环境化学实习报告

1《环境化学》实习报告学院：环境科学与工程学院班级：2013级环境工程1班姓名：学号：指导教师：仇银燕时间：2015—2016年度第一学期第18周2摘要：在完成了学校对于《环境化学》的书本课程学习要求后，环境工程专业的所有同学一起分别前往株洲第四自来水厂、发电厂、智成化工厂及株洲环境监测站等地，进行参观实习。通过本次实习，大家对于自来水的相关处理工艺流程及其原理，火力发电的相关过程等专业知识都有了一定程度的了解,也对于书本知识有了更深刻的认识。此外，利用暑假的空闲时间，进行了自主实习。现将我个人收获总结如下：实习的第一站，是位于株洲市天元区国家高新技术产业开发区南端的株洲市自来水公司第四水厂。一直以来，它主要负责承担株洲市天元区及市中心区域的供水任务。作为湖南省首家实现全自动化控制的现代化水厂，第四水厂具有以下特点：1、过滤工艺先进。采用了法国得力满公司的V型滤池和控制技术，使出厂水浊度可以稳定地控制在0.4NTU以下2、生产设备一流。选用了瑞典飞力公司的潜水泵取水，美国米顿罗和W&T公司的投药，加氯设备，法国的滤池配套设备以及国际上最先进的在线水质检测仪表，确保了水厂设备的先进性。3、环境保护达标。第四水厂污泥处理系统，使沉淀池排出的污水得到有效处理，污水排放达到环保要求。4、自动化水平高。配备了工业电视监控系统，对厂区实施全天候安全监控，采用以太工控制的生产过程和水质进行监控。第四水厂一期工程于1996年10月8日破土动工，1999年12月316日正式通水，目前供水能力为10万立方米/日。整个一期工程由取水工程、净水工程、送水工程、自动化控制系统、变配电系统及附属工程六部分组成。2002年8月投资800多万元的四水厂一期配套工程改造——污泥处理系统工程破土动工，2003年12月建成投入使用。为应对突发性水源污染，2008年新增粉末活性炭投加系统和高锰酸钾级氢氧化钠的应急投加系统。在工作人员的带领下，我们对一系列工程设施进行了参观。自来水处理工艺流程图如下所示：以该工艺流程为基础，老师们分别对我们大致讲解了关于第四水厂以下几方面的相关内容：一、余氯手工测定方法1、游离氯测定方法取水泵房管式混合器孔室、折板反应池平流式沉淀池V型滤池清水池吸水井送水泵房反冲洗泵房原水预警间回收泵房污泥浓缩污泥脱水车间泥饼外运管网取水头部吸水井4（1）用水样冲洗比色管3次（2）滴入0.5ml盐酸1+4溶液（约6滴）（3）滴入0.5ml四甲基联苯胺(4)取水样至比色管上端10ml刻度处(5)混合3秒钟(6)与比色列进行比色，与颜色深浅最为接近的比色列上所表示的数值即为该水样的余氯值。2、总余氯测定方法(1)用水样冲洗比色管3次（2）滴入0.5ml盐酸1+4溶液（约6滴）（3）滴入0.5ml四甲基联苯胺(4)取水样至比色管上端10ml刻度处（5）置于25摄氏度的混水中混合10分钟（6）与比色列进行比色，与颜色深浅最为接近的比色列上所标示的数值即为该水样的余氯值。二、反应沉淀池反应沉淀池设计规模为10万m³/d，由孔室反应池和折板反应池及平流沉淀池组成，共设两组，每组可单独运行。两组池中间为公共排泥沟，平流沉淀池进口采取V型条配水墙进水，出口采取锯齿型出水堰出水。工艺原理：在水进入反应沉淀池之前要向水中加入絮凝剂。常用的絮凝剂有明矾（十二水硫酸铝钾），十二水硫酸铝钾在溶于水后5会和水反应，生成氢氧化铝，氢氧化铝是一种絮状沉淀，会悬浮在水中。由于氢氧化铝有比较大的表面积，所以很容易吸附水中的悬浮杂质。水中的悬浮杂质被氢氧化铝吸附后，其颗粒会由小变大，直至其所受重力大于其所受的浮力之时，杂质会与明矾一起沉淀下来。由明矾变成氢氧化铝的过程是一个化学变化过程，但是氢氧化铝吸附悬浮杂质的过程是一个物理变化过程。技术指标：反应时间:20—30min反应速度：0.1—0.35m/s流速梯度G值179平流沉淀池水平流速10—25mm/s平流沉淀池水力停留时间1—3h主要设备：排泥阀56台排泥桁架2台三、污泥处理系统工艺流程图：污水入口调节池污泥浓缩池储泥池脱水车间垃圾处理站湘江6污泥处理原理：自来水厂污泥处理系统需处理污水为沉淀池排泥污水和滤池反冲洗水。处理物质主要是源水中含有的泥沙、藻类、细小固形物以及水处理中投加的混凝剂、助凝剂等，无机成分含量较多，一般可通过污泥的吸附，沉淀去除。