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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇含氟化物污水處理方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:危險特性;鑒別;優化方案
中圖分類號:X72
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)12014203
1引言
危險廢物鑒別,是指鑒別機構根據《國家危險廢物名錄》,或按照《危險廢物鑒別標準》、《危險廢物鑒別技術規范》等相關標準進行采樣和檢測,給出固體廢物危險特性結論的過程。《“十二五”危險廢物污染防治規劃》要求“建立健全危險廢物鑒定機制和制度,國家和省級環保部門要指定專門機構負責組織固體廢物屬性和危險廢物鑒定工作”[1~3]。我國于1996年頒布實施了《危險廢物鑒別標準》,并于2007年進行了修訂;于1998年頒布實施了《國家危險廢物名錄》,并于2008年和2016年進行了修訂。新版《國家危險廢物名錄》于2016年8月1日起正式施行。《國家危險廢物名錄》、《危險廢物鑒別標準》、《固體廢物鑒別導則》
(試行)、《危險廢物鑒別技術規范》、《工業固體廢物采樣制樣技術規范》、固體廢物檢測方法標準等初步構成了危險廢物鑒別體系。目前我國已初步形成了危險廢物鑒別體系。
筆者針對江蘇省內光伏行業、印染行業和非化工園區污水處理廠等重點行業的污泥危險特性的具體案例分析,總結出了該省現行危廢鑒別體系存在的問題,提出了典型行業污泥危廢鑒別的優化方案。
2現行危險廢物體系存在的問題
2.1鑒別標準因子不全面
《危險廢物鑒別標準》鑒別項目包括腐蝕性、易燃性、反應性、浸出毒性、毒性物質含量和急性毒性,涵蓋了綜合性指標和特異性指標,包括了化學指標和生物指標。但是危險廢物鑒別工作中所依據的《危險廢物鑒別標準》編制于2016年而且物質主要集中在小分子物質方面,對于近些年新合成的部分有毒大分子物質未能做到及時的增補,造成在進行危險廢物鑒定工作時樣品或樣品檢出物不在浸出毒性或毒性物質含量危害成分項目名錄之列的情況時有發生,如:印染廢水污泥鑒定中,部分染料及染料助劑等大分子物質未包含在浸出毒性或毒性物質含量的因子中。
有些項目的測定如氟化鈉、氟化鋅、氰化鈉、氰化鋇等無法直接測定其物質的含量,而是通過測定無機氟化物和無機氰化物的值來通過分子量折算,因此并不具有準確性,其參考意義也有待考證。同時浸出毒性中已測定的物質如鄰苯二甲酸二丁酯、苯等在毒性物質含量中仍然包含,造成重復測定和雙重標準。導致危險廢物鑒別標準―浸出毒性鑒別可能出現漏洞盲區死角,給危廢鑒別科學性帶來不確定性,進而給固體廢物決策管理帶來一定風險[4~6]。
2.2鑒別程序不完善
現行危險廢物鑒別流程及鑒定體系下,危險廢物鑒定工作的周期普遍較長。原因主要為樣品數量多、采樣及檢測時間長。鑒別周期過長造成企業對固體廢物的管理出現滯后,在鑒別的過程中會出現鑒別對象的不合理處置,對環境可能造成危害。同時鑒別結論的認定缺乏靈活性,企業實際運營過程中可能會因技術、市場、政策等多種原因發生一些工藝或原輔料等方面的變更。直接要求企業重新開展危險廢物鑒別工作,企業負擔重且不科學。
同時危險廢物鑒別工作開展過程中涉及到多個部門,各部門之前由于缺乏有效的溝通,致使危險廢物鑒別工作的開展過程中遇到了一定的困難。環評審批、竣工驗收及危險廢物鑒定分屬不同的環保主管部門負責,各部門之間如何解決上述矛盾,如何對危險廢物鑒定工作的介入時間進行明確的定論,是亟需解決的問題。
2.3鑒別工作缺乏環境監管
為有效監督鑒別機構的鑒定質量,確保鑒定結果“準確、公正”,根據目前該省鑒別流程,環保主管部門將每年對鑒別機構完成的鑒別報告進行抽檢,抽檢比例數量不少于10%,但截至目前,該省尚未開展對鑒別機構的考核工作。
在際鑒別工作中,鑒別機構對檢測機構的采樣過程進行監督,陪同采樣,但對檢測機構的分析過程無法做到監管,第三方檢測機構能否保證檢測數據的真實性和代表性尚有待論證。如何對檢測機構進行監管,在檢測機構采樣、分析過程中需采取哪些措施是亟待解決的問題。
另外,目前管理部門對固體廢物的管理主要集中在危險廢物方面,對于鑒定后的固體廢物缺乏有效的監管,既沒有相應的管理部門,也沒有完整的規章制度。雖然鑒定對象被鑒定為一般固廢,但若處置不當,也存在一定的環境風險。如氟化鈣污泥在資源化利用過程中若處置不當,可能存在一定的環境隱患:由于氟化鈣在水及酸雨中有一定的溶解度,浸出量遠大于地表水和地下水環境質量標準限值,如氟化鈣污泥直接用于鋪路或填埋,其中的氟容易通過降水隨地表徑流污染地表水、地下水和土壤,處置不當會引起地表水中氟化物濃度增加,造成地下水及土壤中含氟量超標,引起二次污染。
3典型行業污泥危廢鑒別優化方案
3.1鑒別因子有針對性選取
從企業的原輔材料、生產工藝、污水處理工藝、污染物遷移等環節結合初步采樣結果分析了待鑒別固體廢物中可能存在的鑒別因子。各種污泥經原輔材料的遷移轉化,鑒別因子較為復雜。從上述結果來看,不同的行業的檢測因子是不同的,但當企業類型一致時,檢測因子基本一致,略有差異。
3.1.1易燃性和反應性鑒別因子
目前江蘇省鑒別的固體廢物對象主要為廢水處理污泥,對照易燃性和反應性鑒別標準中的條件,污泥基本可以排除易燃性和反應性。
3.1.2腐蝕性和急性毒性鑒別因子
從目前開展的鑒別項目來看,腐蝕性速率和急性毒性初篩這兩項的檢測周期長,費用高,導致鑒別周期長、費用高。氟化鈣污泥因其酸堿影響較大,腐蝕性速率的檢測還是必要的,但是針對印染污泥及非化工園區污水處理廠污泥,其腐蝕性速率和急性毒性初篩遠遠低于標準值,因此建議,對這兩項可不納入檢測,腐蝕性僅檢測待鑒別固體廢物的pH值,如pH值超標,再復測其腐蝕性速率指標。
3.1.3浸出毒性和毒性物質含量鑒別因子
光伏企業因原輔材料及廢水處理工藝的不同,因子略有不同,氟化鈣污泥中浸出毒性和毒性物質含量鑒別因子大部分為無機物質,主要為銅、鋅、總鉻、鎳、總銀、無機氟化物等。因此建議光伏行業的主要檢測因子為部分重金屬和無機氟化物因子。
印染污泥因使用的染料不同,浸出毒性和毒性物質含量鑒別因子略有差異。使用活性染料的企業有機物因子主要為硝基苯、硝基苯胺類、萘胺類以及酚類物質;使用分散染料的企業的有機物因子主要為苯酚、苯胺類等。無機物因子涉及染料中管控的銅、鋅、總鉻、鎳和可能含有的氟化物、氰化物類物質。
污水處理廠的浸出毒性和毒性物質含量鑒別因子因其接管企業類型的不同而不同。接管企業為電子行業時,鑒別因子主要為無機化合物和鹵代烴類物質;接管企業為印染企業時,主要為無機物質和苯酚、苯胺類衍生物;接管企業的類型較多時,鑒別因子也隨之變得復雜。
綜上所述,鑒別因子的選擇因企業類別的不同而有一定的差異,應進行針對性的篩選。氟化鈣污泥的鑒別因子主要為腐蝕性、部分重金屬及無機氟化物;印染污泥的鑒別因子主要為pH、銅、鋅、總鉻、鎳、氟化物、氰化物類無機物質,根據染料的不同成分選擇硝基苯類、酚類、苯胺及其同分異構體類物質;非重點行業工業污水處理廠的鑒別因子根據其接管企業的類型進行針對性選取。
3.2鑒別流程部分程序適當簡化
以江蘇省為例,江蘇省固體廢物危險特性的鑒別程序中,需經兩次檢測分析:初步采樣檢測分析和正式采樣檢測分析;經兩次專家評審會:鑒別方案專家評審會和鑒別報告專家評審會。通過分析,廢水處理污泥基本上均不屬于危險廢物,因此在鑒別流程中部分程序可以適當簡化。
3.2.1初步采樣檢測分析
根據前面章節的分析,初步檢測中檢出的物質大部分均可以通過分析原輔材料、生產工藝、廢水處理工藝、污染物遷移等得出,因此可以不需要進行樣品的初步檢測,直接通過污染物遷移確定其正式采樣鑒別因子,如在鑒別方案專家評審會上專家對鑒別因子有異議,再根據需要開展樣品檢測。
3.2.2鑒別報告專家評審會
鑒別報告僅是在通過專家評審后的鑒別方案中補充檢測結果,相較于鑒別方案的編制工作,鑒別報告的工作難度較小,因此只要鑒別機構按照鑒別方案專家評審會上專家提出的要求及相關鑒別規范進行報告的編制,根據相關標準確定b別結論,無需進行鑒別報告的專家評審會,這樣有利于縮短鑒別周期,提高鑒別效率。
3.3加強后續管理及資源化利用水平
含氟污泥、印染污泥和污水處理廠污泥往往在鑒別后均不屬于危險廢物,但還是比其他一般固體廢物具有更多的環境風險性。氟化鈣污泥堿性較高,如管理不當,被隨意堆放丟棄或作為一般固體廢物進行填埋,會造成氟離子污染地表水、土壤和地下水環境,造成環境質量超標。印染污泥由于含有大量的染料、助劑及衍生物,如簡單的填埋或直接暴露在曠野中,易造成二次污染或成為土地的遺留污染源;污水處理廠的污泥成分較單個企業的污泥成分更為復雜,造成二次污泥的可能性更大。
針對這些現狀建議對這些固體廢物進行分類管理,區別于一般固廢,作為嚴控廢物進行管理,有效防范這些污泥帶來的一些潛在的環境隱患。另外,針對各類污泥本身的物理化學性質,可進一步探討其資源化利用方式的可行性。如氟化鈣污泥含有大量的氟離子,可作為副產品出售、作為螢石替代劑應用于煉鐵過程中的脫硫、作為飛灰的穩定化添加劑以及通過浮選回用污泥等;印染污泥因具有一定的有機成分,可作為燃煤的輔助燃料,生產陶粒和懸浮材料;多種污泥由于具有團粒、顆粒堅硬等特性,可資源化利用燒制輕質的節能磚,生產水泥壓制品,制作陶瓷等[7,8]。
4結論與展望
本文通過研究我國及江蘇省危廢鑒別體系,分析了我國現行危廢鑒別體系存在的問題,提出了典型行業污泥危廢鑒別的優化方案。為后續危廢鑒別體系及程序的進一步完善提供參考。
目前,我國危險廢物鑒別工作正處于試點階段,雖然已建立了初步的鑒別體系,但尚不完善。為進一步提高我國危險廢物環境管理水平,仍需繼續加強我國危險廢物鑒別體系研究,總結試點工作開展經驗,盡快完善現行的鑒別工作體系以及試行的鑒別工作程序等,正式的危險廢物鑒別程序及鑒別機構管理工作方案等指導性文件,以適應新形勢下的危險廢物鑒別工作。
江蘇省應結合本地實際情況,并借鑒鑒別工作開展較好的其他省市的經驗,進一步對該省危險廢物鑒別體系及鑒別流程進行完善,強化監管,加強全省危險廢物鑒別能力建設。
2017年6月綠色科技第12期
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近些年,由于大氣污染嚴重,因此國家對環境保護工作就越發重視,廢水處理更是我國環保工作項目的重中之重。本文就石灰石濕法煙氣脫硫技術的優點和缺點進行論述,并針對廢水處理技術中存在的問題,與發電廠脫硫廢水的實際相結合,進而提高脫硫廢水的工藝處理水平。
關鍵詞:
脫硫技術;廢水處理;處理工藝
0引言
目前,由于許多大型燃煤電廠的開發建設,向空氣中排放的二氧化硫也越來越多,所以越來越加重了大氣污染狀況。廢水處理的含量指標是國家嚴格控制的指標,必須經過處理達標后方能外排。因此,在脫硫廢水處理的設備和技術上需要進一步創新和提高。
1脫硫廢水工藝現狀分析
石灰石濕法脫硫技術是以石灰石的乳濁液作為吸收劑,進而吸收煙氣中的二氧化硫,此項工藝對負荷變化和煤的種類都有很強的適應能力,所以在大容量機組和高濃度二氧化硫煙氣的脫硫上被廣泛應用。石灰石濕法煙氣脫硫技術工藝具有適應性強、脫硫效率高等優點,但目前的廢水處理工藝還存在嚴重不足,主要問題就是脫硫石膏漿液產生的廢水中有金屬離子和氯離子以及重金屬離子。廢水處理中存在的問題如下:
1.1常見的腐蝕問題
環境溫度的升高使防腐材料的防腐作用降低,還有燃煤電廠煙氣中含有二氧化硫、氯離子、氟離子等污染物以及塔內物質的化學反應等都加重了對金屬的腐蝕作用。
1.2關于廂式壓濾機自身缺陷問題
廂式壓濾機的止推板在加工精度上有一定偏差,推板處還有漏液現象,從而加重了機腳和大梁等部位的腐蝕,并且維修起來較麻煩,降低了其壓濾的效率。
1.3堵塞和結垢
廢水、調節池、反應池、沉淀池、pH調和池、過濾、排放是傳統廢水處理工藝的凈化流程,由于脫硫液的循環利用,使脫硫液中的氯離子和氟離子大量聚集,不但使脫硫液的pH值降低,加重了設備和材料的腐蝕,也增加了硫酸鈣的結垢情況。
2石灰石濕法煙氣脫硫廢水處理工藝
煙氣和脫硫劑是脫硫廢水中雜質的主要來源,脫硫廢水中含有氟化物、CaSO4、CaCl2、鎘離子亞硫酸鹽還有鉛、汞、砷、灰塵等等,脫硫廢水中的超標項目主要有懸浮物、COD、pH值、砷和鉛等。脫硫廢水水質具有含重金屬、水質偏酸性、懸浮物和氯離子濃度高等特點。針對脫硫廢液中含有溶解的重金屬,一般脫硫廢水以化學和物理機械方法中和進而對沉淀的物質進行分離處理。常見的處理工藝流程如下:脫硫廢水→中和箱(加石灰乳)→沉降箱(加硫化物)→絮凝箱(加助凝劑)→濃縮池→出水箱(加氧化劑)→出水泵→排放或復用。對處理后的廢水進行重新利用,就需要改造設備和提升工藝,從而實現脫硫廢水的零排放,從以下七方面進行分析研究。
2.1水質調節
以某電廠監測報告為依據,脫硫廢水處理的進出水質。經處理后的脫硫廢水各污染物的濃度滿足《火電廠石灰石濕法脫硫廢水水質控制指標》的限值要求,并且對進入水槽廢水的水量水質進行均化。
2.2除氟反應
在氫氧化鉻沉淀物生成后,添加鋁酸鈣粉使其發生化學反應,添加氯化鐵使發生絮凝反應,從而使氟的含量降低。
2.3重金屬離子的化學反應
在脫硫廢水中一般含有汞、銅等重金屬離子,反應箱中加入有機硫或Na2S溶液,離子態的重金屬和硫化物發生化學反應,生成細小的絡合物。
2.4澄清及中和反應
脫硫廢水一般都偏酸性,在脫硫廢水進入隔槽時添加石灰漿液,然后不斷攪拌,使pH值由5.4左右升到9以上。廢水處理在除氟后進行澄清,在控制鹽酸度情況下進行中和反應。
2.5濾砂處理
廢水是從下向上進行過濾的,過濾掉水中大的雜質,讓排出的水達到標準。因為從下向上的濾砂處理裝置,始終在底部的砂層設備,使得底部的洗砂污水可以直接進行澄清處理,保證了進入排水槽的為合格凈水,從而進行排放。
2.6脫硫廢水的回收利用
脫硫廢水處理后的廢水含鹽量較大,濃縮機分離后把較干凈的水再送回水箱,在回水泵的工作下送到鍋底沖刷灰渣,形成二次循環利用脫硫廢水。
2.7煙道蒸發處理工藝
在處理脫硫廢水時,在空氣預熱器和靜電除塵器之間的煙道內,利用霧化噴嘴將脫硫廢水噴入,通過高溫煙氣蒸發,廢水形成固體顆粒而被除塵器脫除的煙道蒸發技術能很好地處理掉脫硫廢水。
3結束語
目前,國家實施節能減排戰略和加快培育發展新興產業,擴大污水處理廠的建設規模和服務范圍。我國污水處理建設市場進入快速發展階段,未來我國燃煤工業鍋爐煙氣脫硫技術的發展趨勢是,在現有的基礎上完善和提高、自動化、設計及制造規范化,煙氣脫硫設備將成為我國燃煤工業鍋爐煙一種不可缺少的輔機裝置。
作者:陳繼昌 單位:華潤電力(六枝)有限公司
參考文獻
[1]劉興祥.濕法煙氣脫硫廢水處理工藝分析探討[J].冶金動力,2013,(3):45-47.
