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【净源环保周报】环保行业第四期快讯——技术类

花匠小妙招
2024-09-02 13:18

一、有机肥对土壤的5大作用

1、提供养份全面
有机肥是一种完全肥料:含有作物所需要的营养成份和各种有益元素，而且养份比例全面，有利于作物吸收。因此，有机肥施得越多，越有利于土壤养分比例平衡，越有利于作物对土壤养分的吸收和利用，不会因多施有机肥而造成土壤某种营养元素大量增加，破坏土壤养份平衡。
2、促进土壤微生物繁育
有机肥料含有大量的有机质，是各种微生物生长繁育的地方。另外，有机肥在腐解过程中还能产生各种酚、维生素、酶、生长素等物质，能促进作物根系生长和对养分的吸收。
3、提高土壤保肥保水能力
所有的有机肥料都有较强的阳离子代换能力，可以吸收更多的钾、铵、镁、锌等营养元素，防止淋失，提高土壤保肥能力，尤其是腐熟的有机肥保肥能力更明显。
4、减少养分固定，提高养分有效性
有机肥含有许多有机酸、腐殖酸、羟基等物质，它们都具有很强的螯合能力，能与许多金属元素如锰、铝、铁等螯合形成螯合物，可减少锰离子对作物的危害。又可防止铝与磷结合成很难被作物吸收的闭蓄态磷而无效化，大大提高土壤有效态磷的有效性。
5、加速土壤团聚体的形成，改善土壤理化性质
有机—无机团聚体是土壤肥沃的重要指标，它含量越多，土壤物理性质越好，土壤越肥沃，保土、保水、保肥能力越强，通气性能越好，越有利于作物根系生长。

△湖南净源环境有限公司寻乌县青龙河沿岸稀土矿点污染治理项目

二、重金属污染土壤修复技术及其修复实践
在自然界中，重金属属于痕量存在的元素，通常出现在土壤或者岩石中，但无法形成土壤污染问题。然而在工业生产过程中，重金属会被释放出来，并且重新进入到土壤中，却带来难以降解的后果，最终引起土壤重金属污染问题。特别是矿场中的土壤，在矿物开采与运输过程中，土壤重金属污染危险度非常高。
1、土壤重金属污染根源及土壤修复概述
1.1土壤重金属污染的根源
土壤中的重金属污染根源主要可以概括为三个方面[1]：首先，在矿区生产过程中，很容易释放岩石或土壤中的重金属，尤其是其固体废弃物会带来严重的重金属污染。其次，工业废气污染比较严重，一旦废气沉降到地表，其中含有的重金属就会渗入土壤中，且长期残留下来，会引发非常严重的土壤污染。最后，工业废水污染也日趋严重化，尤其是有些地区水资源比较匮乏，会将工业废水作为农业浇灌用水，导致工业污水渗入至土壤中，留下大量的重金属，最终引起重金属污染问题。
1.2重金属污染土壤修复
所谓重金属污染土壤修复，主要是指通过物理方法、化学方法、生物技术等多种措施对土壤中存在的重金属进行清除，或是将其固定在土壤中，限制其迁移活动，从而达到土壤修复的目的。具体体现在两种修复原理，首先是取出土壤中的重金属，实现土壤环境的改善，被称之为土壤重金属的去除化；其次是将土壤中重金属污染释放的毒性进行降低，即被称为土壤重金属的固定化。
当前土壤重金属污染源多种多样，比如铅、镉、汞、铜、硒等等重金属带来的污染，其中以汞污染发生最多、最严重，其次是镉污染问题，严重影响着国内农作物的生产品质与产量，给粮食业带来极大的损失，甚至影响着人们的生活。因此，重金属污染土壤修复势在必行，且应该加快步伐。
2、重金属污染土壤的修复技术分析
在当前的重金属污染土壤修复进程中，常见的有物理（化学）修复技术、生物修复技术以及矿物修复和农业生态修复技术等等，具体如下：
2.1物理/化学修复技术
物理/化学修复技术建立在土壤的理化性质与重金属各存差异的相关特征的基础上，采用化学或物理方法实现土壤中重金属的固定或分离，降低其污染影响。主要如下：
2.1.1小面积土壤修复技术
采用物理方法对重金属污染土壤进行修复，主要有换土法、去表土法、客土法和深耕翻土法。这些方法具有工作量大和投入多的特点，所以只适用于面积比较小的土壤修复。（1）换土法。主要是把受到重金属污染的土去除，再换填没有污染的新土壤。（2）客土法。把重金属污染土壤与没有污染的突然进行混合搅拌，以降低重金属浓度，从而达到降低土壤污染程度的目的。（3）去表土法。这一方法主要是考虑重金属仅对表层存在污染的特性，可耕作活化下层土壤。（4）深耕翻土法。对土壤反复上下翻动，即可以扩大重金属污染范围，以降低其污染浓度。
2.1.2淋浴修复技术
在重金属污染土壤修复中采用淋浴修复技术，即是使用淋洗剂去除土壤污染物。
这一方法可用于大面积的污染土壤，只是若土壤的渗透系数低，则很难获得理想的效果，一般运用在沙质土或者轻质土中可获得非常好的效果。但是在淋浴之后，也需要对土壤中的淋浴液体进行处理。当前常见的处理方法有离子置换法、转移络合法、电化学法等等，可有效回收淋浴液体中53%的重金属离子。只是在实践中需要注意选用合适的淋洗剂，且要考虑成本问题。
2.1.3热解析修复技术
所谓热解析，即是重金属污染土壤进行间接加热与直接加热，待温度符合特定要求时，就会挥发土壤中的重金属离子。这时，重金属离子需要进行回收处理。有关研究指出这一方法可消除土壤中的Hg达到99.8%，但是却带来极高的修复成本。

