暖冬帶來的“冷”思考

今冬天氣偏暖困擾著地球上眾多生命：北京人2007年２月５日經(jīng)歷了１６７年來同期最高溫度；北極熊因?yàn)楸嫒诨媾R生存威脅；北歐動(dòng)物園里的狗熊不得不在人工降溫的幫助下冬眠。

當(dāng)日，北京南郊觀象臺(tái)的最高氣溫躥升至１６℃，一舉創(chuàng)下自１８４０年有氣象資料以來歷史同期的最高紀(jì)錄。對(duì)此，中國氣象局局長、中國科學(xué)院院士秦大河６日表示：北京今年冬天確實(shí)比較暖，\"顯然這和全球變暖有一定的關(guān)聯(lián)\"。

秦大河院士援引１１３個(gè)國家的科學(xué)家近日批準(zhǔn)的一份氣候變化報(bào)告說，到本世紀(jì)末，全球平均氣溫預(yù)計(jì)將上升１．９至４．６℃，這一趨勢如果持續(xù)千年，會(huì)最終導(dǎo)致格林蘭冰蓋的完全消融，海平面因此將升高約７米。

此前，科學(xué)家早就警告，海平面大幅升高，不僅給許多小的島國帶來滅頂之災(zāi)，也將威脅其他國家的沿海地區(qū)。北極熊等眾多生物將因?yàn)槭ベ囈陨娴沫h(huán)境而滅絕。

偏暖的天氣對(duì)農(nóng)作物的影響十分明顯。３０年來，法國蘋果樹的開花期已經(jīng)提前了１０天，玉米的播種季節(jié)提前了１個(gè)月。2006年１２月份以來，江蘇省大部地區(qū)氣溫持續(xù)偏高，引發(fā)植物反季節(jié)開花，南京市一些區(qū)域的桂花在嚴(yán)冬開放。

科技部、中國氣象局、中國科學(xué)院等部門不久前發(fā)布的《氣候變化國家評(píng)估報(bào)告》指出，氣候變暖使農(nóng)業(yè)需水量加大，供水的地區(qū)差異也會(huì)加大，為適應(yīng)生產(chǎn)條件的變化，農(nóng)業(yè)成本和投資需求將大幅度增加。

偏暖的天氣正在改變?nèi)藗兊亩旧睿涸谛陆⒗仗┑貐^(qū)，連續(xù)三個(gè)月氣溫同比明顯偏高，令滑雪場上的積雪正逐漸減少，游客減少九成。

暖冬使得各種病菌、病毒活躍，病蟲害滋生蔓延。蚊子、跳蚤、老鼠等有害動(dòng)物被凍死的幾率降低，這些傳染病載體的數(shù)量大增，對(duì)人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

科學(xué)家們認(rèn)為，森林等植被橫遭毀壞和溫室氣體排放逐日增加是氣候變暖的主要原因。人類長期使用煤炭、石油等燃料排放的二氧化碳是最主要的溫室氣體。

為了減少溫室氣體的排放，中國近年來采取了一系列措施，提高能源使用效率，大力開發(fā)利用核能、生物質(zhì)能源、太陽能、風(fēng)能等清潔能源。過去２０多年，中國大力開展植樹造林、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，森林覆蓋率有所增加，中國森林累計(jì)凈吸收３０．６億噸二氧化碳。

通過上面的事例我們可以看出，人類對(duì)自然貪婪的索取無休止地破壞著我們賴以生存的地球，或許現(xiàn)在我們還能在這種烏煙瘴氣的環(huán)境中茍且生存著，但是50年后、100年后呢？我們將會(huì)給后人留下些什么？這值得我們每個(gè)人深思。

顆粒污染物治理技術(shù)

技術(shù)簡介：針對(duì)顆粒污染物粒徑太小，治理辦法主要有干法、濕法、過濾和靜電4鐘，最常用的就是袋式除塵器（過濾）、旋風(fēng)式除塵器（干法）、泡沫除塵器（濕法）等。隨著對(duì)除塵效率要求的提高，靜電除塵也逐步開始使用起來。