1、二氧化硫(SO2) 二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物質燃燒產生,其次是來自自然界,如火山爆發、森林起火等產生。2、氮氧化物(NOx) 主要來源于生產、生活中所用的煤、石油等燃料燃燒的產物 (包括汽車及一切內燃機燃燒排放的NOx) ;其次是來自生產或使用硝酸的工廠排放的尾氣。3、粒子狀污染物 其主要來源于煤及其它燃料的不完全燃燒而排出的煤煙、工業生產過程中產生的粉塵、建筑和交通揚塵、風的揚塵等.。4、酸雨 煤炭燃燒排放的二氧化硫和機動車排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素。5、一氧化碳(CO)主要來源于含碳燃料、卷煙的不完全燃燒,其次是煉焦、煉鋼、煉鐵等工業生產過程所產生的。6、氟化物(FO)主要來源于含氟產品的生產、磷肥廠、鋼鐵廠、冶鋁廠等工業生產過程。7、鉛及其化合物(Pb)
二、大氣污染物對人的危害
人需要呼吸空氣以維持生命。一個成年人每天呼吸大約2萬多次,吸入空氣達15~20立方米。因此,被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。大氣污染物對人體的危害是多方面的,表現為呼吸系統受損、生理機能障礙、消化系統紊亂、神經系統異常、智力下降、致癌、致殘。人們把這個災難的煙霧稱為"殺人的煙霧"。大氣中污染物的濃度很高時,會造成急性污染中毒,或使病狀惡化,甚至在幾天內奪去幾千人的生命。其實,即使大氣中污染物濃度不高,但人體成年累月呼吸這種污染了的空氣,也會引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫及肺癌等疾病。大量研究資料表明,環境污染是導致癌癥發生的一個極其重要的原因。
三、大氣污染物對植物的危害
大氣污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴重的。當污染物濃度很高時,會對植物產生急性危害,使植物葉表面產生傷斑,或者直接使葉枯萎脫落;當污染物濃度不高時,會對植物產生慢性危害,使植物葉片褪綠,或者表面上看不見什么危害癥狀,但植物的生理機能已受到了影響,造成植物產量下降,品質變壞。
四、大氣污染物對天氣氣候的影響
大氣污染物對天氣和氣候的影響是十分顯著的,可以從以下幾個方面加以說明:
1、減少到達地面的太陽輻射量:從工廠、發電站、汽車、家庭取暖設備向大氣中排放的大量煙塵微粒,使空氣變得非常渾濁,遮擋了陽光,使得到達地面的太陽輻射量減少。
2、增加大氣降水量:從大工業城市排出來的微粒,其中有很多具有水氣凝結核的作用。
3、下酸雨:有時候,從天空落下的雨水中含有硫酸。這種酸雨是大氣中的污染物二氧化硫經過氧化形成硫酸,隨自然界的降水下落形成的;硫酸雨能使大片森林和農作物毀壞,能使紙品、紡織品、皮革制品等腐蝕破碎,能使金屬的防銹涂料變質而降低保護作用,還會腐蝕、污染建筑物。
4、增高大氣溫度:在大工業城市上空,由于有大量廢熱排放到空中,因此,近地面空氣的溫度比四周郊區要高一些。這種現象在氣象學中稱做"熱島效應"。
5、對全球氣候的影響:2010以來,人們逐漸注意到大氣污染對全球氣候變化的影響問題。經過研究,人們認為在有可能引起氣候變化的各種大氣污染物質中,二氧化碳具有重大的作用。二氧化碳能吸收來自地面的長波輻射,使近地面層空氣溫度增高,這叫做"溫室效應"。有的專家認為,大氣中的二氧化碳含量增加,若干年后會使得南北極的冰熔化,導致全球的氣候異常。
五、防治措施
為了防治環境污染,我國相繼頒布了《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》等一系列法律。1994年,我國政府制定了今后中國環境保護工作的行動指南――《中國21世紀議程》,指出“通過高消耗追求經濟數量增長和‘先污染后治理’的傳統發展模式已不再適應當今和未來發展的要求,而必須努力尋求一條人口、經濟、社會、環境和資源相互協調的、既能滿足當代人的需要而又不對滿足后代人需求的能力構成危害的可持續發展的路”。政府有關部門在防治環境污染方面也做了許多方面的工作,我們每一個公民必須努力增強環境意識:一方面要清醒地認識到人類在開發和利用自然資源的過程中,往往對生態環境造成污染和破壞;另一方面要把這種認識轉變為自己的實際行動,以“保護環境,人人有責”的態度積極參加各項環境保護活動,自覺培養保護環境的道德風尚。防治環境污染的措施很多,其中與生物科學密切相關的有利用生物凈化來消除環境污染和發展綠色食品等。
1、綠色植物的凈化作用
綠色植物的凈化作用主要體現在以下三個方面:第一,綠色植物能夠在一定濃度范圍內吸收大氣中的有害氣體。例如,1hm2(公頃)柳杉林每個月可以吸收60kg的二氧化硫。第二,綠色植物可以阻滯和吸附大氣中的粉塵和放射性 污染物。例如,1hm2山毛櫸林一年中阻滯和吸附的粉塵達68t;又如,在有放射性污染的廠礦周圍,種植一定寬度的林木,可以減輕放射性污染物對周圍環境的污染。第三,許多綠色植物如懸鈴木、橙、圓柏等,能夠分泌抗生素,殺滅空氣中的病原菌。因此,森林和公園空氣中病原菌的數量比鬧市區明顯減少。總之,綠色植物具有多方面凈化大氣的作用,特別是森林,凈化作用更加明顯,是保護生態環境的綠色屏障。我國是一個地域遼闊、地形復雜的國家,發展林業有著比較優越的條件,我國古代許多地方都覆蓋著茂密的森林。但是,長期以來,由于人們對森林資源的不合理利用,如亂砍濫伐、毀林開荒等,使我國的森林越來越少。近幾十年來,我國大力開展植樹造林,取得了很大的成績。但是,目前我國的森林覆蓋率仍然很低,按人均計算,我國是世界上森林最少的國家之一。因此,我們每一個公民,都應該從我做起,愛護周圍的一草一木,積極參加植樹造林活動,努力提高我國的森林覆蓋率。
[關鍵詞]電解鋁;污染;治理;生產
中圖分類號:TG411 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0054-01
1 引言
在我國鋁產量一直在全球占極大的比重,而大多數鋁都是通過電解法來生產出來的,這也對周圍的環境產生較大的影響。因為電解鋁屬于高耗能、高污染的行業,所以有效的對電解鋁廠內污染問題進行治理,實現生產生活與環境相適應和統一。這也是對社會主義可持續發展要求的順應。
2 電解鋁生產工藝流程
電解鋁生產廠在當前階段大多數都采用冰晶石―氧化鋁熔融的電解法來進行鋁生產。在這個過程中,電解鋁是將熔融冰晶石來作為溶劑,生產溶質為氧化鋁,將碳素體作為陽極,鋁液作為陰極,并有強大的直流電通過,使溫度一直在950℃與970℃之間,從而完成電解槽內兩極進行電解電化學反應。
3 電解鋁廠內污染問題成因
3.1 大氣污染
大氣污染的產生是由于電解鋁在生產過程中會伴隨著電解煙氣的散發,其大氣污染的污染物主要有瀝青煙、二氧化硫、粉塵、氟化物等。而如果沒有正確的有效的處理這些大氣污染,必然對人類健康產生不好的影響。
3.1.1 瀝青煙危害
這主要是在煅燒工段的上料系統、排料系統、混捏機、預熱螺旋機等中產生,其危害表現在這樣兩個方面,一個是瀝青中存在蒽等光感物質,長時間的接觸,并加之陽光照射,會導致皮炎等癥狀;另一方面是瀝青對皮膚及粘膜等有刺激作用,其屬于中度危害的Ⅲ級。
3.1.2 二氧化硫的危害
二氧化硫屬于有毒氣體,其被現行接觸毒物危害程度分級分為輕度危害類。會對人的眼、呼吸道黏膜產生較為強烈的刺激。輕度會使得人或眼接觸發生炎癥,重度會使得人由于肺水腫、聲帶痙攣、喉水腫而出現窒息。
3.1.3 粉塵污染危害
這一類粉塵主要是指氧化鋁粉塵、石油焦粉塵,粉塵其化學性質是造成人體危害主要因素,這是由于粉塵在人體內對生化過程的程度和速度都產生干擾,如果對粉塵不進行處理便會對人體的肺部產生危害,從而引起塵肺病等。
3.2 水、噪聲污染
在電解鋁生產過程中要保證外來水是無法進入物料流程中去,生產用水主要是一些設備的冷卻水,就比如空壓機和煙氣凈化系統主排煙機冷卻水、生活用水等,而如果不經過正確的處理,便會破壞周圍的生態平衡。
噪聲污染其主要是在化系統和焙燒煙氣凈化系統中產生,在電解車間尤其是電解槽附近,氣動渣殼破碎機其在工作時噪音能夠達到100dB(A)。而球磨車間在焦炭研磨中噪聲也達到了這個水平。這樣高頻率的噪聲會使人聽覺敏感度下降,還會引發耳聾、神經衰弱等疾病,而噪聲還會產生信息交流上的障礙。
3.3 固體廢物污染
一般經過1800天后都要進行電解槽的大幅度調整維修,在這個過程中便會產生大量的廢料,這也成為固體廢物主要的污染源。而電解鋁廢槽襯是產生較為嚴重的危險廢物較為重要的因素之一。
電解鋁生產廠家如果沒有對這些污染源引起注意,只是采用露天或者是直接進行土壤的填埋,這樣不僅會使得大氣污染加重,像氟化物等可溶性強的物質還會伴隨著雨水流入江河,污染地下土壤和水源。這對周圍的生態環境、人類的健康和動植物生長都造成極大的危害。如圖1為電解鋁生產工藝及污染產生示意圖。
4 電解鋁廠污染治理方法
4.1 電解鋁生產系統采用環保處理設施
對電解鋁預焙槽煙氣使用干法凈化技術,也就是用引風機負壓進行電解煙氣的收集,而由于氧化鋁對氟化氫會產生吸附作用,這是在反應裝置中完成,利用布袋除塵器可以進行氣固分離,這樣讓煙氣得到較好凈化的同時,還會使得氟化氫和粉塵得到去除(如圖1)。這種技術當前也較為成熟,并對大型的電解槽煙氣凈化系統也能夠使其高效運行,并達到排放標準和要求。(圖2)
4.2 水污染源環保處理設施
電解鋁企業水污染治理相對較為簡單,可以經過冷卻再進行直接循環利用。其設施為電解車間循環冷卻塔,鑄造車間循環水除油,冷卻系統;煅燒循環水冷卻塔;濁循環經沉淀、除油后循環來進行炭塊的冷卻,清循環水是對設備間接冷卻;生活污水處理廠。
4.3 噪聲污染源處理設施
為了降低噪聲,要從控制聲源做起,選用低噪設備,對于設備進行減震處理和設置,對空壓機和排煙機等高噪聲設備還可以進行隔音、吸音處理。對特殊的工作崗位進行保護裝備的配發。
5 結束語
電解鋁廠要加強環境管理,在保障企業高效率、高效益的同時,還要嚴格控制污染物的排放總量。節能減排、保證清潔生產是高效率的重要前提,只有企業樹立保護環境的觀念,并及時采取行動才會有更長遠的發展。
參考文獻
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關鍵詞:生物氮去除(BNR) 硝化 反硝化 兩階段污泥法
1 概述
各種各樣人類活動產生大量氨氮廢水:石化產品、化肥和食品工業、城市固體垃圾處理站點或者豬農場垃圾的瀝出液。處理這類垃圾產生一系列環境問題,其中水生物是最大的受害者,因為溶解水里的自由氨。
BNR工藝是去除廢水中低濃度氨氮最普遍的方法,但是不適用于處理高濃度氨氮廢水,使用更頻繁的物化法,比如吹脫。生物處理高濃度工業廢水主要問題是高濃度氨氮或者亞硝酸鹽抑制硝化反應。但是從環境和經濟觀點來看,BNR工藝處理高濃度氨氮廢水是一個引人注意的方法。
在設計生物廢水處理廠要求氮去除中硝化和反硝化速率是關鍵參數。考慮到這個原因,非常由必要通過實驗確定最大硝化速率(MNR)和最大反硝化速率(MDR),實驗條件按照工業比例與處理廠相似。
本研究的目的是去確定對氨氮濃度5000mgN-NH4+/L實際工業廢水的生物法處理法。這個濃度高于所查找的參考資料的濃度。
為了減少法總體積同時保證兩階段污泥較適宜,BNR使用不同尺寸。本論文采用了兩個獨立階段法中的一個;第一階段是硝化活性污泥階段和第二階段是反硝化過程。每個階段由一個反應池和沉淀池組成,產生兩個不同微生物菌種生長:硝化微生物和反硝化微生物。
為了處理低COD/N比率工業廢水,有必要增加外加有機碳源。在反硝化過程中使用不同標準選擇特殊外加碳源。首先,有必要考慮碳化合物產生最高MDR。已出版的參考資料給出了一些對照數據。一席作者提出乙酸比葡萄糖、甲醇、乙醇取得更高的速率。然而,其它作者用甲醇取得了與使用乙酸相接近的結果。一些參考資料顯示乙酸比甲醇達到更高的速率,盡管其它論文顯示相反的結果。
