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關鍵詞:生物技術;環保工程;廢氣;生物膜法;水體
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
一、現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。因此,在世界各國均重視高技術發展的當代,生物技術最被人們看好,被列為優先發展的領域,已成為21世紀最重要的技術支柱之一。[1]
利用生物技術治理環境污染和遏制生態惡化趨勢,促進自然資源的可持續利用,是一條十分有效的途徑。與化學、物理等其他技術比較,環境生物技術具有效率高、成本低、反應條件以及無二次污染等顯著優點。其優勢具體來說有以下兩點:
1、生物技術利用發酵工程技術處理污染物質,是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等,它是最安全和最徹底消除污染的方法,同時是有機廢物資源化的首選技術,能“變廢為寶”。
2、生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,能大大降低環境友好生物材料和生物能源的生產成本,使其部分或完全取代化學材料和化學能源。
二、生物技術在環保工程中的應用
(一)廢氣處理中的生物技術
1、生物膜法
(1)原理
生物膜法就是將微生物固定附著在多孔性介質填料表面,利用微生物的新陳代謝生命活動將廢氣中的有害物質轉變為簡單的無機物及細胞質并降解成二氧化碳、水和中性鹽。生物膜的除臭效果明顯,它主要分三個過程。一是氣液的擴散,在臭氣中存在著一定的有害化學物質,這些化學物質在接觸生物膜之后可以迅速的有氣態轉換成為液態。[2]二是液固的擴散過程,有害的化學物質會會在生物填料的生物膜上開始逐漸擴散。三是生物的氧化過程,生物膜表面存在著很多的
微生物,這些微生物具有特殊的功能,它能夠將那些有異味的氣體分子慢慢氧化,而且對氮和磷以及氧氣的擴散和吸收能力非常的強。
(2)工藝流程
臭氣由風管引出后進入洗滌塔,對氣體進行預處理及增濕,然后進入生物濾塔,氣體得到凈化,凈化后的氣體由風機排空。洗滌塔的設計非常合理,而且節約水資源。水從洗滌泵中抽出來它可以從塔頂噴下來,然后會帶下來污染物,這些污染物會經過一系列的處理措施給過濾掉,然后水可以循環利用。在水流下來的過程中,水本身就有微生物的生長養分,而且水會最終流回到儲水池這樣又達到了凈化的目的,又提高了水的利用率。可以適當的向儲水池之中加入微生物成長需要的營養液。
2、生物過濾法
(1)原理
生物過濾法是使收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體,氣味物質先被填料吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,完成廢氣的除臭過程。固體載體上生長的微生物承擔了物質轉換的任務,因為微生物生長需要足夠的有機養分,所以固體載體必須具有較高的有機成分。
(2)填料選擇
載體填料必須滿足:容許生長的微生物種類豐富,為微生物棲息生長提供較大的比表面積,營養成分合理,有好的吸水性,自身無異味,吸附性好,結構均勻,空隙率大,材料易得且價格便宜,耐老化,運行、養護簡單。常用的填料有塑料、半軟性塑料、干樹皮、干草、纖維性泥炭或其混合物。
(二)水體處理中的生物技術
在我國目前最有效的并且是最常用的處理污水的方法即生物膜法和活性污泥法。
1、生物膜法
首先將帶有著從水中得來的有機物的生物膜放入好氣層,讓其進行好氣分解,接著,再將生物膜放入厭氣層,讓厭氣菌將之分解,然后,流動的水層會把老化掉的生物膜沖掉,這樣新的生物膜就會再次生長出來,不斷的反復上述過程,就可以將污水進行凈化了。這就是我們所說的生物膜法的工藝流程。生物膜法的優勢:
(1)對水的質量和溫度的變化適應性較強。
(2)擁有較好的硝化功能。
(3)污泥的含量較小,方便固體和液體的分離。
(4)動力方面的性價比較高。
2、活性污泥法
活性污泥法是指用微生物將廢水中的生物進行處理的方式。我們所使用的活性污泥包括好氣性的微生物和無機有機物所生成的微生物,這種微生物是一種易與水分離的黃褐色物質。微生物是用來對污染物質進行降解的主要物質。細菌、真菌等可以從可溶性有機物中直接的獲取營養物質,而微型生物則不行,在這一過程中起到關鍵性作用的就是腐生性的微生物。另外,也存在著可以為原生動物
等提供所有有營養的微生物。
3、生物及生態的修復
這種技術的目的是為了讓水體得到凈化,其中的媒介是微生物和其他的一些生物,其方式是通過移動、改變和降解。重新構建了并且恢復了水體中的生態系統。蘆葦床系統是利用性價比較高的各種水生以及半水生植物的處理污水的研究中效果最好的一個。這種修復技術因其獨特的優勢,如今已經成為了水污染處理和富營養化治理這兩方面的重要的發展方向,其優勢包括:性價比高、處理的效果明顯、耗能較低、向水體中投放藥物不會出現二次污染。
(三)污泥以及土壤當中金屬處理的生物技術
1、微生物法
污泥和土壤中的重金屬可以依靠微生物法有效地去除。通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。
2、生物的消解
應用生態學是污水處理技術的一個基礎,現今的城鎮中所使用的都是這種污水處理技術,其中的不可缺少的物質是微生物以及蚯蚓,這樣做的目的就是人工的加長生物鏈,同時加長了污泥處理的時間,令污水中的污泥在傳遞過程中被生物消耗達最大化,實現污泥減量化、資源化、無害化處理,達到環保節省費用的目的。
(四)有機固體廢物處理
1、好氧堆肥法
好氧堆肥化是指利用自然界中廣泛存在的微生物,通過人為的調節和控制,促進可生物降解的有機物向穩定的腐殖質轉化的生物化學過程。好氧堆肥是將要堆腐的有機物料與填充料按一定比例混合,在適宜條件下堆腐,使微生物繁殖并降解有機質,高溫殺死其中的病菌及雜草種子,從而使有機固體廢物達到減量化、穩定化和無害化。
2、厭氧發酵法
厭氧發酵法是利用自然微生物或接種微生物在缺氧條件下,將有機物轉化為二氧化碳與甲烷氣的一種方法,具有能耗小、剩余污泥少,可回收能源的優點,是未來有機固體廢物處理的方向之一。國內國外都對有機固體廢料的厭氧消化技術進行了深入的研究,這項技術的運用尚處于一個摸索階段。他有著諸多的優點,一方面可以大量的處理有機廢物,同時還能獲得高質量具有很高實用價值與經濟價值的肥料和沼氣,提高了生物能源的利用效率。不過在實際的使用過程中厭氧的發酵工藝還不夠先進,普遍存在著技術水平不高、自動化程度不夠以及裝備條件差的問題。所以在厭氧消化的技術方面以及生態微環境的完善過程中,我們要不斷的深入研究,提高治理能力和治理水平。
參考文獻
關鍵詞:房建工程;節能環保;設計;施工技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑節能的含義是:是指為人們提供健康、 舒適、 安全的居住、 工作和活動的空間,對于一些新建的建筑,建筑企業應執行新的建筑節能行業標準,嚴格執行建筑節能標準中的強制性條文;在建筑項目的物料生產、建筑規劃、 設計、 施工、 運營維護等過程中,達到國家頒布的節能標準,也就是實現高效率地利用資源能源、 土地、 水資源、 材料等資源,充分利用太陽能等潔凈可再生能源的措施和方法,我們稱為建筑節能。
一、房建工程施工中節能環保技術應用現狀
進入21世紀,隨著我國城鎮化建設的發展,對建筑施工的需求越來越大,建筑施工所消耗的能源和造成的環境污染問題也日益成為建筑施工行業和整個社會必須面對的問題。建筑施工過程是一個復雜的過程,會產生大量的能源消耗的對周圍環境造成污染,是整個社會能源消耗的重要部分。由于我國存在能源短缺與社會經濟發展的現實矛盾,建設節能的建筑形式應運而生。建筑節能是指在建筑物的規劃、設計、新建、改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、工藝、設備、材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,減少供熱、空調制冷制熱、照明、熱水供應的能耗。近年來,隨著國家宣傳力度的加大,節能建筑發展迅速。大力發展節能省地型居住和公共建筑,建設資源節約型和環境友好型社會,保障我國的可持續性發展具有十分重大的意義。在可持續發展理念和建筑綠色施工理念前提下,提高施工管理以減少環境污染,運用新型的建筑材料和施工工藝減少建筑能耗,成為建筑施工行業健康發展的必然趨勢。
二、節能環保技術在房建工程施工過程中的具體應用
1、整體及外部環境的節能設計
在根據當地的氣候、水質、地形及周圍環境條件等氣候環境條件的基礎上,通過選址、規劃、外部環境和整體朝向等設計,使建筑獲得一個良好的外部微氣候環境,既要使建筑在其整個生命周期中保持適宜的微氣候環境,又要不破壞整體生態環境的平衡。在建筑位址確定之后,應研究其微氣候特征根據建筑功能的需求,應通過合理的外部環境設計來改善既有的微氣候環境,創造建筑節能的有利環境, 達到節能降耗的目的.
