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环境工程中污染物处理与资源化利用技术研究

张华
  
大鑫媒体号
2023年28期
华汇同治 武汉 环保科技有限公司 430070

摘要:本文旨在探讨环境工程领域中污染物处理与资源化利用技术的最新研究进展,旨在提供一种综合性视角,以解决环境保护和可持续发展之间的挑战。文章讨论了多个关键领域的污染物处理和资源化利用技术,包括水污染物、空气污染物和固体废弃物。通过分析国内实际案例,本文展示这些技术的应用和成果,最后得出结论,强调在环境工程中实现污染物治理与资源化利用的关键因素。

关键词:环境工程;污染物处理;资源化利用;水污染;空气污染;固体废弃物

一、引言

环境工程作为一门关乎全球可持续发展的重要领域,扮演着关键的角色,以应对日益加剧的污染问题,并寻求资源化利用的途径。近年来,全球范围内的环境问题日益严重,包括水污染、空气污染和废弃物处理等方面的挑战。这些问题对人类健康、自然生态系统和经济稳定都构成了威胁,所以,研究如何高效地处理污染物并实现资源化利用变得至关重要。

二、污染物处理技术

2.1 水污染物处理技术

2.1.1 生物处理方法

生物处理方法采用微生物或植物来清除水中的有害物质。其中,生物滤池、生物膜反应器和植物湿地等生物处理技术逐渐崭露头角。生物滤池通过微生物在过滤介质上的附着与生长,去除有机物和氮、磷等污染物,尤其在城市和农村污水处理中发挥着重要作用。生物膜反应器则通过在固定生物膜上附着的微生物降解有机物,以净化废水。植物湿地则通过植物的吸附和微生物的降解,去除废水中的有机物和重金属,并改善水体的生态质量。

2.1.2 物理化学方法

物理化学方法包括沉淀、吸附、膜分离和高级氧化等技术。其中,高级氧化技术如紫外光氧化和臭氧氧化已被广泛用于去除有机物和微污染物。这些技术通过产生活性氧物种,破坏污染物的分子结构,从而降低其浓度。另外,膜分离技术如反渗透和超滤膜在饮用水和工业废水处理中取得显著成就,有效地去除微生物、颗粒物和溶解物质。

2.2 空气污染物处理技术

2.2.1 大气净化技术

大气净化技术包括干法和湿法处理方法,用于去除颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物。其中,电除尘器、脱硫和脱氮设备在火电厂、钢铁厂等工业领域广泛应用,显著改善了大气质量。

2.2.2 VOCs处理技术

挥发性有机化合物(VOCs)是导致大气污染和地球温室效应的关键因素之一。VOCs处理技术包括吸附、催化氧化和生物降解等方法。催化氧化技术通过氧化反应将VOCs转化为无害物质,被广泛用于工业废气处理。另外,生物降解技术通过利用微生物去除VOCs,具有环保和经济效益。

2.3 固体废弃物处理技术

2.3.1 垃圾焚烧与填埋

垃圾焚烧与填埋是传统的固体废弃物处理方法。垃圾焚烧通过高温燃烧将垃圾减少体积,产生能源。填埋则是将垃圾掩埋在地下,但会产生渗滤液和温室气体。近年来,焚烧技术逐渐引入环保措施,以减少对环境的不利影响。

2.3.2 废物分类与再利用

废物分类与再利用技术是可持续废物管理的关键环节。通过分类可回收废物、有害废物和生物可降解废物,可以最大程度地减少填埋量,降低资源浪费。另外,废物再利用技术如废物到能源、废物到肥料等方法,将废弃物转化为可用资源。

三、资源化利用技术

3.1 循环经济理念

循环经济理念强调将废弃物转化为资源,最大程度地减少资源浪费和环境污染。这一理念在环境工程中得到广泛应用。废物回收与再利用是循环经济的核心,涵盖废金属、废纸、废塑料等多种废弃物。通过回收这些废物,不仅可以减少资源的采集,还可减少对自然环境的不可逆损害。