也有必要考慮外加碳源的成本和有效性。如果碳源是化學混合物(乙醇、甲醇和乙酸),它能以一定市場價格得到。如果計劃建工業規模處理廠,外加碳源應該是便宜的,并且能產生足夠的數量保證污水處理廠連續運行。使用含碳副產品能滿足這些要求,它們被由工廠普遍產生的,但不認為是廢物產品。
本論文主要研究兩階段污泥法硝化和反硝化階段,目的為了確定MNR和MDR.。另外,溫度對反硝化過程的影響,和研究不同外加碳源對反硝化的影響。
2 材料和方法
2.1 廢水說明
除了高濃度氨氮廢水(N-廢水),工藝還包括處理另一種工業廢水,主要含有有機物(COD-廢水),它有利于反硝化。然而,這種有機物不足夠反硝化所有生成的硝酸鹽。因此,要使用外加碳源。
表格2說明了兩種實際工業廢水基本組成。可以看到,在含氮廢水中氨氮濃度范圍為4000-6000mgNH4+/L,而含COD廢水中COD濃度范圍為1300-1500mgCOD/L。大多數這種有機物質是乙醇,因此很容易生物降解。含氮廢水也包含了高濃度氯化物和硫酸鹽陰離子。
2.2 外加碳源概述
兩種外加碳源使用兩工業加工副產品。第一種副產品是酒精飲料生產的混合廢物。第二種副產品是化工廠的廢物,甲醇、異丙基乙醇和丙酮構成。它主要成分是甲醇。表格3顯示了兩種副產品的成分。貫穿這篇論文,它們稱為“乙醇混合物”(酒精飲料廢物形成的)和“甲醇混合物”(化學廢物形成的)。
處理廠每一個反應器都有在線傳感器(溶解氧(DO)、pH、ORP、溫度)連接到探測控制器上。所有控制器和水廠機械元件與一臺PC相連接,盡管不同數據獲取卡(先進技術PCL726、PCL813和PCLD885)。為了自動控制所有法,用C語言設計專門軟件。根據以前軟件設計,包括圖形監控、數據備份、和關鍵工藝參數的控制(流量、pH、DO和溫度)。pH控制根據ON/OFF法則扮演可靠的藥劑師作用增加碳酸鈉。DO控制根據計算機里設計的數值PID法則,它能修改空氣流量,使用了一個大的流量計(Bronkhorst Hi-Tec,0-20Ln/min)。處理廠位于室內,通過加熱、通風和空調來調節溫度。
2.4 實驗設置
實驗工作在兩級污泥中進行,處理廠分兩個獨立的階段:硝化和反硝化。圖1顯示了處理平面圖。含氮廢水流進硝化活性污泥法,一個27L好氧反應池和一個沉淀池構成。好氧反應池自動控制pH在7.5。DO通過PID控制器保持在3mgO2/L。保持溫度在20℃300天,然后改變溫度在15℃30天,最害將溫度控制在25℃。污泥停留時間(SRT)大約為25天。
硝化活性污泥法的流出量是反硝化活性污泥法的流進量1/3倍(圖1)。其它兩個是含COD 廢水和外加碳源。反硝化階段由一個27L缺氧反應池、一個15L曝氣池和一個沉淀池構成。氮氣在缺氧池生成,在曝氣池中吹脫,因此有利于下一步沉淀。溫度和好氧反應池相同。pH不用控制,它的值大約為8.0-9.0。SRT在15天左右。
氮負荷率(NLR),硝化和反硝化率定義為:的
HRT是水力停留時間,[VSS]reactor是生物量濃度,[N-NH4+]in是流進氨氮濃度,[N-NH4+]out是流出氨氮濃度,[N-NOX-]in是流進氮氧化物濃度以及[N-NOX-]out是流出氮氧化物濃度。
2.5 分析方法
總懸浮固體(TSS)、揮發性懸浮固體(VSS)、污泥體積指數(SVI)、堿度和氨氮按照APHA’S標準方法進行分析。氯化物(Cl-)、硫酸鹽(SO42-)、亞硝酸鹽(NO2-)、硝酸鹽(NO3-)和氟化物(F-)用WATERS量子4000E CE根據毛細管電泳作用進行分析。分析條件為20℃溫度,15千伏負電源,在254納米間接用UV檢測和5分鐘分析。
3 結果和討論
目前研究硝化和反硝化反應池生物接種來源改進Ludzack-Ettinger反應器的初步研究,該反應器已經處理工業廢水由一年多了。法用相同微生物菌啟動,然后朝著專業菌培養(由于特殊的實驗條件)。兩級污泥廠連續運行了450天,使用實際、高濃度工業廢水。
3.1 硝化
3.1.1 pH控制
含氮廢水含有堿度比硝化根據化學計量所需堿度藥少。為了解決這個問題,一套自動控制法通過增加固體碳酸鈉控制硝化反應池的pH。這個控制供應了必要的堿度,因此pH條件有利于反應。硝化反應最佳pH值范圍為7.5-8.5。本實驗選擇7.5值,由于高的pH氨氮物會轉化為氨,而氨會抑制反應。添加碳酸鈉提供了硝化細菌適宜的條件,避免了使用它們培養基之一的物質無機碳,該物質會產生潛在抑制。
校正固體藥劑師供給碳酸鈉準確的數量(每劑量1.3gNa2CO3)。由于控制法記錄每天總的劑量,可以計算出每天使用碳酸鈉總量。在這個實驗中,檢驗碳酸鈉消耗量是否和堿度減少理論值相同,尋求硝化法適宜的設計值(每N-NH4+消耗7.1gCaCO3,或者4.26gCO32-/g N-NH4+)。所得實驗值為消耗每gN-NH4+需要6.1±0.6g Na2CO3,與4.4±g CO32-/g N-NH4+(非常接近理論值)相一致。
在運行140天后,反硝化法部分水回流到硝化法。通過該污水回流重新獲得了反硝化法產生的部分堿度,因此減少了碳酸鹽添加量。
3.1.2 污泥培養
硝化反應池開始生物量濃度大約為4000mgVSS/L。圖2顯示該反應池的VSS和TSS濃度和它的SVI。在整個研究中VSS濃度保持在3500±700mgVSS/L。VSS/TSS比率為48±8%。但是,這個比率在200至250天時低于平均值;值降低是由于外加堿源引起的。最初碳酸鈉改變為另一種便宜的堿源氫氧化鈣;硝化反應池中添加鈣離子引起硫酸鹽和氯化沉淀。那些鹽分增加了污泥無機成分,VSS/TSS比率減少到30-35%。為了解決該問題,堿源再用碳酸鈉,VSS/TSS比率達到本研究的平均值。在整個研究中硝化污泥有好的沉淀性,VSI值低于50mL/g。
3.1.3 氮的去除
圖3顯示了在450天運行期間硝化法進水和出水所有氮化合物的濃度和氨氮去除百分比。有兩個周期,一個沒有堿回流,另一個有堿回流(反硝化法出水,如圖1)。回流包括硝化法中稀釋進水氨氮濃度,但沒有降低NLR。表格4顯示兩個運行的操作參數。在兩個運行平均硝化率非常高。在整個研究中氨氮去除率也非常高,范圍為90%-100%。
比較進水氨氮濃度和出水氧化氮濃度(亞硝酸鹽和硝酸鹽),證實了氨氮去除是由于硝化發應,兩個濃度相等。另外,碳酸鹽消耗所得值和硝化化學計量值相等。那些結果否認了氨氮是通過吹脫或者其他微生物(如ANAMMOX處理)途徑去除的。
3.1.4 最大硝化率
和那些工業規模處理廠相似的條件下進行實驗確定MNR,連續等等。在進行那些實驗遇到的問題是含氮廢水中高濃度,因為如果NLR比MNR大,大量氨氮積累將會發生。積累抑制了反應,所觀察到的硝化速率不是最大值。因此,實驗逐漸地、控制 NLR增長的進行。緊緊當NLR稍微超過MNR時,法才有一些氨氮積累;但是,觀察到硝化率依然時最大值。
三個實驗分別在15℃、20℃和25℃進行。圖4(a)顯示第一個實驗在溫度15℃時的結果。實驗開始時NLR為0.06gN-NH4+/gVSS-1d-1,沒有發生氨氮積累。在NLR增加到0.13mgN-NH4+/(gVSS.d)時,NLR明顯高于MNR,產生了150mg N-NH4+/L積累。測量了三個水力停留時間5-16天時段,可以知道計算除出作為平均值的MNR,其值為0.10±0.01g N-NH4+/(gVSS.d)。圖4(b)和圖4(c)分別顯示了第二個和第三個實驗結果。兩個實驗的MNR計算和第一個實驗相同,第二個實驗(T=20℃)MNR的計算利用了測量了二個水力停留時間13-20天時段,其值為0.21±0.01g N-NH4+/(gVSS.d)。第三個實驗(T=25℃)MNR的計算利用了測量了二個水力停留時間12-20天時段,其值為0.37±0.03g N-NH4+/(gVSS.d)。那些數值說明了溫度對硝化率的影響。溫度系數是θ=1.14±0.03,調節那些速率適應于方程()。
圖5將本實驗25℃時MNR值與不同處理高濃度、氨氮廢水法已出版的數據相比較。由于大多數早期數據在25℃取得的,因此MNR也選擇該溫度。本實驗MNR明顯高于BNR一級污泥法MNR見表。這是合乎邏輯的結果,由于在一級污泥法進水COD/N比率對可完成的MNR的不良影響。
更具體來說,進水COD/N比率3.4,MNR硝化系統獲得了0.37gN-NH4+/(gVSS.d),是一級污泥系統處理相同廢水的12倍,其硝化-反硝化速率為0.03 gN-NH4+/(gVSS.d)。為了使本研究MNR與生物膜硝化速率對比,硝化速率采用容積負荷而不是質量負荷。在25℃做實驗,MNR容積負荷為1.3gNm-3d-1。本研究實驗數據與固定硝化生物膜系統比較,提供了十分不一致的結果。不同結果的原因也許是工業廢水不同成分。盡管它們都能用于高濃度氨氮廢水處理,但它們彼此有自己的特性,影響了生物處理過程。工業廢水研究包括高濃度氨氮、高濃度硫酸鹽、氯化物和一定濃度氟化物(見表2)。那些成分會影響生物處理;例如,高濃度氯化物或者氟化物會抑制硝化處理。
3.1.5 基質對硝化的抑
在第一次運行所取得的結果證實進水氨氮濃度5000mgN-NH4+L-1處理困難,由于小的去除百分比下降導致硝化反應器500 mgN-NH4+L-1積累。去除百分比下降的原因是NLR的增加超過了系統反硝化速率的直接結果。在500mgN-NH4+L-1,20℃和pH=7.5時,自由氨濃度大約7.7 mgN-NH4+L-1。自由氨引起氨氮氧化和亞硝酸氧化菌的抑制。抑制也導致1500N-NO2-L-1的積累和硝化速率從0.15下降到0.10 mgN-NH4+VSS-1d-1。為了減輕這個抑制,當硝化反應器中氨氮濃度接近300mg N-NH4+L-1數值時,NLR開始下降了。
3.2 反硝化
在不同階段硝化系統的出水在反硝化系統中處理,利用兩種不同外加碳源。為了研究兩種外加碳源對反硝化速率的影響,在穩定狀態,系統的MDR被評價。
3.2.1 乙醇混合物作為碳源的反硝化
乙醇混合物作為第一種外加碳源用來做實驗。外加碳源作為COD-廢水主要含有相同有機物,工業產生的。進水和出水氮濃度(硝酸鹽加上亞硝酸鹽,盡管亞硝酸鹽的作用幾乎忽略)見圖5(a)。
溫度保持20℃,外加碳源流量被調節保持COD/N比率為5gN-1,以確保系統不被有機物抑制。200天外加碳源研究分成6個運行階段。表6概括了運行參數的數值和給出了每個運行階段的氮和生物濃度平均值,采用了標準偏差。反硝化速率的誤差根據消耗量來計算,誤差與每個濃度標準偏差。
在運行1和2里,系統受硝化系統供應大量的氮抑制。為了使運行加快,在運行3-6固體硝酸鈉添加一定數量到反硝化反應器里。
在運行3和4系統一直受到基質的抑制,由于出水氮濃度在0和30mgN-NOx-L-1之間浮動。在運行4反應器中生物濃度增加到平均值9700mgVSSL-1。高濃度生物量產生了大量氮氣,引起了沉淀池上浮問題。在運行5這個問題被克服了,通過減少系統里生物濃度到平均值3600mgVSSL-1。在這個運行里,反硝化不再受基質抑制,由于出水氮濃度一直超過60mgN-NOx-L-1。在那些條件下取得反硝化速率是MDR:0.64±0.10g N-NOx-gVSS-1d-1。這個速率保持了21天,因此它被認為穩定狀態被取得了。在如此高的速率運行導致操作問題,由于大量氮氣產生。由于這個原因,進水濃度降低了。在新的反應條件下反硝化速率下降到0.22±0.07 N-NOx-gVSS-1d-1,該數值保持了55天高性能水平,沒有引起任何大的操作困難。最后運行說明了本系統可以在高反硝化速率運行比較長的階段。在反硝化階段使用乙醇混合物消耗的COD/N比值是4.3±0.4gCODgN-1。
表7對本研究取得的MDR和幾個已經出版的論文進行了比較。可以看到本研究MDR高于一級污泥系統(硝化-反硝化)所取得的MDR。原因是在本系統沒有通氧氣到缺氧池,因此沒有好氧硝化有機物質。在本系統產生了高百分比反硝化菌。但是,在序批式反應器里純培養反硝化細菌,其MDR大于本研究的MDR.
