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环保老手的经验都在这,你真的不看吗?

新闻来源:山东智信环保   发布时间:2016-06-15 09:33  点击:
一. 对于知识的把握
1.知识体系。
大学里的知识,大部分是有用的。即使非工科专业,其基础知识也是有用的。 也许有些科目不喜欢;也许有些老师讲课不够吸引人;也许有些知识不能直接用上;也许个人素质有限,不能深入领会。但真正深入搞技术后,也许您会发现,知识确实可以是力量,可以是财富。
2.知识的可信度。
知识,可以从课本里获得,也可以从杂志、网络中积累,或者来自和同行学习、讨论,或者自己领悟、体会。 那么,鉴别知识的用途、可信度,是很重要的。不过新手一般不具备这个能力。
那么,给新手囫囵吞枣的偏方试试:
课本知识。一般可信,而且越老、越基础的,越可信。
学术杂志。毋庸讳言,从文章数量、人才产量看,我国是世界上数一数二的科技大国,但不是科技强国。客观地讲,当前的学术论文质量,不能乐观。那么,学术杂志的内容,至少要留个心眼。杂志数量巨大,论文众多,一要学会检索,二是阅读时建议先看摘要、结论,再决定是否阅读全文。三是阅读全文后,如果感觉有较大参考价值,建议对其引用文献适当浏览一下,或者能有新的收获,或者能强化原有印象,或者能推翻原有结论。
论坛。这里一般没有什么功利性,可信度反而大一些。不过强烈建议先检索再发帖;先自己学习或复习相关知识再提问、讨论。这样效率更高。
工作。实践也是学习的好方法,而且可以给自己淬火。但工作中至少应该用一部分时间思考。
3.各学科知识应用有多直接?
数学。实战中在调试、运行的多数场合应用为合格小学生级别;设计时一般有初中级别也够用;如果涉及设备设计加工,偶尔能用到高中数学;研究机理、模型,有时需要高等数学。 但建议有能力的水友,还是每隔几年,适当复习几小时数学。因为科学是工程的内功,数学是科学的内功。至少用这个来锻炼思维,还是有效的。
物理。实战中似乎搞土建与设备的,有时能直接用到物理,而且多数是力学电磁学、热学、光学、核物理,似乎都用不上。(至少我没有直接用上核物理)看您将来的目标吧(不建议人人都设定高目标,因为人的自身条件总是各有限度的)不过,还是建议至少物理要预备到常识水平。
化学:
无机。搞工业污水处理的,这个用处很大。不过多数内容忘了没有关系,会百度、互动搜索,可以临时查的。"但其中一些物理或者类似物理的知识,建议还是要熟练掌握。例如Nernst方程,Ksp之类的。
分析。分析化学与无机、有机相比,更有条理、思想。检测可以查GB,但建议有条件的话,还是认真研读一下分析。如何根据现场条件简化GB?这个没有能力或时间,可以上网咨询;如何深入理解化学中的一些思想?这个,常见的武大课本如果读透彻了,会很有收获的。仪器分析这个,非专业选手能看懂最基本的说明,多数场合还是够用的。
有机。实战中能了解最常见的十几个官能团的基本性质,十几个基本反应,剩余的多数情况下通过网络查询。有机化合物已知的有几千万种,一一了解,似乎不现实。对于有一定难度的有机化工废水,能根据产物以及网上搜索结果来初步设想其原料、中间产物、废水排放规律,这个本领很有用。不过不可强求将来自己具备这个能力。
物化。环保实战中,使用吉布斯自由能、估算朗格谬尔的常数值,这个概率很低。不过强烈建议对物化中的基本推导练习到能看懂,并能根据提示阐明其物理意义。(例如MM方程);这是相当有效的头脑体操。练习好了,环保课本里大部分已知机理就是小儿科了。当然,这里也有科学思想。条件不行的,那么能看懂结论也可以。不能再降低要求了。否则没有大前途。
化工。实际上,环保多数操作是化工衍生的。化工原理必须学好,这个不能讨价还价。当然,对污水处理场合的单元操作,有时不能直接移植。
二.学校与实践中的实验
1.金字塔里的实验与实战有何不同?
