污水循环利用十篇

发布时间:2024-04-26 05:19:32

污水循环利用篇1

近几年来,在国家节能减排、循环经济可持续发展经济政策指引下,如何充分利用资源,节约能源是现代企业要面对的一大难题。锦州国储洞库工程施工中需要用到大量的自来水,如何节约用水和污水的处理是项目上一直关心的问题。结合水幕洞注水和施工用水的特点,项目上设计了一套污水循环利用系统。该系统采用了变频技术控制水泵转速,从而控制供水压力。压力控制变频调速系统,达到了不必人为调节,压力可自行设定,调节后压力稳定,节约用电的目的。此系统的应用减少了自来水的使用,从而减少了污水的排放,达到了节能环保的效果。

1污水循环利用系统

1.1施工用水和污水排放

锦州地下水封洞库设置有储油洞室、水幕巷道、施工巷道,储油洞室及水幕巷道为水平布置的地下隧道结构,如图1所示。本工程因工程特殊设计要求,进行喷射混凝土支护后不进行防排水及衬砌施工,造成渗水量较大,施工过程中产生大量废水排放;水幕系统为了保证施工期地下洞库水封安全、维持地下水系统平衡,需要在储油洞室施工过程中对地下围岩进行供水。同时,根据设计及环保要求,对水幕进行地下补水的水质要求较高,我部初始时均采用市政自来水,施工用水采用入口附近设置的高压水池提供。施工过程中需要大量的清洁水作为施工用水及水幕供水,每日用水量达到数百立方米,现阶段洞内每日排放污水1000余立方米,经初步沉淀处理后只能用于水质要求不高的洒水、混凝土养护、车辆清洗上,每日使用量十余立方米,循环利用率很低,大量废水排出根据专业检测机构对废水的检测结果,认为污水对周边环境造成了污染。因此提高污水的循环利用率是节约水资源、减少污水排放、降低工程周边环境污染的重要措施。

1.2污水循环利用系统的组成

1)污水收集和处理。水幕巷道施工已完成,其排水主要为围堰周边渗水,水幕渗水量较大,据统计平均大约为492m3/d。这部分水质较好。在水幕巷道两侧边墙部位施工水沟,将渗水进行汇集,如图1a)所示;然后在水幕巷道2与水幕巷道6交叉处,使用混凝土浇筑围堰,并预留导水槽出口,如图1b)所示;在水幕巷道口使用钢板现场制作沉淀箱,将围堰内集水通过槽钢导水槽将水引入水幕巷道与施工巷道交岔口处沉淀集水箱内,由于收集的水质较好,经简单沉淀处理就可重复利用,如图1c)所示。2)水泵增压供水。将收集并沉淀处理后的水通过增压泵分别增压后导入水幕供水管和主洞室供水管。在管道上装有止回阀,并通过远传压力表,流量计等获取用水数据,同时根据远传压力表采集的压力信号经过控制器与设定压力比较后,将控制信号传送给变频器,从而调节增压泵转速,调节水压到设定值。3)污水循环利用系统总体结构。污水循环利用系统通过水幕巷道设置集水措施,将水幕巷道内渗水汇集后在沉淀池内经多次沉淀,再采用可控制增压泵进行分别增压后接入水幕供水管和主洞室供水管,以达到工作水压要求;多余水量排入水幕巷道口的污水池内抽出洞外,如图2所示。

2变频控制系统

2.1CHF100a变频器

2.1.1变频器的工作原理我们知道,交流电动机的同步转速表达式为:其中,n为异步电动机的转速;f为异步电动机的频率;s为电动机转差率;p为电动机极对数。由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0Hz~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。2.1.2英威腾CHF100a变频器技术特性1)输入输出特性。a.输入电压范围:380V/220V±15%;b.输入频率范围:47Hz~63Hz;c.输出电压范围:0~额定输入电压;d.输出频率范围:0Hz~400Hz。2)接口特性。a.可编程数字输入:7路开关量输入,1路高速脉冲输入;b.可编程模拟量输入:ai1:0V~10V输入,ai2:0V~10V或0ma~20ma输入;c.开路集电极输出:1路输出;d.继电器输出:2路输出;e.模拟量输出:2路输出,分别可选0/4ma~20ma或0V~10V。3)技术性能特性。a.控制方式:开环矢量控制(SVC)、V/F控制;b.过载能力:150%额定电流60s;180%额定电流10s;c.调速比:1∶100;d.载波频率:0.5kHz~15.0kHz。2.1.3英威腾CHF100a变频器结构英威腾变频器外部有操作键盘面板,控制板端子,主回路端子,主回路电缆入口,控制电缆入口,安装孔等。2.1.4英威腾变频器参数设置与接线端子1)参数设置。在变频器的操作键盘面板中设置变频器参数,本系统中需要改变的参数有:a.设置p0.00=0,把数度控制方式设为V/F控制;b.设置p0.01=1,把运行控制方式设为接线端子控制(S1和GnD);c.设置p0.03=50Hz,把最大频率输出设置为50Hz;d.设置p1.06=1,把停机方式设置为自由停车;e.设置p5.01=1,把S1端子功能设置为正转运行;f.设置p5.12=0.00V,把ai1下限值设置为0V;g.设置p5.14=10.00V,把ai1下限值设置为10V;h.其他参数保持默认或由系统根据电机参数自动设置。2)变频器接线端子。变频器接线主回路有三相电源输入和变频输出,控制端子接线有运行控制S1,Com和频率模拟控制信号ai1,GnD,此型号(18.5kw以下)制动电阻内置无需外接。

2.2HD4000控制器

2.2.1技术特性1)可编程设定多种泵工作方式,最多可拖4台泵循环启动;2)液晶汉字显示,参数调整和设定具有密码锁定及保护功能,系统运行状态和故障状态汉字提示,运行状况一目了然;3)采用人工智能模糊控制算法,设定参数少,控制精度高,双看门狗电路,采用数字滤波及多项抗干扰措施,防止软件跑飞;4)可接无源远传压力表、有源电压及电流型压力变送器,具有压力传感器零点和满度补偿功能;5)具有缺水自动检测保护功能和外部输入停机保护功能;6)具有手动操作功能,可手动调节输出电压来控制变频器的频率;7)D/a输出控制频率电压为DC:0V~10V,也可设定为DC:0V~5V;8)控制器接线端子输出容量:3a/aC:220V;9)额定工作电压:aC:220V±10%;10)控制器额定功耗:不大于aC5w。2.2.2控制器结构HD4000控制器正面是控制面板,控制器背部是接线端子。2.2.3参数设置与接线端子1)参数设置。在控制面板中设置控制器参数,本系统中需要改变的参数有:a.设置p00=0.60,系统所需压力设置为0.60mpa;b.设置p03=1,把水泵工作方式设置为一台泵工作;c.设置p07=1,把模拟量输出电压设置为0V~10V;d.设置p08=1,把传感器信号电压设置为0V~5V;e.设置p09=1.0,把传感器量程设置为1.0mpa;f.设置p15=50,把手动输出频率设置为50Hz;g.其他参数保持出厂默认值即可。2)控制器接线端子。控制器接线有电源端子L和n,远传压力表端子V+,in和GnD,停机信号端子Di2和Cm2,模拟控制输出端子D/a和Cm2以及电机运行控制信号端子B1。

2.3YtZ-150远传压力表

本系统中选用YtZ-150型电位器式远传压力表。仪表机械部分与一般弹簧压力表相同,电位器在齿轮传动机上,当扇形齿轮发生偏转时,固定在扇形齿轮轴上的电刷也滑动,从而被测压力的变化转变成电阻值的变化,输出相应的压力值。在压力表盘的右边接线盒内有红、黄、绿三个接线端子,分别对应电源正、压力信号输出、电源负极。

2.4增压水泵

本系统选用了两台iSG65-250a型立式离心泵作为增压泵。电机功率11kw,额定转速2930r/min。水泵流量6.5L/s,扬程70m。

2.5控制系统结构和工作原理

1)控制柜。控制系统中还有断路器,交流接触器,熔断器,指示灯,旋转开关和接线座等电气元件。2)控制系统工作原理。如图3所示,当系统Q1,Q2闭合,变频器得电,停止指示灯L2通电。打开旋转开关SB1,控制器得电,系统自动工作,交流接触器Km1线圈得电,接触器主触点闭合,增压泵电机与变频器接通;接触器常闭辅助触点断开,停止指示灯L2断电;接触器常开辅助触点闭合,运行指示灯L1得电,变频器S1与GnD接通,变频器开始运行。通过远传压力表采集管道水压,控制器采集的压力值与设定值比较输出0V~10V的模拟控制信号给变频器,变频器控制增压泵转速,从而调节管道压力。当Q3闭合时,控制器输出断开,系统暂停工作。当SB1断开时,控制器断电,系统停止工作。

3结语

污水循环利用篇2

关键词:城市水循环经济

一、城市水循环提出的重要性

水是社会经济建设与发展的基础性、战略性资源。但是,近年由于人们多注重水资源的经济性,忽略其循环的自然规律和健康性,导致水资源短缺、水环境恶化等一系列问题,这些问题的出现严重制约了社会经济的持续健康发展。21世纪是协调人口、资源、环境与发展的世纪,人类社会只有建立起物质循环型的城市才能持续发展。张杰院士认为,社会用水的健康循环是循环型社会的基础,通过实现健康水循环,可以使水的社会小循环与自然大循环相辅相成、协调发展,实现人与自然和谐发展,维系良好的水环境。

城市是人类生存环境给自然系统所加的最重负担。城市水生态环境是一个建立在自然环境之上的高度人工化的环境,既具有自然环境的复杂性、易变性、难于恢复性,还具有人工环境独有的人类活动主导性,易受外界干扰性的开放性,输入输出不均衡性。城市化的进展直接或间接地改变着水环境,影响城市居民的生活质量和社会福利。据预测,到2020年我国城市化水平将达到50%左右。为此,必须深刻地研究城市化对城市水循环要素的影响,采取科学的对策,健全城市水循环系统,提高城市水资源承载能力和水环境容量,促进城市的可持续发展。在加快城市化进程的同时,需处理好城市水循环与城市发展的关系,搞好城市水资源开发及保护以确保城市化进程的顺利进行。

