废水处理解决方案范文

关键词：案例教学法固体废物处理和处置案例实施

案例教学法起源于哈佛大学商学院，经过近百年的发展和完善，目前已经普及全美各院校。它是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，教师在精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容的要求，运用典型案例，将学生带入特定事件的现场进行分析，通过学生的独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力，同时培养正确的管理理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方法[1]。《固体废弃物处理与处置》是环境工程专业的核心必修课程，是一门以物理、化学、生物为基础的交叉性的工程技术学科，理论与实践结合非常紧密，因此，案例教学法在该课程教学中的作用尤为重要。

随着我国人口的急剧增长及工业化进程的不断推进，各种固体废物的种类和含量不断增加，已经对生态环境造成一定危害，因此，《固体废弃物处理与处置》在高校教育中的设立对推动环境保护和我国建设人与自然和谐的可持续发展事业具有十分深远的影响，而提高该课程的教学质量，培养适应经济快速发展和社会需求的专业性人才已经成为国内各大专院校教学工作的当务之急。

一、固体废弃物处理与处置课程教学现状

《固体废弃物处理与处置》课程的内容多，涉及专业领域广，涵盖机械、化学、制图、数学、生物、水文、地质等多门课程的核心知识点。现行教材的编写体系多数按照固体废物的收集、处理及处置的顺序，介绍固体废弃物处理与处置途径的基本原理与设备及一些常用的利用方式，具体包括各种固体废物，从工业、矿业、农业和城市固体废弃物到危险废物、放射性废物的收集、压实、破碎、机械分选到固体废物的浮选、浸出、稳定化、解毒化处理及固体废物的固化、堆肥化、沼气发酵、微生物浸出及固体废物的焚烧、热解及焙烧处理等内容。

在以往的实际教学中，《固体废弃物处理与处置》课程中大量的理论知识的传授以阐述为主。虽然，随着多媒体教学方法的普及，各种视频、图片和动画资料被运用到课堂教学中，但是这种仍以讲述为主，以短时间感官刺激为辅的教学模式往往很难让学生记住各种资料背后延伸的知识点。此外，尽管有的内容，如堆肥、沼气发酵技术及垃圾资源化在讲授时也辅助以实例说明，但却没有进行具体的讨论分析。再者，由于授课学时有限，重点、热点、难点较难突出，内容的针对性和实用性很难体现，结果可能会导致学生理论知识掌握不牢、动手能力较差。

二、案例教学法对固体废弃物处理与处置教学的意义

《固体废弃物处理与处置》内容丰富，知识点繁多，学生不容易牢固掌握和运用。案例教学从实际问题出发，引出知识点，有效地对教学内容进行组织安排，提高学生学习兴趣，很好地减少课堂教学中打瞌睡、分心的现象。此外，从教学目标和任务来看，该课程强调实践性，即培养学生理论联系实际，分析和解决实际问题的能力。如将课程内容与案例相结合，把现成的个案资料运用到教学过程中，要求学生运用所学的基本理论和方法对问题进行分析，提出解决问题的方案，不但可以加强学生对基本理论和基本知识理解，而且可以提高学生对理论应用的感性认识，丰富学生的实践经验。再者，在课程教学中，传统的灌输式教学方法，缺乏教与学之间双方的互动。案例教学法借助丰富典型的案例，不但可以增强教师和学生之间，学生与学生之间的交流，培养学生的沟通能力和合作精神，还可以开阔学生的视野，开发学生的潜能。

三、固体废物处理与处置案例教学设计与实施

近年来，在《固体废物处理和处置》教学中实施案例教学法已经引起了大众的关注[2-4]。案例教学的实施，不是简单地通过教师对案例进行讲解和演示，更重要的是发挥学生的主观能动性，启发学生对案例涉及的问题进行思考、设计并解决，切实提高学生的实践能力。因此，案例教学法在《固体废弃物处理与处置》课程中的运用应注意以下几个方面。