2、單體的節能設計
通過對建筑各部分的節能構造設計、建筑內部空間的合理設計,選擇新的建筑節能材料和設備等來更好地利用既有的建筑外部氣候環境條件,以達到節能和改善室內微氣候環境的效果。建筑各部位的節能構造設計,主要是在滿足其作為建筑的基本組成部分的要求之外,通過對建筑各部位(屋頂、樓板、墻體、門窗、梁林等)的結構、材料等方面加以進一步優化設計,充分利用建筑建筑材料自身特性的有利條件,減少能耗和改善室內微氣候環境,從而達到節能的效果。采暖系統的節能方面,城市供暖實行城市集中和區域供暖,可大幅提高熱效率。在保證所有房間滿足規定室溫的條件下,可以相對地降低所供暖區域的平均室內溫度,從而節約能源。
3、房屋建筑外墻保溫技術
對于墻體的保溫隔熱,采用高效保溫材料與磚砌的復合墻體,具有較多的優越性屋面的保溫不宜選用密度較大、導熱系數較高的保溫材料和吸水率較大的保溫材料,屋面上應設置排氣孔以排除保溫層內不易排出的水分。目前較為普遍運用的材料是聚氨酯保溫材料,聚氨酯泡沫的保溫效果在實踐運用中表現良好,基本滿足建筑節能要求。墻體保溫施工工藝,在正式的噴涂之前,要保證墻體干燥和清潔;噴涂要保證保溫材料的厚度均勻和達到標準要求;干掛施工要綜合考慮雨雪、大風和地震等因素可能對外掛保溫材料穩定性造成的影響,在施工過程中要注意錨固點的牢固和水平,保證施工質量。
4、太陽能節能環保技術
太陽能在房屋建筑中的使用,在實踐過程中獲得的良好的節能環保效果,在房屋建筑中使用太陽能節能環保技術的形式主要包含有太陽能熱水器、太陽能采光采暖和太陽能發電三種形式。在我國的大多數地區,房屋建筑都可以通控制好建筑物的朝向,采用反光鏡等實施保證建筑物內的采光,以求做到在白天采用自然光進行采光,減少人工照明;通過優化建筑布局,不但可以保證高密度建筑區的采光效果,還可以實現建筑物之間的空氣流通,排除不良空氣,提高建筑物的舒適度。太陽能熱水器在房屋建筑施工中已經得到廣泛的運用,為建筑運行節約大量電力資源。建筑樓頂安裝太陽能電池板,將太陽能轉化為電力資源,并利用蓄電池進行存儲,用于建筑內部照明、空調等部分系統的用電,節約電力資源。
三、房建工程施工現場的節能環保技術
1、施工現場的平面布置
施工現場的總平面布置,要根據施工圖所標注的區域進行劃分,生活區和作業區用進行分離并做好隔離設施,對加工區、辦公區、臨時道路、住房等做好劃分和分布設置。辦公和生活區要設置在離施工區較遠的地區以保證安全。施工現場和道路等外部環境實踐要用預制板進行隔離,減少對環境的破壞。施工現場的空間布置要充分的利用現場周圍的市政環境,如倉庫、加工區等區域應分布于已有的市政道路或者現場臨時道路周圍。
2、原材料節能
對周轉材料做好保存工作,保持其最佳的使用狀態;對材料進行限額管理,嚴格按照施工預算進行材料的領取和使用,制定材料節約獎勵制度,鼓勵減少施工錯誤帶來的材料損失;選用專業的施工隊伍進行模版工程部分的施工,包括對模版的制作、安裝和拆除;在建筑腳手架的方案制定時,優先采用閃光對焊、螺紋套筒技術,對腳手架整體采用整體提升和分段懸挑的方案進行搭建;建立可回收利用材料清單制度,對可重復利用的材料制定回收管理制度,提高建筑材料的利用率;對建筑現場的臨時辦公場所、生活用房等采用可循環的材料進行搭建,提高循環利用率。
3、水電節能
建筑施工現場對水電資源的需求量大,在施工中加強水電節能,是建筑節能的重要環節。嚴格按照國家對建筑施工的要求進行選擇,選擇節能、環保和高效的燈具和施工設備;及時的對不需要的照明設備等進行斷電,減少設備閑置帶來的電力消耗;對施工現場空調、風扇、照明等系統的使用做好計劃,杜絕長明燈和做好夜間現場照明的控制。對現場水龍頭做好控制,杜絕漏水現象;對生活區域的用水進行嚴格限制,杜絕用水浪費現象,對水資源合理運用;對現場用水設備器具等采取節水和水循環使用措施,提高節水器具的配置比例;改善施工工藝,如在里面結構的養護工藝中采用養護液進行養護,替代傳統的用水養護。對平面結構采用腹膜保護,減少灑水量和提高了養護的質量;對運輸車輛的沖洗用水進行二次回收,可用于現場的灑水除塵。
在建設節約型社會的大背景下,可持續發展和綠色施工理念成為對房屋建筑施工行業重要的指導思想。節能建筑是一項正在興起的嶄新事業,體現了建筑節能的發展方向。在當前形勢下,房屋建筑施工企業應當運用節能環保施工工藝和提高自身施工管理水平,實現房屋建筑的節能環保,促進建筑技術和建筑產業的發展,為合理利用資源、保護生態環境、提高人民生活質量而努力。
參考文獻
[1]高翠涓. 淺談節能環境下的建筑節能[J]. 河南科技,2013,01:159.