2.2生物修复技术

2.2.1动/植物修复技术

动物与植物修复技术是生物修复技术非常普遍的修复方法，其中动物修复主要是利用土壤中的蚯蚓或者老鼠等对重金属的吸收能力而进行的土壤修复措施，一段时间后，再对土壤进行灌水，以强制性驱赶蚯蚓和老鼠等动物，最终可在一定程度上改善土壤的重金属污染问题。
而在植物修复方面，主要包括植物吸收与植物降解两种。首先在植物吸收方面，积累植物可发挥出非常好的作用。积累植物可以在其生长过程中对土壤的重金属元素进行吸收，而积累植物本身也可以对所吸收的重金属元素进行处理与调节，从而有效改善土壤重金属污染情况，甚至可以对重金属污染源进行根除。有研究表明，在铜污染和铅污染的土壤中，可种植印度芥菜对其进行修复，修复效果较佳。此外，超富集植物在重金属元素吸收中也有很好的作用，在高效吸附重金属元素之后，也可以对所吸附的重金属元素进行高效处理。
其次，在植物降解方面，也可以分为两种情况。第一，植物自身含有的酶可以吸收与分解重金属成分。第二，植物根部具有分泌的功能，在环境影响下，可分泌出喜阳菌群，增强植物根部对重金属的吸收、分解和氧化作用，达到缓解土壤重金属污染的目的。
2.2.2微生物修复技术
在土壤内部，微生物是一种比较活跃的因子。微生物带有电荷，具有代谢快的特点。若土壤存在重金属污染问题，则其内部的微生物会吸附重金属元素，并由其自身带有的耐重金属细菌对重金属进行处理。具体体现在：微生物可以对重金属离子进行溶解与沉淀，并发生氧化还原反应；微生物在重金属-有机络合物之间发挥着非常好的降解作用，即土壤内部的有机质会和重金属结合，使其离子的化学特性发生改变，达到土壤修复的目的，减少重金属污染。
2.3其他重金属污染土壤修复技术
除了上述比较常见的修复技术，还可以包括矿物修复、农业生态修复等。首先在矿物修复方面，主要是通过天然矿物的有效治理，来达到矿区产生的重金属污染土壤修复的目的。在这个方面，关键就是对废弃矿物进行再利用。比如对于膨润土和凹凸棒石等粘土矿物，可以利用其对重金属成分的吸附作用而应用在污染治理工作中。其次，在农业生态修复方面，种植作物可以提高土壤含水量和水分。在实际运用中，需结合土壤污染情况而制定相适应的耕作管理制度，引入不入食物链的植物，用于改变土壤中的金属活性，从而降低重金属污染程度。在这个方面，土壤水分、耕作制度和施用肥料的变化都会影响着土壤中重金属污染的治理进程。因此，除了制定合适的耕作制度，还可合理调整土壤水分与合理控制肥料用量，对土壤重金属的危害性进行控制，从而保障农业生产的安全。
3、结语