循环经济具有减量化、再利用、再循环三大操作原则,即3R原则。减量化属于输人端方法,旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源的流量;再利用属于过程性方法,目的是延长产品和服务的时间强度;再循环属于输出端方法,要求物品完成使用功能后重新变成再生资源。实现水资源可持续利用和城市水循环也要遵循这三个原则。水循环经济是指运用自然生态系统中水循环运动规律重构水经济系统,使水社会循环能和谐地纳入自然生态系统的水循环过程中,形成健康的社会水循环,建立一种新形态的水闭路循环流动性经济。其内涵是要实现水资源的可持续利用,建立水循环经济性的社会。把经济社会建立在水资源循环利用的基础上,改变过去水资源——使用消费——污水排放的单向流动的线性经济;变成水资源——使用消费——污水再生处理——水再循环,形成水资源在经济——社会——环境复合生态系统中的往复循环流动的闭路循环经济。

二、影响城市水循环的因素

(一)人口规模的增大对城市水循环造成影响

人口规模的扩大对用水需求的影响体现在两个方面:一是直接影响。人类饮用、清洁都需要淡水资源,人口增加首先增加的是生活用水,这一用水量的增加基本上与人口同比例增加。而且,伴随人们生活水平的提高,人均生活用水量的增加可能会快于人口增加的速度。二是间接影响。现代社会人口的增加往往还伴随着技术的进步和产业的发展,无论工业、农业还是服务业,其规模的增长都会导致用水量的增加。不过,这种规律只反映了人类发展的一般进程,具体到一个地区,鉴于不同产业对水资源消耗量的差异,地区产业结构调整的方向会对间接用水产生较大的影响。在特定地域、特定阶段,因人口规模扩大导致的产业发展进而造成的用水需求变动的方向是不确定的。

在水资源需求方面,北京每年生产生活用水总量约为34.5亿立方米(2006年全市总用水量为34.3亿平方米,2007年为34.8亿平方米,2008年为35.1亿平方米),40亿立方米供给,34.5亿立方米需求,北京的水似乎够用。但近年来北京降水量明显减少,入境水量也连续9年减少,从10亿立方米逐年下降到7亿立方米,与常年平均数据16.1亿立方米相差甚远。供给方面,北京可利用水资源往往不足40亿立方米;需求方面,随着大量外来人员涌入北京,用水量也在随着增加,导致北京地表水流出量少于流入量,以及地下水逐年减少。为解决水资源短缺问题,北京市采取了大量行之有效的措施,农业用水、工业用水都有所下降。但就目前情况来看,节水空间已经非常有限。况且,人口扩张,工业、服务业等生产用水也会随之增加。同时,随着公众对生态环境要求提高,生态用水也应当得到足够保证。就目前形势,一旦北京遇上连续干旱,情况就很危急。

(二)城市化的发展对水资源循环利用的影响

(三)生活污水对城市水循环的影响

中国.com城市污水主要来源于工业废水与生活污水。传统的污水管理模式业已导致我国90%以上的城市水域遭到污染。目前,我国城市污水在以每年6.5%的速度增加,预计到2020年城市污水产生量将达到600亿吨以上。因此,必须加速我国城市污水管理模式的转变。工业废水资源化理念是对传统工业废水末端治理的革命,是工业废水治理的新方向;而城市生活污水的处理则可考虑变集中处理为分散处理,分散处理的主要场所可设在居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统将生活、生产污水处理之后再次使用,从而节约大量的日常用水。经过处理的回用中水,可用于冲厕、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济发展的着眼点,目前需要大力研究污水处理技术和提高污水资源化的应用水平。所谓污水资源化,即将污水视为一种资源,通过各种处理技术,使其净化达到某种用水标准,从而实现大部分净化水的循环再利用,同时减少污水排放对环境造成的不良影响。在解决水资源短缺的对策中,应当将节水和污水资源化放到首位。通过节水,可以减少不必要的浪费,通过实施污水资源化,实现水资源的重复利用,从而缓解水资源紧张问题。污水资源化是解决我国水资源短缺的必由之路。三、实现城市的良性水循环

(一)改善城市下垫面状况,涵养水源

城市下垫面状况直接影响到降水的入渗及其对地下水的补给,增加城市下垫面的透水性,可以改善城市水自然循环的条件,涵养水源。对于城市来讲,应尽量减少不透水面积,降低污染,如在人行道和停车场等地应采用多孔地面和草皮砖充分利用降水,增加人类可用量来促使水形成良性循环。加强对科技投入的力度,加速科技产业化进程。科技进步对水资源的可持续利用起到关键性作用。政府部门应引导和鼓励企业对科技的投入,推进科技产业化进程。采用新型建筑材料,建设透水型人行道,增加雨水入渗量。采用各种雨水渗透设施间接利用,削减城市雨洪径流、减轻城市热岛效应和污染,主要通过透水地、渗透沟、渗透管、渗透槽、渗透池等加大对雨水的就地下渗量,让雨水回灌地下,减少水涝、海水倒灌和缓减地面沉降等城市问题。

(二)着力发展污水处理行业

积极扶植城市污水处理行业的发展,在现有的经济技术水平条件下,加大人力、物力在污水处理技术上的投入,控制水污染,这是发展水循环经济的基础。对城市污水处理行业的扶持,包括资金和技术的支持。政府要大力支持污水处理厂继续研发新的污水处理工艺,不断提高污水处理水平。同时,注意降低污水处理成本。政府也要给污水处理行业一些减免税的优惠政策,如较合理的低价格的电价,污水处理费要按照排出废水的水量和水质实行综合指标计费和收费等。

(三)扶持循环再利用水处理技术行业

由于市场对循环再利用水处理新技术的认可度较低,且新兴行业往往投资风险较大,人们是否接受循环再制水,都有一个认识过程。为了尽快实现水资源循环再利用,政府可以筹资建设示范工程,授权经营,在示范工程的运行过程中积累经验,检验新技术并用于宣传教育,提高对水资源的稀缺性、节水必要性、循环再利用等的认识,为培育循环水市场创造条件。同时,制定和完善有效的城市循环水开发和利用的优惠政策。如税收优惠、循环水项目的财政投入和补贴政策等,鼓励城市高层建筑、办公场所、社区内部、娱乐场所、运动场地及绿地浇灌等进行循环水利用以及工厂内部的循环水利用,有关部门还应出台明确的强制性政策推动循环水的利用。

(四)努力拓宽城市再生水的利用渠道

(五)建立健全与市场经济体制相适应的水价体制

依据水资源的价值,合理的水价应该从自然水价值、可供利用的水的价值和已利用过的水的价值等方面来决定。其中,自然水的价值决定水资源费、可供利用的水的价值决定供水成本,已利用过的水的价值决定污水处理费,这三者共同构成了能够反映水资源稀缺性的水价。水资源费体现水资源的稀缺性,它是为防止水资源的滥用而使水资源使用者付出代价的货币表现;供水价格是通过具体的或抽象的物化劳动把资源水变成产品水,进入市场成为商品水所花费的代价,包括建设工程费、管理运行费和其他费用的代价;污水处理费是指经使用水体排出用户范围后污染了他人和公共的水环境,为污染治理和水环境保护所需要的代价,也是为达到某种水质标准而付出的水环境经济补偿。应尽快通过市场机制形成合理水价,同时,根据水资源稀缺的供求情况,尽快制定出反映水资源供给和需求状况的价格政策,发挥价格机制对水资源配置的调节作用。

(六)加大宣传力度,提高节水意识

无论从水量的角度还是从水质的角度来说,水都是任何生态系统不可缺少的一部分,水量的减少和水质的下降都将对生态系统产生严重的负面影响。因此,必须加大宣传力度,使人们认识到水不仅具有经济价值,而且具有社会和环境价值,使广大公民树立正确的用水观念,掌握科学的用水知识,改变落后的用水习惯。在水资源的开发利用过程中必须考虑环境的需要,坚持开源、节流与治污并重,节流优先的原则,提高人们的节水意识。

水资源是社会经济发展不可替代的基础性、战略性资源,城市的发展必须有足够(水量与水质)的水资源作为支撑。在加快城市化进程的过程中,应遵循城市水循环的规律,完善管理体制,合理开发利用水资源,提高水的利用效率及效益,加大污水的深度处理及回用,真正做到城市水务一体化管理,使水资源的可再生性得以体现,建立起城市水健康循环,促进城市水资源的可持续利用,达到人与水的和谐发展,从而促进整个社会的和谐发展。

控制人口过度集聚增长,建设组群式城市结构,既能减少集中开采与需水压力,又能减少生活污水的排放量,从而减轻对水资源环境的过度开发和污染。在控制人口的同时,调整优化经济结构和产业布局,大力压缩耗水量大、污染重的产业,严格限制高耗水型工业项目的开发,强化源头和过程控制,推行清洁生产,提倡发展节水型产业。

参考文献:

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[5]曹国圣.城市水循环经济生态产业链的构建与运行[J].水利

经济,2009.