關鍵詞:土木工程施工;節能技術;綠色環保
現階段,我國積極倡導經濟發展和生態環境保護。專業建設項目的整體建設思路雖然有變化,但舊的方式仍然“不容置疑”——綠色環保技術未在自主新建項目中得到合理實施,缺乏合理性。應對這一問題,建筑企業需要充分把握綠色環保技術的必要性,發現問題并明確提出有針對性的對策。
1節能環保在土木工程中的重要性
1.1可緩解資源短缺問題
現階段,隨著社會經濟的快速發展,房價不斷上漲。房地產企業不斷建房,讓原本緊張的土地資源更為緊缺。工程建設技術專業在工程建設過程中使用的信息內容會占用大量資源。為了緩解資源稀缺的問題,每個人都必須遵循和建筑專業建設相關的生態環境保護措施。基于對專業建設工程的相關研究可知,如果在建設專業工程時抽調大約一半的資源,并不將其投入工程施工,而是將其用于堅持環境保護、生態保護和節能環保,則可以讓工程施工全過程獲得高質量的節能環保效益。此外,項目建設不僅要堅持綠色生態、環保的核心理念,而且要對舊建筑進行更新改造。整個整改、升級、轉型的過程要重視新型環保材料的應用,落實相關節能環保意識,最大限度地實現節能降耗的總體目標。
1.2加快社會經濟可持續發展
生態環境保護和綠色建筑方式對于惡化的環保形勢具有明顯的調節作用。將環保和綠色建筑技術應用于基礎設施建設,不僅可以合理減少對自然環境的破壞,降低資源消耗,還可以大力推動建筑企業真正實現成本控制,提高經濟效益,加快基礎設施建設,打開關鍵低碳環保技術的銷售市場,完善社會經濟發展的服務體系,對于國民經濟的良性循環具有催化作用。
1.3有利于改善當代人的自然人居環境
如今,科技創新取得了重大進展,社會經濟發展迅速。隨著生活水平的不斷提高,人們對安裝質量也提出了更高的標準。為了更好地滿足人們的需求,建筑企業需要采取有效的預防措施,同時允許各種新型環保材料投入工程建設中。為了填補傳統時尚原材料的空白,推動綠色環保發展的目標,企業需要在施工全過程中使用環保技術。
1.4維護生態環境保護,減少污染
生態惡化、空氣污染一直是令政府部門頭疼的問題,而建筑工程在施工過程中會產生大量的粉塵、噪聲、殘灰等,甚至可能產生有害物質。一般來說,如果基礎設施建設計劃環節無法滿足基礎設施建設技術的基本要求,沒有邀請專業技術人員參與項目建設,那么新投資項目便得不到詳細規劃,將對附近的人們產生很大的危害。因此,在建筑中實施綠化技術,可以有效減少污染物的排放,同時改善人居環境,保證人們的身心健康,提高了人們的幸福感,從而促進了地區社會經濟發展,實現經濟發展與生態環境保護的互利共贏。
2土木工程施工中存在的污染問題
隨著社會的發展,人們對生活的基本要求也日益提高,這讓建筑行業得到了快速發展,但大肆進行土木工程建設會對自然環境造成破壞。建設項目環境問題是工程與經濟發展引起的自然環境異常變化的主要原因。例如,垃圾填埋場、基坑造成的廢水滲漏等會對周圍的地質環境、自然環境、綠色生態等造成一定的危害,從而引起一系列自然環境水文地質問題。①大氣環境污染。在工程施工過程中,如果施工沒有得到有效管理,就會造成黃沙漫天。例如,混凝土、沙子等容易在施工現場造成揚塵污染,工程爆破或房屋、建筑物拆遷等都會造成粉塵污染。②水環境污染。工程建設破壞城市生態環境,造成水土流失;工業設備和車輛維修會造成油污,這會對工程建設過程中的自來水水質造成一定的影響。③對土壤的環境污染。施工過程中產生的固體廢物和水資源的污染都會對土層造成破壞。④噪聲。工程建設一般是按照區域基礎建設和更新的規定開展活動的,噪聲影響伴隨著工程建設工作的出現,但施工噪聲具有突然性特點,很難通過合適的手段對其進行嚴格管控。施工噪聲的影響是非永久性的將隨著項目建設工作的完成而停止,因此它對居民的影響具有短期危害性。此外,施工噪聲還具有聲音高、時間集中、技術力量強、噪聲控制難度系數大等特點,這會對施工周邊居民造成更大的影響。⑤缺乏環保節能的機械設備。雖然人們早就認識到綠色環保的重要性,但由于技術發展的限制,大多數建筑企業無法在項目建設中合理使用綠色環保的工業設備。綠色環保工業設備的缺乏將極大地阻礙環保技術的應用。例如,許多建筑項目和工程建設公司使用老化的工業設備來降低投資項目的成本、提高工作中的績效考核,往往只會起到事倍功半的效果,而且將工業設備維持在使用標準水平,會造成極大的現有資源的消耗。
3土木工程施工節能綠色環保技術的實際應用
3.1原材料的高效利用
建筑工程施工現場會形成大量垃圾,在過去會將其直接廢棄,但其中許多原材料即使變成垃圾,仍具有很高的使用價值,可用于同一個項目的其他建設環節中。因此,為了更好更快地提高原材料的利用率,優秀的工程施工精英團隊解決了原材料的開發設計難題,將廢棄材料轉化為可重復利用的材料。例如:用破碎機解決廢磚和碎石,篩分后可更換處理設備,將廢棄材料制成可用于其他建設的原材料,還可以節省工程成本,減少運營消費成本。為了更好地提高建筑工程的建設水平,建筑企業必須順應當前發展,展望未來建筑行業的宏偉藍圖,高度重視建筑施工原材料的高效應用,以滿足綠色環保要求。
3.2再生資源的應用
資源再生利用在工程建設行業具有不可替代的影響。在施工過程中,使用新型環保材料是替代不可再生能源的關鍵一步。資源的重復利用已成為節能減排和減少二氧化碳排放的首要目標。建筑物供暖采用煤炭點火等方式會產生熱量,污染環境,消耗大量資源。這種無系統規劃的模式,與如今已明確提出的綠色環保理念相比,可以用“背道而馳”來形容。如今,許多北方地區的工程建設為了彌補供暖階段資源消耗的不足,正在摸索其他解決方案。地暖無疑成了最佳選擇,因為地暖僅利用地下水產生的熱量,并不需要浪費過多資源;水管也是封閉的管道,不易受到環境污染;地下水用完后還可以循環使用,是一種很好的環保資源。在技術不斷發展的未來,會有更多的可再生能源服務項目被應用到每個人的日常生活中,從而將實現真正意義上的有效節能環保。
3.3太陽能發電技術應用
由于零環境污染和可再生的太陽能資源是整個建筑行業的發展目標,優秀的建設工程團隊應在建設項目的全過程中高度重視太陽能電站的關鍵技術。從長遠來看,太陽能發電廠是一種清潔的可再生資源,不會對環境造成較大破壞,可連續使用,這對于我國生態環境保護的基礎設施建設具有非常特殊的現實意義。如今,太陽能電站技術越來越多地運用在專業項目的建設與運營過程中,已達到預期效果。太陽能發電站的關鍵技術可以減少不可再生能源的使用,減少空氣中污染物的成分。太陽能在建筑行業的廣泛使用,不僅有效提高了材料的利用率,而且減少了霧霾問題和酸雨帶來的危害,從而大大減少了化石燃料的使用及引發的空氣污染,改善了城市空氣質量。
3.4加強監管項目建設所用能源
專業項目建設采用節能、低碳環保技術,主要目的在于實現環保、節能、綠色、減少環境污染的總體目標。在節能環保應用方面,建筑企業可以使用完善的能源監管、提高能源利用率、降低能源消耗等多種解決方法,全面掌握專業建設所需的能源狀況。首先,企業應完善能源監管,確保對建筑行業基礎建設所需的原材料、工程能源供應等建設過程中的必要資源進行統計分析。為避免不合理的消費、用電、能源支出,企業應在保證工程建設質量的基礎上,盡量在資源領域控制建筑行業的成本支出和工程成本,提高經濟效益并加強建筑專業工程建設。其次,為提高資源利用率,企業應在工程項目的建設過程中,考慮建筑施工全生命周期,分析部分原材料的可回收性,從而推廣部分符合裝飾材料在民用建筑施工中的二次使用,從而提高資源利用率。
3.5完善建筑專業工程建設方案
為了更好地節約資源,維護綠色生態和環境保護,建筑企業必須制訂切實可行的工程和施工技術專業實施方案。由于種種原因,在建設項目的過程中,無論是關鍵技術還是建設項目的社會實踐活動,都會出現影響資源解決落實的問題,導致建設項目在環保技術應用中的延展性很大,增加了建設項目的難度系數。因此,實施方案必須考慮環保和節能。此外,建筑企業還應研究綠色節能建筑的潛在影響因素,完成關鍵技術預防措施和技改工程方法,制定系統的施工進度表,把握社會基礎實踐活動的產品質量總體目標,提高綠色環保技術水平。
4結語
綜上所述,新的發展階段為我國建筑業的快速發展提供了新的機遇,但同時也給我國帶來了前所未有的環境污染和資源消耗挑戰。綠色環保節能施工技術的應用突破了我國傳統建筑技術創新的挑戰,改善了以往技術改進的工程經濟局限性,有效改進了能源和低碳環保基礎設施,從而加強了自然環境保護,為人們提供安全健康的自然環境。
參考文獻:
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[4]王召鋒.建筑工程施工中節能綠色環保技術探究[J].四川水泥,2021(8).
