【正文】 探討降低大氣污染程度的工程問(wèn)題?！?為使污染物能達(dá)標(biāo)排放通常采用典型的控制系統(tǒng)：用集氣罩將污染源產(chǎn)生的污染物收集起來(lái)，經(jīng)顆粒除塵裝置，再進(jìn)入氣態(tài)污染物凈化裝置，經(jīng)風(fēng)機(jī)，進(jìn)入煙囪由此排入大氣，在經(jīng)歷擴(kuò)散稀釋過(guò)程，達(dá)到大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)人群不發(fā)生急性﹑慢性中毒和城市一般動(dòng)植物(敏感的除外)正常生長(zhǎng)的空氣質(zhì)量要求。大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：為保護(hù)自然生態(tài)和人群健康，在長(zhǎng)期接觸的情況下，不發(fā)生任何影響的空氣質(zhì)量要求?！盍蛩釤熿F：大氣中二氧化硫等硫化物在有水霧﹑含有重金屬的飄塵或氮氧化物存在時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。人類活動(dòng)排放源主要有：燃料燃燒(固定源)﹑工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程(固定源)和交通運(yùn)輸(流動(dòng)源)。氣態(tài)污染物：以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔铹p以一氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物﹑碳的化合物﹑碳?xì)浠衔锛胞u素化合物等。霧：小液體粒子的懸浮物，由于液體蒸汽的凝結(jié)﹑液體的霧化以及化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程形成的，粒徑在200微米以下?；曳质呛嘉镔|(zhì)燃燒后殘留的固體渣，在分析測(cè)定時(shí)假定完全燃燒。在生產(chǎn)過(guò)程中總伴有氧化之類的化學(xué)反應(yīng)，其熔融物質(zhì)揮發(fā)后生成的氣態(tài)物質(zhì)冷凝時(shí)便生成了各種煙，—1微米之間。粒徑在1—100微米之間，大于10微米的，靠重力作用能在較短的時(shí)間沉降至地面，稱為降塵；小于10微米的，能長(zhǎng)期在大氣中飄浮，稱為飄塵。根據(jù)顆粒污染物物理性質(zhì)不同分為：粉塵：懸浮于氣體介質(zhì)中細(xì)小固體粒子。中間層，暖層(電離層)，散逸層。對(duì)流層：溫度隨高度增加而下降(地面長(zhǎng)波輻射加熱)，空氣對(duì)流，溫度﹑濕度水平分布不均勻。給水廠一般要求的測(cè)定項(xiàng)目有水溫﹑渾濁度﹑顏色﹑pH﹑余氯﹑大腸菌群等，有時(shí)還增加測(cè)定嗅味﹑硬度﹑溶解固體等項(xiàng)目。廢水處理流程的主要依據(jù)處理程度主要取決于接受處理后廢水的水體自凈能力或處理后的出路。通常的做法是：出水量較大的重點(diǎn)污染企業(yè)采取獨(dú)立的污水處理系統(tǒng)外，大多數(shù)分散的中小型企業(yè)的一般廢水，排入城市下水道，與生活污水一起送往污水處理廠統(tǒng)一處理。一般生活污水水質(zhì)比較固定，處理的主要目的是降低污水的生化需氧量和懸浮固體，常用的處理方法包括沉淀﹑生物處理﹑消毒等；工業(yè)廢水水質(zhì)多樣，無(wú)典型流程參考。地下水水質(zhì)較好，一般無(wú)需混凝沉淀或過(guò)濾，僅消毒即可。當(dāng)原水濁度不大于100mg/L時(shí)，水質(zhì)較穩(wěn)定，無(wú)藻類繁殖，沒(méi)有受工業(yè)廢水污染時(shí)，可省去混凝沉淀或澄清，采用雙層濾料直接過(guò)濾，原水→接觸過(guò)濾→消毒→飲用水。常用的處理工藝有自然沉淀﹑混凝沉淀或澄清﹑過(guò)濾和消毒。水泵的作用在給水系統(tǒng)中，原水用水泵抽送至水廠，凈化后的清水用水泵輸送到配水管網(wǎng)，維持一定的壓力，以滿足用戶的要求；在排水系統(tǒng)中，重力流管道的埋設(shè)達(dá)到一定深度時(shí)，須用水泵提升，以免埋深過(guò)大；在水處理廠中，常用水泵來(lái)維持一定的水頭，是正常操作得以進(jìn)行。