3.2.2 甲醇作為外加碳源的反硝化
運行200天后,外加碳源改變為甲醇混合物。用自來水稀釋,為了維持與乙醇有相同HRTs。圖5(b)顯示了甲醇作為外加碳源時反硝化系統進水和出水氮濃度(硝酸鹽加上亞硝酸鹽,盡管亞硝酸鹽作用可以忽略)。
溫度保持在25℃,進水COD/N比值為5gCODgN-1,為了確保本系統不會受有機物限制。以這種外加碳源運行了140天,分成了三個階段。表8概括了每個階段運行參數和顯示了氮平均值和生物濃度,和標準偏差。反硝化速率誤差計算采取誤差與每個濃度有一定的關系為標準誤差。用這種碳源,沒有顯示氮受限制的跡象,因此沒有必要添加固體硝酸氮取得MDR。
在80天內反硝化速率從0.04±0.03gN-NOx-gVSS-1d-1增加到0.17±0.06 gN-NOx-gVSS-1d-1。這個增加是由于反硝化生物適應甲醇混合物需要一段時間。有報道說適應甲醇的時間在50和100天。利用甲醇混合物做碳源時COD/N比值是3.9±0.5gCODgN-1。
表9對比了利用甲醇混合物為碳源取得的MDR和不同已經出版了用純甲醇為碳源的研究。一級污泥硝化和反硝化系統的反硝化速率是很大的,有比本研究更高和更低值。反硝化污泥系統和純培養的結果比所有目前研究都要高。更低速率是由于碳源使用在本目前研究,純的甲醇不能利用。
3.2.3 比較最大反硝化速率
為了比較使用兩種碳源所取得的MDR,有必要修正甲醇混合物的MDR,由于該速率是在25℃測得而乙醇是在20℃測得的。相同微生物通過實驗確定溫度系數是1.10。通過修正后,甲醇混合物在20℃的MDR大約為0.11gN-NOx-gVSS-1d-1,然而乙醇混合物是0.64 gN-NOx-gVSS-1d-1。因此使用乙醇混合物的MDR大約是使用甲醇混合物的MDR的6倍。這個比率高于其他參考資料數值,使用乙醇的MDR大約是使用甲醇的MDR1.5-3.5倍。這個不同是由于乙醇混合物使用組分,它包括了丙酮(10%)和異丙基乙醇(10%)。
4 結論
本論文的結果說明了含有氨氮濃度高達5000mgN-NH4+L-1、高濃度硫酸鹽和氯化物的工業廢水可以使用生物。兩級污泥硝化-反硝化系統去除。
【關鍵字】電廠中水回用污水處理
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1 中水回收利用概況
我國是一個水資源嚴重短缺的國家,目前水荒覆蓋面幾乎遍及全國。尤其是北方地區缺水問題相當嚴重,水荒已成為工農業發展所面臨的最嚴峻問題。
我國的中水利用雖起步較晚,但在電力工程項目中已有成功利用中水的實例,并具有了初步的運行經驗,如華潤河南首陽山電廠、河南鄭州東部新區電廠、河北晉州秸稈熱電廠等均采用了將二級處理后的城市污水經石灰深度處理后作為電廠冷卻水的補充水,河北國電龍山電廠則采用了未經處理的城市污水經過百樂可工藝和石灰深度處理后作為電廠冷卻水的補充水。目前,全國各大電廠尤其是北方的電廠大都確定將城市污水經二級處理及石灰深度處理后,回供電廠作為循環水補充水使用。
雖然污水經二級處理后已經去除了大部分的 SS、COD、BOD、色度、濁度等,但是,由于污水成分復雜,水質隨時間、地點和季節而千差萬別、千變萬化,給回用工程帶來了諸多問題和影響。本文重點論述電廠不同中水深度處理和回用技術方案,并進行比較。
2 中水水質對系統影響
中水在電廠中最大的用途是作為循環冷卻水使用,開放式的循環冷卻水系統具有水溫適合微生物生長(水溫10~40℃時適于微生物生長),不斷曝氣補充了水中溶解氧,含磷水質穩定劑。而中水中COD、BOD5、氨氮等微生物的營養物質含量較高,造成循環水中微生物更容易大量滋生、快速繁殖代謝,產生大量黏泥、懸浮物,危害系統安全運行。COD、BOD5、氨氮等還會額外消耗殺菌劑、水質穩定劑等,甚至生成一些新的有毒有害物質,特別是水中氨氮。
一般城市污水經過二級處理后的氨氮含量在20mg/l 左右(《污水綜合排放標準》二級排放標準規定小于25mg/l 為合格)。氨氮的存在會給整個循環水系統帶來許多影響。國內外許多應用中水的實踐表明:較高的氨氮對循環水系統的pH 值影響很大,以致對循環水系統的防腐蝕工作造成威脅。
氨氮能與殺菌系統產生的HClO反應生成NH4C1等,消耗大量的氯氣,降殺菌效果。反硝化菌的生化反應還可產生NH4+,消耗次氯酸,增加水中氯離子(氯離子是引起不銹鋼晶間腐蝕的一個主要因素)。氨在硝化菌和亞硝化菌的作用下可使冷卻水的pH值降低,加速緩蝕劑聚磷酸鹽和有機磷酸的水解,既消耗了藥劑的有效濃度,又增加正磷酸鹽的濃度,加速磷酸鈣垢的生成,且pH值降低可導致銅、鐵等材質的加速腐蝕。
由于中水中可能含有細菌、病毒、寄生蟲等病原體,這些微生物在合適環境下的繁殖代謝,還有可能引起疾病的傳播,造成新的環境與健康問題。
3 中水回用技術
中水回用深度處理技術按其原理可分為物理化學法、生物化學法和生物化學和物理化學組合法等。根據這些技術及其組合,中水深度處理常見工藝有:
(1)中水(二沉池出水)曝氣生物濾池石灰處理+過濾+殺菌循環水(或經預處理、除鹽作為鍋爐補給水)。
(2)中水(二沉池出水)膜生物反應器(MBR)循環水(或經RO、除鹽作為鍋爐補給水)。
(3)中水(二沉池出水)預處理壓力式超濾(UF)循環水(或經RO、除鹽作為鍋爐補給水)。
3.1 生物濾池石灰處理系統
3.1. 1 曝氣生物濾池
污水進入中水處理系統時,先進入生物濾池處理,利用濾池內的微生物的新陳代謝過程,降解有機物,去除NH4-N,同時降低COD和BOD。處理后的水通過重力流進入機械加速澄清池。
生物濾池的最大特點是使用填料,在其表面及開口內腔空間生長有微生物膜,污水由下向上流經濾料層時,微生物膜吸收污水中的有機污染物作為其自身新陳代謝的營養物質,并在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下,氣、水同為上向流態,使廢水中的有機物得到好氧降解,并進行硝化脫氮。定期利用處理后的出水對濾池進行反沖洗,排除濾料表面增殖的老化微生物膜,以保證微生物膜的活性。
3.1. 2 石灰凝聚澄清
在機械加速澄清池內加入石灰后,石灰會與污水中的碳酸鹽硬度發生反應,生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,降低了水中的硬度和堿度。
石灰還會加速水中懸浮的有機物和無機物快速的凝聚,同時石灰還與污水中可生物降解的有機物(包括生物顆粒與菌膠團)有較強的親和力,因此在石灰凝聚的過程中還會將可生物降解的有機物(即BOD)從水中去除。石灰凝聚處理除了能夠降低水中的懸浮的有機物、無機物和BOD外,還能夠降低水中細菌和病毒含量,同時還能去除暫時硬度和堿度。
在機械加速澄清池內投加石灰的同時,還要投加凝聚劑。凝聚劑采用聚合氯化鐵或硫酸亞鐵(采用濕式貯存),由溶液箱攪拌均勻后采用計量泵加藥。其優點是:
除色、除濁和除磷效果明顯,濁度去除率可達80%~90%,色度去除率可達60%~80%,明顯高于傳統的鋁鹽和鐵鹽。
經過石灰處理的水是CaCO3的飽和溶液,有時候由于CaCO3的結晶過程沒有完成,使出水為CaCO3的過飽和水,這樣不穩定的水會在以后形成沉淀,所以在廢水處理系統中還設置了加酸處理系統。濃硫酸由汽車運輸,進入硫酸貯罐,由計量泵加入機械加速澄清池處理后的水中。
為防止水中的細菌增長和微生物的滋生,在廢水處理系統中采用大劑量投加殺菌滅藻處理(殺菌劑是采用加氯還是其它殺菌劑由試驗決定),藥量由試驗確定。與此同時也進一步去除了BOD。
石灰凝聚處理除了能夠降低水中的硬度和堿度、懸浮的有機物和無機物,去除一些鈣、鎂、硅石、氟化物,去除某些重金屬:鎘、鉻、銅、鎳、鉛和銀等外,還能夠降低水中細菌和病毒含量。混凝處理對象是二級出水,二級出水中所含物質與天然水所含物質不同。天然水形成濁度的主要是泥砂等無機物,而二級出水中是膠體和菌膠團微粒,因而污水深度處理的混凝不同于給水處理的混凝。石灰法處理混凝的特點是:由于污水中生物微粒的存在,并且這種微粒與藥劑以及相互間親和力強,因而投加藥劑后,凝聚過程可在較短時間內完成。
3.1. 3 工程應用
因電廠多采用二級處理后的城市污水作為水源,因此COD、BOD等含量較低,且石灰凝聚澄清對COD、BOD等亦有去除作用。很多電廠對中水石灰深度處理后作為循環水補充水使用。華潤電力首陽山2×600MW機組工程為超臨界燃煤機組。凝汽器管材采用不銹鋼管, 冷卻水為經過石灰深度處理后的城市中水,采用敞開式循環水冷卻系統。中水深度處理設計出水能力2800m3/h,中水深度處理項目為上海巴安水處理工程有限公司系統設備總包項目。
3.2膜生物反應器(MBR)系統
3.2.1膜生物反應器(MBR)技術原理
該技術是一種先進的污水深度處理技術,其核心是將高強中空纖維浸入式超濾膜直接浸沒在曝氣池中,直接與中水接觸,通過過濾泵的負壓抽吸使濾后水通過外壓式中空纖維膜達到固液分離的作用。用超濾膜分離方法替代了傳統活性污泥處理系統中的二沉池和砂濾系統。其特點是處理水水質非常好,SS、CODcr 、NH3-N、BOD5 和濁度很低,可直接回用作為反滲透進水,用于生產鍋爐補給水等。
在運行過程中,通過鼓風機在膜的底部不斷通入空氣,一方面氣流上升產生的湍流對中空纖維膜的外表面產生擦洗作用,從而可連續清除掉膜表面上粘附的固體物質,防治或降低膜的污染或堵塞;另一方面這種氣流同時也具有曝氣作用,可提供生物降解所需要的大部分耗氧量。
3.2.2 技術應用
膜生物反應器(MBR)系統克服了傳統的澄清過濾方法的諸多弊病,如系統龐大,管理繁瑣,占地面積大,系統受來水水量、水質波動的影響,運行不穩定,出水水質不穩定等問題。在實際應用過程中,根據水質不同,采用不同的工藝系統,來滿足系統要求。對于CODcr、BOD5、NH3-N、懸浮物等含量較低的中水采用高強中空纖維浸入式超濾膜浸沒在中水中,減小曝氣池體積,進一步降低占地面積。CODcr、BOD5、NH3-N、懸浮物等含量較高時在曝氣池前增加曝氣生物濾池,提高系統對水質適應能力,且可使超濾膜的通量提高,降低系統造價。
一、普查工作目標
全面掌握各類污染源的數量、行業和區域分布,了解主要污染物的產生、排放、污染治理設施運行狀況、污染治理水平和污染治理費用等情況,為污染治理和產業結構調整提供依據。建立*市各類重點污染源檔案和各級污染源信息動態數據庫,促進污染源信息共享機制的建立,為污染源的管理奠定基礎,為制定社會經濟發展和環境保護政策、規劃提供依據。
二、普查時點、對象、范圍和內容
(一)普查時點。
普查時點:20*年*月*日。
時期資料:20*年度。
(二)普查對象與范圍。污染源普查對象為*市境內有污染源的單位和個體經營戶。污染源普查范圍包括:工業污染源、農業污染源、生活污染源、集中式污染治理設施和其他產生、排放污染物的設施。
1.工業源。主要普查《國民經濟行業分類》第二產業中除建筑業(含4個行業)外39個行業中的所有產業活動單位。工業源普查對象劃分為重點污染源和一般污染源,分別進行詳細調查和簡要調查。重點污染源范圍:
(1)有重金屬、危險廢物、放射性物質排放的所有產業活動單位;
(2)11個重污染行業(造紙及紙制品業、農副食品加工業、化學原料及化學制品制造業、紡織業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、食品制造業、電力燉熱力的生產和供應業、皮革毛皮羽毛(絨)及其制品業、石油加工燉煉焦及核燃料加工業、非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉及壓延加工業)中的所有產業活動單位;