总而言之，带来土壤重金属污染的关键影响因素即是人为因素，主要包括矿产开采不合理、金属冶炼和化工生产污染、煤燃烧带来的污染以及日常生活垃圾污染等等。土壤中存在的重金属污染若是没有得到合理的治理，长此以往，会降低农作物品质与产量，甚至带来地下水污染问题。而采取物理/化学修复技术、生物修复技术、矿物修复技术以及农业生态修复技术等等多种有效的修复技术方法，利于做好土壤重金属污染的治理工作。

三、制药行业废水处理技术分析
化学制药的生产过程，有原料药生产和药物制剂生产组成，通过化学合成工艺和药用植物中分离提纯得到原料药。生产过程具有的特点是：生产流程长、工艺复杂；原辅材料种类多，生产过程的中间体及产品质量标准高，对原料和中间体严格控制质量；物料净收率较低，副产品多，三废多。化学制药企业在工业生产中产生的废水是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一，具有有机物及无机盐含量高，BOD5和CODcr 比值低且波动大，可生化性很差，间歇排放，水量波动大等特点。
1、污水的分类
目前，工业废水和城市生活废水是我国水环境污染的污染源之一，尤其是随着生产规模的不断扩大及工业技术的飞速发展，含有高浓度有机废水的污染源日益增多。通常根据高浓度有机废水的性质和来源可以分为三大类：第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如食品工业废水；第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如部分制药业和化学工业废水；第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药废水。由于高浓度有机废水采用一般的废水治理方法难以满足净化处理的经济和技术要求，因此对其进行净化处理、回收和综合利用研究已逐渐成为国际上环境保护技术的热点研究课题之一
2、污水处理技术
制药废水的处理技术可归纳为以下几种：生物处理法、化学处理法、物理化学处理法、物理处理法等四种，各种处理方法具有各自的优势及不足。
3、制药厂有限公司污水处理技术
公司在生产过程中所产生的含盐废水， PH为碱性，废水原始浓度约10% （氯化钙、氯化钠、氯化铵以及2%低沸点有机物等），COD为100g/L、BOD为1000mg/L，由于废水水质成分复杂，进行生物化学处理难度非常大，先后与国内外许多环保工程公司、高校科研单位联系，送样处理、分析研究，均未拿出较好的可行方案。随着环保要求的逐步提高和长远发展的需求，彻底解决污水处理问题成为企业头等大事。公司依靠自身技术力量，结合生产实际，通过对污水产生过程分析确定此污水成分，研究污水中各组分的性质和特点，转变治理思路，创新的提出了蒸发分离综合利用的处理方案，确定首先将污水中的低沸点物质(有机物)先蒸出，车间回用。剩下的污水含有大量的无机盐，采用继续蒸馏，蒸出水返回车间作为工艺水回用，无机盐回收。此工艺将污水处理成工艺用水的同时，也回收了一定的有机物，做到零排放，降低了物料单耗，降低生产成本，做到清洁生产，保护环境。
考虑到蒸发过程中需要消耗大量能源，本着节能降耗的原则，公司在选择蒸发工艺时，采用多效蒸发，大大的降低了成本，使此工艺更加符合生产实际，加大了污水处理工艺的可靠性可行性。
本处理技术经省环保专家组论证，一致认为该工艺可行合理，方案可行，符合国家相关环保要求，既节能减排，又提高了循环利用，可以彻底解决化学原料药污水处理难题。
4、结论
制药工业废水主要包括抗生素生产废水、合成药物生产废水、中成药生产废水以及各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水四大类，由于原料及工艺的多祥性、废水水质千差万别，所以制药废水并没有成熟统一的治理方法，具体选择哪种工艺路线取决于废水的性质、特点。我公司通过该技术的应用，彻底解决了多年来废水处理疑难问题，取得了较好的社会效益和环境效益。