[6]赵慧英,北京市水资源与人口规模关系探析[J],中国城市经

污水循环利用篇3

[关键词]水资源循环经济再利用意义

1前言

水是重要的自然资源,是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展,“水危机”日益显现,人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用,研究水资源的时空分布规律和运动规律,即着重于水资源自然属性的研究。随着社会的发展,特别是现代科技革命,使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃,逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源社会经济属性的研究,从社会经济系统的角度广泛开展水资源合理开发利用研究,这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。

2水循环经济的概念与特征

2.1水循环经济的概念

水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式,它是建立在社会水循环系统分析的基础上,遵循循环经济的思想,按照水资源节约、水环境友好的原则,使人们在生产和生活过程中,在水资源开发利用的各个环节,始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则,重视采用新技术、新材料、新工艺,并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障,提高水的利用效益和效率,最大限度地减轻和降低污染,从而实现社会发展的最终可持续性。

2.2水循环经济的特征

根据水循环经济的定义,通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出,水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征:

2.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性

水循环经济模式在发展目标上追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。

(1)效率特征要求水资源利用注重节水,在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下,采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染,高效利用水资源。

(2)效益特征表现在中观上水资源配置的高效益,要构建节水型经济系统和节水型社会系统。

(3)可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护,不以牺牲生态环境为代价,这是水循环经济模式追求的最高目标。

2.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环

发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境,水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环,且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济需要贯彻以下三个基本原则:

输入端的减量化原则(Reduce)。要求在供水环节,减少进入生产和消费流程的水资源量,即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求,在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。

过程控制的再利用原则(Reuse)。为了提高水资源的利用效率,要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用,水资源在生产过程中尽量多次重复利用。

输出端的再循环原则(Recycle)。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。

2.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化

先进的科学技术是循环经济的核心竞争力,如果没有先进技术的输入,水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。

有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用,充分利用价格、税收和财政等各种经济手段,实现符合水循环经济发展要求的3R原则。

法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展,也是所有发达国家普遍采用的重要手段,是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。

3水资源再利用模式

水资源再利用模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中,包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚,一是节水,减少对自然水资源的索取;二是减少排放,减少对自然水生态的扰动。水资源再利用模式在人类实践中早有应用,如节水器具,节水的绿色建筑,还有各种中水的回用等。总体来看,对这些模式的研究和分析还不够深入,没有更好地提炼总结,尤其是从经济学角度的分析还有待加强。

3.1节约用水模式。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式,用水量大,利用率低,浪费严重。可见,我国农业节水潜力相当可观,应大力研究和分析农业节水模式,通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究,通过产业布局的调整和产业结构的调整,达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇,要加强水的循环利用研究,控城镇生活的用水浪费,减少城市给水管网和用水器具漏水损失,充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益,通过成本和效益的比较,选择最优的节约用水模式。

3.2清洁生产模式。近年来,世界上大力推广清洁生产,广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施,20年来,日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中,只有14t是注入的新水,其余用的都是循环水。至2000年,我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上,但与世界先进水平的90%~95%相比,还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计,2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3,增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究,多角度地选择清洁生产模式,改进工艺和流程,进一步提高多次重复循环用水,提高用水的效率。

3.3污水资源化模式。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命,是工业废水治理的努力方向;城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理,分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统,将生活、生产污水处理之后再次使用,从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水,主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染,城市污水(包括生活污水和工业废水)以每年6.5%的速度增加,预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此,污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点,需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。

3.4雨水资源化模式。由于自然和历史的原因,在我国北方地区,尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计,当地人均可利用水资源占用量只有110m3,是全国人均可利用水资源占有量(720m3)的15.3%,是世界人均可利用水资源占有量(2970m3)的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来,西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验,使他们得以在这里生存。面对发展的需要,这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此,今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。

3.5海水淡化模式。我国拥有1万8000多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区,海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算,中国城市的用水中约80%是工业用水,工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%,就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源,同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代,目前在技术上还不够成熟。今后,需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究,使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。

4水资源再利用技术的创新

“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径,在水资源供应不断减少的今天,其核心在于水的循环利用,即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施,增加水资源的间接供应,尽量减少水的使用量,这样不仅可以减少无效需求,减轻供水压力,还可以相应减少污水排放和污水处理的负担,减少对环境的污染。为此,循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施,特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。

技术创新是为了实现一定的系统目标,考虑系统内外客观因素的制约,对各种可能得到的技术手段进行分析比较,不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究,主要是从事技术科学的学者,要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中,通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析,提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。

例如,在社会经济系统中,各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备;在污水处理厂,要实现污水的资源化利用,必须不断更新处理设施和技术,以提高污水的处理水平;同样,要实现污水的循环利用,需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度看,还需要考虑不同技术项目的成本与效益,如引入新的生产流程与工艺所需要的投入及预期产出。从企业和区域社会经济发展来看,还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本,从而确定水循环技术的可行性。这些工作,需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素,对各类循环水的技术和设备进行系统的分类,并提出相关的技术识别评价指标,为水循环经济的发展提供理论指导。

5水循环经济管理体制及经济机制

长期以来,我国实行水资源分部门管理的体制,水量与水质、地表水与地下水等分割管理,水资源的分割管理导致部门职能交叉、政出多门、推萎扯皮、管理效率低下等诸多弊端。随着社会经济近年来的快速发展,不少地区的水短缺和水污染等水问题日显严重,传统的水资源分割管理模式越来越成为制约水资源可持续利用的障碍。加强水循环经济管理体制和经济机制问题的研究是实践水循环经济工作的突破口,更是实现社会经济可持续发展目标的迫切要求。水循环经济管理体制和经济机制的研究包括循环水权制度的研究、循环水权交易市场的研究、循环水价的研究、水循环经济政府财政和税收的研究、有关循环水的法律法规的建立和完善研究等。

6结论

我国是一个水资源严重缺乏的国家,迫切需要在包括工业、农业等在内的各个领域引入水与资源可持续利用的概念与技术。通过水循环与资源的回收,不仅可以节约水和资源,减少对环境的依赖,还可以最大限度地减少废水排放,保护环境。因此,建立水循环经济与水资源再利用体系研究是非常有意义的。

参考文献:

[1]王晓昌,张荔,袁宠林,等.水资源利用与保护[m].北京:高等教育出版社,2008.

污水循环利用篇4

论文摘要:循环经济以其清洁生产和资源节约的特征成为未来经济发展的模式。循环经济的特点要求必然以制度作为重要保障。目前,建立循环经济制度中企业内部制度是一个非常重要的组成部分。它不仅可以节约制度成本,而且也可以运用市场机制调动企业建立循环经济的积极性,企业并购方式是实现外部制度内部化、充分利用企业内部制度优势建立循环经济的重要途径。而国家政策引导、税收优惠及财政补贴可以促进这种并购行为的进行。

传统发展模式以物质财富和GDp的增长为主要目标,因而人类经济活动一直沿袭着高投人、高消耗、高污染的增长模式,使经济发展出现了不可持续性。当传统发展模式面临巨大挑战时,以资源节约和清洁生产为特征的循环经济就成为未来发展的必然选择。川然而,经济主体追求自身利益最大化的目标却经常导致资源浪费与环境污染,所以制度约束与先进的资源节约和清洁生产技术是循环经济建立的重要保障。

一、企业并购是用企业内部制度建立循环经济的重要途径

利用企业并购方式建立循环经济就是将污染与被污染企业或初级利用资源和次级利用资源的企业通过并购合并成一个企业或集团,从而达到降低污染或降低资源消耗的目的,从而促进循环经济的建立。现实中,如果污染与被污染企业是相互独立的,在没有外部制度的约束下,污染的发生几乎是一个必然现象,如河北省白洋淀的因污染而导致的死鱼事件就是一个非常典型的事例。河北省百洋淀于2006年2,3月份受到了严重污染,导致大面积死鱼。初步统计,经济损失达900多万元。经监测与调查,白洋淀水体污染的原因主要是近年来地处白洋淀上游地区的满城县造纸工业污水排放量明显增加所致。然而如果满城县的造纸厂和白洋淀的渔场合并成一个企业这一后果发生的概率则可大大降低甚至避免,从而实现循环经济。我们就以造纸厂与渔场作为例子来说明,两企业是一种典型的污染与被污染造成损失的关系。造纸厂是污染企业,其污染在造成环境破坏的同时,主要对位于其下游的渔场造成了损失。如果两企业为独立关系,则易形成污染企业污染物排放过多,破坏生态环境,不仅给被污染企业而且也给社会造成巨大损失。而如果这些污染与被污染企业合并成一个企业就可避免此类事件的发生。这是因为使用治污设备的成本虽然高,却远远低于污染所造成的损失。如果企业并购的话,污染企业为了在市场条件下实现合并企业的最大利润必然主动使用排污设备。

假设造纸工业是一个企业,渔场也是一个企业,而且这两个企业是市场经济条件下的两个独立经济主体,以追求利润最大化作为自己的生产经营目标。两企业的利润函数分别为:

造纸厂

渔场Y:

其中pz为纸的价格,Z为造纸厂的产量,C为造纸厂的成本,X为污染排放量,尸:为鱼的价格,Y为渔场的产量,C:为渔场的成本。

如果两企业独立,河流又是共享资源,为了追求利润最大,造纸厂必然选择将污染量排放至能够使其获得最大利润的水平上,也就是使0的X水平(如图)。对于造纸厂来说只要污染排放量增加会降低污染企业单位成本,即边际排污成本(mCz)大于0时,污染就会继续下去,直到的水平,造纸厂的边际成本最终降到0。也就是说,如果造纸厂是独立的,市场经济中,企业在利润最大化目标的驱使下,向环境尽可能多地排放污染物是一个必然结果。对渔场而言,污染的存在会增加其成本,直接降低产量并减少利润,但它却无法控制污染。所以,在不存在外部制度约束这种排污行为的情况下,污染量会出现在最大限度上。然而,两企业合并,可使污染水平大大降低。两企业合并后,在市场经济条件下,合并企业在利润最大化动机驱使下,排污量将会减少至理水平。

企业中,造纸厂因排放污染物造成的成本节约必然降低至某一不为零的水平,即mCZ和mCY(污染给渔场带来的边际成本)的交点决定的绝对值水平,使污染排放量合并企业污染量的合理水平。造纸厂的污染物排放量在合并企业利润最大化目标的驱使下将主动通过企业内部制度设法降低至合并企业污染量的社会最优水平,不会给其他企业带来损害。循环经济的减量化(即污染排放量的降低)就得到了实现。这种方式在资源节约利用上也是同样道理。如果初级资源利用企业与次级资源利用企业合并的话,为实现合并企业利润最大化,则企业就有动力去研发或购进这种循环利用资源的设备,以达到资源循环利用及节约资源的目的,实现循环经济。

通过以上的解释可以知道,企业并购方式可以建立循环经济。实际上,这种建立循环经济方式的最大特点就是通过企业并购把对排污企业及初级利用资源企业高资源消耗的监督和控制的外部制度转化成了企业内部制度,合并企业为了实现利润最大化,通过企业内部制度的制定与实施,实现了降低污染和资源节约的目的。