關鍵詞:節能環保;綠色環保技術;土木工程;太陽能技術
當前時代背景下,資源短缺和環境污染問題十分嚴峻,成為制約土木工程行業持續發展的主要因素。面對可持續發展要求,節能綠色環保理念滲透到各個行業領域,在推動現代建筑行業發展同時,也對土木工程建設和發展提出了新的要求。節能綠色環保技術作為一種前沿技術,可以推動土木工程施工活動開展,減少資源損耗,有效改善生態環境,提升工程建設價值,為企業創造更大的效益。通過此種方式,建設符合時展的工程項目,塑造良好的企業形象,對于企業核心競爭優勢提升意義深遠。
1節能綠色環保技術在土木工程中的意義
(1)改善人們居住環境。當代科技飛快發展,人們物質生活水平大大提升,新時期對人居環境提出了多元化要求。建筑行業飛速發展,作為能耗較大的代表行業之一,為了達成綠色環保目標,應滲透環保理念到實處,選擇先進的環保技術和材料,代替傳統能耗大、污染大的主流材料,打造經濟效益和環保效益并存的工程項目,沖著低碳方向發展[1]。(2)減少資源耗量。經濟社會迅猛發展,工程項目建設力度不斷增強,大量新式建筑涌現。土木工程具體施工中,建筑材料用量較多,消耗資源問題嚴峻,如何改善這一問題,應遵循相關準則選擇合適的環境保護措施落實到土木工程施工中,構建節能環保的工程項目。相較于傳統施工技術和理念,推行節能綠色環保技術,土木工程的資源損耗可以節省50%。同時,滲透節能環保理念到各部門,改造舊建筑,合理選用環保材料達成節能減排目標。(3)維護生態系統平衡。土木工程施工對環境的污染破壞尤為鮮明,受政府以及各界人士高度關注,不僅污染生態環境,還會一定程度上降低周邊居民生活質量。項目進行中,所產生的煙霧、灰塵、噪音、廢水和固體廢棄物,未經有效處理直接丟棄,會污染大氣、土壤和水環境[2]。所以,在工程建設中應用節能環保技術,力求不影響工程質量和安全前提下,減少污染物排放量,創設便于人們生活的環境,維護人們身體健康,推動經濟和環保同步發展。
2土木工程施工中節能環保技術踐行的不足
2.1節能設備匱乏
土木工程施工中節能環保技術的踐行,是迎合時展潮流的具體表現,人們開始高度重視節能環保的重要性,但是現有技術水平限制,具體施工中節能設備的應用有所匱乏,環保效果不符合預期。如果節能設備匱乏,會阻礙節能環保技術的實施應用,更有很多單位為了減少施工成本,選擇老舊設備,不僅無法提高效率,還會造成不同程度的資源損耗[3]。
2.2建材性能不高
當前建材市場發展中,環保材料與類型得到了顯著改善,土木工程中選擇的材料性能不如優質材料。高能的綠色環保材料,環保性能遠遠優于傳統材料,但是成本普遍高于傳統材料,所以很多土木工程施工中仍然多數為傳統材料,否則將會出現預算超支問題。所以,如果材料不符合環保要求,則無法保證工程能耗,環保效果偏離預期目標,不僅造成資源損耗,還會影響到工程整體施工效果。
2.3現場管理措施不合理
在土木工程施工期間,節能綠色環保技術的實際應用,離不開配套管理措施的支持,現場管理措施的落實,應綜合考量各環節對節能環保施工的不良影響。但是,很多施工單位所選擇的節能綠色環保技術運用不當,現場管理作用發揮不充分,各部門工作開展發生沖突,埋下了一系列風險隱患[4]。
3土木工程施工中節能綠色環保技術應用途徑
3.1選擇節能環保高性能材料
結合土木工程特性,施工期間不可避免出現大量廢棄物,影響材料應有價值,阻礙后續環節開展。應深入市場調查,選擇高性能的節能環保材料,對材料針對性處理,廢渣轉變為可循環利用的材料,如廢棄的磚塊、碎石篩分后用于砂石原料,實現資源的良性循環。篩分大塊石塊,應用到地基中,將廢棄物應用到合理用途,提升資源利用效率同時,減少能耗和施工成本。所以,施工單位需要順應可持續發展趨勢,預測建筑業未來發展方向,注重先進施工技術和材料選用,打造環境友好型建筑工程[5]。
3.2選用太陽能技術
太陽能屬于清潔可再生資源,是代替傳統材料的主要能源之一,土木工程施工中應用太陽能技術是必然選擇。太陽能資源是可再生的,不會對環境產生廢氣、廢水和固體廢棄物等污染,持續使用,契合節能環保理念,憑借獨特的優勢已經在土木工程中廣泛應用。較之傳統技術,太陽能技術可以實現資源高效利用,減少化石燃料耗量,空氣污染物含量隨之下降,是改善大氣污染的有效措施。基于此,把握太陽能技術應用要點,以及環保特性,大力推廣技術在土木工程施工中,全方位減少建筑物能耗[6]。
3.3運用高效的門窗構造工藝
建筑物門窗安裝中,依據標準要求選擇合適的密封條,這樣在減少空氣滲透同時,還可以減少室內取暖能耗。玻璃是門窗關鍵所在,選擇高性能中空玻璃隔熱性能更高,最大程度上避免熱量傳遞。鋁合金門窗抗壓、抗風能力較強,耐水泡,選用隔熱型的玻璃,可以減少聲音傳遞,隔音效果和隔熱效果良好。此外,土木工程中選用此種高效門窗工藝,可以在冬季減少空氣進入室內,夏季減少熱空氣入內,營造舒適的室內環境。另外,現場材料運輸中要盡可能遠離聚集人群區域,避免揚塵污染環境,影響住戶生活質量。
1.1原理。生物過濾法指的是,讓我們所收集到的廢氣通過滿是微生物的填料(也就是我們常說的固體載體),并且要求在適當的條件下,氣體物質首先被固體載體所吸收,之后被微生物分解,這樣廢氣的除臭就完成了。完成物質轉換這一功能的就是微生物,其成長和培育需要充足的有機養分,因此,填料內就需要擁有充足的有機成分,要想微生物具有較高的活性,那么必要條件就是需要一個很好的生存環境,因為微生物生長的環境直接影響了微生物的生長與繁殖,所以,在會改變微生物生長環境的情況下就應該注意其生長環境的溫度、含氧量、濕度等問題。
1.2填料選擇。固體載體需要滿足:可以在填料中培養的微生物種類要多,填料自身擁有較大的表面積、無異味、結構較為均勻、不易老化、吸水性強,填料的材料需要性價比高,保養起來容易,營養成分既豐富又搭配合理。我們常見的填料有:塑料、纖維性豐富的物質、干的草和樹皮等等。
2水體處理
在我國目前最有效的并且是最常用的處理污水的方法即生物膜法和活性污泥法。
2.1生物膜法首先將帶有著從水中得來的有機物的生物膜放入好氣層,讓其進行好氣分解,接著,再將生物膜放入厭氣層,讓厭氣菌將之分解,然后,流動的水層會把老化掉的生物膜沖掉,這樣新的生物膜就會再次生長出來,不斷的反復上述過程,就可以將污水進行凈化了。這就是我們所說的生物膜法的工藝流程。生物膜法的優勢:(1)對水的質量和溫度的變化適應性較強。(2)擁有姣好的硝化功能。(3)污泥的含量較小,方便固體和液體的分離。(4)動力方面的性價比較高。
2.2活性污泥法活性污泥法是指用微生物將廢水中的生物進行處理的方式。我們所使用的活性污泥包括好氣性的微生物和無機有機物所生成的微生物,這種微生物是一種易與水分離的黃褐色物質。微生物是用來對污染物質進行降解的主要物質。細菌、真菌等可以從可溶性有機物中直接的獲取營養物質,而微型生物則不行,在這一過程中起到關鍵性作用的就是腐生性的微生物。另外,也存在著可以為原生動物等提供所有有營養的微生物。
