論航天產(chǎn)業(yè)與水環(huán)保的發(fā)展

PAGE飛行器動力工程與水環(huán)保航空航天領(lǐng)域作為國家的高端產(chǎn)業(yè)，在綜合國力方面的作用極其重要，作為大規(guī)模的高科技產(chǎn)業(yè)，其涉及領(lǐng)域極其廣泛。與水環(huán)保也有著諸多聯(lián)系。首先，在航天領(lǐng)域中，太空站和宇宙飛船中對于水的利用和處理是航天員生存的重要方面，集中了相當(dāng)多的高新科技成果。在載人航天器生命保障系統(tǒng)中，有一個部分稱為“水的供應(yīng)和處理分系統(tǒng)”，是主要負(fù)責(zé)供給航天員生活和衛(wèi)生用水并回收和再生廢水的設(shè)備和儀器。短期飛行的載人航天器除裝備儲水容器從地面裝載清潔水外，還配有簡單的供水管系、閥門、加熱和冷卻裝置。而長期飛行和多乘員時(shí)，由于耗水量大，必須裝備廢水處理系統(tǒng)，以回收和再生大部分或全部廢水和尿液。廢水再生技術(shù)有：①綜合過濾技術(shù)。它可以把冷凝水和二氧化碳還原系統(tǒng)產(chǎn)生的水處理成為飲用水，把來自淋浴設(shè)備、洗衣機(jī)、洗手和器皿洗滌裝置的廢水處理成為衛(wèi)生用水。②相變處理技術(shù)。利用相變技術(shù)通過蒸發(fā)和冷凝的巧妙結(jié)合，把尿液等廢水再生成為衛(wèi)生用水或飲用水。③膜技術(shù)。利用膜的逆滲透原理設(shè)計(jì)的廢水處理系統(tǒng)是最有前途的廢水處理方案之一，能夠有效地處理洗滌水。④廢水和廢物綜合處理系統(tǒng)。它可把人體廢液和廢物以及其他廢物綜合處理成為有用的氣體、清潔水和固體殘?jiān)Ｓ行┠蛞禾幚硐到y(tǒng)還必須包括預(yù)處理和后處理過程。這些高端科技對于應(yīng)用于水環(huán)保方面無疑將起到巨大的作用，無論是解決水污染等環(huán)境問題還是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是非常有利的，航天神舟環(huán)境工程公司便是這方面的例證。十一院所屬的航天神舟環(huán)境工程有限責(zé)任公司依托航天技術(shù)，瞄準(zhǔn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，逐鹿環(huán)保市場，2006年銷售收入僅為1000多萬元，2007年達(dá)到了3000多萬元，2008年突破了1億元，3年連續(xù)翻番。2008年7月30日，航天神舟環(huán)境工程有限責(zé)任公司(以下簡稱航天神舟)成立。這個由中國航天科技集團(tuán)公司所屬十一院控股的公司，所從事的工作是各種環(huán)保技術(shù)、新能源技術(shù)研發(fā)，提供工程設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、施工與技術(shù)服務(wù)整體環(huán)保解決方案等。水處理技術(shù)成為航天神舟拓展環(huán)保產(chǎn)業(yè)新的突破點(diǎn)。在危險(xiǎn)廢物處理和污水處理領(lǐng)域，航天氣動技術(shù)大顯身手。航天神舟在消化吸收各項(xiàng)成熟的水處理工藝的基礎(chǔ)上，將流體力學(xué)、摻混與分離技術(shù)等方面的優(yōu)勢融入工程設(shè)計(jì)，開發(fā)出高效、低耗、運(yùn)行費(fèi)用低的污水處理技術(shù)。目前，公司承接的河北省樂亭縣日處理能力達(dá)7萬噸的污水處理廠項(xiàng)目(一期)已經(jīng)開工建設(shè)，預(yù)計(jì)在今年建成。今后，該公司還將進(jìn)一步拓展海水淡化、中水回收等水處理的相關(guān)領(lǐng)域。航天神舟還利用等離子點(diǎn)火技術(shù)，進(jìn)一步研究用于處理醫(yī)療、電子、核廢料等危險(xiǎn)廢棄物的等離子體焚燒技術(shù)。據(jù)了解，與傳統(tǒng)的垃圾焚燒技術(shù)不同，在等離子體焚燒過程中，3500℃～10000℃的焰心溫度可避免有毒氣體二惡英的產(chǎn)生。這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)獨(dú)一無二，國際上也只有美國和俄羅斯掌握。焚燒煙氣經(jīng)兩次凈化處理，不含飛灰，無惡臭，完全可以達(dá)到甚至超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。在國家相關(guān)部門和集團(tuán)公司的大力支持下，現(xiàn)在，航天神舟已建成等離子醫(yī)療垃圾焚燒等離子體應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，技術(shù)研發(fā)已進(jìn)入了后期試驗(yàn)階段。可以說正是依托了航空航天領(lǐng)域的諸多先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)思想，才成就了航天神舟環(huán)境工程有限責(zé)任公司的成功，而這也帶動了行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了水環(huán)保事業(yè)的前進(jìn)。另一方面，航空航天領(lǐng)域由于其特殊性，享有國家極其高昂的資金投入，因而有能力對其所處的地區(qū)和環(huán)境進(jìn)行環(huán)保方面的建設(shè)和發(fā)展。北京航天城就是一個典型的例證。北京航天城污水處理廠是跨世紀(jì)國家重點(diǎn)工程的配套設(shè)施。