除废物回收外,循环经济还注重产品设计的可持续性,推动生产过程中减少废物产生。通过延长产品的使用寿命、设计可维修性和可升级性,可以降低资源消耗,减少产品废弃。

3.2 生物质资源化利用

3.2.1 生物质能源

生物质能源包括生物质燃料(如生物柴油、生物乙醇)和生物质气体(如沼气和生物气体)。这些能源可替代化石燃料,降低温室气体排放,对气候变化有积极影响。

3.2.2 生物化学品和生物材料

生物质还可用于生产生物化学品,如生物塑料、生物润滑油和生物材料。这些产品对环境友好,可替代石油基化学品,减少化学废物的排放。

3.3 再生能源开发

3.3.1 太阳能

太阳能是最有潜力的再生能源之一,可通过太阳能电池板转化为电能。中国在太阳能领域取得显著进展,大规模建设太阳能发电站,减少对化石燃料的依赖。

3.3.2 风能

风能是另一种重要的再生能源,通过风力发电装置产生电能。中国在风能领域也有快速发展,建设大规模风电场,减少二氧化碳排放。

3.3.3 水能

水能包括水力发电和潮汐能,利用水流产生电能。中国拥有丰富的水资源,水电是其主要的再生能源之一。

四、国内实际案例

4.1 中国水环境治理实践

中国作为世界上最大的人口国家之一,面临着庞大的水污染问题。在过去的几十年里,中国政府采取了一系列举措,以改善水质和保护水资源。一个显著的案例是饮用水水源地保护工程。通过划定水源保护区、严格控制污染源、开展生态修复,中国成功改善了许多城市的饮用水质量,确保了亿万人民的饮用水安全。

另外,中国还大力推动污水处理技术的创新和应用。城市污水处理厂采用了生物滤池、膜分离等先进技术,将污水处理达到世界领先水平。中国政府鼓励农村地区建设小型污水处理设施,有效降低了农村水污染问题。这一实践不仅改善了水环境质量,还为农村居民提供了更好的生活条件。

4.2 空气质量改善项目

中国的空气质量一度成为全球关注的焦点,尤其是大城市的雾霾问题。中国政府采取了一系列措施来改善空气质量,其中一个显著的案例是大气污染防治行动计划。该计划包括了大规模的工业污染源治理、清洁能源推广和机动车排放控制等措施。通过这一计划,中国显著减少了大气颗粒物(PM2.5)浓度,改善了城市空气质量。

另外,中国还积极发展新能源和提高能源利用效率,以减少对化石燃料的依赖。风电和太阳能发电已广泛应用,减少温室气体排放。这一实践不仅改善了空气质量,还推动了可再生能源产业的发展。

4.3 固体废弃物资源化项目

随着城市化进程的推进,中国面临着庞大的固体废弃物处理问题。中国政府提出了“垃圾分类处理”政策,鼓励居民分类投放垃圾,减少垃圾填埋量。上海市垃圾分类实践成为一项亮点。通过强化宣传教育、设立分类投放点、推广垃圾分类APP等手段,上海成功推动了垃圾分类,减少了垃圾填埋,提高了资源化利用率。

另一个有代表性的项目是湖南垃圾焚烧发电项目。湖南通过建设现代化垃圾焚烧厂,将垃圾焚烧成电能,减少了垃圾体积,降低了垃圾填埋压力。这一项目不仅解决了垃圾处理问题,还产生了可再生能源,实现了资源化利用。

以上国内实际案例突出了中国在环境工程领域中污染物处理与资源化利用技术的成功应用与成果。这些实践为其他国家提供了宝贵的经验,也表明了环境保护和可持续发展可以相辅相成。

五、结论

本文回顾了环境工程中污染物处理与资源化利用技术的最新研究进展,并通过国内实际案例展示了这些技术的应用与成果。这些技术在解决水、空气和固体废弃物污染问题以及推动可持续发展方面发挥着重要作用。未来,环境工程领域将继续面临挑战,但也将迎来更多机遇,为全球环境保护和可持续发展做出更大贡献。

参考文献:

[1]潘婕妤.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用分析[J].清洗世界,2023,39(09):4-6.

[2]马玎,王蓓,赵文辉.城市污水处理在环境保护工程中的实施途径研究[J].皮革制作与环保科技,2022,3(22):114-116.

[3]张丽萍.城市污水处理对环境保护工程的影响研究[J].皮革制作与环保科技,2023,4(07):89-91.

作者简介:

张华(1985.3-),男,汉,本科,湖北荆州人,总经理,研究方向:环境工程。

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