管道系統(tǒng)的任務(wù)是收集和輸送廢水，把廢水從發(fā)源地送到污水處理廠或排放口，包括排水設(shè)施﹑檢查井﹑管渠﹑水泵站等工程設(shè)施；污水處理系統(tǒng)的任務(wù)是處理或利用廢水。m)q=(Q∑QJ)/∑L，(Q：最高日最高時(shí)用水量m3/s；∑QJ：集中流量總和；∑L：配水干管有效長(zhǎng)度)。配水管網(wǎng)的布置可分為樹枝網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)，考慮分期建設(shè)，初期采用樹枝網(wǎng)，逐步連接建成環(huán)狀網(wǎng)，或斷水影響小的區(qū)域?yàn)闃渲W(wǎng)，斷水影響大的區(qū)域?yàn)榄h(huán)狀網(wǎng)。最好有機(jī)條平行的干管通向大用戶或水塔和水池。配水干管應(yīng)按供水的主要方向延伸，盡可能以最短的距離達(dá)到主要用水地區(qū)或水塔和水池，應(yīng)布置在兩側(cè)有較大用戶的道路下。給水管網(wǎng)的作用是將水從水處理廠輸送至用戶，按其功能一般分為輸水管和配水管網(wǎng)兩部分。技術(shù)設(shè)計(jì)的任務(wù)是使初步設(shè)計(jì)具體化，對(duì)工程項(xiàng)目的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行具體而詳細(xì)的研究。水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般分階段進(jìn)行，工程規(guī)模較大時(shí)，分初步設(shè)計(jì)﹑技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖三個(gè)階段；工程規(guī)模小時(shí)，分?jǐn)U大初步設(shè)計(jì)和施工圖兩個(gè)階段。處置方法：廢水湖泊(水庫(kù))處置﹑廢水江河處置﹑廢水河口處置和廢水排海處置。污水向受納水體中排放必須保證不降低該水體的總體功能與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？刂瓶偟胶馐种匾?，以防止NO3污染地下水，影響作物生長(zhǎng)。水力負(fù)荷：土地處理系統(tǒng)對(duì)污水處理能力的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，是指規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，可注入該系統(tǒng)的污水平均深度。污水流經(jīng)有植被的人工坡地，主要依靠生物系統(tǒng)達(dá)到凈化目的。其不受季節(jié)影響，種植的作物僅起防止土壤沖刷的作用。慢速滲濾系統(tǒng)：市政系統(tǒng)有組織與嚴(yán)格管理的﹑以污水處理為主要目的﹑兼有全面的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)目的，按季節(jié)種植糧食或經(jīng)濟(jì)作物的土地處理系統(tǒng)。土壤性質(zhì)是選擇土地處理系統(tǒng)類型與操作方式的決定性因素。灌溉應(yīng)與居民區(qū)有較遠(yuǎn)的隔離帶，并且在下風(fēng)向﹑下水向，場(chǎng)地邊緣至少距飲水源地100m以上的距離。農(nóng)作物根系吸取一定量的污水，并通過(guò)根系作用，增加土壤的透氣性，又可起到土壤中微生物介質(zhì)作用。污水中重金屬離子通過(guò)吸附與化學(xué)沉淀作用，積累與表土層，當(dāng)pH大于7時(shí)，土壤對(duì)重金屬離子有較高的滯留負(fù)荷；當(dāng)pH大于7時(shí)，部分重金屬離子隨水流下滲，可能對(duì)地下水造成污染。但對(duì)過(guò)高的鈉離子的吸收會(huì)使土壤顆粒分散，破壞其滲透性，導(dǎo)致土壤堿化，對(duì)農(nóng)作物也有毒害作用。污水中的磷化物部分被農(nóng)作物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，大部分以化學(xué)沉淀作用與土壤表面吸附作用在表土層被去除。