二、利用企业并购建立循环经济的制度优势

要实现循环经济,制度与科技是重要的保障,而在两者中制度的导向决定了技术进步的方向,所以比较而言制度更为重要。用什么样的制度建立循环经济,这是一个值得探讨的问题。与企业有关的制度可以有企业内部制度与企业外部制度。企业外部制度是指国家制定用以规范经济主体行为的一些政策规章等。对于为实现循环经济而设立的外部制度来说有其可行性,但这些制度往往是限制企业追求利润最大化行为的,是对企业的约束。这种外部制度对企业而言,没有遵守的主动性,往往被动执行,甚至有时可能在一定的条件下规避和破坏制度,使制度流于形式。河北省白洋淀的严重污染而导致的死鱼事件就是一个典型例子。从上可知,白洋淀水体污染的原因主要是满城县造纸工业污水排放量增加所致。在该县,环保部门也制定了各企业进行污水处理的外部制度,然而,因污水处理设备使用成本高,降低了企业利润,大多企业污水处理设备不正常运行,存在严重的偷排偷放问题。而且据调查,河北省污染企业治理后的反弹率达30%;其他省份的污染治理也面临同样的困境。由于目前监测技术手段比较落后,不能实现实时监测,这就给企业偷排创造了时机。有些企业其治污设备只是一个摆设,是为了应付检查。为了降低运行成本和增加企业利润,企业宁可冒违反制度的风险而偷排,造成了治污制度形同虚设。然而对于社会来说,损失远远大于污染企业利润的增加。两企业合并后,企业比较污染所带来的较大损失与较小利润,在不存在外部监控制度的条件下,也必然会主动采取治污措施。

企业外部制度也往往导致寻租行为。运用企业外部制度建立循环经济,污染企业极有可能在制度的规定下,寻求制度实施者的保护,使制度难以落实。如白洋淀污染事件中,有关负责人的监管不力占了很大成分,主要是这些官员运用手中权利为自己谋取了利益,而放松或根本对污染企业不再进行监管。这种外部制度所赋予政府的责任与权利越大越多,则寻租行为就会越多,社会的公平性受到的影响越大,市场运行效率就越低。而企业内部制度往往是基于企业成本节约或利润增加来制定的,这使企业本身具有实施这种制度的内在动力与积极性。国家宏观经济制度与政策固然对建立循环经济有诸多好处,但如果能使企业自身具有能动性,即将宏观外部制度转变为企业内部利益驱动,使企业主动制定建立循环经济的内部制度,对实现循环经济大有帮助。实现这一转化的主要途径是把污染与被污染企业或初级资源利用企业与次级资源利用企业进行并购。企业并购建立循环经济的方式,不仅节约了大量的政府监测成本(包括人力、物质与科技的投人),而且也减少了寻租行为的产生,有利于社会的公平公正,提高经济运行效率。

三、利用企业并购构建循环经济的对策

第一,政策引导。国家可利用发展规划引导企业的并购行为。政府规划一方面指明了地区发展的重点与方向。另一方面也为企业未来发展提供了导向性作用。如果规划中有了这种并购的发展方向,则企业势必会向这种方向努力。另外,国家在出售污染或被污染国有企业时,也可优先出售给与该企业有污染与被污染关系及可能进行资源循环利用的企业。

污水循环利用篇5

关键词:火电厂;循环排污水;回收

一、目前火电厂的工业排水及其处理系统

1.化学车间排水

离子交换树脂再生排放的酸碱废水排入中和池,经酸碱中和至pH6~9后通过地沟排出,水量较小,成分复杂,腐蚀性强。预处理系统反洗排水一般排入地沟。

2.循环冷却塔排污水

冷却塔采用连续排污和间歇排污两种方式。排污水一部分用来供锅炉灭渣,冲地,绿化和生活卫生用水,一部分直接排到地沟。

3.锅炉的化学清洗和锅炉排污水

①锅炉采用eDta清洗。废水来自eDta再生后的排放水,中和处理后排放地沟。

②锅炉排污放水,量小,直接排到地沟

4.冲灰水

灰、渣水大多主要来源于锅炉的灭渣水,冲地水和脱硫仓冲洗水,基本能保持平衡。

5.煤场、输煤系统冲洗水

煤场、输煤系统的冲洗水和雨水进入沉淀池,沉淀后经地沟排出,量小。

二、循环水排污水回收处理问题的提出

近年来,电厂水费不断提高,造成生产成本的提高,水资源的浪费,迫使火电厂节能降耗,挖潜增效。从上面的分析,我们可以看出,污水组成主要是循环排污水和冲灰水,冲灰水闭路循环,基本全部回收利用。因此将循环排污水的回收利用提到了议程上。

三、某电厂循环水水质数据

在电厂中循环水量大,占总用水量的90%以上,排污水相应也较大,因此回收这部分水可取得很好的经济效益。

四、可行性探讨

循环水浊度高,含盐量高,回收处理主要是除浊和脱盐,因此设想经过预处理做为反渗透的进水。反渗透产淡水用来做为锅炉预脱盐补给水,浓水用来锅炉灭渣,冲地,绿化和生活卫生用水。

水在循环水系统中经过不断的蒸发和浓缩,使得循环水中不但含盐量高,而且水的结垢趋势也大大增强,为了防止循环水系统结垢和腐蚀,进行加缓蚀剂处理,使得循环水成分更加复杂,为了保证反渗透系统的正常运行,有效的预处理系统就显得很重要,同时根据循环水的水质情况选择恰当的阻垢剂,另外,还要充分考虑的循环水系统的排污量受季节和负荷的影响很大,水温也是如此。循环水回收处理工艺关键就在于预处理系统能否达到反渗透入口的标准。因此在设计系统时,必须考虑各方面的因素。

合适的预处理系统是这个回收工艺的关键,由于循环水含有的悬浮物量不稳定,而且水中含有较多胶体物质,众和水处理预处理系统:澄清池+滤池+多介质过滤器+活性炭过滤器的设计能满足反渗透进水SDi≤4,Cl2≤0.1ppm,浊度≤1FtU的要求。

主要的难题在于温度的调节,循环水温度高,一般在40度左右,而反渗透水温在25度左右脱盐率最高。因此设计采用新鲜水+循环排污水冷热两路水管进行取水,靠两路水的取水比例来调节反渗透入口温度,而冬天新鲜水温度较底,正好能省去现有的蒸汽加热管。

笔者公司的反渗透膜是美国DowBw30-365复合膜,对水温和pH适应范围宽,可清洗性强,抗微生物污堵能力强,水通量大,适合循环排污水的处理。

污水循环利用篇6

关键词:农村生活污染;控制环节;控制措施;综合治理模式;沂河源风景名胜区

中图分类号:X506文献标识码:B文章编号:0439-8114(2012)04-0704-03

农村生活污染是指在农村居民日常生活或为日常生活提供服务的活动中产生的生活污水、生活垃圾、人(畜)粪便和部分与人们生活相关产生的农田固体废物等污染物,不包括为日常生活提供服务的工业活动(如村办企业、农产品加工、集中畜禽养殖)产生的污染物[1]。农村生活污染具有分布时空范围广,不确定性大,成分、过程复杂等特点,成为当前环境污染治理的难点。

1研究区概况

沂河源风景名胜区地处山东省沂源县,包括东里镇的唐山景区、石桥乡的圣佛山景区、燕崖乡的牛郎织女景区和中庄镇的翠屏山景区。共发放调查问卷2000份,实际收回有效问卷1825份。实地调查村庄14处,获得农村生活污染物影像资料296张。

研究区农业产业结构较为单一,以林果、蔬菜种植为主,辅以少量的养殖。农村生活方式较以前有较大改变,农民环保意识较薄弱。研究区农村生活污染问题按严重程度依次为生活垃圾、生活污水、农田固体废物,人(畜)粪便利用较好,通过粪尿分离后堆肥回田或经厌氧沼气池处理后回田。研究区内生活垃圾人均日产生量0.2~0.3kg,主要包括厨余垃圾、灰渣垃圾、可再生垃圾和有害垃圾,其组成见表1。生活污水主要是灰水,包括厨房用水、洗衣用水和洗浴用水,与黑水相比,污染物浓度较低,污水排放量较小且间歇排放,受季节变化影响大。农田固体废物主要是果树修剪的枝叶、丢弃的蔬菜根茎叶。调查发现,研究区内生活垃圾约30%实行集中收集处理,其他随意堆放。生活污水未经处理,直接排放。农田固体废物除部分作为柴灶燃料燃烧外,其他随意堆放。

2农村生活污染控制环节和措施

农村生活污染问题是随着现代社会分工与经济发展而出现的一个新问题。在人类发展历史上,广大农村地区一直是各种污染的自净化场所,人类的生产生活方式对农村环境的影响较小,没有超出农村生态系统的自我调节能力。随着农村生产生活方式的巨大变化,农村生活污染物成分越来越复杂,排放量超过生态系统的自净能力,使农村生活污染日益严重。要彻底解决农村生活污染问题,不能仅考虑污染治理的技术层面,更应该从源头上主动转变环境不友好的生产生活方式,全过程减少对环境的不良影响。农村生活污染控制可借鉴循环经济的理念,按照循环经济的“3R”原则,即减量化(Reduce)、再利用(Reuse)和再循环(Recycle)[2-4],通过源头削减、过程利用和末端循环3个关键控制环节与措施,实现农村生活污染的综合治理,起到事半功倍的作用。

2.1源头削减

研究区农村生活污染主要是生活垃圾、生活污水、农田固体废物。从源头上主动转变环境不友好的生产生活方式,能够有效降低污染物的种类和数量。农村生活污染物削减的源头要用全生命周期法来分析,相应的责任并非全在农村居民。做好村镇房屋建设规划,避免盲目建设拆迁,可有效减少灰渣垃圾。转变一次性生活用品的使用习惯,尤其是要杜绝一次性塑料袋的使用,可有效减少白色污染。减少商品的过度包装,可有效减少生活垃圾中的可再生垃圾。选用绿色环保替代产品,如使用无磷洗衣粉可降低生活污水中污染物的浓度,使用环保电池能够减少有害垃圾的数量。杜绝盲目建设水冲式厕所,实施粪尿分离的旱厕或建设厌氧沼气池处理人(畜)粪便,不但减少生活污水的排放量,而且变废为宝,生产有机肥料,促进林果种植业的发展。源头削减的核心思想是根据当地的资源环境状况和经济发展水平,主动采取环境友好型的生产生活方式,形成经济发展和环境保护相互促进、良性循环的发展模式。