(3)16個重點行業(飲料制造業、醫藥制造業、化學纖維制造業、交通運輸設備制造業、煤炭開采和洗選業、有色金屬礦采選業、木材加工及木竹藤棕草制品業、石油和天然氣開采業、通用設備制造業、黑色金屬礦采選業、非金屬礦采選業、紡織服裝燉鞋燉帽制造業、水的生產和供應業、金屬制品業、專用設備制造業、計算機及其他電子設備制造業)中規模以上企業。一般污染源是指工業源中除重點污染源以外的工業企業。
2.農業源。主要普查第一產業中的農業、畜牧業和漁業。農業源普查范圍主要是結合優勢農產品區劃,針對谷物種植業、油料和豆類作物種植業、棉麻等種植業、蔬菜及花卉種植業、茶果類及中藥材種植業的主要產區開展肥料、農藥和農膜污染調查。畜牧業和漁業源普查范圍是人工養殖的規模化畜禽養殖場、養殖小區和養殖專業戶、淡水養殖場。
3.生活源。主要普查第三產業中有污染物排放的單位和城鎮居民生活污染。第三產業普查范圍主要是具有一定規模的住宿業、餐飲業、居民服務和其他服務業(包括洗染、理發及美容保健、洗浴、攝影擴印、汽車與摩托車維修與保養業)、醫院、具有獨立燃燒設施的機關事業單位、機動車和大型電磁輻射設施使用單位。城鎮居民生活污染普查以城市市區、縣城、建制鎮為單位(不包括村莊和集鎮)進行生活能源消耗量和生活污水、生活垃圾排放量的調查。
4.集中式污染治理設施。集中式污染治理設施普查范圍是城鎮污水處理廠、垃圾處理廠(場)、危險廢物和醫療廢物處置廠等。
(三)普查內容。
1.工業源。
(1)企業的基本登記信息及其他相關情況,包括企業排污口情況、排水去向等;
(2)原材料消耗情況,包括水的使用和消耗量,能源(煤、油、電、氣等)結構和消耗量,燃料含硫量,主要有毒有害原輔材料消耗量等;
(3)生產產品情況,包括該企業主要產品的種類、產量等;
(4)產生污染的設施情況,包括排放大氣污染物的鍋爐、窯爐等設施,產生廢水、固體廢物的設施,以及這些設施的種類、數量和規模;
(5)各類污染物產生、治理、排放、綜合利用情況,各類污染治理設施建設、運行及投入情況等;
(6)污染物排放監測情況,包括監測點位、時間、頻次,污染物種類和排放濃度、排放量等。
2.農業源。
(1)樣本的基本情況,包括經濟規模及用水排水情況等;
(2)產、排污情況,包括肥料、農藥施用情況,農膜使用和秸稈處理情況,飼料餌料投放情況,畜禽養殖糞便及其他主要污染物產生、殘留和排放情況等;
(3)養殖業污染治理情況,各種污染治理設施的治理效率、污染物去除情況、投入和運行情況等。
3.生活源。
(1)排污單位基本情況,包括第三產業單位注冊的基本登記信息,各類污染物的產生、排放情況,污染治理情況等;
(2)以城市為單位的機動車排氣污染情況等。
(3)城市(鎮)生活能源結構及其消費量、污染物排放情況,生活供水量、排水量及污染物濃度等。
4.集中式污染治理設施。單位基本情況,污染治理設施情況和運行狀況,污染物的處理處置量等情況,滲濾液、污泥、焚燒殘渣的產生、處置及利用情況等。
(四)普查污染物種類。按照全面普查、突出重點的原則,本次污染源普查的污染物種類為對環境影響較大、對污染防治具有普遍意義的污染物。
1.廢水:化學需氧量(COD)、氨氮、石油類、揮發酚、汞、鎘、鉛、砷、六價鉻、氰化物;造紙、農副食品加工、食品制造、飲料制造業廢水中增加五日生化需氧量(BOD5);城鎮污水處理廠增加總磷、總氮、五日生化需氧量(BOD5)。
2.廢氣:煙塵、工業粉塵、二氧化硫、氮氧化物;電解鋁、水泥、陶瓷、磨沙玻璃行業廢氣中增加氟化物;機動車排氣污染普查增加一氧化碳和碳氫化合物。
3.工業固體廢物:包括危險廢物(按照國家危險廢物名錄分類調查)、冶煉廢渣、粉煤灰、爐渣、煤矸石、尾礦、放射性廢渣等類別。
4.脫硫設施產生的石膏、污水處理廠產生的污泥和危險廢物焚燒的殘渣。
5.伴生放射性礦物開發利用和民用核技術利用企業產生的放射性污染物,放射源。
6.農業源中還包括:總磷、總氮、總銅、總鋅及毒性高、用量大且難降解的農藥和魚藥。
三、普查技術路線和步驟
(一)普查技術路線。按照現場監測與物料衡算及排污系數計算相結合,技術手段與統計手段相結合,市里指導,區、縣調查和企業自報相結合的原則確定普查的技術路線。
1.對工業源中占全市污染物排放量80%的污染源、集中污染治理設施,同時采用現場監測和物料衡算與排污系數等方法,并按照規定程序核定污染物排放量。對其他工業源,采用分類抽樣監測的方式,核對物料衡算與排污系數測算的污染物排放量。對污染物排放量小、排放形式簡單的,也可以用排污系數法直接計算排污量。
2.對農業源采取面上調查和分類抽樣實地監測相結合的方式,結合全國農業普查結果和有關農業統計資料,測算全市的農業面源污染情況。
3.對生活源由第三產業中的調查單位采取面上對基本情況進行調查,結合分類抽樣監測與排污系數測算的方法核定污染物排放量。居民生活污染調查根據統計人口、生活用水量、能源結構和消耗量,通過排污系數測算污染物的排放量。
(二)普查步驟。本次污染源普查分三個階段進行。
1.準備階段(20*年*月之前)。建立健全組織領導協調機制,落實經費,開展宣傳,進行組織動員;制定普查方案和各類技術規范,組織污染源監測,對排污企業和單位進行清查,聘用普查員,開展普查培訓。
2.全面普查階段(20*年*月至*月)。進行入戶調查,組織排污單位填報普查表,完成審核、匯總、錄入工作,建立污染源檔案,市級進行審核驗收等。20*年*月底前,各縣(市)區完成本轄區污染源普查數據審核和匯總,報市普查領導小組辦公室;5月底前市普查領導小組辦公室組織人員對污染源普查進行抽查及審核驗收,并按程序完成省級上報工作。
3.總結階段(20*年*月至*月)。建立*市污染源動態數據庫,核實修訂污染源普查數據。
4.數據階段(2009年*月至*月)。普查數據,總結驗收普查工作。
四、普查組織及實施
(一)基本原則。全市統一領導,部門分工協作,縣(市)區具體實施,各方共同參與。
(二)組織機構。市第一次全國污染源普查領導小組負責普查的組織和實施工作。領導小組及其辦公室的主要職責是:
1.組織擬訂全市污染源普查方案,經市污染源普查領導小組審定后組織實施;
2.制定和組織實施全市污染源普查各階段工作方案;
3.組織開展全市污染源普查工作的宣傳報道和培訓;
4.對各部門及縣(市)區的污染源普查工作進行業務指導、督促檢查和驗收;
5.向市普查領導小組提交普查報告,根據市普查領導小組的決定普查數據。
各縣(市)區政府也要成立第一次污染源普查領導小組,負責本轄區普查工作的具體組織和實施。
(三)部門工作分工。
1.市環保局負責牽頭組織全市污染源普查工作,具體實施市管重點工業污染源和危險廢物處置場的入戶調查和數據整理工作。負責擬定普查方案和不同階段工作方案,組織制定普查技術規范,組織普查培訓,負責污染源監測,對普查數據進行匯總、分析和結果,組織普查工作驗收。
2.市委宣傳部負責組織全市污染源普查的新聞宣傳工作,配合辦好新聞會及有關宣傳活動。
3.市工商局負責向市污染源普查領導小組辦公室提供單位的登記注冊資料,并協助做好單位清查工作。
4.市發改委和經委負責協調企業做好工業污染源普查配合工作。
5.市建委、市政公用局、市容環衛局負責協助完成城鎮污水處理廠和垃圾處理廠(場)的普查。
6.市公安局配合做好機動車排氣污染普查工作。
7.市農業局負責牽頭組織農業、畜牧業、漁業等農業污染源的普查,組織制定農業普查工作方案、工作細則和技術規定等,組織農業源產排污系數測算,組織實施農業源普查并對相關普查數據進行分析和審核等。市畜牧辦具體負責規模化畜禽養殖場、養殖小區和養殖專業戶污染源普查。
8.市衛生局負責提供醫療單位名單,并配合做好危險廢物中醫療廢物的普查和數據審核工作。9.市統計局配合環保部門制定普查實施方案和有關具體政策,做好普查所需資料的提供和有關資料的銜接工作,參與普查相關數據的核定和普查結果的分析工作。
10.市財政局負責普查經費預算審核、安排和撥付,并監督經費使用情況。
11.*警備區負責組織駐濟軍隊所屬單位污染源和環保設施的普查。
(四)培訓。市普查領導小組辦公室負責組織各縣(市)區普查辦負責人、骨干、普查指導員和普查員的培訓。各縣(市)區負責選聘本級普查指導員和普查員。培訓內容主要是:污染源普查方案的內容,普查范圍和主要污染物,普查技術路線,普查方法,各類普查表格和指標的解釋、填報方法,普查數據錄入軟件的使用,數據庫的管理和普查工作中應注意的問題等。
(五)質量保證。市普查領導小組辦公室根據省普查領導小組辦公室的規定,指導全市普查質量控制工作。各縣(市)區普查領導小組要根據市里統一規定,建立污染源普查數據質量控制責任制,并對污染源普查實施中的每個環節實行質量控制和檢查驗收。市普查領導小組辦公室統一組織污染源普查數據的質量核查工作,在各主要環節,按一定比例抽樣,抽查結果作為評估各縣(市)區污染源普查數據質量的依據。數據質量達不到規定要求的,必須重新組織調查。
(六)宣傳動員。各縣(市)區政府要按照國務院、省政府和市政府文件要求,深入開展污染源普查宣傳工作,為污染源普查順利實施創造良好的輿論氛圍。要根據普查不同階段宣傳的重點,加強領導,明確責任,精心策劃,落實經費,采取生動活潑的形式,確保宣傳效果。要組織開展一些有影響力的宣傳活動,把宣傳動員工作貫徹污染源普查工作的始終。重點調查產業活動單位應當設立污染源普查機構,負責本產業活動單位污染源普查表的填報工作。其他各類法人單位應當指定相關人員負責本單位污染源普查表的填報。各有關單位應當積極推薦符合條件的人員擔任普查員。
五、普查經費
全市污染源普查所需經費由各縣(市)區政府共同負擔,并列入相應年度的財政預算,按時撥付,確保到位。市級財政主要承擔以下方面的經費保障:市普查領導小組辦公室日常工作運轉;制定全市總體方案、編制各項普查技術實施方案;編印全市各類污染源普查培訓教材,對市級普查辦負責人和普查骨干進行培訓;開展宣傳工作;國控、省控重點污染源數據的采集、分析測試、質量控制;農業污染源樣本測試;普查數據的匯總、加工、分析和建檔;建立市級污染源動態數據管理系統;普查驗收與總結等。
各縣(市)區普查經費分別由縣(市)區財政部門安排,主要用于組織動員、培訓,入戶調查與污染源的數據采集、分析測試和質量控制工作,設備購置,數據錄入、校核、加工、檢查驗收、總結、表彰等。
六、普查資料的填報和管理
水——生命之源。
水——城市發展的血液,維系著城市人民和社會經濟發展的命脈。阜新是一個資源性缺水城市,是全國
40個嚴重缺水城市之一。多年來,缺水一直困擾著阜新人民生活水平的提高和社會經濟發展。
當前,阜新正處在經濟轉型的重要時期,能否順利解決水問題將決定轉型的成敗。就此問題,本文對阜新水資源形勢做了詳細的分析,并提出了可持續的利用戰略,希望能為阜新經濟轉型起到推波助瀾的作用。
1阜新市水資源形勢
1.1阜新市水資源自然特點
1.1.1水資源總量少,人均、畝均特別低
阜新市水資源總量為9.72×108m3,人均占有量507m3,為全省人均量(878m3)的58%,不到全國人均量(2160m3)的1/4,更不足世界人均量的1/14。由于阜新面積相對較大,故畝均占有量更是大大低于各級水平。
1.1.2地區分布不均
阜新市水資源在區域上分布不均,區域資源性缺水表現相當嚴重。細河流域人口和工礦企業比較集中,2000年流域總人口105.98萬人,人均占有水資源僅188m3,為全省人均量(878m3)的21%。而降雨量空間分布不均,由南向北遞減。地表水資源主要分布在大凌河(支流細河)、柳河和繞陽河流域,呈西北部多、東南部少的趨勢。地下水資源70%以上分布在人口稀少的彰武縣境內。
1.1.3水量年內及年際變化大,災害頻繁