自来水厂污泥处理工艺要达到的目标是去除污水中的固形物、水处理过程中添加的残留药物，使之达到排放标准；回收利用上清液，降低水厂运营成本；处理后的泥饼可直接运走。▲关键词：污泥浓缩、脱水1、污泥浓缩：污泥浓缩的主要目的是降低污泥含水率，减少污泥体积。浓缩减少的是污泥所含的间隙水，同时能够改变其物理状态，减少池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸，以便进一步处置利用。浓缩的方法为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。其中，重力浓缩池应用最广。2、脱水：污水处理所产生的污泥具有较高的含水量，由于水分与污泥颗粒结合的特性，采用机械方法脱除具有一定的限制，污泥中的有机质含量、灰分比例特别是絮凝剂的添加量对于最终含固率有着重要影响。一般来说，采用机械脱水可以获得20%－30%的含固率，所形成的污泥也被称为泥饼。泥饼的含水率仍然较高，具有流体性质，其处置难度和成本仍然较高，因此有必要进一步减量。脱水即为将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态7或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十，视污泥和沉渣的性质和脱水设备的效能而定。污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于百分之十。脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥。造粒法适用于混凝沉淀的污泥。第四自来水厂的参观实习结束后，实习的第二站来到了株洲智成化工厂。湖南智成化工有限公司，通过实施技术改造发展循环经济，把粉煤炉渣送去做轻质保温建筑材料，废气中的二氧化硫回收做保险粉，废水经处理95%以上可循环利用。从2004年开始，公司倡导“绿色竞争力”，3年时间累计投入8亿元，以“减量化、再利用、资源化”为主题的三期技术改造相继铺开，从调整产品结构入手，用低能耗、高效益、无污染的产品替代高资源消耗的产品，如关闭高能耗、低效益的甲醇和甲醛生产线，提高低能耗、高效益的纯碱产量。目前，智成化工正在实施第四期清洁生产工程，将利用株洲冶炼厂的废硫矿渣回收生产保险粉，利用株洲化工集团的废电石泥生产新型建材，使循环经济体系由公司的小循环扩展到整个株洲清水塘工业区，实现全社会工业综合利用的大循环。随着双氧水、牛磺酸、纯碱等在建技改项目的相继竣工投产，智成化工的高效益、低能耗、低污染的产业链条进一步延长，企业的盈利能力也将同步8提升。到“十一五”末，湖南智成化工有限公司将建成集煤化工、盐化工、硫化工为一体的综合性化工基地，成为年收入50亿元，利润5亿元的大型化工集团。在此，对以下几个重点问题，工作人员对我们进行了相关讲解。一、化工厂废气处理装置工作原理1、该技术经过特制的激发光源出现足够能量的光量子，让恶臭物质对光量子的强烈吸收，在足够携能光量子的轰击下让恶臭物质进行解离以及激发。2、利用光量子分解空气中的氧分子出现游离氧，就是活性氧，由于游离氧所携正负电子不平衡因此需与氧分子结合，来得到臭氧。3、臭氧在光量子的作用下能出现足够的新生态氢、活性氧以及羟基氧等活性基团，很多恶臭物质还可以与活性基团反应，之后变为CO2和H2O等无害物质，这能符合完全去除恶臭气体的目的。4、让收集系统把恶臭气体进入光量子净化设备，在此利用特制激发光源制造的光量子诱发一系列反映后，把恶臭物质分解变成CO2、H2O等无害成分，该设备已是一种功能不弱的绿色环保型空气净化设备。二、化工厂污水处理方法化工污水处理常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要是降低水中的悬浮物，在化工污水的过滤处理中，常用扳框过滤机和微孔过滤机，9微孔管由聚乙烯制成，孔径大小可以进行调节，调换较方便。重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下自然沉降作用，以达到固液分离的一种过程。