2.2过程利用

在实地调查中发现,农村生活污染日益增多的重要原因是缺少多层次的物质梯级利用,越来越多的物质利用变为资源-产品-废弃物简单模式。究其原因主要有两条,一是为追求局部经济利益最大化的单一规模化农业生产模式减少了农村地区的物种数量,切断了农村生态系统的食物链,造成物质梯级利用阻碍;二是过多使用工业产品,造成物质梯级利用的障碍。研究区许多农户从事单一的林果种植业,因自己不生产粮食,传统的家畜、家禽养殖被放弃,生态位缺失,原本可被家畜、家禽过腹还田的厨余物、农田固体废物成为垃圾。因过多使用化学洗涤品,造成厨房用水、洗衣用水和洗浴用水成分复杂,使传统的将其作为庭院清洁用水、花草养殖用水的梯级利用途径被破坏。应当转变一切以经济利益为中心的思想,通过家庭适度规模养殖,重建生态系统的食物链,减少厨余物、农田固体废物造成的污染,减少对现代工业产品的依赖,降低因工业产品使用造成的物质梯级利用障碍。

2.3末端循环

经过以上两个环节的削减与控制,仍然会有一些生活污染物存在,需要考虑末端循环利用。农村生活垃圾通过分类收集后,可实现减量化、资源化和无害化处理[5-8]。生活垃圾中的灰渣垃圾集中收集存放,可作为农村简易道路的垫料或院落垫料。可再生垃圾通过分类回收可实现循环利用。厨余垃圾经过程利用后的剩余部分、人(畜)粪便、剩余的农田废弃物可堆肥还田。有害垃圾单独收集,以镇为单位经统一收集后由有资质的单位处理。生活污水主要是灰水,通过分散式处理后,能够达到国家《污水综合排放标准》(GB8978―1996)一级标准[9-11],可作为庭院清洁用水和庭院种植用水,或者直接排放。

3农村生活污染综合治理模式

经过对沂河源风景名胜区农村生活污染与经济社会状况调查,以循环经济理念为指导,以污染物的循环利用为核心,设计该地区农村生活污染综合治理模式如图1所示。

4结语

农村生活污染治理有其自身的特点,城市生活污染集中治理方式很难在农村应用。作为人类社会每时每刻都在产生的生活污染,尤其是农村生活污染,首先要考虑的是按照循环经济的理念,使其尽可能地变成资源。源头削减、过程利用和末端循环3个污染控制环节相互关联,后面环节受前面环节所采取的措施的影响,是一个系统工程。真正解决农村生活污染问题,实现污染零排放,需要人类认真反思现有的发展道路和生产生活方式,主动采取环境友好的生产生活方式,解决农村生活污染物质的循环利用障碍问题。农村生活污染控制的基本单元与立足点是农户,只有将作为农村环境细胞的农户内部生活污染问题解决,才能真正控制农村生活污染。我国农村区域广阔,自然环境状况、经济发展水平和人类生产生活方式各异,农村生活污染控制的具体措施与方法应因地制宜,不可能完全相同。但是,农村生活污染控制均可采用文中所述的3个关键环节,以生活污染物质循环利用为核心,确定具体的措施与控制方法。

参考文献:

[1]中国人民共和国环境保护部.农村生活污染控制技术规范(HJ574-2010)[m].北京:中国环境科学出版社,2010.

[2]陈德敏.循环经济的核心内涵是资源循环利用――兼论循环经济概念的科学运用[J].中国人口・资源与环境,2004,14(2):12-15.

[3]姚军.从循环经济角度论农村生活污染的治理[J].农村经济,2006(4):99-101.

[4]郭平.河北省农村循环经济发展问题研究[D].保定:河北农业大学,2009.

[5]管冬兴,邱诚.农村生活垃圾问题现状及对策探讨[J].中国资源综合利用,2008,26(8):29-31.

[6]于晓勇,夏立江,陈仪,等.北方典型农村生活垃圾分类模式初探――以曲周县王庄村为例[J].农业环境科学学报,2010,29(8):1582-1589.

[7]崔兆杰,王艳艳,张荣荣.农村生活垃圾分类收集的建设方法及运行模式研究[J].科学技术与工程,2006,6(18):2864-2867.

[8]陈蓉,单胜道,吴亚琪.浙江省农村生活垃圾区域特征及循环利用对策[J].浙江林学院学报,2008,25(5):644-649.

[9]黄武,陈明晖,赵光桦,等.无动力、地埋分散式厌氧系统处理农村生活污水[J].中国给水排水,2008,24(20):43-45.

污水循环利用篇7

关键词:循环经济;废水;煤矸石;油

中图分类号:tD163+.1文献标识码:a

1.前言

煤炭在我国能源产业和消费结构中占70%左右,是我国重要的战略性能源。煤炭工业在我国国民经济中占有极为重要的地位。在煤炭的大量开采和利用过程中,也带来了一系列的环境和生态问题。如煤炭开采引起地表塌陷、煤矸石大量堆放、废水外排等环境问题,对社会文明进步产生了不利影响,制约了煤炭企业的可持续发展。

循环经济是“资源―产品―再生资源”的物质闭环流动型经济的简称,它与清洁生产、生态煤矿一起成为当今矿区环保战略的3个发展方向。从物质流动的方向看,循环经济改变了传统工业“资源―产品―废物”单向线性流动,单纯依靠消耗资源和破坏生态环境实现经济增长的模式,逐渐成为许多国家环境和发展的主流。循环经济的标志是优质资源总量不减少或增加。

在煤炭开采和洗选过程中,产生煤矸石、废水以及工作面生产设备更换下来数量较大的油和乳化油,这些废弃物堆放或直接外排,不仅占用土地,污染环境,还浪费了大量的可利用资源,还要缴纳排污费,这与

循环经济的模式相违背,因此,按照循环经济的原理开展煤炭废弃物循环利用也是实现矿区循环经济的有效途径之一。

2.煤矿废水综合利用模式

2.1矿井水

矿井废水是煤炭开采过程中向地面排出的液体废弃物。为确保煤矿井下安全生产,必须及时排出大量的矿井涌水。由于它含有大量的煤泥、硫化物、石油类、CoD等污染物,直接外排会污染周边环境,还要缴纳水资源费和排污费,因此矿井水处理回用是煤矿急需解决的问题。

在国内,全国煤矿外排矿井水达22亿吨,综合利用率仅为20%左右,在我国矿井水有着巨大的利用潜力,前景广阔。通过分析,我国煤矿矿井水中普遍含有以煤粉和盐粉为主的悬浮物以及可溶性无机盐类,有机物含量很少,一般不含有毒物质,矿井水水质较好,为矿井水再利用提供了可能的前提。目前,国内对矿井水的处理多采用混凝、沉淀、过滤、除盐、消毒的工艺。矿井水可考虑的综合利用方向有以下几个方面:井下消防、工广抑尘洒水、洗煤补水、电厂生产用水、设备冷却水、绿化用水、储煤场用水、矸石山灭火用水等。主要的处理工艺流程图如下:

2.2洗煤水

洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水,含有大量的煤泥和泥沙,给矿区附近的环境造成了污染,处理洗煤废水有3个目的:节约工业用水,最大限度地从煤泥水中分离出固体悬浮物,以获得分选介质―循环水:节约能源,最大限度回收精煤,提高精煤产率;⑶保护环境,减少外排废水。

煤泥水处理是选煤厂工艺流程中十分重要的环节,它包括分级、浮选、浓缩、过滤等作业,主要任务是选出精煤回收尾煤净化洗水,实现清水洗煤,洗水闭路循环,废水零排放,是实现选煤厂循环经济和可持续发展的重要途径。

2.3生活污水

生活污水是煤矿的一个很大废水源,一般来源于居住区和工业厂区的洗浴中心、办公楼、食堂、宿舍、洗衣机房、锅炉房等用水场合,生活污水不经处理直接外排,不仅污染环境,还浪费了宝贵的水资源。如果处理后回用,不仅可以减少污染,还可以缓解水资源紧张的局面,降低排污费,是符合资源再生循环利用理念的可持续发展的水资源开发利用模式。

煤矿生活污水所含污染物的成分比较复杂,一般采用物理、化学、生物相结合的工艺进行处理,处理后的水可用于生活杂用水、矿井生产用水、绿化用水等。处理工艺流程如下:

山东省某煤矿对生活污水进行深度处理,实现了废水的零排放,年少交纳排污费36万元,年回用水44万吨,节约自来水成本72.6万元。

3.煤矿废弃物综合利用

3.1煤矸石

煤矸石是煤炭开采和加工过程中排出的废弃物,主要产生于井巷掘进、煤炭洗选、露天开采剥离中。排放量约占煤炭产量的10%―20%。截至2003年国内历年存矸石量达30亿吨,占地5500hm2,并以每年1.5―2.0亿吨的速度递增,增加占地300―400hm2,国有重点煤矿现有矸石山1000多座,可燃矸石山约占20%左右,大量堆放的矸石不仅占用土地,还污染环境,并且由于矸石的自燃,还造成大气污染和水污染,影响了煤炭工业的可持续发展。煤矸石的综合治理,不仅可以减少污染,退地还田,而且可以变废为宝,节约煤炭资源,符合煤炭企业清洁生产和循环经济理念。

煤矸石是可利用的资源,而且利用途径很多,主要有:⑴煤矸石发电。煤矸石发电以循环硫化床锅炉为主要炉型,燃用煤矸石,产生的热量既可以发电,也可以用于采暖供热,燃烧后的灰渣具有较高的活性,是生产建材的良好原料;⑵煤矸石建材及制品。如制砖、制水泥等。用煤矸石代替黏土制砖、制水泥等建筑材料,既可实现废物再利用,又能节约土地,减少生态破坏;⑶煤矸石制取化工产品。利用煤矸石、玻璃粉为主要原料,添加适量发泡剂和稳定剂研制的泡沫玻璃具有吸声、质轻、不易老化、加工方便等特点;⑷复垦回填及做土壤改良剂。

