前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇化工工藝優(yōu)化范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.017
1 引言
綠色、低碳等一些環(huán)保理念在我國(guó)得以成功推廣,使得越來越多的企業(yè)注重材料消耗以及資源浪費(fèi)問題。為了能夠?qū)崿F(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益,化工企業(yè)通過優(yōu)化化工工藝,使成本控制在合理的范圍內(nèi),同時(shí)達(dá)到節(jié)約資源的目的,使資源利用更合理化。
2 我國(guó)化工工藝發(fā)展概況介紹
隨著改革開放的深化,我國(guó)的各行各業(yè)都逐漸與國(guó)際化接軌,我國(guó)的化工工藝也深受影響。我國(guó)的化學(xué)工藝加工水平雖然仍與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距,但隨著我國(guó)與其他國(guó)際的技術(shù)交流,這種差距正在逐漸縮小。
我國(guó)的化學(xué)工藝分為原料選取、工藝處理及產(chǎn)品的提煉3個(gè)工藝流程。化學(xué)工藝原料的特殊性,與技術(shù)的復(fù)雜性,在進(jìn)行化學(xué)工藝活動(dòng)中很容易出現(xiàn)安全事故,給企業(yè)與人員帶來損失。尤其是化工行業(yè)質(zhì)量管理技術(shù)人員,應(yīng)該提高警覺,在原料的運(yùn)輸過程,原料的貯存方面應(yīng)該采取有效的安全管理措施,降低化學(xué)加工過程中風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生的概率,保障工作人員的人生安全,企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全。
3 化工工藝的優(yōu)化意義
3.1 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)需求
我國(guó)的市場(chǎng)勞動(dòng)力過剩,在世界競(jìng)爭(zhēng)中突出展現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì)。國(guó)際的化工企業(yè)將目標(biāo)鎖定了我國(guó)的市場(chǎng),這樣,我國(guó)的化學(xué)工業(yè)事業(yè)既面臨挑戰(zhàn)也面臨機(jī)遇,大量國(guó)際化企業(yè)的進(jìn)入會(huì)促使我國(guó)的企業(yè)不斷的提高自身的技術(shù),將優(yōu)化工藝作為提升企業(yè)產(chǎn)品的重要方面。企業(yè)為了提高自身競(jìng)爭(zhēng)力而不斷的引入新工藝,優(yōu)化工藝,進(jìn)而大大提高了我國(guó)的化工工藝的水平。大多數(shù)的高等院校也都設(shè)有化工工藝的專業(yè),這樣為工藝的優(yōu)化提供了良好的理論基礎(chǔ)。
3.2 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需求
化工產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)市場(chǎng)需求,達(dá)到資源與能源的有效利用,響應(yīng)國(guó)家削減產(chǎn)能的政策。所以只有調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)才能滿足市場(chǎng)的要求,使產(chǎn)品更適應(yīng)于市場(chǎng),這樣也可以為社會(huì)創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升人民生活水平,使社會(huì)經(jīng)濟(jì)得以發(fā)展,所以對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化尤為重要。
3.3 強(qiáng)化費(fèi)用管理需求
企業(yè)應(yīng)將更多的費(fèi)用用于化工工藝的優(yōu)化上,這樣通過技術(shù)來提高材料的利用效率,減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本,并能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過加強(qiáng)管理企業(yè)的費(fèi)用,來做到化工工藝的提升,產(chǎn)品品質(zhì)的提高。
4 化工工藝的優(yōu)化策略分析
4.1 材料優(yōu)化方面
(1)化學(xué)纖維材料。人造纖維與合成纖維是化學(xué)工藝的兩種纖維材料。其中人造纖維是通過對(duì)原材料進(jìn)行化學(xué)加工而形成的;合成材料使通過石油提煉而形成的。就制作的復(fù)雜程度來說合成纖維相對(duì)容易,工藝簡(jiǎn)單,所以在化工工藝中合成材料應(yīng)用廣泛。