1.教学案例的选择原则

为了更好地实现教学目标，以达到巩固所学知识、提高实践能力的目的，教师应该精心选择案例。教学案例的选择需要遵循五个主要原则：①针对性原则。教师要依据教学目标和教学内容有针对性地选择案例，做到有的放矢。案例的设置目的要十分明确，要能综合贯穿课程的教学知识点，从而使理论得以检验、实际问题得以解决，使学生的理论水平与分析问题、解决问题的水平得到进一步提高。例如，需要学生掌握固体废物处理的方法，应在所设置的案例中尽可能多涵盖一些固体废物热化学处理、生物降解处理和资源化综合处理的理论知识。②真实性原则。所选择的案例必须是现实生活中已经发生或正在处理的事件。只有真实的案例才可能激发学生学习的兴趣，真正达到培养学生解决实际问题的能力。③特殊性原则。案例必须是从众多事件中挑选出来的具有明显特殊性和有重大研究与学习价值的事件，具有典型性、代表性和普遍意义。学生通过对典型案例的分析可以获得一般性的知识和技能。例如，与城市生活垃圾处理和处置相关的案例的选择可以使学生掌握废纸、塑料、玻璃、金属等固体废物的处理和处置技术。④新颖性原则。当今社会是一个通信设备、信息技术日新月异的信息化社会。通过各种媒体渠道教师可以获取、更新信息，设计出与时展密切相关的案例。此外，考虑到网络信息的可靠性问题，教师应该深入到一线，如垃圾处理厂等考察，获取最新的案例素材。⑤综合性原则。案例的选择应该考虑学生的认知程度、学习能力。如果需要分析的问题过难或过于简单，都可能会降低学生参与讨论的积极性。

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[关键词]火电厂节水废水再用节能减排

中图分类号：TU991.34+1文献标识码：TU文章编号：1009914X（2013）34033802

1、前言

我公司的节水途径包括提高循环水浓缩倍率、开展废水回用等，废水回用是火电厂节水减排的重要途径，通过废水回用，可以节约大量新鲜水，节水潜力巨大，同时又可以减少电厂的废水外排量，减轻对环境的污染。因此，对废水综合利用，实现废水资源化，已成为公司节能减排实现可持续发展的必由之路。

2、火电厂废水的特点和分类

2.1废水的特点

与其它工业废水相比，我公司的废水有以下特点：

（1）废水的种类很多，水质水量差异很大。主要的废水包括循环水排污水、灰渣废水、机组杂排水、含煤、油废水、化学水处理工艺废水、生活污水等。

（2）废水中的污染成分以无机物为主。在生产过程中进入水体的有机污染物主要是油，其他有机成分很少。

（3）间断性排水较多。

2.2废水的分类

对废水进行合理的分类是废水综合利用的基础，同一类废水可以采用同一类处理工艺实现回用。根据各类废水的水质水量特点，以处理回用为目标，可以将火电厂的废水分为以下几类：

（1）不需要脱盐处理即可回用的低含盐量废水。这类废水包括机组定排、连排水、工业冷却水系统排水等。这部分水的共同特点是在使用过程中含盐没有明显的升高，回用处理系统不考虑脱盐，水质可以达到或接近工业水的水质标准，可以替代新鲜水源，做为水塔补水。

（2）需要脱盐处理才能回用的高含盐量废水。这类废水的特点是水在使用过程中因为浓缩或者加入了酸、碱、盐而使含盐量大幅度升高，一般含盐量可达工业水的数倍以上。循环水排污水除了用于冲灰、除渣之外，只能排放到市污水处理站进行处理。

（3）循环使用的废水。这类废水包括含煤废水、冲灰除渣废水。这部分废水的水质比较特殊，通常悬浮物很高。含煤废水的悬浮成分主要是煤粉，灰水则主要是灰粒。另外，灰渣废水的含盐量和pH都比较高（以前的水膜除尘系统灰水的pH较低，现在已比较少）。由于组分比较特殊，因此通常不与其他废水混合处理，而是单独处理后循环使用；处理工艺以沉淀为主，目的是除去水中的悬浮物。