学校中的实验效果,和实战中往往有重大差距。这个很简单:你在大学做的实验,其方法、材料都是挑选过的。一般说来,只有易于获得满意效果的实验才会进入你的课本。实战往往条件简陋;往往实验对象刁钻古怪。不可强求。
实验室里,可能有基础研究,这个是大学和科学院的责任;可能有应用研究,这个,大学与有一定规模、气度的公司都会搞。不过大学实验室和公司实验室相比,可能有个特殊的文化休克?不过这休克,不全是由缺少经验引起的。大学可以搞课题接力,几十年做一个课题;公司一般不可以,要讲究短平快。大学可以设法用1万元成本来研究废水处理方法,虽然仅仅在实验室李处理了几十升水;公司实验室里也可以这么干,但必须提前考虑实用后,吨水成本只能是几块钱或者几毛钱。不过温度这个问题似乎应该在学校时就想到:水的比热如此惊人,实战中最多可以考虑保温,极少可以考虑加热的。
2.你像民工吗?
有机会去现场干过所有的活,这是个好体验,至少我曾经建议过师弟,帮他们联系个关系户工厂,钳工、焊工、铆工、铸工、管道工、装卸工、电工....所有的工种都做几天或者几个小时,最好能淘一段下水道。(被师弟们谢绝了)至于技术含量么,确实有限。不过知道人家怎么干活,至少你设计的东西,能给别人制作或者操作、维护时,带来便利当几百天白衣包身工,是你换取文凭的桌下条件的一部分。入学前你已经知道了,最多不知道这些工作到底有多艰苦而已。技术人员好好修炼,当不了贵族,至少能有大康可以食用。当然要在工作中思考。技术方面,都有前途。个人认为,年轻时,如果能接触过多种工业废水,这个更好一些。2 至于油田目前常见的水处理,花样不多,手段不多。不过可学的东西还是不少。说穿了,干活别光低头就行。至于不能发现可学的么,建议不妨复习基础好了。
三 对一些参数的体会
1.初步体会SV
SV的实验很简单。不过也不妨作几个设想:如果量筒高度相当于珠穆朗玛峰,那么,一切悬浊液的SV30都会大于99%;如果量筒只有毛细血管粗细,那么SV30同样会很荒谬。因此,不同量筒的SV,不可直接比较。即使相同的SV30,其SV1/2/3/5/10.......也未必相同。从这里,本该获得好多有用的信息。我曾经见过70年代翻译的美国废水处理教材,那里已经把SV30和SVI当作基本经验常数了,但那是个制图比较费劲的年代。 非常希望水友在交流、问答的时候,能附上SV曲线。
注:污泥沉降比,又称30min静置沉降率.1000ml混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分比,以%表示。
2.初步体会SS
SS,或者以SS形态的污染物,占污水总污染物的一半出头。包括生活污水和好几种常见工业废水。这意味着SS处理好了,后续任务量往往会减半。GB定义,显然以微孔滤膜截留尺寸来区分了界限。实际上,微孔滤膜轻微堵塞后,过滤精度比桌面孔径要高一些。实战中,往往用滤纸来代替滤膜。多数场合下,可以。包括陈放时间不很久远的生活污水。只要废水在亚微米尺度区间的SS比例足够低,一般场合没问题。少数场合,例如需要对UF、RO作保护,或者在油田回注场合,关注微米级SS,这类场合必须用GB,甚至精度更高的过滤。否则测定的数据基本没有意义,后果会很严重。既然生活污水SS态污染物也能有一半上下,为何不充分去除SS再进生化池?