靜電除塵器由兩個(gè)電極組成。電極間加上電流電壓后，在電極之間產(chǎn)生電場。顆粒污染物隨廢氣經(jīng)過電場，粒子被離子碰撞并使其帶有電荷。帶電的粉塵就向集塵極移動(dòng)，達(dá)到極板。這樣，空氣中污染物就被吸附在極板上，使空氣得到凈化，塵粒也由于本身的重力落入灰斗。

意義：靜電除塵器可以捕集一切細(xì)微粉粒或液滴，而且處理廢氣量大，運(yùn)用溫度范圍廣，因此被工業(yè)企業(yè)廣為看好。

氮、硫氧化物治理技術(shù)

技術(shù)簡介：該技術(shù)是吸收法，廢氣經(jīng)過吸收塔，與塔頂上流下的吸收液發(fā)生交流，使吸收液中的成分與廢氣中的有害成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減少了廢氣中的有害成分。最后，當(dāng)廢氣從塔頂出來時(shí)，已成為潔凈的氣體了。這種治污方法簡單，投資少，操作也方便。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)大氣污染治理又發(fā)明了催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車尾氣的治理中。汽車在待速時(shí)排出大量尾氣，含有大量的一氧化碳和氮氧化物。現(xiàn)在科學(xué)家針對(duì)汽車尾氣的排放，采用安裝催化器，使尾氣從氣缸中排出后，排入催化反應(yīng)器。在催化劑作用下，使一氧化碳和碳氧化合物被氧化為二氧化碳和水，凈化了尾氣中的污染成分。一些發(fā)達(dá)國家對(duì)汽車尾氣提出更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，迫使汽車制造商不但采用一段凈化，還發(fā)明了二段凈化尾氣的方法。二段凈化是在一段中一氧化碳把氮氧化物還原成氮，再排入二段催化器。在二段催化器中，再把一氧化碳和碳?xì)浠衔镅趸啥趸己退詼p少氮氧化物的排放，達(dá)到尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

無論燃煤是發(fā)電還是供熱、供汽，使用它的主要設(shè)備為鍋爐。因此，科學(xué)家提出治理大氣污染應(yīng)從鍋爐開始。北方地區(qū)供熱，首先確掉一大批小鍋爐，采用集中供熱，一般茶爐改用電熱茶爐。其次，選用技術(shù)先進(jìn)的循環(huán)流化床鍋爐。 流化床鍋爐還可以進(jìn)行分級(jí)燃燒。流化床鍋爐改進(jìn)了鍋爐結(jié)構(gòu)，使燃煤在爐內(nèi)沸騰式燃燒，故稱流化床。流化床中的煤燃燒比較充分，一般燃燒效率可達(dá)98%，而且燃燒時(shí)能脫硫90%。同時(shí)可以采用飛灰回燃等先進(jìn)技術(shù)，使煤完全燃燒，減少污染物產(chǎn)生。

進(jìn)展：目前在發(fā)達(dá)國家，已建和在建的循環(huán)流化床鍋爐已達(dá)216臺(tái)，最大容量已達(dá)800噸/時(shí)。國內(nèi)這一技術(shù)發(fā)展緩慢，現(xiàn)在已有4臺(tái)35噸/時(shí)的示范裝置投入使用。一些部門和地方計(jì)劃引進(jìn)400噸/時(shí)的鍋爐。

CASS工藝技術(shù)

工藝簡介：CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝基本結(jié)構(gòu)是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置。整個(gè)工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運(yùn)行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時(shí)可連續(xù)進(jìn)水，間斷排水。

該工藝最早在國外應(yīng)用，為了更好地將其引進(jìn)、消化，開發(fā)出適合我國國情的新型污水處理新工藝，總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心于1994年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了整套系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)，分別探討了CASS工藝處理常溫生活污水、低溫生活污水、制藥和化工等工業(yè)廢水的機(jī)理和特點(diǎn)以及水處理過程中脫氮除磷的效果，獲得了寶貴的設(shè)計(jì)參數(shù)和對(duì)工藝運(yùn)行的指導(dǎo)性經(jīng)驗(yàn)。所開發(fā)的CASS工藝與ICEAS工藝相比，負(fù)荷可提高1至2倍，節(jié)省占地和工程投資近30%。。