(2)塑料材料。塑料原料由于其質(zhì)輕、絕緣、耐腐蝕多種的優(yōu)點(diǎn),在化工中被廣泛使用。使用塑料原料可以簡(jiǎn)化化學(xué)操作的流程,降低工藝的能耗,并且具有良好的絕緣功效。通過管理人員對(duì)塑料質(zhì)量的嚴(yán)格管理,嚴(yán)格按照塑料的使用規(guī)程進(jìn)行使用,這對(duì)工藝的優(yōu)化有重要的作用。
(3)橡膠材料。橡膠材料具有抗寒、抗熱、品種量大的優(yōu)點(diǎn)。但由于橡膠材料產(chǎn)于熱帶,原料相對(duì)稀少,所以很多化工企業(yè)針對(duì)橡膠的優(yōu)點(diǎn),不斷投入材料、技術(shù)、人才對(duì)橡膠特性進(jìn)行研究,對(duì)合成橡膠材料進(jìn)行研制。隨著合成橡膠的研制成功,對(duì)化工工藝的優(yōu)化起到重要的作用。
4.2 技術(shù)優(yōu)化方面
(1)生物技術(shù)的優(yōu)化策略。使用生物技術(shù)與化工工藝結(jié)合來優(yōu)化化工工藝可以降低化工的成本費(fèi)用。生物技術(shù)在化工工藝中的應(yīng)用主要是利用微生物對(duì)化工工藝所用的原料進(jìn)行調(diào)整,從而使原料達(dá)到合理化的程度。通過將活細(xì)胞放入其適合的壓力與溫度環(huán)境下,進(jìn)而讓其發(fā)酵,使原材料變?yōu)榱讼冗M(jìn)的化工產(chǎn)品。同時(shí)也可以通過酶催化將化學(xué)原料變?yōu)樾滦偷幕ぎa(chǎn)品。應(yīng)用酶作為催化劑可以提高化學(xué)工藝的總質(zhì)量,且有效完成成本節(jié)約。
(2)精細(xì)化工技術(shù)的運(yùn)用?;すに囍芯?xì)化工技術(shù)的特點(diǎn)為:功能全、技術(shù)含量高、操作復(fù)雜。精細(xì)化工的技術(shù)可分為:①新型粉體技術(shù);②新型分離技術(shù);③新型催化技術(shù)。這三種技術(shù)同時(shí)具備了精細(xì)化工的幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì),具有很高的科學(xué)技術(shù)含量,將這些技術(shù)應(yīng)用于化工工藝中,可有效提高化工工藝的科學(xué)性、精密性,從而使化工產(chǎn)品與質(zhì)量得到優(yōu)化,提升整體的化工工藝水平,促進(jìn)化工工藝的優(yōu)化。
4.3 管理優(yōu)化方面
(1)加強(qiáng)化工設(shè)備的管理?;瘜W(xué)工藝優(yōu)化需要先進(jìn)的化工設(shè)備作為基礎(chǔ),對(duì)化工設(shè)備采取科學(xué)的管理,可以確保工藝優(yōu)化的正常進(jìn)行。對(duì)于科學(xué)化管理化工設(shè)備應(yīng)該做到以下三點(diǎn):第一,應(yīng)該定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行各方面性能的檢查;第二,對(duì)于陳舊的設(shè)備應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)考察,科學(xué)分析,引入更新更符合現(xiàn)代工藝的設(shè)備;第三,應(yīng)該實(shí)時(shí)關(guān)注新設(shè)備的推陳出新,及時(shí)的引進(jìn)。這樣通過科學(xué)化得設(shè)備管理,可以提高化學(xué)工藝的效果。
(2)完善管理的規(guī)章制度。對(duì)于化工工藝來說,不斷的完善化工設(shè)備的管理制度,可以提高化工設(shè)備使用效率,提升化工產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì),延長(zhǎng)化工設(shè)備的壽命,使化工工藝能夠有效進(jìn)行。
(3)提高人員的專業(yè)技術(shù)水平?;すに嚨膶?shí)現(xiàn)需要人員的操作,人員的技術(shù)水平?jīng)Q定了化學(xué)工藝能否按照預(yù)想的實(shí)現(xiàn)其反應(yīng),并且有專業(yè)技術(shù)水平的人員可以促進(jìn)化學(xué)工藝的優(yōu)化發(fā)展,這樣,通過人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)與優(yōu)化化學(xué)工藝之間有著相互促進(jìn)的關(guān)系。
5 結(jié)束語
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的逐漸提升,對(duì)于化工工藝的優(yōu)化發(fā)展越來越受到重視。本文從材料優(yōu)化化工工藝、技術(shù)優(yōu)化工藝和化工工藝管理三方面進(jìn)行闡述分析。而化工工藝的優(yōu)化,可有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,緩解企業(yè)資金周轉(zhuǎn)問題,為企業(yè)爭(zhēng)取更多經(jīng)濟(jì)利益。
參考文獻(xiàn):
[1]傅晨光.化工工藝的優(yōu)化策略探討[J].化工管理,2013(14):232.