阜新地區河川徑流主要由大氣降雨補給。由于該地區屬溫帶半干旱大陸性季風區,降雨少且集中。年內分配不均,6~9月占全國總徑流的78%以上(見圖1);年際豐、枯徑流量相差7~47倍,少水年連續出現。自1999年開始至今,該區已連續四年干旱。由于降水補給河川徑流和地下水量的減少,2002年全市水資源量僅為多年平均量的37%。這期間,政府不得不多次花巨資進行人工降雨以及采取其它一些措施。據市水資源辦1994年統計,全市日最多缺水4.3×104m3,每天因缺水而影響工業產值約340萬元。缺水已經嚴重制約到城市的發展。
圖1降水量年內分布圖
1.2阜新市水資源開發利用的主要問題
阜新市水資源時空分布極不平衡,可供水量有限,而且耕地、人口、城鎮和工業相對較集中,用水增長快,因此在水資源開發利用方面存在諸多問題:
1.2.1開發利用不平衡
阜新市水資源貧乏,主要以開發利用地下水為主。如1994年城市用水中,開發利用地下水達8447×104m3;地表水引用1332×104m3,僅占其資源量的4%。究其原因,主要是各河流都缺乏興建大型蓄水工程的條件,天然狀況下年內、年際徑流量豐、枯不均,加之細河流經市區段污染嚴重,特別在枯水期成了排污水河道,很難再利用。另外,由于境內丘陵起伏、平原較少,300多條季節性小河流,豐枯流量相差大,枯水期基本斷流且時空分布極不均勻,因此區間地表水利用率很低。
此外,地下水資源開發利用不平衡。彰武縣地下水資源從總量看相當豐富,為4.7×108m3,占全區總量的70%以上,但由于含水層巖性為粉細砂,單井出水量小,難以成為集中供水水源。另外,水源井易淤塞報廢、壽命短,采水成本高,且遠離市區,難以利用,只適合就近的鄉鎮及縣城供水。城市水源所在地區地下水目前已嚴重超采,開采率超過50%。超采導致地下水位下降,形成了間斷的地下水降落漏斗,而細河非汛期又常常斷流并承泄城市污水,致使細河兩岸的水源井和廠礦自備井遭嚴重污染,造成的惡性循環,加重了供需矛盾。
1.2.2水資源的有效利用程度低
全市水資源主要用于工農業,城鎮生活以及公共建筑市政用水。
農業用水包括農業灌溉、農村人畜用水,占全市總用水量的比重相當大,且利用率低。2002年全市農業用水2.56×108m3,占總用水量(3.71×108m3)的69%。由于灌溉技術落后,滲漏水損失量達45%以上,有效利用率僅為55%左右。
工業用水中,一方面,就萬元產值取水量而言:2000年整個工業萬元產值平均取水量在140m3/萬元左右,特別是電力行業高達850m3/萬元、煤炭行業為270m3/萬元、市郊細河區和清河門區及阜新縣的工業萬元產值取水量也高達210m3/萬元。這一系列數據甚至遠高于1995年我國工業萬元產值平均取水量85m3/萬元。1995年北京、天津、沈陽、上海、濟南等城市萬元產值取水量為60m3/萬元,青島則低于20m3/萬元。阜新市工業用水水平不但同國內其他城市比存在一定差距,同國外比差距更大。國外有些城市工業萬元產值取水量僅為20—30m3/萬元,如日本橫濱市早在1977年這一數值(折合人民幣)不過20.6m3/萬元。由以上對比不難看出,全市工業用水水平相當低這與阜新市以煤電等重工業為主導工業這一現狀分不開的。另一方面,就水的重復利用率而言:除電力行業水的重復利用率已達到97.5%以外,其它行業(除煤炭業外)這一數值仍徘徊在70%左右;特別是煤炭工業,其重復利用率極其低下,1994年只有19.8%,而2000年才提高到31%。但發達國家1989年這一數值就已經達到75%左右,國內各主要城市1996年工業用水重復利用率也已經達到80%以上。可見,該市的工業用水仍有很大的提升潛力。
城鎮生活用水方面:盡管目前全市居民生活用水水平還較低,生活用水標準也不高,但仍然存在很多浪費現象。居民節水觀念薄弱、裝表率低或至盡仍沿襲的“包費制”、水價過低(大大低于其成本價,差額由政府財政補給)、給水管老化、高耗水器具的大量使用以及管理松弛等原因,都導致嚴重浪費。居民住宅用水中,沖洗等日常生活用水占的比重特別大。例如:對我校學生公寓和東區教師住宅用水的一項調查表明:這一比重分別為:學生公寓為2/3(45L/(cap·d)),教師住宅為1/3(35L/(cap·d))。二者比重的差異與學生的生活情況(吃喝在外)密切相關的,但也反映了大部分學生的節水意識差。城市公共建筑及市政用水中,浪費現象更加嚴重。如對我校各主要公共建筑的調查表明:東樓、西樓及綜合樓每天都白白流失大量的水,這與設施老化(水龍頭常失禁、管網漏滲嚴重等)、落后(便池沖洗器為耗水量特別大的高位水箱)、管理松散等有關。相比之下,設施先進(如:便池沖洗器為耗水量小得多的延時自閉沖洗閥)、管理有序的實驗樓以及新樓,這一現象就輕得多。另外,諸如綠化草坪用水,多為大徑噴頭(噴徑10m左右),較經濟噴頭(噴徑1m左右)更容易出現噴灑死角、噴灑不均等現象,浪費大量的水。
另外,據阜新礦務局近十年的實測數據表明,全礦區28對(含露天礦)礦井涌水量達到7.7—9.6×104m3/d,而迄今利用量還不到2×104m3/d,絕大部分被白白浪費。
1.2.3水體污染嚴重
2002年阜新水資源水質概況:
①河流
詳見表一:
表一2002年阜新各主要河流水質概況
水系
河段
水體類別
主要污染指標
水質基本評價
饒陽河
韓家杖子段
II類
良好,適合生活飲用水
東白城子段
III類
高錳酸鹽超標0.4倍,氟化物超標0.2倍
污染較嚴重,水質較好
細河
它本段
III類
高錳酸鹽超標0.4倍,氟化物超標0.3倍
污染較嚴重,水質較好
它本段以下至海州段阜新界
超V類
高錳酸鹽超標11.2倍BOD超標37.8倍,氨氮超標38.33倍,揮發酸超標7.67倍
水質較差,污染相當嚴重,僅適用農業用水及一般景觀用水
柳河
彰武段
III類
高錳酸鹽超標0.4倍,氟化物超標0.3倍
污染較嚴重,水質較好
牤牛河
海蘇溝段
II類
良好,適合生活飲用水
養息牧河
五家子橋段
超V類
高錳酸鹽超標32.7倍,BOD超標15.7倍,氨氮超標159倍,揮發酸超標5.4倍
水質較差,污染相當嚴重,僅適用農業用水及一般景觀用水
秀水河
大木頭營子段
III類
高錳酸鹽超標0.4倍,氟化物超標0.3倍
污染較嚴重,水質較好
資料來源:參考文獻9
②水庫
選擇總磷、總氮、高錳酸鹽指數三項進行富營養化評價,結果佛石水庫、鬧得海水庫均屬中營養水平。這表明水庫水質尚好,但也受到了一定的污染,形勢不容樂觀。
③地下水
2002年進行了10眼(倉土、大固本、大廟、大五家子、亂山子、雙廟、葦子溝、新屯子、章古臺、周家街)地下水井的常規水質監測。倉土、新屯子、周家街三眼井中鈣離子、鎂離子、硫酸鹽、氯離子、重碳酸鹽、離子總量、總硬度略有增大;10個地下水井中,水化學項目變化不大,但是銨離子、五氧化二磷呈現明顯上升趨勢,說明境內的地下水受到了農業污染源(化肥、農藥的使用)的影響,水質污染有加重趨勢。
調查結果表明:截止2002年,全市水資源有機污染嚴重,面污染也相當突出。
農業生產中農藥,化肥的大量使用,以及工業用水、生活污水的大量排放,都導致了嚴重的水體污染。水體污染造成的結果:江河湖庫等的水體功能衰退,水資源的可利用程度下降,可用水量減少。如:由于市區及阜新縣污水大量排放到細河,水質污染十分嚴重,水質超過V類標準,使得位于其沿岸的海州、新邱兩座水廠的水源被污染。特別是新邱水廠原有7眼水源井,因污染嚴重而被迫關閉了6眼;海州水廠的7眼水源井1眼被關閉,5眼改為工業生產所用循環水的水源。
嚴重的水污染,不但嚴重地危害了人們的生體健康,影響了經濟的發展,而且也是該市目前水資源緊缺的主要原因之一。
1.2.4城市供水工程存在問題
①供水保證率低
阜新城市供水水源大部分建在屬第四系松散巖、覆蓋層淺的沿河兩岸,且地下水受降雨和地表徑流影響年內年際變化大,因此供水保證率低。特別是連續干旱年份,供水出現嚴重不足。以王府水廠為例,因1980~1983年全市發生連續干旱,水廠產水能力由1979年的6.69×104m3/d,下降到3×104m3/d,下降了55%。
②市政供水設施建設不適應城市發展要求
隨著阜新社會經濟發展,城市生活用水標準也逐年提高,而配水系統建設的滯后已不能適應社會發展需要。鬧德海水源工程建成運用后,市區部分管網得到了改造,但其余部分仍存在低壓供水區和管網末梢地段供水緊張狀況。如孫家灣地區,地勢偏高,自來水管網壓力低,每到枯水季節,自來水公司只能對本區采取定時間斷供水,幾萬居民因一周得不到幾次水而紛紛上訪。盡管市里采取了一些計劃用水措施,供水緊張仍未得到解決。
③水源建設投資大、建設工期長
阜新市區周圍90km范圍內沒有可利用水源。要解決市區嚴重缺水的情況,得靠跨流域、跨地區引水。這就存在投資大、建設工期長等一系列問題。以鬧德海引水工程為例,水源距市區90km,工程總投資達2.1億元,自1986年開始籌建歷經8年時間于1994年末才竣工。
1.2.5認識不足,管理薄弱
長期以來,“取之不盡,用之不竭”的觀念深入人心,使人們對全市水資源的嚴峻形勢缺乏深入科學的認識。認識的不足致使人們的“憂患意識”不足、缺乏“愛水惜水”的主人翁精神。全市普遍存在水利設施不完備、水資源利用率不高等問題。節水措施少、浪費嚴重、水費不合理、保護不夠及管理滯后等問題,客觀上加劇了全市水資源的緊缺。如細河的嚴重污染,與保護不足、管理不力是分不開的。認識不足、管理薄弱是導致水資源未能合理開發利用的重要原因,在某種程度上也會影響順利解決水的供需矛盾。
1.3供需矛盾突出
阜新市作為資源性缺水城市,且區域資源性缺水特別嚴重,加之在開發利用方面存在諸多問題,因而全市水資源的供需矛盾多年來一直異常突出。如1993年降雨偏少,佛寺水庫蓄水較少,同年11月份,該庫已降至死水位,而市內供水已經到了難以維持的程度,因此市政府決定不惜一切代價采取臨時措施取用水庫死水位以下的存水,投資250萬元,僅取水430×104m3,每噸水增加取水成本0.58元。1994年7月13日大雨前,市區供水不足13.7×104m3。全市用水告急,市區內共有20個區域定時供水占供水人口的40%,家家戶戶缸接、盆裝、輪流接水。東梁礦區居民花2~10元錢買一挑水喝。可見缺水已經嚴重影響人們的正常生活,同時對工業的影響也相當嚴重。據市水資源辦1994年統計,最多時日缺水4.3×104m3,全市每天因缺水影響工業產值約340萬元。而且,隨著工農業的發展、城鎮化的推進、人民生活水平的提高、以及在經濟轉型中大量新項目的引進,這一矛盾將越來越尖銳。詳見表二、表三:
表二集中供水城區水量供需平衡表單位:×104m3
1995年
2000年
2005年
2010年
平均日
最高日
平均日
最高日
平均日
最高日
平均日
最高日
日需水量
30.3
34.6
41.6
47.1
50.4
56.6
61.0
67.8
P=95%
保證率
可供水量
17.5
17.5
27.1
27.1
52.8
52.8
52.8
52.8
日余、缺水量
-12.8
-17.1
-14.5
-20.0
2.4
-3.8
-8.2
-15.0
P=75%
保證率
可供水量
21.4
21.4
31.4
31.4
57.0
57.0
57.0
57.0
日余、缺水量
-8.9
-13.2
-10.2
-15.7
6.6
0.4
-4.0
-10.8
表三近郊區分散用水供需平衡表單位:×104m3
1995年
2000年
2005年
2010年
年
日
年
日
年
日
年
日
需水量
1625.1
4.4
2224.0
6.1
2735.1
7.5
3636.7
10.0
P=75%
保證率
可供水量
1466
4.0
1676
4.6
1676
4.6
1667
4.6
缺水量
159.1
0.4
548
1.5
1059.1
2.9
1960.7
5.4
P=95%
保證率
可供水量
1311
3.6
1511
4.1
1511
4.1
1511
4.1
缺水量
314.1
0.8