目前国内煤矿对煤矸石的利用途径主要是作为路基、地基及制造建筑材料。随着经济和技术的发展,利用煤矸石发电和制造化工产品的工艺已日趋成熟。

3.2废油

随着经济的发展,油的应用日益广泛,全世界每年消耗油约4000万吨,我国作为油消费大国,2005年消费量高达600多万吨。油是从石油中提炼的,属于耗竭性的资源,我国在石油资源上的短缺,已经使国家经济安全受到了很大的威胁,废油再生则可成为宝贵的再生资源和能源。

煤矿工作面生产设备使用的油超过一定的期限需要进行更换。目前,国内多数煤矿企业对油的处理方式有两种:⑴含废油的废水处理后达标排放。⑵送往有资质的单位进行再生后回用。含油废水的处理非常困难,处理成本高,因此,如果把高精密设备的油换下来经过处理后,再加到一般设备中,在矿区建立废油收集系统,可节约原油减少浪费,符合循环经济的理念。

4.结束语

节约资源、保护环境是煤炭工业发展的必然选择。推行清洁生产是当今全球性的潮流,是改变我国目前粗放型经济发展模式的重要措施之一,是工业污染防治的最佳模式,是实现煤矿经济效益和环境效益双赢的有效途径,是建设循环经济、实施可持续发展战略的重要举措。

煤炭是我国重要的战略资源,煤炭工业的可持续发展关系到整个社会的可持续发展。目前,大多数煤炭企业采用的是粗放型的发展模式,水资源浪费严重,大量的煤矸石堆放,工作面设备更换下来的油直接抛弃,煤矿清洁生产迫在眉睫。

实施煤矿清洁生产,促进循环经济,走循环经济的道路,能从根本上解决煤矿的污染问题,进一步提高经济效益。清洁生产和循环经济将成为煤炭企业可持续发展的重要实现形式。

参考文献:

[1]矿井水资源化可行性研究

污水循环利用篇8

关键词:水资源循环经济;工业用水;循环利用

现代工业园区的用水问题,我国已经有相关政策,政策鼓励工业园区的企业进行水的分类利用和循环使用。工业园区可以采取“减量化、水再使用、水再生利用、水再循环、水资源管理”的水循环经济模式,让工业园区搭建一个水资源循环系统的共有平台,延长水资源在社会循环中的使用时间,要把水资源利用到最大限度,削减工业企业的用水量、提高用水的效率和减少废水、污水的排放量等问题是解决工业园区的用水问题的有效途径。

1.国内工业用水循环利用现状

我国的水资源不仅不足而且不均,平均每人只有2200立方米水资源,不到世界平均水平的1/3。我国有一半以上的重要城市中都面临这不同程度的缺水问题,有110座工业城市严重缺水,水资源的供应不足已是制约现代城市经济发展和改善人民生活的主要因素之一。从总的来看,中国的工业用水循环利用率较低,在60%左右,比发达国家工业用水循环利用率低了近20%左右。就国内水资源严重不足的情况,我国已制定了很多有效措施来促进工业用水循环使用的发展。现在很多的工业园区都已经采取了重复利用污水、废水措施:塑料厂、钢铁厂采用冷却池或冷却塔技术重复利用冷却废水;电站、造纸厂采用封闭循环系统使水资源达到最充分利用。

2.水的循环利用

一般我们把水的循环分成自然循环与社会循环。水的社会循环依赖于自然循环,但是他对自然循环有这不可小视的负面影响.所以,水在进行的其社会循环的过程中要重视遵循水的自然循环的规律,处理好污水清洁和排放工作,尽量的循环使用污水,对污水进行再生利用,充分利用自然界的有限淡水资源,人类要多次、重复、持续地高效利用。有很多方法是可以把废水、污水再次利用,企业自身内部水的循环利用和反复利用是再次利用最常见的一种方法。水系统的健康循环是指在水社会循环过程中加强管理,减少对天然水体的取水量,提高水资源的再生循环利用,减少对水污染的负荷,加强对废水、污水的治理,确保生态环境用水,其基本实施策略如图1所示。水资源的利用将由过去的“取水――输水――用户――排放”的恶性循环流动模式,转变为“节制的取水――输水――用户――再生水”的反馈式循环流程。水资源循环利用的加强,使水的社会循环能够融入到水的自然循环过程中,实现社会用水的健康循环。

循环利用工业园区用水是实现水社会循环的关键环节。解决水资源及水环境矛盾、经济发展的双赢途径是针对工业发展和工业系统的特点,遵照经济及生态规律,全面推进产业结构的生态重组,在尽量减少生态环境不被工业废弃水破坏的基础上,大力提高工业系统水资源生产效率。通过现代技术和政府管理手段,有效的降低人类活动对水资源自然循环的破坏程度,维护生态系统自身净化能力的稳定性,使其保持长久的良性循环。

3.处理工业冷却水

提高用水效率、改善用水设备、调整用水结构刻不容缓。因为,我国的工业用水存在着很大的漏洞,还有很大的改进空间,主要表现在复用率和直流供水和复用率低、严重的浪费等方面。为了实现保护环境和节约用水的目的,我们采用深度及简单处理来提高循环水浓缩倍率,直流冷却水系统及循环冷却水系统是化工企业、钢铁厂及电厂等一般采用的水冷却系统的两种组成形式,而密闭式、敞开式、直接接触式又是循环冷却水系统的几种形式。冷却塔,如玻璃钢、抽风式、及风筒式冷却塔等在冷却水过程中会被用到。循环冷却水系统被国内一些火力发电厂及钢铁公司所采用,这使用水量大大减少,提高了经济及环境效益。采用提高循环冷却水浓缩倍数的方式减少补充水量被一些石化企业所采用,历经不断的努力浓缩倍数从以前的1.5―2倍提高到2.5―4倍,补水量也相应的减少了30%―40%左右。

4.中水回用

城市污水或生活污水经过处理后达到一定的水质标准,可以在一定范围内重复使用的非饮用水称为中水。中水回用是污水处理的开发和延伸,可以为缺水比较严重的城市提供新的水源,发展空间广阔。中水用途相当广泛。

5.水循环系统建设的途径与措施

5.1水循环经济运行模式的建立。对所有进去工业园区的企业,根据各企业的用水规模的大小和效益好坏,对其进行用水定额管理,以一万元为基本单位,创造万元产值规定用水量的多少,尽量的把水资源平均分配。工业园区要建立健全水价市场和水权市场,明确规定饮用水和循环水成本和价格,把源生水与再生水的价格差距拉大,有效的利于市场机制,鼓励并刺激工业园区的所有企业多多使用再生水,这样不仅能够促进园区内企业的用水成本的减低,而且还提高了园区内的水资源更好的得到循环利用。

5.2水循环技术保障体系的建立。工业园区要加强管网建设、水重复利用、污水处理、水质监测和用水信息等一系列的建设与各方面技术服务的完善,给入园企业一个好的用水环境。

参考文献:

[1]黄贤金.循环经济发展:产业模式与政策体系[m].南京:南京大学出版社,2004:117-123.

[2]陈琨.我国实施水资源循环经济模式的途径[J].中国人口资源与环境,2003,13(5):120-121.

污水循环利用篇9

1发展循环经济是南安市实现可持续发展的必然选择

近年来,随着南安经济的快速增长,能源、水、土地等资源不足的日益突出,生态建设和环境保护的形势日益严峻。面对这种情况,按照科学发展观的要求,大力发展循环经济,加快建立资源节约型社会,就显得尤为重要和迫切。

从资源利用战略上看,南安市是资源依赖型城市,全市国民经济和社会发展对外来资源的依赖程度很高。同时,资源破坏和浪费现象仍然存在,单位产值能耗和水耗、主要用能产品单位能耗及水重复利用率与先进水平相比仍存在较大差距。一些产品、设备更新换代周期越来越短,而回收利用技术又跟不上,大量的再生资源得不到充分回收和利用。大力发展循环经济,既可以减少对原生资源的依赖,节约大量资源,又可以推动经济增长方式的根本转变。

从环保科技战略上看,实现资源循环利用是治理污染、改善环境的客观要求。目前,南安市生态环境恶化的趋势尚未根本扭转。主要污染物排放总量仍处于较高水平,远远高于环境的承载能力;工业“三废”产生量逐年增加,对城市环境造成严重威胁;水源的污染局部恶化,近海岸海域的污染还相当严重;一些有毒有害废弃物对土壤、地下水、大气造成现实和潜在的污染。当前比较突出的有以下几个问题:一是陶瓷建材等固体废物综合防治、利用水平尚需提高。二是陶瓷建材粉尘等空气污染尚未得到彻底有效治理。三是禁白、禁磷和垃圾分装、转运、集中处理工作亟待加强,回收加工水平亟待提高。上述问题已引起社会的广泛关注,特别是近两年人大、政协“两会”代表委员多次就此问题提出建议和提案,这为加快发展循环经济提供了良好的机遇。

从社会经济发展战略上看,十六大报告提出要“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。党中央提出的新型工业化道路,是在全面总结国内外工业化经验教训的基础上作出的重大决策,也是充分考虑我国环境和资源基本状况的正确结论。经过20多年的改革开放和蓬勃发展,南安初步形成了陶瓷建材、水暖器材、光伏电子等一批发展潜力大、竞争优势强的产业集群,拥有光伏电子等一批初具规模的新兴产业。但是由于对经济结构内部各产业之间的有机联系和共生关系及社会经济系统与自然生态系统间的物质、能量和信息的传递、迁移、循环等规律重视程度不够,南安在工业结构调整和产业发展方面还存在许多问题。绝大部分企业缺乏科技投入和研发力量,企业技术合作、产品配套率较低;一些产品虽然形成一定规模,但发展仍保持传统线性经济发展模式,造成资源产出率低、经济效益不高;大部分高新技术是由国外投资驱动,而不是自主创新,难以加速先进技术对传统产业的嫁接和升级换代;一些产业领域的竞争主要依靠若干规模企业带动,科技带动滞后于经济发展;市、镇工业园区对按照生态标准建设的要求不严格。按照南安市“十一五”发展规划,今后几年,南安将加快工业结构布局调整、企业污染防治工程、环境标志和清洁生产推广、清洁能源工程、城市供水工程、污水处理设施建设工程、固体废物处理工程、污染集控区建设、城市环境综合整治工程等一系列重大工程项目建设步伐。这给发展循环经济带来了难得的契机。同时,循环经济还将拉长生产链,推动环保产业和其他新型产业的发展,增加就业机会,促进社会发展。发展循环经济既符合南安市可持续发展的要求,也体现了走新型工业化道路的要求。