關(guān)鍵詞:混合化工 廢水 優(yōu)化 處理工藝
中圖分類號(hào):X7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0745(2013)06-0250-01
隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)廢水的種類和數(shù)量迅猛增加,對(duì)水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重,威脅人類的健康和安全,因此工業(yè)廢水的處理顯得尤為重要。本文所研究的混合化工廢水,主要是針對(duì)化工工業(yè)園區(qū)而言,指園區(qū)內(nèi)多種類型化工企業(yè)(如農(nóng)藥、醫(yī)藥、燃料、印染等)在其工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢水,這些廢水經(jīng)預(yù)處理后集中排入污水處理廠中,便形成混合型化工廢水,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類污染物。這類混合化工廢水存在著污染種類多、毒害性強(qiáng)、成分復(fù)雜、可生化性差等突出特點(diǎn)。一方面,由于工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模較大,這些排入污水處理廠的混合化工廢水的量非常大,并且由于來源于不同化工企業(yè),這些廢水的水質(zhì)成分較為復(fù)雜,水質(zhì)波動(dòng)也較大;另一方面,這些混合化工廢水在進(jìn)入污水處理廠之前雖經(jīng)過了各企業(yè)的預(yù)處理,但是,由于這些混合化工廢水的成分過于復(fù)雜,經(jīng)預(yù)處理進(jìn)入污水處理廠的廢水仍然存在著色度深、鹽度和氨氮含量高、可生化性低等工藝處理難點(diǎn)。
研究表明,混合化工廢水的處理工藝可分為物理、化學(xué)、生物方法三類:(1)物理處理法:利用物理的方法對(duì)混合化工廢水進(jìn)行處理,主要的目的是將廢水中的不溶性懸浮顆粒物分離去除。(2)化學(xué)處理法:化學(xué)處理法包括對(duì)酸堿廢水、重金屬?gòu)U水的處理,酸堿廢水的處理分為酸性廢水處理和堿性廢水處理。 (3)生物處理法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機(jī)物,把有機(jī)物進(jìn)行氧化、分解,從而使有機(jī)物轉(zhuǎn)化降解成無機(jī)鹽而得到凈化。具體分為耗氧生物、厭氧生物、自然生物處理法三種,其廢水處理的主要問題是除去下列成分:①含高生化氧需求量的化合物;②病原微生物和病毒;③眾多的人造化合物。
一般而言,混合化工廢水進(jìn)入工廠后,典型的處理過程包括:一、廢水的初級(jí)處理過程,即通過一系列格柵或格網(wǎng),除去較大雜物,之后廢水中可沉淀的固體顆粒在通過初沉淀池時(shí),在緩慢的水流中沉降下來。接著,流水進(jìn)入沉淀池。二、廢水的次級(jí)處理,即微生物學(xué)過程,指在廢水處理過程中利用各種細(xì)菌和真菌的降解能力,使沉淀池中的上清液,包括溶解的有機(jī)物,在曝氣池中進(jìn)行微生物氧化。池中的沉淀物則被轉(zhuǎn)到厭氧消化池中,在不同微生物種群的作用下進(jìn)行特殊分解。經(jīng)過一段時(shí)間的微生物氧化,曝氣池流出液將進(jìn)入第二級(jí)沉淀池,這里的沉淀物將轉(zhuǎn)到厭氧消化池。第二級(jí)澄清池中的上清液可釋放到自然水體中,但是這種水還包含高濃度的無機(jī)營(yíng)養(yǎng)磷酸鹽和硝酸鹽。三、廢水的三級(jí)處理,該過程用來防止水體富營(yíng)養(yǎng)化(磷和硝酸鹽的排放,使細(xì)菌和藻類大量迅速繁殖,結(jié)果導(dǎo)致水中的溶解氧減少),即通過化學(xué)沉淀除去磷酸鹽和硝酸鹽,再通氯氣或紫外光對(duì)水進(jìn)行消毒,從而使處理水達(dá)到更好的處理效果。結(jié)合對(duì)上述傳統(tǒng)的混合化工廢水處理工藝的研究,筆者在綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)混合化工廢水特性及污水處理廠處理工藝運(yùn)行狀況進(jìn)行了進(jìn)一步的分析和探討,得出以下工藝優(yōu)化措施。
(1)合理延長(zhǎng)水力停留時(shí)間(HRT)?;旌匣U水優(yōu)化處理工藝研究的首要目的是解決工業(yè)區(qū)污水處理廠混合化工廢水處理的達(dá)標(biāo)問題,即進(jìn)水COD(化學(xué)需氧量)在800mg/L以下時(shí),出水低于100mg/L。并有試驗(yàn)表明,水力停留時(shí)間(HRT)是影響處理效果的主要因素之一,并且隨著HRT的不斷增加增加,混合化工廢水中COD去除率呈上升趨勢(shì)。另外,延長(zhǎng)HRT,可提高處理系統(tǒng)抵抗沖擊負(fù)荷的能力,并有利于出水水質(zhì)的穩(wěn)定。
(2)選用好氧懸浮填料生物膜法作為完善混合化工處理廢水系統(tǒng)中的SBR生化處理系統(tǒng)的工藝。研究表明,同樣容積的好氧懸浮填料生物膜工藝和傳統(tǒng)SBR工藝在同等條件下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),結(jié)果表明,前者對(duì)混合化工廢水中有機(jī)物的去除具有明顯的優(yōu)勢(shì),并且在出水水質(zhì)穩(wěn)定、沖擊負(fù)荷相同的條件下,好氧懸浮填料生物膜反應(yīng)器具有更為優(yōu)異的抗沖擊負(fù)荷的能力,對(duì)混合化工廢水的無規(guī)則波動(dòng)有著極強(qiáng)的耐受性,能很快適應(yīng)環(huán)境條件的變化,并且在經(jīng)受大量廢水的強(qiáng)力沖擊后,恢復(fù)迅速。