對(duì)污水中氮﹑磷化合物的作用：土壤對(duì)污水中氮﹑磷化合物有較強(qiáng)的吸附能力，其中有機(jī)氮化合物通過(guò)土壤微生物作用，可迅速轉(zhuǎn)化為NH3，其一部分被土壤吸收，另一部分通過(guò)硝化菌作用轉(zhuǎn)化為NH4+。這樣的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)通過(guò)吸附﹑離子交換﹑化學(xué)沉淀與生物分解等作用，對(duì)污水中的污染物綜合處理。膜分離法：反滲透和電滲析法都可以用于廢水中微量重金屬離子的去除與脫鹽的深度處理。處理方法：化學(xué)沉淀法：主要是向初沉池投加化學(xué)藥劑，使重金屬離子形成固態(tài)物質(zhì)，在沉淀池中加以去除。廢水中含有的某些微量難降解有機(jī)物在二級(jí)處理中基本上不能被去除，在深度處理中，通過(guò)采用活性碳吸附﹑化學(xué)氧化處理(氯或臭氧氧化)和土地處理系統(tǒng)去除。投加鋁鹽或鐵鹽也可有效除磷。一般二級(jí)處理廠不能滿足深度除磷，需用組合生物處理工藝，A/O工藝﹑生物脫氮工藝都可同時(shí)除磷。生物脫磷：一般污水二級(jí)處理過(guò)程，約有10%的磷在一級(jí)沉淀池中被去除，相當(dāng)于污水中固態(tài)磷含量。水環(huán)境中磷化合物主要來(lái)源于生活污水與農(nóng)田徑流，部分來(lái)自工業(yè)廢水。6NO3+2CH3OH→(厭氧菌)6NO2+2CO2+4H2O，6NO2+6CH3OH→(厭氧菌)3N2+3CO2+3H2O+6OH，總反應(yīng)6NO3+5CH3OH→3N2+5CO2+7H2O+6OH。NO3的反硝化反應(yīng)也是還原反應(yīng)，NO3作電子受體，在兼性異養(yǎng)菌的作用下被還原，該反應(yīng)必須具備兩個(gè)條件：污水中有充足的電子供體以及厭氧或虧氧條件。只能使NH3—N發(fā)生化學(xué)形態(tài)的變化，不能最終脫氮。生物脫氮機(jī)理：在污水好氧生物處理過(guò)程中，均有一定比例的自養(yǎng)型硝化菌參與生物化學(xué)反應(yīng)，使污水中部分NH3—N被氧化成NO3，即硝化。氮化物是天然水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染物，由于NH3—N易吸收水體中的溶解氧可導(dǎo)致受納水體虧氧。循環(huán)水濃縮倍數(shù)K=Sc/Ss=P/PP1，(Sc：循環(huán)系統(tǒng)中水的含鹽濃度，Ss：補(bǔ)給水含鹽濃度，P，P1：補(bǔ)給和蒸發(fā)水量)。冷卻設(shè)備：冷卻池(天然﹑噴淋)和冷卻塔?；赜猛緩剑夯赜糜诠I(yè)(冷卻水﹑鍋爐補(bǔ)給水和工藝用水)﹑回用于農(nóng)業(yè)﹑回用于城市用水。離心濃縮法：利用污泥中固﹑液比重不同，用離心機(jī)進(jìn)行濃縮。氣浮法：分為加壓氣浮和真空氣浮，適用于比重接近于水的活性污泥和生物濾池等較輕質(zhì)污泥的濃縮，空氣泡攜帶固體上浮，形成浮渣，用刮板刮出。處理方法：重力濃縮法(濃縮池)：按操作方式可分為間歇式和連續(xù)式。污泥中的水可分為四類：顆粒間的空隙水﹑顆粒間的毛細(xì)水﹑顆粒間的吸附水﹑顆粒內(nèi)部水。表征污泥性質(zhì)的指標(biāo)：污泥含水率；污泥比重；污泥脫水性能；污泥的量。沉渣(無(wú)機(jī)物為主)屬于這一類的有：沉砂池，給水和某些工業(yè)廢水處理過(guò)程中的沉淀物。污泥(有機(jī)物為主)屬于這一類的有：處理生活污水的沉淀池排出的污泥，食品廠﹑屠宰場(chǎng)和有機(jī)化工廠的污泥，生物處理后二沉池中的污泥。典型流程：污泥→濃縮→消化(有機(jī)成分少的污泥可不消化)→預(yù)處理→脫水(可產(chǎn)生干污泥)→干燥燃燒→最終處置。去水處理：濃縮﹑脫水和干化。原水→厭氧段∣缺氧段∣好氧段(內(nèi)循環(huán)至缺氧段)→沉淀池(富磷污泥排出，回流污泥至厭氧段前)→出水。原水→初沉池(排泥)→厭氧池→(堿)好氧池(混合液回流至厭氧池前)→二沉池(污泥回流至厭氧池前)。排水時(shí)為不擾動(dòng)污泥和不使水面上的浮渣進(jìn)入水中而設(shè)有潷水器。分單級(jí)系統(tǒng)和多級(jí)系統(tǒng)，單級(jí)系統(tǒng)：進(jìn)水→厭氧段→虧氧段→好氧段(內(nèi)循環(huán)至虧氧段)→沉淀池(污泥回流)→出水(富磷剩余污泥)；多極系統(tǒng)中包括一系列交替排列的虧氧段和好氧段。