（4）不能回用的极差的废水。这些废水水质极差，因处理成本极高而没有回用价值。如厂房污水、厂区生活水、化学废水等都只能处理排放。

3、废水的回用方式

3.1低含盐量废水的回用

这类废水因含盐量不高，比较容易进行回用。如连排、定排水、汽水取样、工业冷却水系统排水等，可以补入电厂的循环冷却水系统。

3.2高含盐量废水的回用

在各种高含盐量废水中，循环水系统的排污水量很大，对全厂的水平衡影响也最大，循环水的浓缩倍率的大小直接影响着发电水耗的高低。从水量上讲，只有将这些废水进行回收利用才能实现全厂废水的高回用率。

我公司采用水力除渣的电厂，高含盐废水不经处理便直接用来除渣。循环水排污经过浓缩，水中致垢的无机离子（如Ca¨、HCO；等）已经达到过饱和，具有强烈的结垢倾向，容易在用水系统中结垢，所以这种废水的处理系统很复杂，除了考虑除去对反渗透膜有污染的悬浮物、有机物、胶体等杂质外，还要降低碳酸钙、硅酸盐等难溶盐的过饱和度，以避免在水处理系统中析出沉淀物。

3.3其他废水的回用

（1）含煤废水的回用。含煤废水是电厂悬浮物含量最高的废水，主要来自电厂输煤皮带喷淋、输煤栈桥地面冲洗、煤场排水等。

（2）除渣废水的回用。除渣水的水质特点是悬浮物、pH、含盐量都比较高（灰场返回的清水因为经过长时间沉淀，悬浮物很低），其用途与含煤废水相似，也只能回用于原系统。除渣水的回用需要解决回水管道的结垢问题。

3.4废水综合利用

（1）废水的综合利用就是充分、合理地利用电厂的各类废水资源，以达到节水和废水减排的目的。废水综合利用的第一步是在全厂水平衡优化的框架内制订方案。

（2）对于我公司，循环冷却水系统和除渣水系统是两个最大的水系统，也是对全厂水平衡影响最大的两个水系统。要实现节水，循环水系统的排水量与冲灰用水量相匹配是很重要的，因为循环水排污水是高含盐废水，用它冲灰渣是最经济的。

4、公司废水利用现状

（1）不需要脱盐处理即可回用的低含盐量废水包括机组定排、连排水、汽水取样、工业冷却水系统排水等，均做为水塔补充水。

（2）能循环使用的冲灰除渣废水回用至冲灰水前池，做为除渣用水。

（3）不能回用的极差的废水包括厂房污水、厂区生活水、化学废水等排放至市污水管网。

（4）1号机循环水因脱硫系统、除灰系统用水量大，因此1号机循环水水质较好，不用向外排污；2号机循环水浓缩后无其它用户只能排到市污水管网，冬季约52t/h，增大补水量的同时造成排污量的增加。