(3)應(yīng)盡可能地用更易降解的化合物代替生物降解慢的化合物。許多人造有機(jī)物,在污水處理的過程中被降解,降解程度主要依賴于化合物生物降解的速度。如果速度慢,化合物在污水處理廠的停留時(shí)間太短以致于不能完全降解,好氧和厭氧污水處理池中,復(fù)雜的微生物種群能降解天然化合物,也能降解合成化合物。實(shí)際中,大量化工工業(yè)合成的廢棄物(如酚類和氯苯)的降解事實(shí),已顯示出在大量活性污泥存在下生物降解的高效性。然而,進(jìn)行現(xiàn)實(shí)條件下生物降解能力的研究卻至關(guān)重要,因?yàn)橹蛔C明化合物具備可生物降解的能力,這是不夠的,還必須讓該化合物在處理設(shè)備中快速降解以保證它能很快從環(huán)境中消除。這就要求在各類化工生產(chǎn)工藝流程中,應(yīng)盡可能地用更易降解的化合物代替生物降解慢的化合物。
(4)加強(qiáng)化工廢水污染防治的措施。優(yōu)化混合化工廢水的處理工藝自然是廢水處理工作的重中之重,然而與此同時(shí),加強(qiáng)化工廢水污染防治的措施亦是必不可少。首先應(yīng)改革生產(chǎn)工藝和設(shè)備,減少污染物,減少?gòu)U水外排,加強(qiáng)進(jìn)行綜合利用和回收的效率;其次,必須外排的廢水,其處理程度應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)水質(zhì)和要求進(jìn)行選擇;最后,在各企業(yè)將廢水排入污水處理廠前進(jìn)行預(yù)處理時(shí),各種化學(xué)工業(yè)廢水必須根據(jù)不同的水質(zhì)、水量,合理選用不同的處理方法,例如,造紙工業(yè)廢水的處理應(yīng)著重于提高水循環(huán)利用率,減少用水量和廢水排放量,同時(shí)也應(yīng)積極探索各種可靠、經(jīng)濟(jì)和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。
總之,由于混合化工廢水含有不同的化工企業(yè)排放的污水,其水質(zhì)存在著較大差異,有害物質(zhì)不僅含量多而且種類復(fù)雜,如果單純采用傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理工藝,污水處理效果多差強(qiáng)人意。因此,進(jìn)行混合化工廢水優(yōu)化處理工藝的研究,對(duì)混合污水處理工藝的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]梁世中.生物工程設(shè)備[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社.2011年.
[2]周德慶.微生物學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社.2012年.
[3][美]A.N.格拉澤,二介堂弘.微生物生物技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社.2009年.
關(guān)鍵詞:優(yōu)化工藝操作 達(dá)標(biāo)排放 開停工節(jié)省時(shí)間
慶陽石化公司3Kt/年硫磺回收裝置,經(jīng)過優(yōu)化工藝操作,使尾氣SO2排放濃度從最初的日平均1100mg/m3 ,降到日平均860mg/m3 ……240 mg/m3 。
一、優(yōu)化工藝操作
1.對(duì)酸性水汽提塔操作的優(yōu)化
汽提塔在操作過程中,因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而造成塔頂冷凝效果變差,大量蒸汽混入酸性氣中,降低了酸性氣的濃度為12%w(50t/h酸性水汽提裝置設(shè)計(jì)酸性氣濃度為32%w),增加了燃燒爐及制硫系統(tǒng)的負(fù)荷,進(jìn)而使硫磺收率降低。在汽提塔頂設(shè)計(jì)使用的兩臺(tái)冷換設(shè)備為空氣作為冷卻介質(zhì)的空冷器,其中有一臺(tái)為變頻空冷,如果操作不當(dāng),就會(huì)使變頻空冷轉(zhuǎn)速降低,冷凝效果變差,使酸性氣帶有大量水蒸汽而導(dǎo)致酸性氣濃度降低。因此,在后來的操作中,我們要求內(nèi)操密切關(guān)注變頻空冷的轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速始終保持在100%的狀態(tài),以保證酸性氣濃度和流量的穩(wěn)定,從根本上保證酸性氣進(jìn)燃燒爐量的穩(wěn)定。
2.整定進(jìn)風(fēng)的PID參數(shù)
在最初的操作中,H2S/SO2比值始終波動(dòng)較大,裝置技術(shù)人員與操作工經(jīng)過排查,最后將目標(biāo)集中在進(jìn)風(fēng)的PID參數(shù)上:使用經(jīng)驗(yàn)湊試法,先整定P控制器為120%,待過度過程曲線基本穩(wěn)定后,再整定I控制器為1.5,消除余差,最后在整定D控制器為0,進(jìn)一步提高控制精度,最終得到滿意的過度過程曲線,使H2S/SO2比值分析儀不再波動(dòng)。
