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水质净化与水污染控制工程的主要任务是研究控制水体污染、保护和改善水环境质量、合理利用水资源以及提供不同用途和要求的用水等的工艺技术和工程措施。它的主要内容应包括:
- 水体污染和自净规律;
- 城市污水与工业废水的处理和利用;
- 生活饮用水和工业给水处理;
- 城市、区域或水系的水污染综合防治和受污染水体修复等。
由于近年来环境污染问题日趋严重,很多地表水水体和不少地下水都不同程度地受到了污染。因此,给水处理与废水处理之间的界限已变得模糊起来。尤其是它们的一些处理技术机理和处理构筑物有着许多类似之处,故人们往往将给水处理和废水处理合称为水处理工程。又由于它们所讨论和研究的核心目标和内容是水质的保障与改善及其工程技术和措施,也有人称之为水质工程。
众所周知,生活污水和工业废水中含有各种有毒物质,如果不加处理而任意排放,会污染环境,造成公害,必须加以妥善控制与治理。在解决废水问题时,应当考虑下面一些主要原则:
1.改革生产工艺,大力推进清洁生产,减少废物排放量
环境工程师在解决工业废水问题时,应当首先深入到工业生产工艺中去,与工艺人员相结合,力求革新生产工艺,尽量不用水或少用水,使用清洁的原料、助剂、添加剂,采用先进的设备及生产方法,以减少废水的排放量和废水中污染物的种类与浓度,减轻处理构筑物的负担.节省处理费用。例如,采用无水印染工艺,可以消除印染废水的排放;采用无氰电镀可使废水中不再含氰;将水熄焦改为冷氮气“气浴”干熄焦,不仅可消灭废水,减少粉尘,提高焦炭质量,而且升温后的氮气进入热交换器,还成了清洁能源;采用酶法制革代替灰碱法,不仅避免产生危害大的碱性废水,而且酶法脱毛废水稍加处理,即可成为灌溉农田的肥水。因此,改革生产工艺,实行清洁生产是应该首先考虑的原则。
2.重复利用废水
尽量采用重复用水和循环用水系统,使废水排放量减至最少。根据不同生产工艺对水质的要求,可将甲工段排出的废水送往乙工段使用,实现一水二用或一水多用,即重复用水。例如,利用轻度污染的废水作为锅炉的水力排渣用水。将工业废水经过适当处理后,送回本工段再次利用,即循环用水。例如,高炉煤气洗涤废水经沉淀、冷却后可不断循环使用,只需补充少量的水以补偿循环中的损失。城市污水经深度处理后亦可用作某些工业用水或冲厕、洗车、绿化、景观等生活用水。
3.回收有用物质
工业废水中的污染物质都是在生产过程中进入水中的原料、半成品、成品、工作介质和能源物质。如果能将这些物质加以回收,便可变废为宝,化害为利,既防止污染危害,又创造了财富。例如,造纸废液中回收碱和木质素;含酚废水用蒸气吹脱法回收酚;染料中间体废液萃取法回收有用物质。此外,还可厂际协作,变一厂废料为他厂原料,综合利用,实现循环经济。例如,某纸浆厂利用染化厂的含慈衍生物废液作为蒸煮助剂,利用印染厂废碱替代部分蒸煮用碱,可降低成本,减少污染。近年来,这种综合利用已经扩展到所谓的“工业生态园”,即在一个工业园区内,模拟自然生态系统形成园内企业间的共生 络,通过企业成员间副产品和废物交换,能量和水资源逐级利用,实现整个园区经济与环境的协调发展。
4.对废水进行妥善处理
废水经过回收利用后,可能还有一些有害物质随水流出,也有一些目前尚无回收价值的废水直接排出。对于这些废水,还必须加以妥善处理,使其无害化,不致污染水体,恶化环境。
5.经济可行
选择处理工艺与方法时,必须经济合理,并尽量采用先进技术。
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