713
2.0
1224.1
3.4
2125.7
5.9
資料來源:參考文獻8
由表二可見,阜新市城區缺水嚴重,1995年保證率P=95%時缺12.8×104m3/d,缺水量將近占需水量的一半。2000年鬧得海水源工程每天供水9.6×104m3,城區工業和生活用水在保證率為95%時日缺水量為14.5×104m3。2005年引白水源工程建成生效,在保證率為95%時,每天余水2.4×104m3。2010年由于需水增加,在保證率為95%時,每天缺水8.2×104m3。同樣由表三可見,近郊區缺水現象也相當嚴重。
據上分析,在已經考慮了可建設工程的條件下,全市仍然大量缺水,供需矛盾相當尖銳。
2阜新水資源可持續利用戰略
水資源緊缺多年來一直困擾著阜新社會和經濟的發展。隨著人口增長、城鎮化的推進和社會經濟的發展,水資源緊缺這一問題將繼續存在,其影響將更大。時當阜新經濟轉型之際,能否順利解決這一問題將事關轉型成功與否,因此實現全市水資源可持續利用已刻不容緩。具體戰略如下:
2.1科學認識水資源,以節水為本
全民必須認識到全市水資源的有限性,尤其是人均占有量特別低這一客觀事實,認識到水資源不單是一個自然資源問題,更是一個社會經濟問題;同時還需意識到經濟轉型時期需水量必然大幅度上升這一趨勢。大處著眼,小處著手,各行各業、人人都要有“憂患意識”,樹立保護水資源意識、節約用水意識、水資源可持續利用意識。應全方位地節約用水,發揮有限水資源的最大效益和潛力,在發展經濟的同時逐步減少用水量。節約用水是關系到全市社會經濟可持續發展的根本大計,應當以建立節水型城市為奮斗目標。政府要把節水作為一項基本政策,加大對全市水資源形勢的宣傳力度,提高全民節水意識,把節水同社會經濟可持續發展結合起來。
2.2節約用水、高效利用水資源
2.2.1節約工業用水
全市目前以煤、電為主的工業,普遍存在耗水量大、有效利用率低的現狀等問題。通過產業結構調整、技術水平升級以及產品的更新換代等途徑降低工業用水量、提高重復利用率。這將是解決其用水困難的有效途徑,同時還有一個顯著的效益是減少了廢水排放量,從而減輕了工業污染和降低了生產成本,可謂“一石二鳥”。在實行過程中,要以那些用水大戶及大用水行業、污染大戶及大污染行業為節水重點對象。對這些行業要制定節水規劃、節水目標和標準。
2.2.2減少農業用水
目前,農業用水仍然是阜新市用水大戶,其中農業灌溉用水占全市總用水的57%,比重大而且利用率極低。據統計,農業灌溉用水量用于作物生長的不到40%。改變灌溉方法是提高用水效率的最大潛力所在。目前世界上應用較多的灌溉方式有漫灌、滲灌、噴灌、滴灌、微灌、計算機輔助灌溉等,如果改用噴灌、滴灌、微灌和計算機輔助灌溉代替目前全市普遍使用的大水漫灌和滲灌,則農業用水的有效利用率可提高3~4倍。
就整體而言,農業節水要與市情結合,先進技術與傳統技術結合,渠間節水與田間節水結合,工程措施與管理措施結合,水利工程節水與農業技術節水結合,改善農業生產條件和生態環境相結合。在政府的宏觀扶持引導下,依靠和發揮農民積極性,走“內涵式發展道路”,實現節水、高效、高產。
2.2.3節約城鎮生活用水
隨著城鎮化的推進和人民生活水平的提高,城鎮生活用水量將大幅度增加,節約用水勢在必行。要在改善人民生活質量的前提下,結合城鎮建設、文明和環境建設,推動城鎮節水工作的展開。采取計劃用水和定額管理,提高水價,修繕改造老化落后的輸水管網,安裝水表實現“一戶一表”等手段。另外,著重推廣使用節水器具,如衛生設備、洗衣設備等。比如現在全市仍普遍使用的便池沖洗高位水箱,每次耗水5~6L,而新建樓群中使用的延時自閉沖洗閥每次耗水2~3L,可見節水能力相當強。另外,如能使用電計數、時間自控等自動沖洗裝置,節水效果將更好。再比如綠化用水方面,改用經濟噴頭取代目前廣泛使用的大徑噴頭,就將節約大量的水,同時噴灑效果更好。
由此可見,全市城鎮用水方面存在著巨大節約用水潛力,有待開發。
2.3合理配置水資源
2.3.1跨流域、跨地區調水
阜新是資源型缺水城市,市區周圍90km范圍內沒有可利用的水資源。要解決城市供水問題,必須跨流域、跨地區調水。如1994年末竣工的“鬧德海”引水工程,以及2005年將竣工生效的“引白入阜”工程。2010年,全市水資源供需矛盾將空前白熱化,又得考慮修建新的引水工程了。
2.3.2合理利用礦井水
阜新市有大量的礦井水。1997年,全礦區28對井(含露天礦)每日涌水量為7.7~9.6×104m3,其中清水約1×104m3、溫泉水0.2×104m3。預計其遠景總量為每天11~15×104m3。目前日利用量還不到2×104m3,且多為礦區洗煤等粗用水,絕大部分被白白浪費。由于其長期潛伏于巖層中,水質較好,大部分水質指標均滿足生活用水標準。利用礦井水,相對于跨流域調水不但能節省巨大的工程建設費用,而且還能免繳排污費。如能更細化地采取分質、分類應用,將更進一步帶來巨大的經濟效益。如開發溫泉將為阜新市的旅游業帶來巨大的活力和效益。
2.3.3建立中水回用系統,實現污水資源化
城市污水經回用處理后用于水質要求不高的領域,是解決城市地區水資源短缺的一個有效途徑,可謂開辟“城市第二水源”。不但可以擴大水源,減少因缺水造成的損失,而且還減少了污水排放量,減輕了環境污染。比起遠距離調水,處理回用水在經濟上也是十分合算的。解決這一問題需要觀念的轉變和有效的管理政策。隨著全市居民小區的大量建設,建議在小區內(單個或多個聯合)建設中水回用系統。
2.3.4建造人工湖泊
在市內或郊區適當的空閑地、公園等地建造人工湖泊,將冬季徑流、部分雨水徑流、建筑施工現場排放的地下水儲存于人工湖泊內,用于灌溉、市政綠化或地下水回灌。
2.3.5地下水人工回灌
利用坑、塘、洼地、舊河道、砂石坑、溝渠和井等將水引入地下含水層的直接措施即稱為地下水人工回灌,水存儲在地下,一旦需要可隨時抽出來再利用。其中,“冬灌夏用”技術已經被國內外很多城市廣泛采用,效果相當明顯。此外,近年來開發應用的一項利用大氣冷源技術——“地下水密閉循環回灌”技術,其關鍵在于地下水僅作為溫度的載體而被循環利用,無水量消耗、無水質變化(水溫度除外)。
地下水密閉循環回用水系統由“冬抽夏灌井”、“冬灌夏抽井”、換熱器和空氣冷卻器等組成。其運行方式為:冬季,自“冬抽夏灌井”抽取常溫水(溫度低于循環冷卻水溫)至換熱器對循環冷卻水進行間接冷卻,被加溫的地下水經空氣冷卻器依靠低溫冷卻后,再由“冬灌夏抽井”注入地下含水層并作為冷源儲備;夏季,由“冬灌夏抽井”抽取低溫水至換熱器用作間接冷卻循環水,被加溫的地下水再由“冬抽夏灌井”注入同一地下含水層。如此往返循環,利用冬季的大氣冷源。這種系統充分利用了自然條件(冬季氣溫低和地下含水層),既不消耗地下水又節約了能源,意義重大。例如,采取這項技術之前水溫差為4~5℃,而采取這項技術后水溫差為10℃,則根據熱平衡原理可知,將節省50%的水量。
阜新冬季氣溫特別低,夏冬溫差可高達50℃左右,而且目前地下水也已經超采,如能利用這項技術,將帶來巨大的經濟效益和環境效益。
2.3.6人工降雨
人工降雨在特別干旱的時候可以作為暫時緩解缺水的一種辦法。在之前的多次連續干旱期間,阜新市政府撥款采取了人工降雨,起到了“立桿見影”的效果。但這一技術投資大,不適合大面積使用。
2.4防治水污染,
隨著阜新市經濟轉型和人民生活水平的不斷提高,今后相當長的一段時間內,水污染物的排放無疑也會有較大的增長,因此,全市水污染防治可謂任重而道遠。應本著“防治結合,預防為主”的原則,重點從以下幾方面著手:
2.4.1控制和減少工業源頭污染
工廠應從“先污后治”轉向“預防為主”,從終端治理轉向生產全過程控制。據估計,對大部分生產工藝不先進的企業,只要加強管理就可以削減人為污染量的30%~50%;實行技改的回用﹑循環等技術手段,又可削減一部分;這是一種低成本﹑高效益的根本戰略。
2.4.2保護水源,用區域的系統觀點來考慮水污染防治
按流域﹑水系或區域實行水資源利用的綜合規劃可對污染嚴重的企業進行關閉、限產或限排措施。在農業生產中,改進施肥方式和合理使用農藥、提倡科學種田,也是水污染防治的重要措施。
2.4.3具體措施
①建立監測系統,利用各種手段對污染排放的各主要污染物,進行定期監測,實行排污監督。
②建立廢水無害化技術處理系統。目前,全市第一座污水處理廠正在建設之中,預計2005年將投入使用。
③建立資源化處理系統,該系統包括:a企業內部的資源化系統:如水循環系統,重金屬、人工合成有機毒物的中間產物、副產物和流失物的再利用系統;b企業外部(之間)的資源化系統:如一個企業的中間產物、副產物、“廢物”轉為另一個企業的原材料或半成品系統,城市、工業、農業的有機廢氣物制造沼氣、肥料,供居民、農村或工業使用;c外環境的資源化系統:如土地處置系統、氧化塘系統、污水養魚系統、生態農場系統等。利用經過無害化處理的污廢水、料和能源,增產糧食、養殖魚類和水生植物,以及制造沼氣,這樣既可以節省污水處理廠的費用,又可以充分利用資源。
④在經濟轉型中,政府要促使全市各行業用水從粗放型向集約型的轉變,另外要對新引進項目進行嚴格考核,盡量避免對耗水量大、污染嚴重的項目的引進。
2.5正本清源,營造綠色水庫
森林具有涵養水源和保持水土等重要功能,一片3300公頃的森林貯存的水量相當于100×104m3的水庫,因而有“綠色水庫”之稱。目前阜新有大面積的空置土地,如能夠積極展開大規模的植樹造林(可選擇經濟樹木),將是戰勝水危機、促進水資源良性循環的有效途徑,同時還能起到防風固沙的作用,實現“雙贏”。
2.6加強水資源管理
要本著“統一規劃、合理開發、綜合利用、協調發展”的原則,改革水資源管理體制、改變“多龍管水”的無序狀態,加強水資源管理機制,建立合理的水價形成機制,完善水法規,增加科技創新和水資源可持續利用的資金投入。特別提出幾點:
①促進水資源市場化,由于水資源歸國家所有,絕大部分水利設施為國有資產,因此,水資源對使用者而言是一種特殊商品,應有償使用。改變計劃經濟模式下形成的用水觀念,改變城市低價用水、農村無償用水的格局,實現水資源利用的市場化,即以其市場化、商品化機制調節水價,實行水的分類、分質、分時論價。這樣才有利于運用經濟杠桿促進水資源的合理配置和利用,最大限度地發揮其社會和經濟效益。
②實行節約用水定額制,進行計劃用水,超額部分要提高水價。從城市和企業到各個生產環節,都要加強用水定額管理,實行“節約有獎、浪費加罰”的政策。
③制定全區水污染控制法,制定并實行取水、用水、排污許可證制度,只有對水資源、水源、污水排放等各個環節都實行嚴格管理,才有可能杜絕任意運用地面水源,任意開采地下水和排水。
④在現有標準的基礎上,還應從系統控制入手,綜合考慮各環節包括技術、經濟、管理水平和條件等,制定大多數單位和部門都能實施的各種更具體的有關標準。如按產品、品種制定單耗(水、能、物料)標準;按產品、品種制定流失(水、能、物料)總量標準;按產品、品種制定排放物的經濟、可行、有效的濃度標準;按環境容量制定區域污染物總量控制標準等。這些標準雖然不是法律,但是屬于強制性管理措施,應逐步納入生產管理體系中,違者應按輕重受到行政和經濟上的處罰。
3結論
阜新的水資源形勢已經相當嚴峻,供需矛盾特別尖銳,實現水資源可持續利用迫在眉睫。這是提高全市人民生活水平、加快經濟轉型、振興阜新的唯一選擇。實現全市水資源可持續利用,必須深刻認識全市水資源的形勢,本著“開源節流并重,以節水為本”的原則,采取合理利用和有效保護相結合的舉措。在政府的統一規劃、統籌安排下進行,切實做到以行政為手段、經濟為杠桿、法律為保障、技術求改進來實現水資源的可持續利用,同時也需要全方位、全民眾的努力。
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關鍵詞:戰略性新興產業 綠色經濟 光伏產業