2.3生物及生態的修復這種技術的目的是為了讓水體得到凈化,其中的媒介是微生物和其他的一些生物,其方式是通過移動、改變和降解。重新構建了并且恢復了水體中的生態系統。蘆葦床系統是利用性價比較高的各種水生以及半水生植物的處理污水的研究中效果最好的一個。這種修復技術因其獨特的優勢,如今已經成為了水污染處理和富營養化治理這兩方面的重要的發展方向,其優勢包括:性價比高、處理的效果明顯、耗能較低、向水體中投放藥物不會出現二次污染。
3污泥以及土壤當中的金屬的處理
3.1微生物法污泥和土壤中的重金屬可以依靠微生物法有效地去除。在去除重金屬時PH值至關重要,并且在加速污泥和土壤中的重金屬形式的轉變還需依靠微生物的獨特的特性,即其代謝和吸附特性等。
3.2植物的修復這種技術是通過將植物對污染環境進行降解一種方式,其媒介是植物本身以及多種微生物,這一技術擁有很多的優勢,它簡便環保,只要是土壤符合要求就可以使用這一技術。這一技術的類型有四種:植物的根系的過濾、植物的穩固性的過濾、植物的提取的過濾以及植物的揮發性的過濾,其依據是植物本身所具有的特性,植物的穩固性過濾中,主要是依靠有一定抗金屬的植物來降低土地中的金屬元素,令重金屬減少了進一步擴散污染環境的概率;植物的提取是通過超累積植物將重金屬從土壤當中提取出來,然后收取地上的部分進行統一處理,之后繼續種植這一類植物,不斷地循環往復。依靠植物的揮發性進行過濾,其媒介是植物的根系,作用為吸收金屬元素來減少土壤中的污染程度,其過程是通過將金屬元素氣化到空氣中,依靠植物的根系進行過濾是通過浮游水生植物將水中的重金屬吸附作用來降低水中的污染程度。
3.3生物的消解應用生態學是污水處理技術的一個基礎,現今的城鎮中所使用的都是這種污水處理技術,其中的不可缺少的物質是微生物以及蚯蚓,這樣做的目的就是人工的加長生物鏈,同時加長了污泥處理的時間,令污水中的污泥。
4結語
關鍵詞:航道疏浚;環保;技術措施
中圖分類號:U616 文獻標識碼:A 文章編號:1006―7973(2017)03-0055-02
目前,隨著時代的發展,我國對外貿易年年增長,各大港口的吞吐量也越來越大,這其中,對各港口的入港航道通航能力及附近水域情況要求也急需擴大。航道疏浚是針對航道內或附近水域底面的泥土,砂石進行開挖,并對疏浚上來的泥土、砂石進行科學處理的工程。通過對航道底面的開挖,達到擴大航道通航能力、改善航道附近水域情況的目的。然而,航道疏浚作為一項周期長,工程量大的作業,施工過程中也容易打破原有航道的生態平衡,造成水體的生態破壞。在新時期下,綠色環保作為一項時代要求,航道疏浚工程也需以環境保護為原則及基礎。
1 航道疏浚對環境的影響
航道疏浚工程通過船機設備對航道底層進行開挖,免不了對底層已經沉積的泥土、砂石進行松動,這些沉積物中含有大量的有機鹽、水生植物及動物殘骸等,挖掘松動會導致其不斷浮出,擴散于水體中。原本已經處于相對平衡的生態系統會因為這些有機物的浮出發生變化,當有機物的釋放超過原有生態系統自己可吸收的范圍,則會打破原有的生態平衡。這些多余的有機物在水里會加速一些藻類植物繁殖,造成水體透明度降低,水質發生惡化從而影響水中植物的光合作用,導致其大量死亡,這樣一來,靠食用水中植物為生的動物則會逃離水域或直接死亡,產生惡性循環。
航道疏浚施工過程中,除了會造成底層有機物的浮出外,挖掘產生的無機物的翻動再下沉也會導致水體生態平衡的失控。船機進行挖掘的過程中,松動的無機物如砂石等,會懸浮于水體而后再沉淀,這樣航道底面的水生物就有可能被懸浮又落下的砂石等無機物掩埋,對水生物的生長及繁殖造成嚴重影響。通常,離船機施工區域越近的區域,造成的無機懸浮物越多,對水體生物的影響也就越大。
上述兩點影響從航道疏浚施工過程中沉積物松動的角度分析對水體環境造成的傷害,但在實際施工中,航道疏浚所依賴的船機設備本身對水體環境也會造成一定影響。施工船舶在生產中發出的噪音,向大氣排放的廢氣及向水中泄露的燃料機油、生活廢水等都會對水生物造成影響。特別是在一些珍稀動植物保護區,如珠江口的白海豚保護區內,施工船舶進行航道疏浚作業時,則必須避開白海豚的繁殖期(每年的4-8月份及夜間),亦是為了避開船舶設備對白海豚造成的繁殖傷害。
此外,對于航道疏浚土的處理方式,也會對環境產生一定影響。航道底層沉積物若是以污染物居多,則使用拋泥方式運到其他水域,必然導致其他水域受到污染;而若是以吹填的方式吹至陸地,則這些疏浚土的污染又會轉移至陸地,對吹填區周邊的生態環境造成影響,這樣會導致水體和陸地的雙重污染,從環保的角度考慮,必須全面考慮航道內的施工船舶的類型及疏浚土的處理方式。
2 航道疏浚工程中可采取的環保措施
基于綠色、環保的時代要求,航道疏浚工程中需要全面的應用綠色環保新技術,在不破壞原有水域生態的前提下,保證疏浚工程的正常進行。在施工過程中,也需要針對不同的工況、時間選擇相應的環保技術措施,盡可能的達到在不影響施工效率的基礎上,實現環保的要求。
2.1 開工前針對環保要求采取一定的施工措施
開工前,對施工水域可能存在的污染源進行排查,了解航道底層沉積物的構成,有針對性的制定相應的施工技術方案。應在所有調查資料的基數上對水滴沉積物進行測算,再對航道疏浚的各環節工作進行研究制定,將航道疏浚的規模、范圍以及方法進行一一制定、劃分。另外,針對水生物的繁殖周期對航道疏浚工程的施工時間做出相應調整,盡量避開水生物的繁殖季節,根據經驗得知,由于冬季大多數水生物已遷徙離開,一般航道疏浚的最佳施工時間選擇冬季最優。
2.2 選擇合理的施工方法
施工船舶在進行航道疏浚時,應減少航道底層的攪動次數,防止沉積物中的有機鹽及無機物加劇擴散。這對船舶施工即要求嚴格按照設計要求控制好挖掘深度與精度,盡量減少掃淺次數,避免返工;若使用耙吸船進行疏浚作業,則采用水下溢流、安裝環保耙頭等方式減少對水體環境的影響;挖掘的泥土砂石通過運泥船、管線等方式運輸時,則應前期對其進行密封性檢查,防止漏泥;在環保要求嚴格的區域,還可通過在疏浚區、蓄泥坑等位置設置防污屏、防污簾等措施,減少施工污染的范圍。
2.3 對疏浚土進行科學的處理
水域中沉淀在底層污染物的厚度通常為10-15cm,保持在1m以內。通常處理疏浚土的方式有拋泥及吹填,這兩種方式在處理底層沉積物的同時也帶來了問題。拋泥的處理方式成本低廉,但會造成水體渾濁,沉降后的泥土會嚴重影響水底生物生長。尤其是部分施工船舶為節省成本進行偷拋等作業時,很可能對漁場等生長區域造成不利影響,帶來經濟損失,為此,世界上有些國家已經開始明令禁止施工船舶進行拋泥作業;吹填的處理方式雖然減少了水體污染程度,吹至地還可進行二次利用,相比于拋泥是一種綜合性的處理方式,但仍然會帶來環境問題。由于水下的泥土含水率較高,吹填至陸地時地基普遍軟弱,如需進行后期開發應用,則還需進行軟基處理等措施固化地基;再者,水下泥土若含有污染物,則吹填至陸地時易對吹填地周邊造成二次污染。
其實,水底的沉積物大都含有豐富的礦物質,是一種良好的再生資源。若將其進行封閉式的堆放后集中處理,進行資源的開發再利用,則既能避免了環境污染,又能產生新資源。目前疏浚土的再利用的主要領域有建筑材料,農林利用等。
2.4 使用環保型疏浚設備