該污水處理廠分兩期建設(shè)，一期工程于1996年12月破土動工，至1998年4月建成并投入設(shè)備調(diào)試及試運(yùn)行，7月29日經(jīng)北京市環(huán)保局驗(yàn)收后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。近期排放污水量7200m3/d，遠(yuǎn)期14400m3/d。廢水主要包括生活污水、工業(yè)廢水和醫(yī)院污水，各自所占比例為81.5%、18.0%、0.5%，其污水主要是生活污水，主要污染物包括：有機(jī)物、懸浮物和油類等。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)(北京市綜合廢水排放二級標(biāo)準(zhǔn))。該廠引進(jìn)先進(jìn)的cass法污水處理工藝。周期循環(huán)活性污泥法(cyclicactivatedsludgesystem，簡稱cass)。該工藝最早是美國川森維柔廢水處理公司1975年研究成功并推廣應(yīng)用的廢水處理技術(shù)專利。污水中含有較大顆粒的懸浮物和漂浮物，經(jīng)過格柵截留，除去上述污染物，防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道、閥門和水泵機(jī)組堵塞。污水經(jīng)集水池用潛污泵抽至沉砂池，在沉砂池中可除去比重較大的無機(jī)顆粒，污水經(jīng)沉砂池后由配水管自流進(jìn)入cass池進(jìn)行生物處理，出水達(dá)標(biāo)后，部分用作農(nóng)田灌溉或池塘補(bǔ)充水，剩余部分排放。cass池是污水處理廠的核心，它在sbr的基礎(chǔ)上前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部安裝了可升降的自動潷水器，曝氣、沉淀、排水均在同一池子內(nèi)周期性循環(huán)進(jìn)行。生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)之間由隔墻隔開，污水由生物選擇區(qū)通過隔墻下部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，托動水層緩慢上升。整個cass池平面24m×24m，主反應(yīng)區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)長度分別為19.25m和3.75m，寬度方向分4格，每格可獨(dú)立運(yùn)行，池深5m，有效水深4.5m(污泥區(qū)高1.3m，緩沖區(qū)高1.7m)，活性污泥界面以上最小水深為1.34m，每周期排水比約為1/3。cass工藝之所以在國外得到普遍應(yīng)用，得益于自動化技術(shù)的應(yīng)用。北京航天城污水處理廠根據(jù)工藝流程與廠區(qū)設(shè)備分布狀況，自動控制采用集散式控制系統(tǒng)，由我院環(huán)保中心與北京研華公司合作研制。整套控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場可編程控制(plc)與微機(jī)集中監(jiān)控，在污水提升泵房、4座cass池及污泥脫水機(jī)房各設(shè)置1臺現(xiàn)場控制機(jī)(可手動控制)；在中心監(jiān)控室設(shè)有1臺工控機(jī)和模擬顯示屏?，F(xiàn)場控制機(jī)獨(dú)立完成相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、自動控制、數(shù)據(jù)通信等全功能，中央控制計(jì)算機(jī)通過工業(yè)現(xiàn)場總線向各現(xiàn)場控制機(jī)傳輸和采集數(shù)據(jù)，并可根據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)變化適當(dāng)調(diào)整工作程序，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。模擬顯示屏顯示工藝全過程的數(shù)據(jù)與狀態(tài)。cass工藝產(chǎn)生的污泥量較少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的沉降、絮凝、脫水性能。調(diào)試至今半年過去了，未發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，這樣更從實(shí)踐上驗(yàn)證了cass工藝的優(yōu)越性。在航天部門密集的且水資源稀缺的西安地區(qū)，對航天基地內(nèi)產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理再利用，是建設(shè)節(jié)約型社會的要求，也是航天基地“四節(jié)約一環(huán)保”建設(shè)理念的踐行。污水處理工程的建設(shè)能使基地內(nèi)產(chǎn)生的污水達(dá)到景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)，有效補(bǔ)充水資源的供給。為西安乃全國新園區(qū)建設(shè)進(jìn)一步探索科學(xué)路線起到了示范帶頭作用。因此，水環(huán)保工程項(xiàng)目的建設(shè)是非常有必要的。國家對于航天領(lǐng)域的水環(huán)保上除了資金和技術(shù)的支持也以法律的形式予以了保證。見附錄。