3.調(diào)整加氫量
由于硫磺回收裝置采用的是“SSR”尾氣處理工藝,當(dāng)硫磺回收系統(tǒng)運(yùn)行不平穩(wěn)時(shí),如不及時(shí)補(bǔ)充氫含量,不但會(huì)使加氫反應(yīng)器超溫,造成“硫穿透”,使PH降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備管線的腐蝕,而且還會(huì)使SO2隨凈化尾氣排入大氣,導(dǎo)致尾氣排放超標(biāo),為此,在穩(wěn)定配風(fēng)的同時(shí),根據(jù)PH值的變化,及時(shí)調(diào)整加氫量,如果加氫反應(yīng)器溫度上升,則繼續(xù)加大氫氣進(jìn)量,直至床層溫度不再上升。
4.先進(jìn)控制伴熱改造和定期維護(hù)
原來的H2S/SO2比值分析儀伴熱由于距離伴熱站較遠(yuǎn),伴熱溫度難以保證氣相中硫不凝固,造成在線分析儀經(jīng)常發(fā)生故障而難以投用,硫磺回收裝置技術(shù)人員與操作工從蒸汽過熱器中引入了一小部分蒸汽為伴熱用,解決了伴熱問題,同時(shí),為保證H2S/SO2比值在線分析儀在使用過程中不發(fā)生故障,又協(xié)調(diào)儀電運(yùn)行部定期對(duì)H2S/SO2比值在線分析儀進(jìn)行詳細(xì)檢查和維護(hù),保證其靈活好用。
5.增加胺液循環(huán)量
以上幾種原因被排除后,煙氣SO2排放濃度從最初的日平均1100 mg/m3,降到日平均860mg/m3,濃度仍然較高,硫磺裝置技術(shù)人員與操作工又集中從胺液的循環(huán)量方面找原因,在逐漸提高胺液循環(huán)量,由原來的860mg/m3煙氣排放濃度,降到現(xiàn)在的日平均240mg/m3左右的穩(wěn)定狀態(tài)。
二、優(yōu)化開停工過程的工藝操作
1.以往的開停工過程工藝操作
原來的硫磺開、停工過程中,加氫反應(yīng)器的升溫預(yù)硫化、降溫鈍化操作(加氫反應(yīng)器升溫和降溫操作),是一項(xiàng)很繁瑣的工作,在以往傳統(tǒng)的操作中需要切斷與硫磺回收、吸收系統(tǒng)的聯(lián)系,只對(duì)加氫反應(yīng)器、急冷塔、循環(huán)風(fēng)機(jī)組成一個(gè)閉路循環(huán)的運(yùn)行系統(tǒng)。
2.優(yōu)化后的開停工過程工藝操作
經(jīng)過進(jìn)一步研究流程,對(duì)傳統(tǒng)的吹掃流程和加氫反應(yīng)器升溫和預(yù)硫化流程進(jìn)行了優(yōu)化操作,尤其對(duì)加氫反應(yīng)器升溫預(yù)硫化還是降溫鈍化操作,都采取了以下的操作流程:
在開工過程中,當(dāng)系統(tǒng)升溫結(jié)束后,并不急于引酸性氣,而是在以上流程中的熱氣體先改經(jīng)加氫反應(yīng)器,給加氫反應(yīng)器升溫,在升溫結(jié)束后,再引入酸性氣進(jìn)行預(yù)硫化;同樣,在停工過程中,系統(tǒng)吹掃結(jié)束后,將以上流程改經(jīng)加氫反應(yīng)器,給加氫反應(yīng)器降溫,降溫結(jié)束后,再進(jìn)行鈍化操作,優(yōu)化后的流程避免了閉路循環(huán)流程,使開工煙氣中的水蒸汽不影響升溫操作,升溫后預(yù)硫化時(shí)間上不影響硫磺開工,降溫鈍化和硫磺停工同步進(jìn)行,減少了對(duì)環(huán)境的污染、節(jié)省了3~6小時(shí)的時(shí)間。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:生物接觸氧化;BAF;效益分析
一、工程概況
河莊坪小區(qū)位于陜西省延安市河莊坪鎮(zhèn),所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,降水稀少、冬季嚴(yán)寒、氣候干旱,水資源緊缺。小區(qū)1993年建成,服務(wù)面積0.5Km2、服務(wù)人口1.22萬人,物業(yè)服務(wù)由河莊坪綜合服務(wù)處負(fù)責(zé)。小區(qū)遠(yuǎn)離市區(qū),生活污水無法進(jìn)入延安市污水處理廠集中處理。按照“三同時(shí)”要求,小區(qū)建設(shè)了獨(dú)立生活污水處理系統(tǒng),占地面積3500 m2,日均污水處理量1400m3,污水處理后排入延惠渠,作為下游村民灌溉水源。由于污水處理站多年運(yùn)行整體環(huán)境很差,工藝落后,化學(xué)和氣體腐蝕對(duì)設(shè)備的損害很大,設(shè)備老化嚴(yán)重,出水水質(zhì)已經(jīng)不能滿足環(huán)境保護(hù)要求。
二、生活污水處理常用工藝
目前,生活污水處理通常利用生物法與物理化學(xué)法(生物法是通過微生物的代謝作用,使污水中微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害物質(zhì)的方法;物理化學(xué)法一般采用格柵沉砂絮凝沉淀出水的工藝流程,其中物理法是利用過濾、沉淀、固液分離等方法,去除不溶性雜質(zhì),化學(xué)法是通過添加化學(xué)藥劑,將溶解物質(zhì)、膠體物體和懸浮物質(zhì)沉淀去除)。常用生物法與物理化學(xué)法工藝及優(yōu)缺點(diǎn)見下表:
表一 常用生物法與物理化學(xué)法工藝及優(yōu)缺點(diǎn)
三、工藝選擇及主要建(構(gòu))筑物設(shè)計(jì)參數(shù)