四、生物脱氮的深入探讨
生物脱氮对于工艺的精准要求，是在经过这么多篇的文章讨论，都已经是很明确的了，没有精准的工艺控制，对生物脱氮的管理是很难的，特别是一些地区存在进水中的高浓度总氮的情况，更需要进行对工艺的细致控制和管理。在实际的运行当中，一些污水厂的管理不到位，往往会对整个工艺控制带来一定的制约，会使生物脱氮的难度增大。
第二方面，管理上的盲。在一些地区，污水厂的总氮超标，被先行的环保部门处以罚款之后，管理人员又会陷入盲目的管理中。盲目的听从各种不明来路的意见，在厂内肆意的加以实施，不去理解和学习生物脱氮的基本原理，而是病急乱投医，常常把“不管花多少钱，把指标达到标准就行”，这样也催生了一批趁此风头推销各种产品的商家。这些产品没有从根本上解决总氮的问题，有些产品甚至违背最基本的物质不灭定理。但是管理者受到方方面面的压力，经历过拖的惨痛教训以后，不再拖了，只要可能就上，缺少足够的判断能力，在经济和物质进行了大量的支出，但是收效甚微，甚至在工艺上还开倒车。
管理上的盲，从根本上来说，是管理者对污水处理的基本概念和理论不了解，同时厂内也没有具有足够污水处理知识的工艺管理人员，在遇到现在严格的环保压力下，自乱阵脚，胡乱相信各种外来的意见。活性污泥（生物膜）法发展一百余年，不论怎样的变化，基本的活性污泥法理论还在支撑着各个污水厂的稳定运行，我们人类只是在不断的发现活性污泥法中的各种细节，并通过工程手段把这些细节放大，变成可操控的工艺。而任何脱离基本的活性污泥法的奇谈怪论，如果确实经济有效，应该早就取代了活性污泥法，成为全世界大大小小的污水厂的主流了，但是在１００年之间没有任何一种工艺，能取代活性污泥成为污水厂的主流。所以污水厂的管理者，在外界压力重重的时候，仍然要记得不能盲目取信任何不切实际的方法，真正的生物脱氮的作用发挥，是要依靠厂内的工艺路线的调整，工艺环境的调整来实现，不是盲目的听从各种意见能够解决的。
第三方面，管理的浮。生物脱氮其实是考量一个污水厂的真实的管理水平的一把标尺，对厂内的工艺人员的污水处理水平是有一个很深入的评判的。很多污水厂的管理者还停留在污水厂没什么技术内容，就是看泵，倒渣，曝气，脱泥就好了，甚至一些技术人员也是这山看着那山高，总觉得自身厂内什么技术也没有，就是每天的按部就班。这些错误认识是从污水厂的这么多年来的粗放的管理上积累来的，总觉得污水厂也不用怎么管，随便过过水就可以了，不达标不达标吧，也许过几天就达标了。造成大家一直这样的浮于管理，不去深究厂内的工艺特点，路线，不去深挖生物池内的微生物的工艺特点，只是简单的修修设备，做做记录。
生物脱氮的工艺路线长，涉及的理论多，把这些理论转化成运行管理上去，也有很多工艺细节在污水厂内实施。这些内容都需要管理者和工艺运行人员认真的学习和研究，每个水厂都有其自身的特点，独有的工艺管线，有针对性的工艺设计，这些内容是通过书籍或者别人的意见学不到的，一定是需要我们污水厂内的工艺人员深入的扎入现场，认认真真把污水厂的基本情况了然于心，然后结合生物脱氮的理论，进行深入的工艺管控，才能实现生物脱氮的目标。克服浮于事态表面，简单把不达标归结到工艺设计，或者其他方面都是消极的应对，应该深入的研究工艺运行，从微生物的角度，结合厂内的工艺运行来深入的探索生物脱氮的运行。