厭氧好氧聯(lián)合處理系統(tǒng)：厭氧—好氧二級(jí)生物處理系統(tǒng)：厭氧(一級(jí))處理掉大部分或一部分有機(jī)物，然后進(jìn)入好氧生物反應(yīng)器進(jìn)一步處理。厭氧生物轉(zhuǎn)盤：與好氧生物轉(zhuǎn)盤相似。厭氧附著生長(zhǎng)系統(tǒng)：厭氧濾池：除無(wú)供氧以外，其與好氧生物接觸氧化原理相同，構(gòu)造類似于一般生物濾池。厭氧懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)：厭氧接觸法(厭氧活性污泥法)：污水→調(diào)節(jié)池→厭氧消化池(攪拌分解有機(jī)物)→(氣體)污水污泥→沉淀池(固液分離)→沉淀污泥回流→消化池。新發(fā)展：多級(jí)厭氧處理系統(tǒng)和兩相厭氧處理系統(tǒng)(酸性消化和堿性消化在兩個(gè)反應(yīng)器間完成)。常見(jiàn)的消化池有傳統(tǒng)消化池和高速消化池。堿性消化階段：酸性消化階段后期，隨pH回升甲烷細(xì)菌經(jīng)一段時(shí)間的適應(yīng)，開始分解有機(jī)酸，使溶液pH上升，產(chǎn)氣量增大，進(jìn)入堿性消化階段，當(dāng)pH至7—，產(chǎn)氣量達(dá)到最大。酸性消化階段：參與這一階段的產(chǎn)酸細(xì)菌(兼性厭氧或?qū)Ｐ詤捬?，在這一階段中，不溶性有機(jī)物在細(xì)菌釋放出的外酶的作用下，水解成水溶性有機(jī)物，接著便滲入細(xì)胞，在內(nèi)酶作用下?lián)]發(fā)性有機(jī)酸類和一些無(wú)機(jī)物以及能量。由于其最終產(chǎn)物是以甲烷為主體的可燃?xì)怏w，可作為能源回收利用；處理過(guò)程產(chǎn)生剩余污泥量較少易于脫水，可作為肥料使用；運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也比好氧生物處理低。生物流化床是以粒徑小于1mm的砂﹑焦炭﹑活性炭一類的顆粒材料為載體，填充于設(shè)備中，充氧的污水自下而上流動(dòng)，使載體流態(tài)化。其是介于活性污泥法和生物濾池兩者之間的生物處理法。新發(fā)展：藻類轉(zhuǎn)盤﹑空氣驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤﹑活性污泥式生物轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)有攪拌充氧功能，脫落的生物膜在槽中呈懸浮狀態(tài)，繼續(xù)起凈化作用，因此生物轉(zhuǎn)盤兼有活性污泥池功能。盤每轉(zhuǎn)一周，即進(jìn)行一次吸附—吸氧—氧化分解過(guò)程。為防止上層負(fù)荷過(guò)大，是生物膜過(guò)厚造成堵塞，而采取多層布水的方法來(lái)均衡負(fù)荷，同時(shí)要求進(jìn)水BOD5不大于500mg/L，否則需用處理水回流稀釋。當(dāng)污水自上而下滴落時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的紊流，使污水﹑空氣和生物膜接觸更加充分，大大提高傳質(zhì)速度和濾池凈化能力?；亓鞅萊=QR/Q，即回流水量與原污水水量之比。但出水質(zhì)量不如普通生物濾池BOD5常大于30mg/L。高負(fù)荷生物濾池：其BOD溶積負(fù)荷是普通生物濾池的6—8倍，水力負(fù)荷為10倍，處理能力大幅提高。但負(fù)荷較低，占地面積大，濾料易堵塞，影響周圍環(huán)境。其傳質(zhì)途徑有三種：欲提取物質(zhì)選擇性透過(guò)液膜與內(nèi)水相形成不可滲透物質(zhì)；被提取物質(zhì)在膜內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)，該物質(zhì)又與內(nèi)水相形成不可滲透物質(zhì)，并放出膜反應(yīng)物返回膜相；膜恰好是與提取組分的萃取劑，而內(nèi)水相是反萃取劑。納濾(低級(jí)反滲透)可分離分子量大于200 的物質(zhì)，如硬度離子﹑色素等，有些較大的分子有機(jī)物也可被去除。微濾適合去除膠體﹑懸浮固體和細(xì)菌，可降低出水濁度，強(qiáng)化水的消毒有時(shí)用作反滲透的預(yù)處理。