工藝負(fù)責(zé)：總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心。

意義：CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝是近年來國際公認(rèn)的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進(jìn)工藝。

IC厭氧處理新技術(shù)應(yīng)用

技術(shù)簡介：從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)展到現(xiàn)今廣泛流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術(shù)已日趨成熟。隨著生產(chǎn)發(fā)展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進(jìn)一步突出，現(xiàn)有的厭氧工藝又面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其是如何處理生產(chǎn)發(fā)展帶來的大量高濃度有機(jī)廢水，使得研發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要。內(nèi)循環(huán)厭氧處理技術(shù)就是在這一背景下產(chǎn)生的高效處理技術(shù)，它是由荷蘭PAQUES公司研發(fā)成功，由于其巨大的處理能力和潛在的應(yīng)用前景，并推入國際廢水處理工程市場。

技術(shù)進(jìn)展：目前已成功應(yīng)用于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中。

技術(shù)負(fù)責(zé)：無錫羅氏中亞檸檬有限公司。

意義：實(shí)踐證明，該技術(shù)去除有機(jī)物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通厭氧處理技術(shù)（如UASB），而且IC反應(yīng)器容積小、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定，是一種值得推廣的高效厭氧處理技術(shù)。

高密度澄清池工藝

工藝簡介：該項(xiàng)目設(shè)計(jì)中采用污泥濃縮（濾池反沖洗廢水）RL型高密度澄清池，是目前使用范圍最廣的一種高密度澄清池。水泥混合物流入澄清池的斜管下部，污泥在斜管下的沉淀區(qū)從水中分離出來，此時(shí)的沉淀為阻礙沉淀；剩余絮片被斜管截留，該分離作用是遵照斜管沉淀機(jī)理進(jìn)行的。因此，在同一構(gòu)筑物內(nèi)整個(gè)沉淀過程就為兩個(gè)階段進(jìn)行：深層阻礙沉淀、淺層斜管沉淀。其中，阻礙沉淀區(qū)的分離過程是澄清池幾何尺寸計(jì)算的基礎(chǔ)。池中的上升流速取決于斜管區(qū)所覆蓋的面積，(上升流速23m/h)。

工藝負(fù)責(zé)：烏魯木齊市第八水廠。

造紙工業(yè)廢水處理中預(yù)處理

簡介：造紙工業(yè)所產(chǎn)生的廢水具有種類繁多、水量大、有機(jī)污染物含量高特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水來源于制漿及造紙各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，其物理性質(zhì)及有機(jī)污染物的濃度各不相同，針對(duì)廢水的特征確定有效的處理工藝，當(dāng)前用于造紙工業(yè)廢水處理的主要方法有沉淀、氣浮、吸附、膜分離、好氧生物、厭氧生物等處理方法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。無論采用什么樣的方法，廢水都需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，以便滿足各工藝的進(jìn)水要求，提高廢水處理的整體效果，確保整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在造紙工業(yè)廢水處理中具有非常重要的地位。

造紙工業(yè)廢水處理中的預(yù)處理可分為廠內(nèi)預(yù)處理和廠外預(yù)處理，廠內(nèi)預(yù)處理主要是對(duì)白水中的紙漿進(jìn)行回收；廠外預(yù)處理主要是為了保證進(jìn)入物化、生化等處理系統(tǒng)的廢水，能夠最大程度的滿足工藝要求，能夠使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

意義：該技術(shù)能夠避免大量紙漿進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)中，既提高了紙漿的利用率，又節(jié)約了廢水處理的成本。