 可以想象,这种SS先去除了(例如,离心或者离心过滤分离),会变成什么?污泥。除了毒性不够强之外,绝对是最难以对付的污泥。进入生化,被一锅煮烂,更合适。有无机的或惰性的,那么非惰性的进入生化,充分降解过程一般比溶解态的要慢。不过没关系。活性污泥絮团的吸附能力很强。(对SS来说,这个吸附定义不够严格;而且有时是包夹)不过这样有可能造成MLSS、MLVSS数据的假上升近年来,市政污水厂MLVSS/MLSS的数据范围扩展惊人,我也大开眼界。
注:MLSS是混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids)的简写,它又称为混合液污泥浓度,它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量(mg/L)。
MLVSS是混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids)的简写,外文文献中也用MLVSS表示生物质浓度。
3.体会pH的突跃
pH从4到10,滴定实验里曲线是一两滴的突跃。"实战中,这种情况很少见。" 因为废水往往具备一定程度的缓冲性能。各种pH计算软件,显然没有道理。建议用这个软件,计算一下自己饮用一口饮料后的理论pH变化。当然,在明确知道缓冲条件或实际测定之前,可以用软件估算一下保守数值。唯此而已。
4.初步体会重金属
黑名单里一半是重金属;灰名单里也有几项。听起来很恐怖。不过多数场合下,对生化本身不是特别恐怖。说起人体必须微量元素,好几项重金属。而且人体干构成里,多种金属超过GB。人吃得,细菌怎么吃不得?重金属主要危害在于可以在食物链中富集,那么水俣病、痛痛病当然后果很严重。可是水俣镇附近的海域里,低级捕食者并没有表现出严重受害症状。那么是不是可以拜托各位重金属废水处理水友,不要轻易怪罪重金属呢?可是实战中重金属废水超标进入生化系统,后果往往很严重啊。原因一般不在重金属本身,在于很少有单纯的重金属废水。实战重金属超标的废水,往往伴随其它佐料,这个是多数场合下严重后果的根源。 当然,重金属本身要是超标太多了,不用佐料,微生物也会OVER的。
注:GB 中华人民共和国国家标准,简称国标。
5.体会毒物
毒药要分场合,不可一概而论。
预处理经常要处理恶性毒物。那么什么是毒物?我理解是特定条件下,特定浓度的某种或某些化学物质,能对生化过程产生严重影响,即为毒物。那么,极端特定条件下,毒物的范围可能很大,甚至包括氧气、水,假如把物理作用看作毒物,那么还可以包括阳光。 氧气,几亿年前,对多数生物是毒药;至今,对厌氧微生物仍然是毒药。甚至,对于好氧生物,例如人,在浓度充分高时,也是毒药。
以前氧气瓶潜水时代,多次发生氧中毒事件,主要症状是兴奋、失控、神智错乱。 水,分压不易明显改变。但对于咸水微生物而言,纯水就是毒药。高浓度糖,是毒药;高浓度人体必须元素,包括多种重金属,是毒药;氨,是几乎所有微生物的可用氮源,特定浓度下也是毒药。那么,毒药要分场合,不可一概而论了。
中毒,或者抑制,没有明显界限。
当然严重时不可恢复,就可以OVER了。中毒条件,我认为需要同时满足三条:1.毒性物质,或者有潜力成为毒药的物质;2.微生物。可能有用、可能无用或有害的微生物;(广义中毒,化学或者物理化学处理场合,范围更大)3.适当的发挥毒性的条件。
对策:1.强化预处理,消除毒物、转化毒物、或者封闭毒物. 2.驯化微生物或者选用特效微生物(广义场合,回头再说);3.破坏或者回避毒性发挥条件。)
以毒攻毒
以下内容,对新手,理解成本不低,看您本科分析化学或者无机、物化的思想方法学得怎么样了。