2南安市发展循环经济的基本思路

南安市发展循环经济的思路应以科学发展观为指导,以优化资源利用方式为核心,以提高资源生产率和降低废弃物排放为目标,以技术创新和制度创新为动力,加强法制建设,完善政策措施,形成政府大力推进,市场有效驱动、公众自觉参加、法制有效保证的机制,逐步建立适合南安市情的,有利于循环经济发展的宏观调控体系和运行机制,加快建设资源节约型社会,以资源的有效利用促进经济社会的可持续发展。

2.1将循环经济理念贯穿到经济社会发展全过程,加快经济增长方式的转变

随着社会发展和人民生活水平的提高,人民群众对改善生活环境质量的愿望更加迫切,对环境保护提出的要求也更高。这些年南安市经济发展虽然较快,但也给环境带来巨大压力,特别是城市和工业区的污水、垃圾、有害气体,造成一定程度的人居环境污染和生态恶化,不但给城乡人民的生产生活带来严重危害,也制约了经济的持续发展。树立科学的发展观,发展循环经济,走新型工业化道路,改善经济增长的质量和效益,实施可持续发展势必成为南安经济发展战略的必然选择。实施可持续发展是人类对自身发展历史反思的结果,其实质就是要树立新的科学发展观,努力实现经济持续发展,社会全面进步,资源永续利用,环境不断改善和生态良性循环的协调统一。南安市要实现经济增长与人口资源环境相协调,其关键是调整经济结构,转变经济增长方式,实现经济增长方式由“高消耗、高污染、低效益”向“低消耗、低污染、高效益”转变,最大限度地节约和有效利用资源,减少污染排放,实现废弃物资源化和无害化。只有坚持走以最有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路,才能最终实现可持续发展目标。

2.2建立循环经济模式,走新型工业化道路,实现经济结构调整和产业结构升级,促进环境与经济协调发展

相对而言,传统经济是以“资源产品――废弃物――污染物排放”单向流动为基本特征的线性发展模式,表现为资源的高消耗、高污染、低利用;循环经济是以“资源――产品――再生资源――产品”双向流动为特征的闭合发展模式,表现为资源的低消耗、低污染、高利用和高循环率,是符合可持续发展原则的经济发展模式。循环经济实质是通过采用高新清洁生产技术提高资源利用效率,对资源的利用和管理方式进行调整。通过淘汰落后工艺设备,关闭污染严重的企业,合理调整产业、产品结构,降低单位产值废弃物排放量,实现经济结构的调整和产业结构的优化升级。改革开放以来,南安经济高速发展,但多年来走的还是传统工业发展的道路,低水平开发的加工业增长快,高附加值的加工业增加缓慢,产业技术水平不足。经济的高速增长也带来了日益突出的环境问题,污染物的排放总量已大大超过环境自净能力,单位产值所消耗的资源居高不下。为此,必须通过调整工业化模式来实现,而出路就在于发展循环经济,走新型工业化的道路,加速科技的进步,最大限度地提高资源的利用效率,改善经济增长的质量和效益,实现环境与资源对经济建设的持续支撑。

2.3以有效利用资源和保护环境为基础,实现循环经济发展与小康社会建设的和谐统一

要实现可持续发展和全面建设小康社会的目标,必须解决好两方面的重大矛盾和问题:一是经济建设对资源和生态环境的压力与破坏;二是资源与生态环境对经济的持续支撑。发展循环经济则是解决环境问题的治本之策,通过经济发展对资源开发、利用和管理方式作出重要调整,在全社会形成节约资源、循环利用资源的局面。南安目前正处于工业化和城市化加速发展的阶段,人口增长、资源消耗与环境承载能力的矛盾不容乐观,如何改善经济增长的质量和效益,推进可持续发展战略,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子,树立科学的发展观,发展循环经济至关重要。循环经济经验证明,发展循环经济,促进结构优化升级,是发展先进生产力、推进现代化建设的重要手段。首先,环境和资源是生产力发展的重要基础。保护环境的重要目标就是促进环境和资源的永续利用,增强它们对生产力发展的支持能力。第二,生产力的发展为解决环境问题创造了必要的物质和技术条件。南安的环境问题主要是发展方式不当或不足造成的,因而也只能在发展中加以解决。只有生产力得到发展,才能有条件实现财富积累、污染治理、生态恢复、环境改善。第三,充分利用资源,减少废弃物排放,保护生态环境,实现经济与环境的“共赢”。第四,以清洁生产、生态经济为特征的新型工业化发展,不仅成为发展生产力与保护环境的最佳“结合点”,而且也拓展了环保市场、扩大了就业渠道。因此,只有坚定不移地推动循环经济发展,走新型工业化道路,才能为先进生产力的

发展奠定良好的基础,达到全面建设小康社会的目标。

3南安市发展循环经济的对策建议

建设高水平小康社会,不仅仅是一个经济目标,而且是一个经济社会综合发展目标。南安要实现这一目标必须转变经济增长方式,推进可持续发展,发展循环经济是根本出路之一。为此,应着力抓好以下几项工作:

3.1切实加强组织领导。要成立由市长为组长、分管副市长为副组长、相关部门领导为成员的南安市发展循环经济工作领导小组,负责建立健全推进循环经济发展的协调工作机制,制定实施方案,研究解决推进循环经济发展中的重大问题,制定相应的政策措施。要加快研究制定循环经济发展的推进计划和实施方案,加强部门间的合作,建立有效的协调工作机制。要把循环经济工作纳入各级、各部门政绩考核的一项内容,健全循环经济工作目标责任制,把发展循环经济的责任纳入各工作岗位的职责中,纳入各单位日常管理和工作考核中,做到层层有责任,逐级抓落实。

3.2制定好中长期规划。要将循环经济的理念贯穿到“十一五”规划的编制工作中,无论是规划纲要,还是各类专项规划、区域规划以及城市总体规划,都要把发展循环经济放在突出的位置。要加快制定循环经济发展规划,提出循环经济发展的思路、目标、步骤和政策措施等,指导全市循环经济的健康发展。要组织编制节能、节水、资源综合利用、区域污染防治和生态环境建设等专项规划,明确目标,确定重点,制定有效的政策措施,发挥规划的指导作用。

3.3调整产业结构、产品结构和技术结构。在产业结构调整中,要以提高资源利用效率为目标,严格限制新上高耗能、高耗水、高污染项目,鼓励发展资源消耗低、附加值高的产业,同时,要大力培育和发展产业集群,延伸产业链条,实现资源的多次加工增值。要大力推广“四新”产品,加快淘汰落后技术、工艺和设备,推进重点产业资源节约技术改造,促进经济增长方式加快由粗放型向集约型、外延扩张向内涵提升转变。

3.4积极开展循环经济试点。要选择总体污染排放中所占比重较大、资源消耗多以及具有较成熟的循环利用资源技术、资源再生技术的产业作为优先发展循环经济的重点产业(如建材产业)、筛选确定循环经济发展试点企业(如重点产业的规模企业)和区域(如污染集控区、工业园区),学习借鉴国内外先进经验,给予政策指导和一定的资金扶持,力争在试点上有所突破,为循环经济工作的全面推开积累经验、树立先进典型、提供示范和借鉴。

3.5制定扶持政策,创新激励机制。要在国家、省出台鼓励政策的总体框架下,研究制定南安市鼓励发展循环经济的政策,其中包括促进节能、节水、清洁生产和资源综合利用的鼓励政策,同时,要设立循环经济发展基金,为循环经济发展提供资金扶持。

污水循环利用篇10

1农业循环产业及产业链技术的内涵

农业生产活动由植物栽培(种植业、林业等)和动物饲养(畜牧业、渔业等)两大产业部门构成。农业循环产业就是将循环经济的理念引入农业生产领域中,使农业产品生产的每一环节所产生的副产物成为下一环节可利用“原料”,形成不同层次的循环利用途径,最大限度地降低污染。农业循环产业链是将种植业、林业、渔业、畜牧业及其延伸的各个产业,通过副产物循环利用与物质交换的方式建立起来的能量流动、要素耦合和产业联接的农业产业化网络体系。这种网络体系使农业生产方式由“资源-产品-废弃物”的传统经济方式向“资源-产品-再生资源-产品”的循环经济方式转变,实现资源利用节约化、生产过程洁净化、产业链接生态化、废物循环再生化和大众消费绿色化的技术体系。

2农业循环产业链技术体系

2.1畜禽养殖业污染控制产业链技术体系

随着畜禽养殖业的快速发展,其带来的面源污染问题日渐突出。养殖业面源污染贡献的CoD、tn和tp分别占到面源总污染排放量的96%、38%和56%,成为面源污染源之首。目前主要的畜禽养殖业污染控制产业链技术有以下几种:

2.1.1无公害的生态饲料生产与饲喂技术为了实现高效养殖与防病的目的,养殖户乱用和滥用抗生素、违禁药物、重金属和促生长剂等的现象普遍存在。这些物质随粪便一起排入土壤、河水中,从而造成周围环境的污染。要解决这些污染问题就要通过使用生态饲料替代传统养殖饲料,从饲喂源头上避免有毒有害物质进入生态循环链条。生态饲料是指从饲料原料的选购、配方设计到加工饲喂等过程,进行严格质量控制和实施动物营养系统调控,以改变、控制可能发生的畜产品公害和环境污染,使饲料达到低成本、高效益和低污染的效果的饲料。生态饲料可获得最大营养物利用率和最佳动物生产性能。多项研究结果表明,生态饲料具有维持体内微生物菌群平衡、增强机体免疫能力、促进营养消化吸收和防病治病的能力。另外,生态饲料能提供饲养动物、生产者、消费者和环境(主要是土壤、水资源)的安全性,促进生态和谐。