中圖分類號:F205 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)02-011-02
大力培育和發展戰略性新興產業,源于中央政府對2008年國際金融危機的科學總結和對世界新科技革命的深刻洞察。從2009年由總理主持召開3次新興戰略性產業發展座談會上擬定的包括新能源在內的七個產業作為“戰略性新興產業”開始,緊接著,2010年中央經濟工作會議上作出發展戰略性新興產業的重大戰略決策,同年2月,國家發改委牽頭成立專門發展協調小組并且起草發展規劃。戰略性新興產業的培育在我國方興未艾。
一、戰略性新興產業的現代意義及其盲點
戰略性新興產業與普通產業有著顯著的不同之處。它已經超越了普通產業的概念,成為一種集科技、經濟、社會等諸多主題于一體的新型產業概念。戰略性新興產業的發展不單單意味著經濟增長,也不是一個企業、一個產業、一個地區的發展問題。更多的是它還承擔著國家使命,體現著國家意志,在很多領域決定國家科技發展的方向,改善國家民生條件,保障國家安全、提高社會文明水平。因此,戰略性新興產業的發展需要政府的介入,而政府必須在培育戰略性新興產業的過程中扮演一個舉足輕重的角色。
發展戰略性新興產業,目的是實現經濟、社會、科技等多方面的可持續發展。從1972年“可持續發展”的概念被提出以來,一個國家綜合實力和發展潛力的衡量已不局限于經濟水平的高低和經濟增長的快慢,各國政府將更多的注意力轉移到如何建立長期有效的發展機制以實現全面“可持續發展”這個課題。不可否認,戰略性新興產業代表著更高的生產力,意味著能夠實現更持續的發展,但是由于戰略性新興產業本身存在無法克服的產生污染等環境問題,所以并不能100%地滿足可持續發展的要求,并且可能出現對環境造成較大破壞的意外情況。然而,人們較輕易地被戰略性新興產業的巨大經濟效益、社會效益所誘惑,而忽視了環境效益的損失,進而產生培育戰略性新興產業的盲點。{1}
二、綠色經濟:戰略性新興產業培育路徑之優化選擇
“綠色經濟”一詞是由經濟學家皮爾斯于1989年出版的“綠色經濟藍皮書”中首先提出來的。綠色經濟也稱為“生態經濟”,它是以市場為導向,以傳統產業經濟為基礎,以生態環境建設為基本產業鏈,以經濟與環境的和諧為目的而發展起來的經濟形式,是產業經濟為適應人類新的需要而表現出來的一種狀態。
綠色經濟將眾多有益于環境的技術轉化為生產力,并通過與環境無對抗的經濟行為,實現經濟的長期穩定增長。如果說傳統的產業經濟是以破壞生態平衡、大量消耗能源與資源為特征的一種損耗式經濟,那么綠色經濟則是以維護人類生存環境、合理使用能源與資源的一種平衡式經濟。
綠色經濟要求能夠遵循“開發需求、降低成本、加大動力、協調一致、宏觀有控”等五項準則,追求可持續發展。“綠色經濟”既是指具體的一個微觀單位經濟,又是指一個國家的國民經濟,甚至是全球范圍的經濟。在區域經濟范疇下,培育產業、完善產業、壯大產業是綠色經濟最佳用武之地。而在新興產業發展如火如荼的今天,如能夠引入綠色經濟理念,產業二次轉型的步伐將大幅度提高,產業結構調整、經濟方式轉變將更快更好地得以實現。
自綠色經濟誕生之日起,20多年來許多地方都在探討綠色經濟的現實意義。實踐出真知,通過實踐能夠深刻體會綠色經濟理念的內涵,并且可以更全面地指導具體工作,實現融會貫通。鄰國日本,自身自然條件缺失,不得不選擇綠色經濟的方法來實現社會經濟的發展。可以發現,日本綠色經濟的實踐已經碩果累累:全國高鐵、地鐵的無縫對接,電腦芯片等精密電子元器件的制造聞名全球,以及良好的自然生態環境。
綠色經濟不僅在西方發達國家得到實踐印證,也同樣適用于發展中國家,綠色經濟是實現跨越式發展的重要途徑。四川省遂寧市缺乏自然資源,人均水資源占有量很低,人均耕地不到全國的一半,單位GDP的能耗比全國高50%,服務業在GDP中的比重只有26.3%,而全國的水平是40.1%。經過近幾年轉變經濟發展方式、發展綠色經濟的努力,遂寧在全國率先提出區域綠色經濟指標體系。其中遂寧市教育、醫療支出在GDP中的比重略高于全國水平,萬元GDP的煙塵排放量只有全國的1/4,森林覆蓋率是全國水平的一倍,在綠色GDP指數、人類綠色發展指數和城市管理效率指數等方面都取得了良好的成績。
三、無錫光伏產業迅速崛起的培育行為及啟示
近五年來,光伏產業、太陽能產業等名詞深入人心,各地光伏企業雨后春筍般涌現。國際上,我國成為最大的光伏產品生產國、出口國,其中無錫光伏產能約占全球的20%;國內,則遍傳“全國光伏看江蘇,江蘇光伏看無錫”的美譽。作為戰略性新興產業之一的光伏產業緣何選擇在無錫這片生機勃勃的土壤上生根發芽茁壯成長,這是個值得深入探討和研究的課題。
(一)無錫光伏產業迅速崛起的培育行為
1.確定光伏產業項目,全力以赴支持項目建設。隨著人類社會對自然改造程度的擴大與深入,人均能源消耗與日俱增,同時地球上非可再生能源的可開采量日益減少,能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸。為了擺脫能源短缺的困擾,開發太陽能資源,尋求經濟發展新動力成為各國能源發展的主要課題。在這個大背景下,無錫政府審時度勢,經過系統性地甄別和討論,充分認識到光伏產業作為新興產業擁有巨大生命力和經濟帶動作用,果斷制定了大力發展光伏產業的發展政策,并隨即進入光伏產業項目的引進工作階段。
2000年,留澳學者施正榮博士帶著他10多年海外拼搏獲得的10多個科技專利,回國尋找創業發展的機會,雙方會談一拍即合。第二年,尚德太陽能電力有限公司成立。尚德公司成立初期,缺少資金和各層次人才,無錫市政府動用各類資源一次性融資600萬美元,并且利用政府人才平臺為尚德公司募集各類人才;2002年尚德公司面臨市場拓展困境,無錫市政府再次為其爭取到各類支持資金約400萬美元。無錫尚德由此踏上了成為世界光伏企業前三強的道路。
2.以尚德產業項目為坐標,向上往下拓展產業鏈條。光伏產業的產品用途是太陽能發電,而現階段通過該方法生產的電力所耗費的成本較高,從國際太陽能發電利用趨勢來看,政府是太陽能電費的最終買單人,因此,政府的態度和政策嚴重影響著光伏產業的興衰。而無法掌控的政府政策給光伏產業帶來了巨大的銷售風險,嚴重影響著光伏產業能否持續健康發展。一般來說,健全的產業鏈條有利于提高抵御風險的能力,所以,光伏產業的發展更需要強大的產業鏈支持,從而應對復雜多變的國際市場。
無錫尚德公司起步之初,除了巨大的資金缺口問題,更多的困難出現在企業生產流程的內部,譬如原料成本的不可控,光伏系統工程的完成受制于人,售后服務應接不暇等。在以“服務尚德”為宗旨的產業環境建設過程中,當地主管部門意識到僅靠尚德一家公司無法滿足日益膨脹的光伏市場的需要,必須要有配套的上下游公司相互銜接、相互合作,一起將光伏產業的市場做大,將無錫光伏產業做強。從應急性地組建光伏系統工程承包公司開始,“產業鏈”的概念在無錫光伏人的腦中脈絡逐漸清晰。隨后,依據國際市場的需要,無錫新區的主管部門開始謀劃光伏產業基地的建設,以形成一流的產業鏈為標準,短短三年間就吸引了數十家光伏產業鏈上下游企業落戶。而作為無錫光伏企業龍頭的尚德公司,利用資本優勢,迅速打造出屬于自己的集晶體硅太陽能電池、組件、光伏系統工程、光伏應用產品的研究、制造、銷售和售后服務等綜合性產業鏈。
3.打造外生性綠色產業環境。光伏產業作為太陽能發電的產業形式,其最終目的是在于實現綠色能源的普及,消除以火煤發電為代表的傳統發電模式造成的環境污染問題。所以光伏產業被稱為綠色產業。可是光伏產業本身在生產太陽能電池的流程中會排放大量的廢水,一般為酸液廢水,廢水中主要含高濃度氟化物、含硅,及部分有機物。如果這些廢水不經過處理直接排放,則對自然環境造成更為直接的水污染,間接的土地污染、魚類資源污染等其他污染形式,進而嚴重威脅到人類的健康。因此,妥善地處理光伏產業污水是關系到綠色產業實現綠色生產的關鍵。
無錫市在廢水排放問題上做了許多卓有成效的工作。2007年無錫太湖水域爆發了大面積的藍藻,一時臭味彌漫錫城。在此之后,無錫制定了一系列治污措施和政策:例如化工企業的遷出、城市污水處理廠的增設、現有企業污水設施改造等。最近,無錫市又走在了全國污水處理的前頭:2008年,無錫市成為全國重點湖泊主要水污染物排污權有償使用和交易試點;到2010年,無錫建成了排污權動態數字交易平臺,形成了太湖流域主要水污染物排污權交易市場,已初步建設完善了主要水污染物排放權有償取得的管理體系,制定了排污權定價、申購、排污費核定、收費繳交、排污許可證管理、監測比對等一系列政策制度;并階段性完成了主要水污染物排放權有償取得和交易平臺建設任務。“排污權”建立起了企業自覺珍惜環境、減少污染排放的激勵和約束機制,對太湖流域的產業發展形成良性引導,對于以光伏產業為代表的新興產業更是一種“綠色化”的動力。
(二)無錫發展戰略性新興產業的經驗與啟示
1.洗腦――謀略發展藍圖。思維決定行為,正確的思想作出正確的決定,正確的思路誕生正確的政策。面對紛繁復雜的經濟形勢和加速變化的社會狀態,偏居一隅閉門造車的態度要不得,崇洋媚新全盤接受的態度更要不得,魯迅先生提出的“拿來主義”不失為一種很好的進取精神,取他人之精華,去自身之糟粕,為當今之大事。作為決策的制定者和執行者,無錫政府審時度勢,較早地將建設“綠色經濟”作為準繩,大力發展戰略性新興產業為突破口,加快城市經濟轉型,轉變經濟增長方式。近階段無錫提出了打造“人才特區、東方硅谷”的口號,這是基于對“第三次信息浪潮”――物聯網充分研究而作出的長遠戰略謀劃。
2.用腦――創新體制機制。組織制度的變遷不斷影響著生產力的發展,組織內部的路徑依賴則會禁錮組織變遷的進步{3},打破路徑依賴需要額外的力量和勇氣,而它們則源于決策者的決心和信心。決心來源于對現狀的不滿足,曾經的“蘇南模式”讓無錫聞名全國,但是進入新世紀,無錫人逐漸發現舊有的發展模式已經不適應現今經濟發展要求;信心的基礎是底蘊的深厚,無錫經濟富足、文化繁榮、社會安康,完全有能力支付城市經濟轉型所需的經濟成本、社會成本。無錫人利用聰明才智、采用廣開思路、使用激勵創新的辦法為戰略性新興產業的起步做好了充分準備。
3.借腦――引進領軍人才。無錫光伏產業的成長離不開地方政府的強力支持,另一方面,施正榮這位光伏產業領軍人才更是扮演了至關重要的角色。經濟發展依靠兩只手,一只看不見的手、一只看得見的手;作為看得見的手,政府行為無法替代那只看不見的手,而后者依靠的內生性調節也同樣受“人”的制約,而這個“人”是市場人,不是研究人。市場人不是狹義的市場營銷、銷售人員,而是廣義的市場經濟中的每一個人。今天戰略性新興產業剛剛起步,明天戰略性新興產業經濟必將建立,將來主導經濟的領軍型人物必然是當今擁有創新意識和創新能力的各類人才。因此,引進各類領軍型人才是區域經濟未來發展的最佳選擇。
4.建腦――建立健全智庫。智庫建設的重要意義不言而喻,大到國家小到企業都有著對智庫的需要。而現實狀態則是,我國的智庫建設遠遠落后于國外先進水平:中國智庫的決策失誤率達到30%,而西方發達國家僅5%左右。我國智庫的建設面臨著三大難題:與體制過近、專業程度低、利益驅動明顯。針對上述三個難題,考慮民間力量暫時不足的實際,通過政府或者相關機構出力出資建立智庫平臺,是一個可以折中的方案,而智庫質量優劣的關鍵點在于政府或者相關機構能否對智庫的運行減少干預和干擾。此外,增加地方性智庫、專業性智庫也是區域發展的必然需要。
注釋:
{1}張春霞,蘇時鵬.從系統論角度認識綠色經濟的發展.中國生態農業學報,2005(1):7-9
{2}趙斌.關于綠色經濟理論與實踐的思考.社會科學研究,2006(2):44-47
{3}諾斯.制度、制度變遷與經濟績效.上海三聯書店,1994