綜上，航天領(lǐng)域與水環(huán)保有著諸多的聯(lián)系，在提供科技保證和資金保證上有很多優(yōu)勢，同時(shí)水環(huán)保對航天事業(yè)也有著極其重要的意義，將二者有機(jī)結(jié)合合理互補(bǔ)是十分必要且效果良好的。附錄：中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)航天推進(jìn)劑水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)DischargestandardofwaterpollutantsforspacepropellantGB14374-93國家環(huán)境保護(hù)局1993－05－22批準(zhǔn)1993－12－01實(shí)施為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國水污染防治法》，防治航天推進(jìn)劑對水環(huán)境的污染，制訂本標(biāo)準(zhǔn)。1主題內(nèi)容與適用范圍1.1主題內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)按照廢排放去向，分年限規(guī)定了航天推進(jìn)劑水污染物最高允許排放濃度。1.2適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于航天使用推進(jìn)劑的廢水排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價(jià)、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其建成后的排放管理。本標(biāo)準(zhǔn)也適用于使用肼類、胺類燃料的單位。2引用標(biāo)準(zhǔn)GB3097海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB3838地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB6920水質(zhì)pH值的測定玻璃電極法GB7479水質(zhì)銨的測定納氏試劑比色法GB7487水質(zhì)氰化物的測定第二部分：氰化物的測定GB7488水質(zhì)五日生化需氧量（BOD5）的測定稀釋與接種法GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB11889水質(zhì)苯胺類化合物的測定N－（1－萘基）乙二胺偶氮分光光度法GB11901水質(zhì)懸浮物的測定重量法GB11914水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法GB13197水質(zhì)甲醛的測定乙酰丙酮分光光度法GB/T14375水質(zhì)一甲基肼的測定對二甲氨基苯甲醛分光光度法GB/T14376水質(zhì)偏二甲基肼的測定氨基亞鐵氰化鈉分光光度法GB/T14377水質(zhì)三乙胺的測定溴酚藍(lán)分光光度法GB/T14378水質(zhì)二乙烯三胺的測定水楊醛分光光度法3技術(shù)內(nèi)容3.1排放去向本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的污染物不得排入GB3838中Ⅳ、Ⅴ類水域和GB3097中三類海域以外的水域。3.2標(biāo)準(zhǔn)值3.2.11993年12月1日以前立項(xiàng)的建設(shè)項(xiàng)目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表1執(zhí)行。表1序號污染物最高允許排放濃度，mg/l1pH值6～92生化需氧量（BOD5）803化學(xué)需氧量（CODcr）2004懸浮物2505氨氮406氰化物0.57甲醛3.08苯胺類3.09肼0.110一甲基肼0.211偏二甲基肼0.512三乙胺10.013二乙烯三胺10.0注：標(biāo)準(zhǔn)值為一次監(jiān)測最大值3.2.21993年12月1日起立項(xiàng)的建設(shè)項(xiàng)目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表2執(zhí)行。表2序號污染物最高允許排放濃度，mg/l1pH值6～92生化需氧量（BOD5）603化學(xué)需氧量（CODcr）1504懸浮物2005氨氮256氰化物0.57甲醛2.08苯胺類2.09肼0.110一甲基肼0.211偏二甲基肼0.512三乙胺10.013二乙烯三胺10.0注：標(biāo)準(zhǔn)值為一次監(jiān)測最大值4監(jiān)測4.1采樣點(diǎn)肼、一甲基肼、偏二甲基肼、三乙胺、二乙烯三胺的采樣應(yīng)設(shè)在車間或處理設(shè)施的排放口；其他污染物在總排放口采樣，排放口設(shè)置永久性標(biāo)志。4.2采樣頻率按生產(chǎn)周期確定監(jiān)測頻率。周期在8h以內(nèi)的，每2h采樣一次；生產(chǎn)周期大于8h的，每4h采樣一次。4.3測定方法本標(biāo)準(zhǔn)中污染物的測定方法按表3執(zhí)行。表3序號項(xiàng)目測定方法方法標(biāo)準(zhǔn)號1pH值玻璃電極法GB69202生化需氧量（BOD5）衡釋與接種法GB74883化學(xué)需氧量（CODcr）重鉻酸鹽法GB119144懸浮物重量法GB119015氨氮紙氏試劑比色法GB74796氰化物異煙酸－吡唑啉酮比色法GB74877甲醛乙酰丙酮分光光度法GB131978苯胺類N－（1－奈基）乙二胺偶氨分光光度法GB118899