A/DAT-IAT工藝自動(dòng)控制

工藝簡介：A/DAT-IAT工藝是傳統(tǒng)SBR法經(jīng)過不斷演變發(fā)展來的，其去除有機(jī)物和脫氮的機(jī)理和傳統(tǒng)SBR法是相同的，所不同的只是運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水的目的，但是操作工序繁瑣，與其他工藝相比較所需要控制的變量較多。目前我國應(yīng)用SBR工藝的污水處理廠基本是人工手動(dòng)控制，還沒有實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，這不僅需要更多的運(yùn)行管理人員，增加了運(yùn)行操作人員的強(qiáng)度，而且降低了工藝處理過程的可靠性。因此，為了保證廢水處理過程的安全可靠和生產(chǎn)的連續(xù)性，同時(shí)為了滿足廢水處理工藝的需要，必須采用自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前在國內(nèi)外各污水處理廠普遍采用以PLC為主的集中管理和分散控制相結(jié)合的控制系統(tǒng)。

自動(dòng)控制是根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)來進(jìn)行操作，不能智能地根據(jù)水質(zhì)水量的變化靈活調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，是一種低級(jí)的控制。而針對(duì)不同的進(jìn)水有機(jī)物和NH3-N濃度以及出水要求，恰當(dāng)?shù)馗淖兎磻?yīng)時(shí)間、HRT、混合液回流比和各池進(jìn)水流量等工藝參數(shù)，在保證處理水質(zhì)的同時(shí)，盡可能減少運(yùn)行費(fèi)用，防止污泥膨脹，這是更高層次的計(jì)算機(jī)過程控制。然而，至今有機(jī)物和NH3-N在線檢測傳感器還沒有問世，無法根據(jù)池中的有機(jī)物和NH3-N濃度降解情況控制相應(yīng)的參數(shù)。目前大多數(shù)研究人員使用氧化還原電位（ORP）、好氧速率（OUR）、溶解氧濃度（DO）和pH值等價(jià)格便宜、精度高、又便于與計(jì)算機(jī)接口的儀器實(shí)現(xiàn)廢水生物處理自動(dòng)控制。

實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制就是要在進(jìn)水COD和NH3-N濃度無規(guī)律大幅度變化的情況下，根據(jù)特性曲線、數(shù)學(xué)模型、有關(guān)規(guī)則和測定值等對(duì)各處理單元的工藝控制過程和參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析和表達(dá)，利用人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及新的研究成果讓計(jì)算機(jī)模擬人腦進(jìn)行控制，進(jìn)而完成其它控制方式無法處理的信息，實(shí)現(xiàn)智能化控制，保證處理水質(zhì)，又能節(jié)約能源，盡可能的縮短處理周期，使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

生物滴濾池處理甲苯廢氣

簡介：甲苯是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。甲苯在常溫下為無色液體，極易揮發(fā)，其蒸汽對(duì)眼睛、呼吸道、皮膚有很強(qiáng)的刺激性，吸入八小時(shí)濃度為375-750mg/m3的甲苯蒸汽時(shí)，會(huì)出現(xiàn)疲憊、惡心、錯(cuò)覺、活動(dòng)失靈、全身無力、惡心、頭痛等癥狀;長時(shí)間吸入會(huì)因呼吸器官中樞麻痹而導(dǎo)致死亡。在我國規(guī)定排放的工業(yè)氣體中甲苯的濃度必須小于60mg/m3。生物法用于VOCs物質(zhì)處理具有投資少、運(yùn)行管理方便、處理效率高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)研究表明：在實(shí)驗(yàn)溫度為20℃～30℃，進(jìn)氣中甲苯濃度200～1000mg/m3，容積負(fù)荷6.2～30.9mg/Lh，停留時(shí)間為117s，投配液量40L/h，生物滴濾池對(duì)甲苯的去除效率在87～100%。甲苯負(fù)荷、停留時(shí)間和進(jìn)氣濃度是影響甲苯去除效率的重要因素。

進(jìn)展：目前，生物法凈化低濃度有機(jī)廢氣已成為當(dāng)今世界上人們廣泛關(guān)注的發(fā)展方向和前沿研究課題之一。