第四方面，管理的窄。在一个污水厂的生物脱氮调整中，其实是一个污水厂整体的调联动调整和工作协调。一些污水厂会把这种工艺指标的达标，简单的归结在工艺管理部门，而忽略了整个污水厂的联动配合。这种管理在很多污水厂是一直存在的，其实污水厂的主营业务是污水处理，污水厂内的部门都是围绕污水处理工作进行设立的，但是在实际的工作中，很多污水厂忘记了自己的主营业务，在污水处理部门需要全方位协调的时候，主次不分，造成工艺运行的不稳定。

△湖南净源环境有限公司新宁县工业集中区污水处理站项目

五、重金属废水处理工艺汇总
水资源在国民经济发展和社会生产中发挥着重要的作用，同时也是人们生活中不可缺少的一部分。但是随着工农业的迅速发展，工业废水大量排放，使得水体重金属污染日益严重。据统计，我国每年产生400亿t左右的工业废水。其中重金属废水约占60%。这些废水严重污染地表水与地下水，造成可利用水资源总量急剧下降。重金属废水一般来源于矿山开采、金属冶炼与加工、电镀、制革、农药、造纸、油漆、印染、核技术及石油化工等行业。重金属难以生物降解且易被生物吸收富集，毒性具有持续性，是一类极具潜在危害的污染物，如不治理必将对生态环境及人体健康造成严重的威胁。然而，重金属作为一类重要的宝贵的资源，又具有很高的使用价值。因此如何有效治理水体重金属污染，保护人类健康和生态环境，同时回收利用重金属，缓解我国资源和环境的压力，是当前不可忽略的问题。
目前，重金属废水处理方法主要有三种：第一种化学法，通过化学反应将重金属离子去除的方法，包括化学沉淀法、化学还原法、电化学和高分子重金属捕集剂法等。第二种物理法，在不改变重金属离子化学形态的条件下，通过吸附、浓缩而分离的方法，包括吸附法、溶剂萃取法、蒸发和凝固法、离子交换法和膜分离法等。第三类是生物法，主要是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除重金属的方法，包括生物絮凝、植物修复和生物吸附。

六、除磷剂的分类及使用
所有的污水除磷方法都包含有两个必要的过程，首先将溶解性磷（磷酸盐）物质转化为不溶性悬浮（颗粒）性状态，然后通过固液分离将磷从污水中除去。
一、除磷剂的分类
除磷剂是向污水中投加化学药剂，使水中磷酸根离子生成难溶性盐，形成絮凝体后与水分离，从而去除水中所含的磷。根据化学除磷法的原理介绍，除磷剂主要分为四类：
1 、铝盐化学除磷药剂
2 、铁盐化学除磷药剂
3 、钙系除磷药剂
4 、复合新型除磷药剂

二、除磷剂使用方法

1 、投加量的确定

除磷剂投加量的确定依据有一下几种因素：原水中磷含量的大小、原水磷含量的种类、设计出水磷含量的大小（出水含磷国家标准）和设计除磷效率（除磷剂投加之后的含磷量）。最终投加量的确定要经过小试和中试的实验确定，或是根据同类相似工程的经验值确定后进行中试验证，确保出水达到相关法规要求。
2 、直接投加法
即固体或粉末状的除磷剂不经过稀释而直接投加到水体中的方法，但是这种方法的使用有一定的限制因素：第一要求所加水体的 pH 为酸性环境，第二所加的水体中有搅拌装置，否则除磷效果非常有限，因为除磷剂没有充分与水体接触，就不会充分的与磷发生相关的化学反应。因此这种方法更多的适用于污水处理厂。
3 、稀释之后投加法
将固体或粉末状除磷剂经过一定的稀释比例稀释之后直接投加到目标水体中，这种方法使用的范围更广。具体操作流程如下：