2.1.2低污染零排放的微生物发酵床生态养殖技术生态养殖是指以低消耗、低排放、高效率为基本特征的可持续畜牧业发展模式。微生物发酵床养殖技术是结合现代微生物发酵技术提出的一种环保、安全、有效的生态养殖技术,具有省水、省工、省料、省药和省电的特点。其基本模式就是将锯末、谷壳、玉米秸秆以及少量米糠或麦麸等农业副产品作为垫料,利用固体发酵剂对垫料建堆发酵,然后铺进养殖舍形成垫床。畜禽粪尿直接排放在垫料上,能够迅速地被垫料中的有益微生物分解转化,整个饲养过程对外达到零排放、无臭味、无污染。因此,发酵床养殖模式是经济效益与环保效益俱佳的新型养殖模式。此外,近年来利用饲养动物与发酵床分离的异位发酵床养殖模式解决养殖污染问题也受到了一定的关注。

2.1.3以发酵垫料为主要原料的生物腐殖酸肥料加工技术废弃垫料资源化利用的原则是“因地制宜、因量选型”,可以作为食用菌基质的主料或经简单粉碎加工作为有机肥。废弃垫料富含腐植酸、有益微生物和作物所需的营养成分(n+p2o5+K2o≥7%),是一种具有潜在价值的资源。将发酵床垫料堆肥30d腐熟后,各项指标均可以满足我国农业行业标准中关于有机肥料的相关规定,因此废弃的发酵床垫料是一种可生产有机肥的安全肥源。经规范化工艺制作废旧垫料可以转化为生物腐植酸有机肥。如将垫料、蘑菇渣等废弃物混合均匀,加入生物腐植酸发酵剂混入物料后建堆肥,堆料升温快,最高温度达65~75℃,中间不用翻堆,7~8d即完成发酵过程。

2.2种植业污染控制产业链技术体系

我国种植业生产中化肥使用强度大、当季农田利用率只有30%~35%,施肥技术落后和养分不平衡导致了肥料利用效率低下,造成肥料大量流失引起水体的富营养化。另外,农药及地膜等农用投入品的不合理使用导致残留的农业化学投入品通过农田地表径流和农田排水进入地表水体。目前种植业污染控制产业链技术主要有以下几种:

2.2.1控制坡耕地水土流失及其流失尾水的回用技术对于坡耕地,可以通过改变农艺措施,采取坡耕地有限顺坡耕作技术、地埂植物篱坡式梯地构建技术、坡面径流蓄排优化调控技术以及复合立体生态农业技术等,通过梯级网络化调控体系,减少耕地水土流失量,通过保护、改良与合理利用农田水土资源,提高水资源利用效率。此技术对农田径流中颗粒态磷、可溶态磷、tn和CoD都有很好的去除效果。

2.2.2大田作物氮磷减量控制栽培技术在测土配方施肥的基础上,通过减量施肥、缓控释肥、优化栽培、生物农药替代和农药生物降解等技术,在保证作物不减产的同时,可实现减少肥料用量20%~25%,减少化学农药施用量25%,农药利用率提高5%~10%,肥料利用率提高6.5%~7.8%,削减因农田径流对河道水体氮、磷等污染负荷排放17%~31.2%。

2.2.3适合坡台地的“固土控蚀”农作系统集成技术通过保护性耕作技术、菜-粮轮作技术、减量施肥技术、植保综合技术和集水补灌技术等技术集成,可以形成有效削减坡台地雨水农田面源污染负荷输出。通过稳产高产的“固土控蚀”农作系统集成技术,可以实现水土资源利用率的有效提高。

2.2.4秸秆综合利用技术秸秆的综合利用技术是削减种植业面源污染的重要手段。秸秆粉碎还田对优化土壤理化性状,改善土壤蓄水保墒性能,增加土壤有机质有重要作用。通过秸秆氨化技术、青贮饲料技术、微生物发酵贮存技术、饲料压块技术和揉搓加工技术等可以实现秸秆的饲料化生产。秸秆经粉碎后作为培养基可以用于食用菌的生产,如玉米梗、花生壳是最理想的食用菌生产材料。秸秆气化产生的一氧化碳、氢气和甲烷等可燃气体可以解决农户的能源问题。秸秆的综合利用可以促进农村经济发展,并帮助农民致富,同时对实现种植业的良性发展具有重要意义。

2.2.5地膜污染综合防治技术残留在土壤中的地膜污染土壤环境,影响农业经济的健康发展。要组织人力,加大残留地膜的回收力度。积极推广浅埋式渗灌技术,头水前揭膜回收是防止地膜污染的一项有力措施。鼓励开发无污染可降解的生物地膜,替代聚乙烯农膜。可降解膜通过在农膜中添加光敏剂或能被微生物分解的成分把地膜制做成易被微生物降解从而降低残留量的新型薄膜,在自然条件下它能自动降解成小碎片、Co2和水进入土壤,从而避免了残留危害。

2.3农村生活污水污染控制产业链技术体系我国农村人口居住特点多样,农村生活污水收集处理设施缺乏,处理率低。同时农村生活污水处理上缺乏低成本、可持续的运行模式,导致处理技术难以大规模推广,从而不能有效的削减农村生活污水对河流、湖泊形成的污染负荷。目前农村生活污水污染控制产业链技术主要有以下几种:

2.3.1生活污水多介质土壤层耦合处理技术通过铺设通水层、净化层,在多介质土壤层系统内形成多个好氧、厌氧环境,利用物理化学吸附、微生物分解的作用,实现生活污水中的有机物、氨氮和磷酸盐等污染物的去除。此技术突破了面积负荷低、脱氮效率不稳定、在实际运行水力负荷与最佳水力负荷难以匹配等瓶颈。此技术无需动力和药剂消耗,适用处理规模为1~300户农居产生的生活污水。

2.3.2农村生活污水三级塘生物生态处理强化技术将农村废弃沟塘改造成厌氧塘-兼性塘-生物塘三级塘,利用生物生态原理处理生活污水。其中厌氧段应用人工生物基质原位固定化脱氮微生物技术和耐污水植物修复技术对生活污水强化处理;兼性塘应用塘内水体强化循环无动力复氧技术,增加水体中溶解氧的含量;生物塘采用人工浮床、水生植物岛、水生植物沉床等技术,进一步强化去除水体氮磷,并在塘围采用降雨径流生态拦截技术,削减降雨径流产生的冲击负荷。2期耿兵等:加快发展农业循环产业,促进农业面源污染治理112.3.3高效水解-生物滤池(多级砾石床)-强化自然增氧渗滤式土壤净化槽技术通过采用厌氧折流板反应器(aBR)型高效厌氧池,并在池内布装厌氧生物膜载体,增强了厌氧处理效果;通过太阳能板直接与直流充氧泵连接,充氧泵能可同时用来曝气和回流,提高了能量利用效率,减少了现有技术设备数量,降低了基建投资;通过对生物滤池进行分层,有效促进了生物膜与大气的接触,克服了传统滤池易堵塞的缺点,有效保证了系统长时间的稳定运行;通过对自然增氧渗滤式土壤净化槽布水、集水的主、支管道的优化,强化了自然复氧,并选用透水性能和氮磷吸附性能更好的土壤填料,提高了土壤净化槽整体脱氮除磷效果。

2.4“种养加生”循环一体化农业产业园区规划与建设思路

利用循环农业产业链技术构建生态环保产业园区,在“种养加生”循环一体化的产业链技术体系中实现养分流动与食物链的循环延伸。园区以微生物发酵床养殖模式为核心,创新大通栏养殖模式;以生产动物性肉产品和废旧垫料人工腐殖质产品为目标,改变传统养殖观念;将废旧垫料人工腐殖质作为生产原料,加工成为高端有机肥;以废旧垫料人工腐殖质替代食用菌(部分)基质,种植食用菌;以高端有机肥和基质生产为依托建立果树、花卉和蔬菜种植基地,实现增值创收。园区创新了经济增长模式,通过养殖业副产物的资源化利用实现养殖污染的有效控制,实现了环境与经济效益双赢的目标。“种养加生”循环一体化生态农业产业链技术是一种控制农业面源污染的有效途径。

3加快我国农业循环产业体系建设与促进农业面源污染治理的建议

3.1加强政府引导与完善国家顶层设计

农业循环产业体系的建设和农业面源污染的治理是一项长期而且复杂的工程,必须从国家层面进行精心设计和部署。第一,中央各部委和各级政府应该加强协调配合,把农业生态环境保护纳入民生工程,出台一系列的支撑生态农业循环产业发展的政策,提高生态产业链园区建设公益性资金的支持力度。第二,探索发展农业循环产业资金投入的长效机制,通过政府投资、社会融资等多元渠道筹集农业循环产业建设资金,积极发挥市场对资源配置的决定性作用。第三,各级政府要积极健全和完善农业循环产业发展的法律法规体系,调节和规范农业循环产业经营主体的法律行为。如2014年1月1日起施行的《畜禽规模养殖污染防治条例》明确了畜禽养殖者的污染防治义务和畜禽养殖废弃物综合利用的规范和要求,也提出了畜禽养殖污染防治和综合利用的激励机制。

3.2创新农业循环产业链技术体系

农业面源污染的治理要摒弃“末端治理”的思路,加强农业面源污染“源头控制”、“过程阻断”及循环利用技术的研究。加强农业循环产业链技术因地制宜、适用技术的研究,保护农业生态环境的同时,保障人口的粮食安全。通过生态饲料、生物肥料和生物农药等绿色农业投入品的使用实现农业生产的源头无害化。大力发展农业废弃物肥料化、基质化、高值饲料化等资源化利用技术实现农业生产过程的副产物资源化。在污染的末端治理上推广生态处理与处置方法,如生物吸附、生物降解及生物修复。通过园区化的模式进行技术推广,建立规模化的控制区域,如以乡镇为控制单元,通过政府支持、企业化管理和农民参与实现污染治理与经济效益统一,农业增产与环境保护统一,生态环境与食品安全统一。

3.3推广园区化的农业循环产业发展模式