氨,典型常见毒物?重金属,例如铜,最后出水可否达标,不作为头等限制条件,那么以下体会,就算纸上谈兵好了。脱离其它条件,孤立考察氨,显然够外行。为了简化条件,假设pH对氨的分布形态没有影响; "铜,本身不是头等恶性毒物,那么假设水合铜离子是头等毒物吧。铜、氨,是著名的配位化合物组合。
那么对号入座设想搞定方法:1.强化预处理。铜被氨掩蔽,简单pH沉淀显然不可行。哦,先不考虑如果浓度够高,让氨挥发的办法。那么硫化物或者其它有螯合效应的沉淀剂,当然可以考虑。不过这样预处理的出水,就要考虑氨中毒问题? 2.驯化。将来体会生化再说。3.以毒攻毒?氨可以掩蔽铜离子,那么您想过没有,铜离子也可以掩蔽氨?那么是否无须什么特殊措施,中等浓度的铜氨废水天生就是以毒攻毒的搭配?实际上是的。铜掩蔽氨,游离氨的浓度并不高;那么进入略加驯化后的生化系统会怎样? 铜掩蔽氨,游离按浓度很低,毒性可以忽略:氨也掩蔽铜,铜毒性(假设有),同样可以忽略。那么游离氨被消耗,化学平衡被破坏然后配位的氨被释放一些,当然同时也释放一些铜,释放的氨继续被消耗,铜在生化池中与氢氧根离子结合,整个生化系统,始终没有毒性发挥条件。
6.体会BOD
单一污染物的B/C
下文不加说明的就是默认国内行业习惯的方法。同时默认B和C的测定方法,在这一场合是有效的。(实战多数场合也确实如此)。实战之废水,污染物很少有单一品种的,这个以后再讨论。 单一污染物,其B/C高低各异,行业里经常用这个表达可生化性。但不要认为1-B/C就是不可生化性。实际上B/C是个口感经验常数。
举个例子:走过樱桃树下,估计您未必有这能力一天可以吃光一树樱桃?那么,一天吃掉了多少?为什么有些樱桃您没吃? 走过橡树下,你吃吃橡子,一天吃多少?有樱桃多么?为何有些没吃? 完全相同的食物,特定时间没有被吃的,不是不可吃,而是这食物成了漏网之鱼。时间充分长,或者食客充分多,当然一天功夫会被吃掉。那么同样食物热量,假如一头猪一天可以吃掉一万千卡粮食,那么换成糠皮作食物,也许一天只能吃掉5千千卡。(当然,吃粮食的猪,比吃糠皮的猪长得快) 同等热值的粮食和糠皮的区别,在于口感。同样,B/C可以理解为一个口感常数。没有别的可吃,糠皮也会吃光光的,当然要慢一些。
结论: 1.B/C不等于1,不意味着有不可生化降解物质。(单一场合) 2.整体上,B/C越高,意味着同等出水水质条件下,有效负荷会更高。 3.实战废水,往往是粮食炒糠皮,也许会拌一些砂子,偶尔还有些砒霜,不可轻易用B/C下定论。
体会混合B/C
实战废水,单一污染物的场合不多,更常见的是多种口感不同的污染物。为了方便,先简化为两种。口感不同的,分别用鸡蛋、烂菜根来对号入座;不可生化降解的,用砂子代替;毒药暂时不讨论。两种污染物的可能情形有:1.鸭蛋炒鸡蛋,都不错,都参照单一鸡蛋情况好了,无须讨论; 2. 烂菜根炒糠皮,都不好,不过也无须讨论; 3烂菜根炒鸡蛋,需要讨论; 4.鸡蛋炒砂子,嗯,很常见,典型的市政废水就是这个样子。应该讨论; 5. 烂菜根炒砂子。也很常见,多种恶劣工业废水可以对号入座。
体会烂菜根炒鸡蛋
先忽略两种物质共存时可能的协同或拮抗效应。 研究Monod方程或者MM方程,烂菜根炒鸡蛋的量充分大,至少鸡蛋的量足够大时,烂菜根和鸡蛋被享用的过程竞争中,无疑鸡蛋会占据绝对优势。不过实战多数情况下,狼多肉少,烂菜根口感不好,也需要凑合享用了。" 那么,享用过程中,假设起始阶段的鸡蛋和烂菜根,是1:1;鸡蛋口感好,b/c=0.9(极端例子或者假设数据,为数学讨论而已,不要较真哦),每天可被消耗90%;烂菜根口感差,b/c=0.1,每天被消耗10%。" 那么一天后鸡蛋和烂菜根的剩余比例?起始的混合B/C是多少? 第二天的混合b/c是多少?第三天呢? 小学低年级数学,能看出实战废水为何生化开始后B/C通常下降的原理吧?显然,鸡蛋的被享用速度快,其B/C变化,反映的就是这么个东东而已.