在航道疏浚中,不同的疏浚船舶設備對航道底層的攪動程度不盡相同,對水底泥土的擴散控制能力也不同,繼而導致施工附近水域的污染程度不同。耙吸船、絞吸船和抓斗船作為一般疏浚工程的主力軍,均有相應的改造措施或技術改變,例如耙吸船使用設有渦流防護罩的環保耙頭,降低挖泥引起的渾濁度、進行水下溢流;絞吸船采用圓盤式、鏟吸式和螺旋式環保絞刀;抓斗船使用全封閉防漏抓斗,使泥斗在提升的過程中沒有泄露等。目前,國際環保疏浚設備的研發歸納為2大類:①利用原有的挖泥船進行改造,以滿足環保施工的要求;②專用的環保型疏浚設備。目前較為先進的是采用絞吸式挖泥船配合環保絞刀使用,這類疏浚船舶大都采用DGPS精確定位,大大提高了疏浚精度,可減少沉積物的懸浮及釋放至水體的污染物。
2.5 加強項目管理人員的環保意識
環保理念作為一種抽象的意識形態,包括人們對環境保護的認知水平及程度,需要依靠人的主觀能動性去完成,上述環保措施也均是以管理人員的環保意識強與否決定實行環保措施的優與劣。平時,項目管理人員需經常性通過環保培訓、環保講座等方式去加強自身環保意識;同時,公司管理層的培訓機構也需將環保作為和質量、進度和安全同等重要的地位,通過宣傳手冊、幻燈片展示及視頻資料等方式,放入培訓內容里,對員工進行環保意識的增強。
目前,建設單位在進行航道疏浚工程招標時,也越來越多的重視起環境保護的概念,例如,要求施工單位進行專門針對環境保護的施工技術措施,其編寫施工組織設計時,將環境保護作為單獨列出的一個環節突出顯示,進行專門的環境監理招標等等。這些都是強化項目管理人員對環境保護重視程度的有效措施。
3 結語
在越來越追求綠色環保的新時代,在以增加通航尺度為目的的工程疏浚項目中,也注意分析疏浚對周圍環境可能帶來的環保影響,并采取必要措施,減少影響尺度。航道疏浚工程以往只追求質量和進度的觀念需要與時俱進,在航道疏浚施工中結合環保理念,能夠在實現生產良好效益的同時,達到環境保護要求,推動我國航道疏浚事業穩健、綠色發展。
參考文獻:
[1]王冶.環保理念下的港口航道疏浚工程淺析[J].珠江水運,2015.8
關鍵詞:水利項目;建設方案;節能環保;存在問題;節能技術施工
1項目背景
文中以萬安水利樞紐項目為研究對象,該項目屬于大型水利樞紐項目,其所控制流域范圍為63231km2,是位于贛江干流上的綜合性水利工程項目。該項目將實現防洪功能、發電功能、航運功能、灌溉功能等的結合,造福該區域的社會大眾。該水庫的正常蓄水位設計為46.2m。防洪水位為48m,該水庫的整體庫容為11.85億m3,防洪的庫容量為6.2億m3。該水利項目的船閘為1000噸級,其防洪標準為200年一遇,電站裝機35萬kW,通過對水利項目的建設,可以有效改善區域上游的航運環境,能夠為下游的幾十萬畝農田提供豐富的灌溉水源。該項目預計投資為9932.12萬元,
2節能環保技術概念
在水利項目施工中,為了提高綜合效益,必須全過程貫徹節能環保理念,提高項目節能標準,促進項目資源的循環性利用,提高項目建設的環保性,實現各類節能環保技術、裝備的應用,提供一系列的優良服務,以響應國家節能環保的發展要求。在水利項目施工中,節能環保技術涉及材料選擇因素、地質選擇因素、技術選擇因素、施工技術要素等,在節能環保技術的應用過程中,必須遵循節能技術施工的原則(見表1)。在節能環保技術的應用過程中,必須明確水利項目管理組織的構成及職責狀況。組織機構構成及各自職責如圖1所示。在節能環保技術的應用過程中,必須充分優化原有的施工框架,進行節能技術施工理念的應用。節能技術施工體系如圖2所示。
3技術推廣價值
(1)節能環保技術的應用,提高了水利工程項目資源的利用率。節在水利項目建設中,充分利用各類節能技術勢在必行。通過恰當性技術手段的應用,可以降低水流的污染指數,提高環境保護系數,實現當地生態系統的有效性保護。在水利項目施工中,環保節能技術的應用實現了各類新環保材料、技術等的應用,降低了施工實踐中,各個施工要素對環境的污染率,提高了工程的建設水平,建設成本得到有效性的降低。(2)水利項目節能環保技術的應用,遵循了節能技術施工的理念,符合了當下循環經濟的發展要求,符合了國情的發展要求。實現了對社會自然資源及社會資源利用率的提高。在保障一定經濟效益的前提下,對自然資源、社會資源等進行有效性利用。在項目實踐中,比較常見的節能技術包括太陽能技術及風能技術,這些屬于再生能源技術,而水源是不可再生的,循環經濟視角下,水利節能技術實現了對珍貴水資源的循環性利用。提高了水資源的利用效率,真正滿足了項目節能環保建設的要求。水利項目是基礎經濟項目,只有進行節能技術的應用,解決污染問題、資源浪費問題,才能真正提高社會經濟的發展速度。
4技術應用問題
(1)該項目有的管理者的節能環保意識較差,注重經濟效益,而忽略環境效益,這不利于該項目區域的長遠性發展。水利項目建設的根本目標是穩定社會秩序,促進社會經濟的穩定發展。但在項目新型節能技術、環保技術等的應用過程中,有些管理者鼠目寸光,不能從長遠考慮附近區域居民的切身利益,其工作管理思維比較落后,嚴重影響該項目區域循環經濟的有效性發展。(2)存在招投標制度不完善的問題。在招標過程中,沒有將節能技術施工技術作為招標考核的標準,導致有些施工單位依舊應用傳統的技術展開施工,這不利于提高新型節能技術的應用效率。
5技術應用
5.1節能技術施工準備工作
在項目設計應用中,必須提高水利工程的自排水平。從根本上說,水利項目是運作比較復雜的運水技術,在項目應用過程中,其會耗費大量的人力、物力、財力等。為了減少項目成本,實現施工資源的節約,必須遵循一次性投資的原則,提高水利項目的自排能力。做好項目建造的探測及準備工作,就當地地形展開分析,觀察其是否可能出現洪澇問題、堤壩淹沒問題等。根據項目的運作狀況,及時做好相應的防范措施,保障排水環節及蓄水環節的協調性運作。在節能環保技術應用,應做好水壓勘測工作,減少可能的隱患問題。
5.2新材料的應用
應進行泵閘的合理應用,做好泵閘的設置工作。在泵站設計中,需要充分考慮到本區域的氣候變化狀況、雨水量大小狀況、地勢分布狀況,減少可能出現的工程危害問題,提前做好準備。實現節能技術施工方案的優化,實現資料的節約,提高資源的利用水平。積極進行新材料、新工藝的推廣,提高材料的合理應用率,減少材料消耗量。應根據具體施工狀況,特別是施工進度狀況、材料周轉狀況、庫存狀況等制定科學性的采購方案,避免一次性采購過多。做好施工周轉材料的保養及維護工作,避免出現現場存放條件不合理性的問題。積極做好施工預算,真正做好限額領料,控制好材料的消耗度,制定及落實可回收再利用物資清單,提高廢料利用率。在施工所需臨時設施建設方面,需要積極進行循環、可拆卸材料的應用。實現建筑材料、廢水等的循環性利用。在施工現場遵循水資源保護原則,避免在施工現場抽取地下水,防止污染。實現鋼筋原材料等的優化搭配,減少資源損耗率,做好混凝土的準確報量工作,減少混凝土的損耗水平。針對二次結構、裝修用的石子、砂、水泥等按照計劃進行供給,避免超出標準的材料用量,建立資源回收小組,做好零散材料的回收利用工作。在節能環保技術的應用過程中,需要進行節能設計理念的推廣,積極利用信息技術進行施工項目資源的利用及調度,做好科學的節能環保計劃設計工作,利用數字化技術對水利工程建設展開指導,實現對當地水量的有效性勘測,就降水量狀況等展開分析,做好工程建設的科學性制導工作。
