環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)英語部分課文翻譯

Unit3WhatisWasteReduction/WasteMinimization?什么是廢物減量化，廢物最少化美國花費了大量時間在討論像資源減量化，廢物最小化，循環(huán)和阻止污染這些術(shù)語上，EPA已經(jīng)提供了以下定義。資源減量化：降低在于一個過程中大量廢物任何行為。它包含，比如，過程調(diào)整，原料調(diào)整，提升管理和回收內(nèi)在循環(huán)。廢物最少化：產(chǎn)生廢物最大程度降低，然后處理，存放，或者處置。它包含了被造成了只要減量化與現(xiàn)在或未來威脅到人類健康和環(huán)境最小化目標(biāo)一致總?cè)萘炕驈U物數(shù)量降低或者廢物毒性降低，或者兩方面兼?zhèn)浒l(fā)生器負(fù)擔(dān)任何資源減量化或循環(huán)活動?；厥眨鹤鳛橐粋€商業(yè)產(chǎn)品代替品，或作為一個工業(yè)過程原料利用或再利用。它包含了廢物有用小部分或來自允許再用去除了污染物廢物在現(xiàn)場或離開現(xiàn)場回收利用。污染預(yù)防：污染可能在生產(chǎn)過程之中產(chǎn)生，或者在當(dāng)一個產(chǎn)品被用作商業(yè)用途或被消費者使用時候產(chǎn)生。這么可能在三個方式上被阻止：改變投入/降低依賴有毒物或有害原材料；改變過程/增加效率/提升類似設(shè)備修改維修保養(yǎng)，愈加好管理，在過程中閉環(huán)循環(huán)；或者改變產(chǎn)出/減小對有毒或者有害產(chǎn)品依賴。伴隨1984年危險廢物和固體廢物修正案資源保護和恢復(fù)法經(jīng)過，美國國會建立一個國家政策來表明回收或消除危險廢物產(chǎn)生主要性。美國國會宣稱它是一項不論在美國哪里都可行國家政策，要盡可能快速地回收或消除危險廢物產(chǎn)生。然而產(chǎn)生廢物還是應(yīng)被處理、儲存或處置，從而盡可能降低現(xiàn)在和未來對人類健康和環(huán)境威脅。在1990年，美國國會經(jīng)過污染防治法，建立了一個全國廢物管理政策。表明第一污染應(yīng)該被預(yù)防或回收；;第二，廢物應(yīng)該用一個環(huán)境保護安全方式進行循環(huán)利用；第三，廢物應(yīng)該被處理;最終，廢物應(yīng)該被除去或降解到環(huán)境。在美國，伴隨這些和其余環(huán)境法規(guī)經(jīng)過，廢物最少化成為一個主要工作理念.廢物回收/廢物最少化技術(shù)同時，對于一些特定工廠，廢物最少化當(dāng)然是在詳細(xì)工廠或在實地，能用技術(shù)能被分為以下主要幾類：●productchanges產(chǎn)品改變●processchanges過程改變●equipmentmodifications設(shè)備改造●operatingpractices操作訓(xùn)練●recyclingandreuse回收和再利用在實踐中，盡可能降低廢物機會是有限，只有被工廠人員聰明才智所利用.這種技術(shù)已經(jīng)被利用與大數(shù)量工業(yè)和工業(yè)化生產(chǎn)過程，同時也被應(yīng)用于有危險性和非危險性廢物。產(chǎn)品改變有毒材料經(jīng)常能被無毒所代替。這么例子有很多。洛克希德企業(yè)成功地將堿性氰化物電鍍槽轉(zhuǎn)變成酸性非氰化物電鍍槽。因為簡化廢物處理需求，電鍍質(zhì)量相當(dāng)和總成本降低了，即使電鍍化學(xué)品成本較高。國防部一直參加測試完全不一樣“安全代替品”，以取代有害溶劑，如氯乙烯，三氯乙烷和三氟三氯乙烷，用于金屬清潔.所以，一些維修店已開始用可生物降解溶劑取代蒸汽除油劑和冷溶劑罐。美國物理協(xié)會材料企業(yè)在其等離子體噴霧沉淀工藝?yán)淙軇┟撝僮鬟^程中會產(chǎn)生出兩種危害性廢物，即1，1，1-三氯乙烷和甲醇。一個可用松油稀釋清潔劑被用作代替兩種危險物質(zhì)，并已經(jīng)證實在環(huán)境上和經(jīng)濟上得到了成功。萊克試驗室，一間3M制藥工廠，在藥片上涂上溶劑。S溶劑排放物有可能已經(jīng)超出現(xiàn)有空氣污染極限。一個水溶性涂料被開發(fā)用作代替溶劑涂料。不一樣噴霧設(shè)備已經(jīng)被安裝了，并測試了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。T這些測試都是成功，每年阻止了24噸空氣污染物排放。美國最大電話電信企業(yè)AT&T有一個要實現(xiàn)目標(biāo)，就是在1994年使含氯氟烴降低100%并在消除各種有毒廢氣排放物。他們已經(jīng)用一個檸檬果制品和其余有機物所代替過去曾用于清潔電子設(shè)備溶劑；經(jīng)過使用AT&T低固態(tài)助焊劑取消了含氯氟烴在電路板制造工藝使用。用檸檬油精代替氯化溶劑能夠允許Xerox（施樂）溶劑排放到大氣中量從200，000鎊降低至17，000磅。過程改變一個高壓水提取操作已經(jīng)能使Xerox（施樂）每年回收800，000磅鎳和2，000，000磅鋁管，還有退回160，000磅硒給供給商循環(huán)再用。