体会分段之B/C
鸡蛋也好,烂菜根也罢,仅仅是为了简化不同口感之B/C 实战里,同一物质分子,生化不同阶段,B/C往往也会变化的。能直接进入三羧酸循环的物质,屈指可数。不能直接进入的,往往要经历一批生化反应步骤,步骤多少,通常要看这些分子体格了。
 单一物质分子,进入分步生化过程后,整体趋势是B/C越来越高,但实际测定时,往往不变化甚至越来越低?因为微生物进食时,不会讲究什么吃相。通常经过几个生化步骤后,产生的超级好口感物质,可以迅速被享用。 正常厨房里,食物经过烹调后,口感好了,是吗?但正常厨房里往往做好一道菜,就立即上桌了。仓库里可能有几十斤粮食、蔬菜,但以整个厨房为一个考察系统,同一时间被烹调改良口感的食物,顶多不过一两盘而已。那么这个厨房的有机物总体口感,一般不会上升。 用白糖培养污泥时,能观察的很明显:上清液之B/C,变化不大。虽然白糖转化为葡萄糖、丙酮酸之后,B/C应该上升,但这些东西几乎是马上就被享用了。上清液里溶解物质,几乎还是葡萄糖,其B/C当然不该变化。
 白糖实战里,一定时间后,B/C往往还会下降,特别是污泥转性期间。 唉,原来这帮食客,不仅吃相不文雅,而且厨房、餐厅和厕所也混在一处。 那么,葡萄糖配上一些细胞壁碎片、分泌物,天啊,本来上桌的是鸡蛋,吃到中途,又变成了烂菜根炒鸡蛋! 白糖的分子比较简单;那么如果是一些复杂的分子或者体格比较好分子又如何? 其起始几个步骤的产物,口感比原先当然要好,但还不至于被一扫而空,或者这个餐厅比较特殊,食客的口感比较刁钻。那么,这些步骤的产物,有可能在体系里积累到一定浓度。
那么,实战中,相对难降解物质输入系统后的整体B/C,确实也能升高。 这种场合,最常见的是水解酸化。有时,用物理化学方法改良口感,食客暂时不上桌。那么物化步骤之后,有时也会出现这种效应。
7.体会NP
N,构成蛋白质的必须元素。常规测定食品蛋白质含量的标准方法,就是TKN。构成核酸的必须元素。当然,还有ATP什么的。正常人每天消耗ATP几十磅,当然,是循环利用了N遍的。我对常规方法粗略体会一下。既然构成生物体需要很多NP,那么只要微生物能繁殖、生长,就能一定程度上能消耗N、P。
问题: 1.很多工业废水,NP不足。OK,化肥很廉价滴; 2.很多废水,包括生活废水,NP过剩。以生活废水为例,人食用、利用的各种东东,C是消耗品,呼吸后可回到大气,N/P么,不好意思,对成年人来说,理论上不需要,实际上是动态平衡,几乎是享用多少,排出多少。对小孩来说,是享用100,排出90多。 嗯,相对于C,NP必然过剩了。其实,即使废水中CNP比例和正常生物体完全相同,对微生物而言仍然过剩。因为微生物自己也要呼吸,释放二氧化碳后产生能量。那么,NP过剩是必然的了。NP常规去除原理,不复习了。任何专业书籍上都有。设法制造合适的环境,让特定微生物占据优势或者在这个局部获得优势,就可以在剩余污泥脱NP的基础上,消灭更多NP。当然,不可能超过特定微生物的生理极限。
什么是规范?让各种可能相互矛盾功能、影响因素尽量取得妥协、调和或者和谐,获得最佳的技术、经济效果。唯此而已。N/P/C的去除,矛盾很大。尽量调和。



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