5、废水再利用实施方案

5.1废水再利用实施方案

关闭2号机循环水排污至市污水网排水，利用已有管网将循环排污水排至冲灰水前池，做为除渣用水。（图中点划线）

5.2废水再利用经济性

（1）利用已有管网不用增加管道和其它设备。

（2）实施此方案冬季每小时节约52t补水，每天节水1248t，最关键是减小了约一半的污水排放。

5.3需要解决的问题

（1）2号机循环水排污需要由间隔排污改为连续排污，排污效果有待试验确定。

（2）改变了公司原有的循环水、排渣水水平衡，需要经试验建立新的水平衡。

6、废水再利用实施效果

2月11日实施废水再利用方案后，1、2号机组水质均有所下降，但符合要求，两台机组每天补水减少约3500t。

7、结论

（1）火电厂的废水种类很多，需要分类处理、分类回用。

（2）按照分类处理的需要，可以将废水分为低含盐量废水、高含盐量废水、循环使用的废水和不能回用的极差废水4类。同类废水可以收集在一起处理。

（3）通过对公司废水利用现状总结、分析，提出了可行的公司废水再利用方案。

（4）公司实施废水再利用方案后机组补水量大幅降低，达到了废水再利用、节能减排的目的。

参考文献

[1]杨宝红.火电厂废水回用的方式及技术要点.电力设备，2006，7（9）：6～8

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一、洗衣废水的污染原因及危害

（一）洗衣废水的水质状况

清洗衣物所用的洗衣粉的成分共有五大类：活性成分、助剂成分、缓冲成分、增效成分、辅助成分。主要成分有：织物纤维防垢剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、水软化剂、污垢悬浮剂、酶、荧光剂及香料等；较差的洗衣粉常含有磷、铝、碱等有害成分。助剂的作用是提高表面活性剂的去污能力，分为有磷助剂和无磷助剂两种，洗衣粉据此分为含磷洗衣粉和无磷洗衣粉。含磷洗衣粉以磷酸盐作为主要助剂，而无磷洗衣粉是通过重组产品配方和使用4A沸石采取代磷酸盐的助剂作用，属于一种不造成环境污染的绿色环保产品。常用洗衣粉的物理化学性质见表1。

随机抽取4户人家，按洗衣程序可分为洗涤、漂洗和再漂洗三个阶段，对三个阶段分别进行取样，并将三个阶段的水样进行混合，分别测定，测定结果见表2。从表中可以看出，洗衣废水主要污染物浓度COD为213～453mg/L；BOD5为62～95mg/L；TP为1～5mg/L；pH值为8.1～8.5。可见洗衣废水对水环境的污染还是相当严重的。

（二）洗衣废水的用水量

城镇居民的排水量一般按照给水量进行折算，由于国家和地区生活习惯的不同和生活设施的差异，生活用水量标准有所不同，因而洗衣废水的用水量所占的比例也有所不同，见表3。

对南桥镇区96户进行随机抽样调查，结果发现将洗衣机放置于阳台的住户占抽样调查者的比例为46.8%。

现上海市奉贤区自来水平均用水量为42万m3/d，漏失率30%，实际供应量为30万m3/d，居民生活用水量按70%计，实际居民用水量为21万m3/d（A），洗衣废水所占比例按15%（B）计，直接排入河道的洗衣废水按46.8%（C）计（在阳台上设置洗衣机的比例），污水量按用水量的90%（D）计，则每日排入河道的洗衣废水为Q=A×B×C×D=1.32×104m3/d，全年可达3.82×106m3，可见对天然水体的污染相当巨大。

（三）未经处理排入水体的危害性

洗衣废水中含有表面活性剂（烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素）、助剂（烷基苯磺酸钠、三聚磷酸钠、羧甲基纤维素）、油污、尘土颗粒以及各种微生物组成。含磷洗衣粉的磷本身并无危害，但是这种洗衣废水排放到河流湖泊中去以后，使水中含磷量升高，使水质出现富营养化，导致各种藻类植物疯狂繁殖，而这些水生植物死亡腐败以后，会放出甲烷、硫化氢、氨等大量有毒有味气体，使水质混浊发臭，水体缺氧，鱼、虾、贝类等水生物便会死亡，使河流湖泊变成死水，严重影响周围的生态环境[2]。磷污染对无锡太湖、杭州西湖、昆明滇池等静水湖泊的影响最为明显，甚至到了触目惊心的地步。以太湖为例，湖底沉积了60万吨的磷，其中有16万吨来自周边居民倾倒的洗涤废水。洗衣废水还会增加自来水水厂的处理难度，进入城市污水处理厂污水中的洗涤剂达到一定浓度时会影响曝气、沉淀和污泥的消化[3，4]。