2008年,投資671萬元實(shí)施了系統(tǒng)升級(jí)改造,處理能力設(shè)計(jì)為1800m3/d,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B類排放標(biāo)準(zhǔn)及《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)灌溉水質(zhì)最高標(biāo)準(zhǔn)三類蔬菜標(biāo)準(zhǔn)要求。改造結(jié)合原有污水處理系統(tǒng)的工藝、場(chǎng)地、自動(dòng)化效果、基建投資等實(shí)際情況,充分利用原有設(shè)備和構(gòu)筑物,按照新增與改造優(yōu)化組合的思路,進(jìn)行了工藝選擇與方案論證工作,主要考慮以下幾方面問題。
一是首先解決原污水處理系統(tǒng)未建化糞池,處理過程大量懸浮物直接進(jìn)入處理裝置,裝置運(yùn)行受到?jīng)_擊導(dǎo)致管道及設(shè)備堵塞嚴(yán)重的問題,必須采用物理方法建設(shè)化糞池。
二是生活污水生化性好,可以采用很多種方法進(jìn)行處理,如生物接觸氧化法、SBR法、A/O法、生物膜法中的BAF、MBR等。
三是處理水質(zhì)要實(shí)現(xiàn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B類排放標(biāo)準(zhǔn),直接選用SBR法、A/O法、接觸氧化法等較難,必須結(jié)合其它工藝,同時(shí)考慮現(xiàn)狀用地緊張及節(jié)約投資成本,SBR法、A/O法占地面積大,基建投資大,不適合改造工程;
四是MBR膜絲易堵塞,能耗及運(yùn)行費(fèi)用高,不適合選用。
五是直接選用BAF尚能實(shí)現(xiàn),但是BAF對(duì)進(jìn)水SS要求較高,進(jìn)水濃度要求高,需要進(jìn)行預(yù)處理,否則會(huì)使濾池在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)的水頭損失發(fā)生堵塞。同時(shí),BAF具有低溫運(yùn)行的優(yōu)勢(shì),滿足冬季三個(gè)月左右的長(zhǎng)期水溫低現(xiàn)實(shí)情況,保證冬季運(yùn)行正常。
經(jīng)過綜合論證后,本設(shè)計(jì)最終決定在新建化糞池基礎(chǔ)上,利用原有調(diào)節(jié)池改為兩級(jí)沉淀后,通過利用接觸氧化法進(jìn)行預(yù)處理,滿足BAF的進(jìn)水水質(zhì)要求,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。選定生物接觸氧化與BAF組合工藝(見流程圖),本工程主要建(構(gòu))筑物設(shè)計(jì)參數(shù)情況(見表二)。
工藝流程圖
表二 主要建(構(gòu))筑物設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表
四、河莊坪污水處理廠升級(jí)改造效益分析
(一)工程處理效果
以2009年9月3日,延安市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站出具監(jiān)測(cè)結(jié)果為例(延環(huán)監(jiān)字(2009)第220號(hào)),本次監(jiān)測(cè)共獲得有效數(shù)據(jù)22個(gè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)詳見下表。
表三 污水處理裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
注:濃度單位為㎎/L,pH與水溫(℃)除外
(二)環(huán)境效益分析
1. 從表四監(jiān)測(cè)結(jié)果可見,出水水質(zhì)指標(biāo)全部達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),能夠完全實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。污染物去除效果明顯,降低了外排水對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響,環(huán)境效益顯著。年污水產(chǎn)生量51萬m3,主要污染物年去除量如下:
表四 主要污染物年去除量
注:按照污染物去除量(噸)=污水量(噸)×進(jìn)出污水處理廠污染物的濃度差(mg/l)×10-6
2. 污水處理站出水水質(zhì)符合《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T18921-2002)及《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005),出水可用于綠化噴灌、景觀環(huán)境、基建維修、灌溉用水使用。年污水處理51萬m3,目前污水處理站將原反沖洗和場(chǎng)區(qū)內(nèi)綠化用水使用自來水調(diào)整為利用處理后的外排水,反沖洗及場(chǎng)區(qū)內(nèi)綠化過程節(jié)約自來水3.65萬m3,同時(shí)排放水用于下游村民灌溉使用,如全部用于灌溉,年節(jié)約新鮮水用水近51萬m3。生活污水再生利用減少了對(duì)新鮮水的需求,有利于解決近幾年延安地區(qū)干旱少雨,水資源緊缺的現(xiàn)實(shí)問題。
(三)經(jīng)濟(jì)效益分析
1. 運(yùn)行成本