5.3設備及新技術的優化應用
在用電設備、施工資源應用等方面,需要推廣節能環保理念。比如在用電設備方面,積極應用節能技術,減少對周邊環境的污染。在施工管道材料選擇方面,根據實際施工情況,進行用電設備材質的選擇,選擇最合理的應用方案。在水利項目施工實踐中,必須不斷優化節能環保技術結構,要不斷更新環保技術的應用原則,實現技術應用結構的創新,做好節能環保技術內部結構的完善及優化工作,提高新型節能環保技術的實用性,充分滿足當下水利工程項目的施工要求。比如在水泥攪拌程序中,進行新型水泥攪拌器的應用,這種設備具備良好的運作效率,資源環保性水平較高,能夠有效減少粉塵的出現,降低對周邊環境的生態污染。環保型水泥攪拌器如圖3所示。又如在局部施工結構設計中,實現鋼筋施工結構的優化,施工材料結構的優化如圖4所示。在辦公應用環節,進行太陽技術的應用,太陽能技術應用如圖5所示。進行節能技術植被混凝土技術的應用,進行天溝及水溝的修建,清理坡面,然后進行復合網的鋪設,輻射20mm的鋼筋復合網,構造出鋼筋植被混凝土,按照1.5m×1.5m的范圍進行較差錨固,將錨桿長控制在80cm,攪拌這類混凝土,噴射植被混凝土,然后進行無紡布的覆蓋。按照比例做好混凝土土料的制造工作,進行各類材料的攪拌,混凝土干料成分如表2所示。
5.4效益分析
在該項目環保技術應用中,需要采取積極的用水計量管理工作,進行各施工階段用水量的控制。在施工機具、設備等的應用過程中,應進行循環用水裝置的應用,采取積極的節水技術,確保機械、設備保持低耗、高效的狀態。精確定料,避免浪費,做好料頭的合理性利用工作,按照計劃進行采購,深入裸泳領用機制,積極回收及利用各類廢料,做好揚塵污染控制、水土污染控制等工作。采用節能技術后的投資增加額如表3所示。
關鍵詞:給水方式;變頻供水;供水方案
基于計算機技術、變頻技術與水泵機組組合的新型機電一體化變頻供水方式,通過變頻器對水泵電機轉速的調節,使管網保持了穩定的供水能力滿足了人們對供水的不斷需求,近年來,已被城市和生活小區等廣泛采用。但實踐表明,對于用水量過于集中的公共建筑,變頻供水存在著如供水可靠性差,調節水量小,易造成停水等問題,節能作用也值得分析探討。
一、變頻供水的調節水量
給水方式中,采用水泵加高位水箱聯動方式水箱是給水系統儲存、調節流量和穩定水壓的設備,水箱的生活貯水量不小于最高日用水量的12%最低不小于6m。變頻供水這種無水箱的給水方式,盡管水泵的出水流量是按照給水系統的設計秒流量確定,但由于無流量調節設備,總體來講,其水量的調節很有限,對用水量相對集中的建筑,在供水的可靠性方面很難保證。
例如,某高校對3棟12層的教學樓、學生公寓和圖書館共采用了1套變頻供水系統,因學生作息習慣,造成了學生公寓、教學樓等用水十分集中且用水量較大。而且,學生用水時間性很強,其它時間用水量則趨于平衡。該運行中經常出現教學樓在學生課間休息等集中用水時段高層缺水現象,但學生公寓因利用了高位水箱進行水量調節,供水比較穩定。為此,教學樓改用了高位水箱后,缺水現象得到了很大改觀。其原因分析除供水管徑小,用水設備采用自閉式沖水閥當量qg= 6.0太大等,缺水主要原因是調節水量小造成的。由此可見,變頻供水保證率不高,不適于用水量過于集中的公共建筑。
二、變頻供水的節能
以多層建筑給水方式為例,當外網壓力能滿足時為直接給水,當外網壓力不能滿足時采用設水箱和水泵的聯合給水及變頻水泵直接給水等。變頻給水將水泵加水箱的聯合給水方式中的水箱取掉,用變頻水泵直接供水到各用水點,但沒有利用城市管網的壓力,原來利用城市管網壓力進入水箱里的那部分水,必須經水泵提升,增加了水泵的負擔,增加了電能的浪費。但相對于水箱水泵聯合給水方式來說,降低了建筑的造價,運行費用也低。
變頻供水的水泵流量是按照室內給水水力計算中的設計秒流量計算的,而水泵和高位水箱聯合供水時水泵流量考慮到最高日最大小時流量,由此選擇出水泵流量。二者之間,水泵流量相差甚遠,由此帶來的電機功率的能耗也相差甚遠。例如,某住宅樓為13層,低區(1N6層)供水采用市政管網壓力直接供水,對高區(7~l3層)供水進行核算,其結果為設計秒流量q 5.661/s=22.37t/h;最大小時流量為4.7t/h。當供水方式選用變頻供水或者水泵加高位水箱聯合供水時,可以看出,變頻水泵的流量是水泵加高位水箱聯合供水流量的22.37/4.7=4.75倍。因水泵流量的不同,所選擇的水泵電機的功率的不同,其能耗將可想而知。
變頻供水節能是對比無高位水箱(水塔)供水而言的。因為水泵加高位水箱供水方式其進入水箱的供水管網的勢能是固定不變的。所選用的水泵能保證始終保持在最佳點(高效區)運行,水泵的效率最高。因此,目前對于用水量過于集中的公共建筑首選的供水方式仍是水泵加高位水箱,一般不宜采用變頻供水。
三、變頻給水改造中的誤區
給水管網每日24h的用水量是不均勻的。為了保證用水的可靠性,初期選用的2臺大流量水泵的選擇都是按最不利條件進行,即按最大小時流量和揚程選定。特別是晚上,水泵常處于小流量下工作,經常出現“大馬拉小車”的工況,泵功率浪費嚴重。所以原有的水泵增壓給水系統的變頻改造中宜采用多臺泵的組合供水,而不是將原有的水泵采用變頻器進行簡單的控制就行了。在空間情況允許時,水泵的臺數的應根據實際用水時段的用水量確定,可以選用2臺水泵或3臺水泵變頻循環的形式,但水泵臺數過多,其投資費用偏高。
水泵調速的范圍是有限的,一般為100%~75%,超過此范圍將達不到節能的效果。對于常用的離心泵而言,變頻供水在小流量時由于要保證系統的壓力,其運行轉速約為工頻轉速的80%,運行功率約為額定功率的60%,消耗的功率約為相同大小恒速泵額定功率的1/4或更小,同時水泵效率下降比較大。例如,當變頻供水的功率為120kw,在小流量時,變頻泵實際的消耗約為1/4x120=30kw,其輸出功率接近于零,純屬無功消耗。
對于水泵在晚上或間隔時間較長時段的小零流量狀態,若場地空間允許,宜采用關閉變頻器及其它泵,直接啟動輔助小泵的控制供水,或者采用變頻泵自動睡眠和自動喚醒控制供水,以維持系統運行的效率較高,達到節能的目的。同時水泵的選型,應選用制造工藝較好的水泵,盡量保證在合理的調速范圍內,效率變化不大。
供水管網中,水泵的壓力是用來克服供水系統管線的沿程水頭損失以及提供管網的壓力的。因此,變頻供水系統適用于管網壓力變化越大越好,用水量規模越大,沿程水頭損失就越多,變頻供水的綜合性能就越明顯,越利于系統的節能。所以變頻供水不是對所有的供水系統都適用。例如,對于1~2棟住宅的供水不宜于采用變頻給水。
變頻供水系統與普通供水系統對同一供水管網而言,變頻給水通過水泵調速直接供水到戶,水泵的工況點是變化的;而后者水泵的工況點是固定的。因為變頻給水的水泵在調速運行后的大部分時間內效率都比工頻運行時有所下降。因此,普通供水系統在同樣的供水量下的能耗應該比變頻恒壓供水系統小。
四、結束語
節約型建設勢在必行。供水方案的確定應根據供水可靠性、投資和能耗、運行和維護管理、外網供水能力等因素綜合評估,因地制宜,選擇恰當的供水方式,真正實現經濟、合理、安全的目的。
參考文獻:
[1]李鐵柱.建筑給排水工程環保問題初探[J].科技創新導報.