二、治理方案及成本分析

雨、污分流是治理污染的前提条件，充分利用现有的污水管网和污水处理厂，将洗衣废水经收集后输送至污水处理厂进行处理是最为有效的方法[5]。

例如，南桥城区现有污水处理收集系统2个，以南奉公路为界，分别为南桥污水处理厂污水收集系统和南排污水收集系统。由于南桥污水处理厂污水收集系统建成时间长，污水收集量已接近满负荷运行，因而南桥污水处理厂若计划扩大收集洗衣废水，应首先考虑管网的运行负荷，再考虑其收集量。而南排工程相对来说建设时间较晚，目前污水收集量还未达到设计负荷，在接纳污水量上还有相当大的余量。

为了治理洗衣废水流入河道的现象，可采取以下三种方案的工程措施作为对策。

1.重新铺设一根污水立管与阳台上的洗衣废水管道相连接，收集阳台雨水和洗衣废水。原有的雨水管道仅作为收集屋面雨水之用，从而做到雨水、污水严格分离。上海松江地区采用该法于2005年对8个住宅小区进行改造，起到了一定的效果，但投资成本太大，并且改造期间对居民生活影响较大，方法的操作性不强。

2.将原有的雨水立管作污水管之用，重新铺设一根雨水立管与屋面雨水口相连。新雨水管落地后，水平横管可沿住户的天井、围墙两侧延伸至围墙外绿化，再接入小区道路雨水口，原有雨水收集管道至小区道路口处进行截流，使其流入污水管网。此方法工程投资相对较小，但是仍存在住户天井内的雨水流入污水管的问题，造成雨季时雨、污合流，增加污水处理厂的污水处理量，增加污水处理成本。

3.在原有的雨水管道接至小区道路雨水管道接入处设置截流井，并计算确定其截流量及截流倍数。在旱季时将洗衣废水全部流入污水管网，而在雨季时可通过溢流口将绝大部分的雨水经溢流口流入雨水管网。该工程投资小，实施方便，操作易行，并且不会造成雨水大量流入污水管道，可以保证雨季时污水处理厂的正常运行。

老式住宅小区大多每幢三个单元（三梯），一梯二户。每户阳台都设有雨水管。一般每幢房屋的南、北两侧分别设有雨、污水收集管，再分别接入同一小区道路的雨、污支管中。如按上述三种方案对类似小区进行阳台雨、污水分流的改造，经测算第一方案实施的工程费用为12960元/幢；第二方案工程费用为11950元/幢；第三方案工程费用为2500元/幢。说明第一方案工程费用最高，第二方案工程费用与第一种工程费用相差不多，而第三方案工程费用只为第一方案工程费用的五分之一，相对来说第三方案工程比较经济。

三、方案优选建议

由于住户为了洗衣晾晒方便将洗衣机放置于阳台上，使洗衣废水通过与雨水合排而污染河道，结合奉贤区南桥镇的旧房改造，通过三种方案工程措施对比解决此难题。

1.第一方案可实现雨、污的完全分离，但工程投资太大，可操作性不强。

2.第二方案能基本实现雨、污的分离，工程投资相对较小，但仍存在雨、污合流的问题，在雨季时对污水处理厂的影响较大，工程投资相对较小。

3.第三方案能基本实现雨、污分离，但雨季时仍有一部分洗衣废水流入河道，对河道会造成一些不利影响，可通过雨季时雨水的稀释和河道水闸排蓄，将影响降低到最低限度，该工程投资小，操作性强。

综合上述分析，认为结合旧房改造可采用第三种方案解决洗衣废水流入河道，新建小区也可采用第一方案工程措施。建议设计部门在卫生间设计时，预留放置洗衣机空间；政府部门加强对二次装修的监管，要求住户将洗衣机放置在卫生间专用位置上，尽量避免洗衣废水的不合理排放。

参考文献

[1]鲍胜财.洗衣废水与屋面雨水合排的危害及解决方法[J].山西建筑，2002，28（10）：84—85.

[2]金融.洗衣废水的污染和处理[J].上海环境科学，1989，8（1）：34—36.

[3]王先贵.洗衣废水处理工程的设计及运行[J].环境保护，2005，8：57—60.