引言 橡胶生产废水含浮胶颗粒、橡胶乳清、植物蛋白、糖类、脂肪等大分子有机污染物,同时因生产过程有氨水、甲酸参与,废水中的污染物含量亦很高,有一定治理难度。对于制胶废水的处理,尤其是浓缩胶乳的处理是一个亟待解决的问题,另外制胶废水中的有用物质利用率低,造成资源的浪费[1]。如何选择一种经济有效的方法处理制胶废水, 是当前橡胶产业与环保界共同关注的问题。而利用人工湿地处理废水的应用越来越广,因地制宜地应用人工湿地处理污水,具有对污染物处理效果好、投资省、能耗低和维护管理方便等特点[2]。德宏州潞西市户拉镇中澳橡胶厂二分厂日产规模为13t干胶,橡胶废水排放量110m3/d,如果不经处理就排放,则会造成严重的环境问题。因此本文针对橡胶废水的污染提出了导流明沟人工湿地处理废水的设想。 paper51.com
1制胶废水的水量及污染物的类型 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1.1制胶废水的排放量 copyright paper51.com 表1 户拉镇中澳橡胶厂二分厂2005~2008废水排放量 内容来自www.paper51.com 年代 http://www.paper51.com
干胶量(万t) copyright paper51.com
废水排放量(千t) 内容来自www.paper51.com
2005 copyright paper51.com 0.35 http://www.paper51.com 29.75 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2006 内容来自www.paper51.com
0.38 内容来自www.paper51.com 32.3 copyright paper51.com 2007 copyright paper51.com 0.40 paper51.com
34 paper51.com 2008 copyright paper51.com 0.42 copyright paper51.com 35.7 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
表1数据来源.德宏州市环保局 http://www.paper51.com 从表1可以看出中澳橡胶厂的废水排放量大且呈逐年增长的趋势。因为近年来由于橡胶价格的增长,大量荒地被开垦种植橡胶,从而导致橡胶的产量明显增加,随之厂里的废水排放量也在增加。橡胶废水主要来源于水洗工序和过滤母液,特点是色度和浊度低,但盐分和COD浓度较高,同时废水中含有多种杂环有机物[3]。如果不对污水做出相应的处理就直接排放,不仅造成资源的浪费,而且还会污染农田,土壤等造成严重的生态问题。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
1.2制胶废水污染物的类型及水质 paper51.com 天然橡胶加工废水含有大量浮胶颗粒物、橡胶乳清、植物蛋白、糖类、脂肪等大分子有机污染物和氨水、甲酸等小分子污染物。其水溶物多,不溶物少,经有关单位多次测定中澳橡胶厂二分厂制胶废水的单项分析结果,主要指标如表2 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 表2 户拉镇中澳橡胶厂二分厂橡胶废水污染物的类型和景观用水排放标准 http://www.paper51.com 项目 http://www.paper51.com pH copyright paper51.com
B0D5(mg/L) http://www.paper51.com
C0D( mg/L) copyright paper51.com
氨氮( mg/L) paper51.com 悬浮物( mg/L) 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
排放口测定值 http://www.paper51.com 5.1~5.4 内容来自www.paper51.com
1850~2430 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
4000~6000 copyright paper51.com 125~180 内容来自www.paper51.com 203~515 paper51.com 景观用水排标准 内容来自www.paper51.com
6~9 paper51.com 30 copyright paper51.com 100 copyright paper51.com
20 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
200 http://www.paper51.com 表2数据来源.德宏州市监测站.2008年. 内容来自www.paper51.com 从表2中可以看出,中澳橡胶厂二分厂废水污染负荷较高,远远高于景观用水排放标准,这种废水主要由于有机物分解需要消耗氧,水中缺氧而形成厌氧降解过程,使水质变臭,所以不能直接排放。根据中澳橡胶厂二分厂数据统计,在胶乳加工过程中,生产每吨干胶需使用6kg100%甲酸作凝固剂,这就是所排出废水的pH为5.1~5.2的原因。生产每吨标准胶排入废水中的COD约为85kg ,BOD5 为39.3kg,NH3-N2.6kg,SS4.3kg。由于橡胶含有大量的蛋白质,氨基酸等有机物,在橡胶的初步加工过程中,浓缩的胶乳经水冲洗使橡胶颗粒被废水带出,所以废水中COD 、BOD5的值较大。如果直接排放,则会使附近的生态环境受到污染。 内容来自www.paper51.com
2制胶废水造成的环境问题 http://www.paper51.com 2.1制胶废水造成的农业污染 内容来自www.paper51.com 由于中澳橡胶厂二分厂的制胶废水不仅水量大且含有较高的污染物,主要有SS,COD、BOD、NH3-N、S、Ca、Mg、Zn、P、K和蛋白质、氨基酸、有机酸等[1]。污水不经任何处理就直接排入附近的芒市大河,而村民用于灌溉的水源主要来自芒市大河,这样不仅会造成灌溉水的污染,随之也会导致土壤的污染形成生态系统的恶性循环,最终造成一定的经济损失。如在2001年由于中澳橡胶厂二分厂的废水流速过大,曾把排水沟冲跨,废水涌入张某家的鱼塘使鱼塘缺氧,鱼塘里的鱼全部死亡。张某曾要求中澳橡胶厂二分厂做出相应的经济补偿,经协调中澳橡胶厂二分厂赔偿8500元。在2004年由于中澳橡胶厂二分厂的废水量过大,排水沟过小,废水溢出进入农田,导致排路村寨的稻谷只开花不结果,傣族村民由于知识水平不高,不知道什么原因,但经当地政府相关人员调查,污染源是中澳橡胶厂二分厂的橡胶废水,经当地人民政府的参与,中澳橡胶厂二分厂向当地受害居民赔偿50000元。如果构建导流明沟人工湿地处该废水,从中澳橡胶厂二分厂的规模和长远的可持续发展角度考虑,是值得研究和推广的方法。 copyright paper51.com 2.2生态破坏 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 橡胶废水进入水体后改变水体的自然成分使水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力污染水域环境,使水体的PH和透明度下降,浊度升高等,从而减少了进入水体的阳光,降低了植物的光和作用,使水生生物的生物量减少,导致水体的溶解氧降低,进而使水生生物因缺氧而死亡。同样的橡胶废水进入土壤后与土壤有机质发生交换吸附,改变土壤的理化性质和组成,使土壤中的微生物物质和能量循环受阻﹑活性降低,代谢功能下降等。最终导致土壤黏土结构破坏,酸化板结,肥力降低,土壤中微生物的数量和种类受到制约,进而使植物的生长受阻。 内容来自www.paper51.com
3导流明沟人工湿地处理废水的原理 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 湿地系统利用物理﹑ 化学和生物的三重协同作用对制胶废水进行净化。运用土壤植物的净化功能,将环境工程学与生态学的基本原理相结合。灵活运用人工湿地原理,因地制宜地将污水施于有限的土地使之在植物—土壤—水分复合系统中经历自然的物理过程、化学过程和生物过程。废水首先经沉淀池的物理沉降除去较大的不溶性的悬浮颗粒物。然后,进入氧化塘通过鼓气处理发生好氧硝化、厌氧硝化和发生离子交换而被去除。最后,经过湿地系统中通过植物光合作用对氧的释放﹑进水中挟带的氧以及水面更新所获得的氧使水体和土壤形成许多厌氧和好氧小区,为微生物的活动创造了条件[4],从而被微生物吸收转化去除,达到预定的处理标准。 内容来自www.paper51.com |