污水處理廠年處理污水51.1萬方,年處理成本49.76萬元,其中:動(dòng)力費(fèi)34.08萬元、維護(hù)保養(yǎng)材料費(fèi)9萬元、藥劑費(fèi)3.58萬元、監(jiān)測(cè)費(fèi)2.4萬元(每月對(duì)比監(jiān)測(cè)一次)、污泥處理費(fèi)0.7萬元(受工資因素影響,暫不討論人工費(fèi)用),單位處理成本0.97元/噸污水。
改造后設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化控制水平大幅度提高,按崗配置,結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模和工藝要求,本污水處理站定員可由原18人縮減至10人,人工費(fèi)用大幅降低。改造前年處理成本66.1萬元,單位處理成本1.29元/噸污水,改造后年處理成本節(jié)約16.34萬元,污水處理成本減少0.32元/噸。
2. 排污費(fèi)用
按照排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算方法,排污費(fèi)收費(fèi)額=0.7元×前3項(xiàng)污染物的污染當(dāng)量數(shù)之和(污染當(dāng)量數(shù)=該污染物的排放量(千克)/該污染物的污染當(dāng)量值(千克),對(duì)比監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與污染物排放標(biāo)準(zhǔn)可知,前三項(xiàng)且超標(biāo)的為CODCr、BOD5、SS,污染當(dāng)量數(shù)分別為132860、42310.8、3066),年需上繳排污費(fèi)12.48萬元。
表五 改造前污水處理裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果平均值統(tǒng)計(jì)表
(注:該數(shù)據(jù)取自延安市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站2007年三四季度及2008年一二季度監(jiān)測(cè)結(jié)果平均值)
表六 一般水污染物的污染當(dāng)量值
(注:該數(shù)據(jù)取自排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法(第31號(hào)令))
按照《排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》要求,對(duì)超過國(guó)家或者地方規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物,應(yīng)在該種污染物排污費(fèi)收費(fèi)額基礎(chǔ)上加1倍征收超標(biāo)準(zhǔn)排污費(fèi),即改造前年需繳納排污費(fèi)24.96萬元。同時(shí),按照《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》(中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令(第369號(hào)))第二條規(guī)定,排污者原有處置設(shè)施經(jīng)改造符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的,自改造完成之日起,不再繳納排污費(fèi)。
為此,升級(jí)改造項(xiàng)目成功實(shí)施,企業(yè)年累計(jì)節(jié)約成本41.3萬元,極大的減輕了企業(yè)資金壓力,經(jīng)濟(jì)效益可觀。
五、結(jié)論
通過對(duì)河莊坪污水處理廠升級(jí)改造項(xiàng)目的處理工藝、處理效果分析,說明生物接觸氧化與BAF組合工藝處理生活污水在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上是可行的,該組合工藝適合獨(dú)立式中小型社區(qū)生活污水處理,對(duì)遠(yuǎn)離市區(qū)的各社區(qū)具有推廣應(yīng)用價(jià)值。同時(shí),通過流程合理優(yōu)化提高了企業(yè)清潔生產(chǎn)水平,具有明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益,為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:公路加寬;路基沉降;土工格柵;最優(yōu)技術(shù)
0 引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通量的不斷加大,傳統(tǒng)的雙向四車道已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代交通量的需求,拓寬傳統(tǒng)的路基已經(jīng)勢(shì)在必行。老地基經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的沉降,剩下的沉降量比較小,但是新路基的成型過程中必然會(huì)出現(xiàn)較大沉降,因此,新老路基之間存在較大沉降差異,將會(huì)引起路面縱向裂縫,對(duì)于沉降差異較大的部分路面將會(huì)引起交通隱患。因此,解決好新老路基沉降差異問題是拓寬車道的關(guān)鍵問題。
1 降低新老路基的沉降差異