關鍵詞: 環保工程 水處理 超濾膜技術
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
前言
超濾是一種加壓膜分離技術,它是由高分子材料采用特殊工藝制成的對稱性半透膜。即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。通常,凡是能截留分子量在500以上的高分子膜分離過程被成為超濾膜。超濾過程為動態過濾,分離是在流動狀態下完成的。溶質僅在膜表面有限沉積,超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡,且通過清洗可以恢復。超濾裝置一般由若干超濾組件構成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。
一、環境工程水處理中的超濾膜技術
1、使用雙膜凈水處理技術
雙膜凈水處理技術即使用雙層過濾膜或結合反滲透與過濾膜進行凈化處理的技術,采取雙膜凈水處理技術可以有效解決原水中鹽度及水硬度過高的問題。我國目前已經存在很多地區,使用該項凈水處理技術,例如鹽度較高的沿海地區及一些水環境受到污染,水硬度相對較高的地區。過去在自來水生產中采用的傳統凈水處理技術,不能適應解決現在原水中存在的一些水污染問題,生產的水質不能滿足城市飲用水的需求,因此,采取雙膜凈水處理技術。雙膜凈水處理技術和傳統的凈水處理技術相比,增加了超濾及納濾凈水膜或反滲透處理工藝流程,這樣在水源處抽取的水原料經過超濾裝置處理后直接進入到清水池中,還有一部分水原料經過反滲透處理進入清水池,經處理后的水混合、加工,最后向城市提供的飲用水水質較好,有一定的硬度。
2、圍繞超濾進行的短流程凈水處理技術
圍繞超濾進行的短流程凈水處理技術指的是將多道凈水處理工藝集中到一起的凈水處理方案,在我國環境工程水處理中有很多應用實踐。使用該凈水處理工藝需要有較好的取水水源,保證抽取的水原料有較好的水質;使用優點是可以不受到自來水處理廠規模的限制,既可以對現有的舊的自來水廠進行改造,也可以在此基礎上進行新的自來水廠建設。不同的地區在使用該項技術的時候,需要根據本區的具體特點進行凈水處理工藝的適當調整。例如,對于有些地區在水源處抽取的水原料有很高的質量保證,但是水中含有許多微生物,嚴重影響自來水廠出廠水的水質。一般對于這種情況,我們采取混凝加超濾膜凈水處理的短流程處理技術進行凈水處理,在原有的自來水廠凈水處理設備基礎上進行部分改造,縮短凈水處理工藝流程。此外,該項精水處理技術使用的超濾膜通水量比較低,超濾膜一側的水壓差較低,有效的減輕超濾膜對原水的污染。超濾膜使用過程中不用長期進行清理,延長了超濾膜的使用時間。同時,這種凈水處理技術對自來水廠出水裝置進行改造,使得直接利用現有的設備進行出水,節約自來水廠生產、運行的成本。
3、超濾直接替代過濾處理技術
采用超濾凈水處理技術替代傳統的通過過濾的方式實現水的凈化處理,改善自來水廠輸出水的質量。使用這種凈水處理技術需要能夠在比較優質的水源處取得水原料,原水中含有較少的有機物質,而且氨氮物質含量比較少。例如,有些新建的自來水廠,原水中含有比較少的渾濁物質,有較多的藻類植物等,自來水廠需要對原水進行凈化處理,但是自來水廠可利用的建筑面積相對較少,一般我們會采用此種工藝進行水的凈化處理。使用超濾膜凈化處理替代傳統的過濾凈水處理,減少了精水處理技術所使用設備的占用面積,減少了凈水處理工藝的工藝過程,可以利用較短的時間,實現對原水的凈化處理,去除水中藻類植物等,有效地提高水的質量。
針對有些地區原水溫度較低,水中含有少量的膠體物質及原水的渾濁度不穩定情況,會采用高密度沉淀和超濾結合處理的凈水處理工藝。在原有的凈水處理廠的基礎上進行的擴建和直接進行自來水廠新建相比,減少了資金的投入,能夠利用較低的成本獲取更多的效益,提高自來水廠供水的質量,在環境工程水處理中使用超濾膜凈水處理技術能夠去除水中異味,保證水的安全,同時各個凈水處理工藝流程縮短,減少環境工程水處理廠的占地面積,使得進水處理的成本降低。
二、廢水處理中的超濾膜技術應用
據超濾膜各項特點,無論在生活污水還是在工業廢水中都得到廣泛應用。
1、生活污水處理
城市污水處理廠廢水,可采用膜生物反應器(MBR)技術進行處理,處理后的水質較好,可用于中水回用,且反應器占地面積小,設備投資低。可廣泛應用于小區中水回用。
2、含油廢水的處理
含油廢水存在的狀態分三種:浮油、分散油、乳化油。前兩種較容易處理,可采用機械分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術處理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起同樣作用的有機物,油分以微米級大小的離子存在于水中,重力分離和粗粒化法都比較困難。超濾膜能達到目的,它使水和低分子有機物透過膜,從而實現油水分離。例如,油田含油廢水中通常油量為 100~1000 mg/L,超過國家排放標準(<10 mg/L),故排放前必須進行除油處理應用中空纖維超濾技術,在操作壓力為 0.1MPa,污水溫度 40℃時,膜的透水速度可達 60~120L/(m2?h),可將原油 200~1000 mg/L 的廢水處理后達到環境排放標準。
3、食品工業廢水處理
食品工業中牛奶、飲料、淀粉、酵母、豆腐、肉類等加工過程中形成的廢水,含有大量的蛋白質、淀粉、酵母、乳糖及脂肪等,都有一定的回收價值,而這類廢水中的 BOD 和 COD 又較高,會對環境造成污染。用一般生化法較難處理,且無法回收其中有用的物質,用超濾法可以實現回收利用又達到凈化廢水的目的。如采用中空纖維和管式超濾裝置處理蟹加工廢水時,入口壓力采用 0.18 MP,出口壓力采用 0.12MP,濃縮倍數可達十倍,20 L 廢水濃縮液經離心干燥可獲得 180 g 的干燥固體、含 40%的蛋白質和23%~45%的脂肪。
4、電鍍廢水
電鍍廢水的用水量高,其中的氰化物、六價鉻、鎳、銅、鋅、鎘等重金屬離子具有很強的毒性,對人、動物和農作物等都會造成嚴重的危害。電鍍廢水的特點是可生化性小,且里面的金屬離子難以被微生物吸收。目前國內外治理電鍍廢水使用技術中,利用鐵氧化法處理電鍍廢水,雖然原料方便和價廉,但是出水色感差、污泥量大。利用電解法處理電鍍廢水,處理效果雖然較好,但是投資較大、耗電較多,處理成本持高不下。采用超濾膜和反滲透膜連用可以使鍍鎳廢水中的電導率、鎳、硝酸鹽和總有機碳的去除率分別為97%,99.8%,95%和 87%,通過超濾膜作為預處理,反滲透膜的污染明顯減少,并且反滲透膜的通量能提高 30%~50%。
5、造紙廢水的處理
造紙廢水處理堿回收中應用最多的是燃燒法堿回收,此種方法不僅不經濟,還沒有對有用的物質進行回收。超濾應用于造紙廢水中,主要是對某些成分進行濃縮并回收,而透過的水又重新返回工藝中使用,主要回收的物質是磺化木質素,它可以再返回紙漿中被在利用,這樣就能創造較大的環境效益和經濟效益。
結束語
總之,為了控制超濾膜的污染需要消耗大量的能量以維持原料液的循環,這正好推高了超濾膜的運行成本,限制了它的進一步普及應用。因此,研發和使用更耐污染的和強度更高的超濾膜組件,設計簡單的自動化反沖洗系統和耐污染的超濾膜成了必須要解決的當務之急。
參考文獻
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