反滲透有醋酸纖維膜和聚酰胺膜兩種。由于淡水中的水分子的化學(xué)位比鹽水中的水分子高，所以淡水中的水分子自發(fā)通過(guò)膜滲入鹽水中，直到鹽水中的水位上升至一定高度(滲透壓π)。其所需能量和受處理水的含鹽濃度成正比關(guān)系，所以不適合處理高濃度廢水，主要用于苦咸水除鹽和離子交換制純水的預(yù)處理。電滲析：在直流電場(chǎng)作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性(陽(yáng)膜過(guò)陽(yáng)，陰膜過(guò)陰)，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。膜分離法：用一種特殊的半透膜將溶液隔開，使溶液中的各種溶質(zhì)或溶劑(水)滲透出來(lái)，從而達(dá)到分離的溶質(zhì)的目的。厭氧層達(dá)到一定厚度時(shí)，靠近載體表面的微生物由于得不到作為營(yíng)養(yǎng)的有機(jī)物，而進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，附著力減弱，在水流剪切力的作用下脫落，新的生物膜開始生長(zhǎng)。生物膜是高度親水的物質(zhì)，其外側(cè)表面總存在一層附著水層，其中的有機(jī)物由于微生物的氧化作用濃度遠(yuǎn)比流水層中低，流水層中的有機(jī)物不斷向附著水層擴(kuò)散，進(jìn)入生物膜被降解；空氣中的氧溶解于流水層中，通過(guò)附著水層傳遞給生物膜，供微生物呼吸；微生物代謝產(chǎn)物沿反方向排出，氣態(tài)產(chǎn)物逸出進(jìn)入空氣。氧化塘基建和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，管理簡(jiǎn)單，適應(yīng)能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了污水資源化，但占地面積大，凈化效果受季節(jié)和多種自然因素影響不夠穩(wěn)定，影響衛(wèi)生，污染地下水。為防止氧化塘的淤積，污水在進(jìn)入氧化塘前必須除去水中的懸浮物質(zhì)，因此在氧化塘前應(yīng)設(shè)置沉砂池﹑沉淀池，將懸浮物降至100mg/L以下。曝氣氧化塘：依靠安裝在塘面上的人工曝氣設(shè)備供氧，使好氧微生物在塘中呈懸浮狀態(tài)。由于光合作用和塘表面復(fù)氧作用，塘水處于好氧狀態(tài)，好氧異養(yǎng)微生物氧化有機(jī)物，長(zhǎng)生的CO2為藻類碳源。水中溶解氧主要由塘內(nèi)的藻類光合作用和塘表面復(fù)氧作用提供。反應(yīng)污泥營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的：N﹑P﹑水溫﹑pH。反應(yīng)處理效果的：進(jìn)出水BOD5﹑COD﹑總的SS﹑揮發(fā)性SS﹑有毒物質(zhì)。新發(fā)展：純氧曝氣法﹑深水曝氣法﹑粉末炭活性污泥法和二段活性污泥法。其適合運(yùn)用于大型曝氣池及濃度高的廢水。污水延池長(zhǎng)分多點(diǎn)進(jìn)入，有機(jī)物負(fù)荷均勻，微生物能充分發(fā)揮分解有機(jī)物的能力。缺點(diǎn)：不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；需氧量延池長(zhǎng)前大后小，而空氣的供給均勻，造成前段氧量不足后段過(guò)剩的現(xiàn)象；曝氣時(shí)間長(zhǎng)，池體積大，占地，基建費(fèi)用高。同時(shí)污泥中的微生物處于缺乏營(yíng)養(yǎng)的饑餓狀態(tài)，充分恢復(fù)活性，回流入曝氣池后，對(duì)有機(jī)物有很強(qiáng)的吸附和氧化能力。普通活性污泥法(傳統(tǒng)活性污泥法)：污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個(gè)曝氣池中完成，進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，延池長(zhǎng)逐漸降低，需氧量也隨之降低，在池子起端活性污泥一般處于生長(zhǎng)率的上升階段，曝氣池末端活性污泥進(jìn)入生長(zhǎng)階段，決定于