路基和地基的沉降共同決定了整個(gè)路基的沉降量,路基荷載和地基填充材料以及填充技術(shù)均會(huì)影響地基的沉降,軟土沉降量較大,路基自身沉降與自身荷載和行車荷載有關(guān),所以可以從下面幾個(gè)方面減小路基沉降量,縮小新老路基沉降差異量,提高公路服務(wù)質(zhì)量,保證行車安全。
1.1 控制地基固結(jié)沉降量,減小新老路基沉降差異
路基下的地基沉降與地基自身土質(zhì)和路基荷載密切相關(guān),所以改善地基土質(zhì)質(zhì)量,選用性能良好的填充材料和施工技術(shù)可以有效減小地基沉降量。
1.2 提高新老路基拼接,控制路基變形,減小路面結(jié)構(gòu)破壞
⑴開挖臺(tái)階,提高新老地基銜接質(zhì)量
開挖臺(tái)階的施工意義在于,清坡、填土提高壓實(shí)度,增大新老地基接觸面積以提高路基抗剪能力,為鋪設(shè)土工格柵加筋提供錨固位置。
⑵結(jié)合部鋪設(shè)土工格柵,提高新老路基的有效銜接。
1.3 公路路基拓寬工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
加寬后的路基總沉降量不超過10cm,工后的新老路基的路拱橫坡比增大值小于0.5%。
2 工程概況
現(xiàn)有某段長(zhǎng)為165.01km的高速公路段需由雙向四車道擴(kuò)建成雙向八車道。本文以該段改擴(kuò)建工程K442+110斷面位置5.0m高路基為例進(jìn)行數(shù)值模擬。具體的勘察資料見表1。
3 數(shù)值模擬
3.1 計(jì)算假定
(1)路基足夠長(zhǎng),在二維空間內(nèi)處理問題。
(2)新老路基銜接完美。
(3)采用Mohr-Coulomb模型分析地基、路基的填土結(jié)構(gòu)。
(4)老路基已經(jīng)完成固結(jié)沉降。
(5)加寬路基之后,新老地基土自重形成地基和路基的初始應(yīng)力場(chǎng)。
(6)路面承受均布荷載。
3.2模型構(gòu)建
選用由路基面寬度為26m加寬至42m的公路橫斷面的對(duì)稱軸半結(jié)構(gòu)建立模型,邊坡斜率均為1:1.5,土層分布、計(jì)算參數(shù)以及模型坐標(biāo)系統(tǒng)和網(wǎng)格劃分分別如圖1、表1和圖2所示。
從圖3、圖4可以分別看出,新路基從填土高1m至5m時(shí),隨著路基高度的增加,新老路基的沉降系數(shù)均逐漸增大,只是在不同的位置沉降系數(shù)增加具有差異性,加寬后的地表的附加水平位移逐漸增大,并且增大速率越來越快。
3.3橫坡比對(duì)路面的影響
較小的路基橫坡比可以避免路面開裂,防止公路變形,保證行車安全。對(duì)比完工前后的橫坡比,如表2。
由表2可以看出,如果不采取任何措施控制路基橫坡比,路面加寬之后,路基沉降量明顯超過路基沉降標(biāo)準(zhǔn),影響行車安全。
4 土工格柵加筋效果分析
土工格柵加筋能夠顯著提高拓寬公路的路基整體性,有效控制公路路基整體沉降量,提高公路服務(wù)質(zhì)量。下面采用ADINA中的桿(truss)單元模擬分析該項(xiàng)施工技術(shù)的主要控制參數(shù)與路基沉降量之間的關(guān)系。
4.1 土工格柵彈性模量分析
選用不同的拉伸模量分析對(duì)應(yīng)的路基表面最大沉降量,如圖5所示。橫坡比與土工格柵彈性模量之間的關(guān)系如表3所示。
結(jié)合圖表5和表3可見,1GPa的土工格柵彈性模量可以最大限度的改善路基沉降差異,若是繼續(xù)增加土工格柵彈性模量,加筋效果不明顯。
4.2土工格柵加筋層數(shù)分析
在土工格柵彈性模量為1GPa的基礎(chǔ)下,分析加筋層數(shù)與路基表面沉降量、橫坡比的關(guān)系。
由圖6和表4可見,最佳的加筋層數(shù)為3層,可以最有效的改善路基沉降量,減小橫坡比。
4.3 土工格柵長(zhǎng)度分析
在均勻鋪設(shè)3層土工格柵的基礎(chǔ)下,研究逐漸減小拉筋長(zhǎng)度與路基沉降量之間的關(guān)系,布置方式如圖7所示,土工格柵長(zhǎng)度與路基沉降量和橫坡比的關(guān)系分別如圖8和表5所示。
依據(jù)圖8和表5可見,采用土工格柵全鋪的方式可以實(shí)現(xiàn)最小的路基沉降量和橫坡比,提高公路服務(wù)質(zhì)量,保證行車安全。
5 結(jié)語
綜上所述,對(duì)于該段公路擴(kuò)建工程適應(yīng)選用1GPa的土工格柵彈性模量、3層加筋層數(shù)、土工格柵全鋪的方式的施工方案,加寬后的路基最大沉降為4.6cm,新老路基橫坡比為2.3‰,完全符合相關(guān)規(guī)范要求。
參考文獻(xiàn):
[1]晏莉,陽軍生,高燕希,劉寶琛.土工合成材料處治老路路基拓寬的數(shù)值分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào).2012(08)
[2]孫四平,侯蕓,郭忠印,張艷,張樹山,仝運(yùn)濤.舊路加寬綜合處治方案設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)考慮[J].華東公路.2013(05)
[3]楊軍,鄧學(xué)鈞.國(guó)產(chǎn)格柵加筋瀝青混凝土抗車轍能力的研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào).2013(03)
化工調(diào)查報(bào)告 化工行業(yè) 化工環(huán)保論文 化工安全論文 化工專業(yè)論文 化工原理論文 化工管理論文 化工節(jié)能減排 化工畢業(yè)論文 化工防腐技術(shù) 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