气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单，管理方便，但不能适用于可溶性废水成分的去除，具有很大的局限性。实习第三站，我们来到了火力发电厂进行参观学习。火电厂的生产过程从能量转换的观点分析是基本相同的，概括地说是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段：①燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；②锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；③由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能，称为电气系统。其基本生产流程为：燃料燃烧的热能→高温高压水蒸汽→机械能→电能→电力系统即：燃料运至电厂，经输送加工后，送入锅炉进行燃烧，使燃料中的化学能转变为热能并传递给锅炉中的水，使水变成高温高压10的蒸汽，通过管道将压力和温度都较高的过热蒸汽送人汽轮机，推动汽轮机旋转作功，蒸汽参数则迅速降低，最后排入凝汽器。在这一过程中，蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。发电机与汽轮机是用联轴器相连一同旋转的，汽轮机转子的机械能，通过发电机转变成电能。发电机产生的电能，最后经升压变压器后送人输电线路提供给用户。实习的最后一站，大家来到了株洲环境监测站。株洲市环境监测中心站是为株洲市人民政府赋予一定行政职能的负责环境监测的副县级行政事业单位机构，具有独立的法人地位，隶属于株洲市环境保护局管理领导，业务上受湖南省环境监测中心站的指导。该站建立了以环境质量监测为核心的，包括地表水、环境空气、饮用水、污染源、酸雨、计算机数据传输等基本覆盖全市的环境监测网络体系，具备开展近200个监测项目的监测能力；承担全市范围内的环境质量监视性监测、污染源监督性监测、污染事故应急监测及污染纠纷技术仲裁、建设项目竣工环境保护验收、排污许可证监测、环境科研等工作任务。有明确的岗位责任制和完善的管理体系，拥有省质量技术监督局组织的实验室（CMA）资质和中国合格评定国家认可委组织的实验室认可（CNAS）资质，通过了国家二级站标准化建设达标验收，具备向社会提供公正的环境监测及环境科研数据的能力。11这里，工作人员在带领参观之余，着重对我们进行了环境空气质量自动监测系统原理解析。环境空气质量自动监测，是在监测点位采用连续自动监测仪器对环境空气质量进行连续的样品的采集、处理、分析的过程。一、系统用途（1）掌握大气环境空气质量状况，判断它是否符合国家短期和中长期的环境质量标准。（2）掌握监测系统覆盖区域内空气污染状况及其变化规律。（3）分析污染物排放对空气质量的影响，评价环境治理措施的效果，为环境管理和决策提供支持。（4）积累长期空气质量数据，掌握背景水平及其发展趋势，为制定和修改环境标准提供科学依据。（5）为进行空气污染预测积极工作和污染影响评价，空气扩散教学模式等研究工作提供大量基础数据。二、空气自动监测的类型点式空气自动监测站、开放壳程空气自动监测站三、系统构成由监测子站、中心计算机室、质量保证实验室和系统支持实验室4部分组成。四、监测项目当前国内空气自动监测的主要项目为二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、一氧化碳、臭氧和气象五参数（风速、风向、气温、气压、12温度）、能见度。五、空气自动监测系统的质量管理空气自动监测系统质量保证主要通过针对仪器的校准进行、校准又包括零点校准和标点校准。零点校准主要是通过系统的零点发生器产生零气，对气体零点飘移进行校准。标点校准，主要是通过有证标准气体（标准气体或渗透管）对仪器标点飘移进行校准。六、空气自动监测系统的性能审核（1）精确度审核精确度审核点的浓度取决于被审核仪器所选择测量量程，一般在测量量程下限或日常所测得的污染物浓度频率较高的范围内选择一个审核点。（2）准确度审核准确度审核的浓度取决于被审核监测仪器所选测量量程，一般在测量量程