造紙企業(yè)開發(fā)了一個被稱為“預(yù)循環(huán)”資源回收系統(tǒng)，它紙產(chǎn)品被大量包裝，所以省下了那些可能要浪費掉材料。雪佛龍企業(yè)過去曾經(jīng)在填埋場處理罐底沉淀物。該企業(yè)現(xiàn)在是用一個離心機把油從水中分離出來；它對那些油進行再利用而且對那些水進行處理使得只殘留極少部分固體被填埋（少于5%原始污泥含量）。在3M辦公系統(tǒng)分離部門，一臺溫度控制電腦已經(jīng)被應(yīng)用來控制開啟溫度，還有那開啟所排放廢物，在銀，紙張，溶劑和勞動力等方面每年省下了533，200美元。它成本是被排放16，000美元處理掉137噸固體廢物，預(yù)防了53噸空氣污染物。設(shè)備改造設(shè)備能夠被改造以能夠提升恢復(fù)或回收操作率，產(chǎn)生更少廢物，或提升操作效率。.在新澤西Bayway，一個Exxon部門，在16個容器中安裝了儲存了在工廠中使用最有揮發(fā)性化學(xué)品浮頂。浮頂根伴隨液體水平改變而升降，所以，使必須從工廠被排放出化工蒸氣減到最小。污染物每年總降低許是680，000磅，價值超出200，000元。操作實踐通常地，好內(nèi)部管理是廢物最少化關(guān)鍵。這么維持一個嚴(yán)密定時檢修經(jīng)驗?zāi)軌蚪档秃芏鄰U料。散漫內(nèi)部管理習(xí)慣如儲罐，閥門，或泵泄漏，可能造成處理化學(xué)制品溢出而需要采取凈化和處理方法。不夠潔凈或不充分洗液時間將降低處理化學(xué)制品有用性，增加廢物處理費用和化工替換費用。在一些部門中提升材料接收，儲存和操作實踐，材料在沒有使用之前就不是“廢物”了。對于教育工作者設(shè)備能正確使用是很主要，比如，操作者適當(dāng)?shù)乩脟婌F技術(shù)可能會有意想不到收獲。采購和倉庫里管理可能需要改進。原材料因為存放在架子上太長時間失去了它們本身使用價值，從而變成了廢物。和供銷商達成協(xié)議去回收容器，使用少用包裝等等，都能夠降低固體廢物在工廠里產(chǎn)生。對廢物適當(dāng)分離將為回收和利用提供更多機會?；厥绽靡粋€化學(xué)品比購置一個新物質(zhì)和對舊物質(zhì)處置費用要低。有時候，一個材料可能不再符合原來規(guī)格，不過可能能夠適適用于設(shè)施上其余用途。譬如，被用于清洗油漆設(shè)備溶劑可能對于下一批產(chǎn)品起稀釋劑作用。回收和再利用回收能夠在現(xiàn)場和非現(xiàn)場執(zhí)行。廢物交換能夠為在一個工廠廢物成為在另一個上有用產(chǎn)品提供機會。廢物最小化/實現(xiàn)降低廢物為了在行業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)廢物最小/降低廢物，一些要素必須具備.首先，是全部者或管理層承諾.這應(yīng)該有一個書面政策表明支持廢物最小化.在員工熱心采取以前，管理者必須是被認(rèn)為是很支持廢物最小化。承諾必須是真實，影響生產(chǎn)決定，并成為工作績效評價其中一部分.應(yīng)該成立一個廢物最小化機構(gòu)。即使每家企業(yè)會有所不一樣，詳細(xì)數(shù)量和形式取決于企業(yè)規(guī)模，復(fù)雜性和資源，這個機構(gòu)應(yīng)由各種各樣能夠為廢物最小化作貢獻來組成。包含以下代表應(yīng)該成為機構(gòu)一分子:這些隊伍組員們必須有定時會議，以集思廣益，并尋找機會。每個廢物流應(yīng)該被認(rèn)為是一個機會知道被證實不是為止。記住，廢物是放錯地方資源。盡可能降低廢物計劃目標(biāo)應(yīng)該明確地被定義，使每個人都知道時間表，以確定是否達成預(yù)期結(jié)果。機會優(yōu)先。并非全部廢物都具備相同價值。比如說尋找“長較低果子”,這是最輕易達成一個。如顯著廢物處理，如花費/利潤比率，如顯著有害物質(zhì)。包括到每個人，教育員工讓大家為盡可能降低廢物提出提議，每個人“浪費”一點，可能就能得到一個處理方法。確定這些提議在技術(shù)和經(jīng)濟上可行性。必須執(zhí)行廢物評價，以確定消除廢物可能性。確定費用/節(jié)約廢物管理，處置，治療，并盡可能降低廢物。需要落實經(jīng)濟和技術(shù)可行性研究，以確定是否有應(yīng)該去嘗試一個方法必要。表明此工程項目可能是必要。學(xué)習(xí)他人經(jīng)驗。在廢物最小化這一領(lǐng)域已經(jīng)有很多書面資料。許多人愿意分享他們知識。不會嘗試去重新創(chuàng)造人家已經(jīng)創(chuàng)造東西。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)搭檔，以分享想法，參加相關(guān)會議，利用技術(shù)交流中心。記住，廢物最小化是一個正在繼續(xù)過程，經(jīng)過降低廢物處理成本而收益。第八單元空氣污染物類型和起源什么是空氣污染物？空氣污染在通常情況下被定義為,含有一個或多個化學(xué)物質(zhì)，在高濃度下對人類,其它動物,植物或者材料有危害氣體。主要有兩種類型空氣污染物。一是原發(fā)性空氣污染物，指以有害濃度進入空氣化學(xué)物質(zhì)。比如超出正常濃度CO2氣體，汽車燃燒含鉛汽油排放到空氣中不常見鉛化合物。次生空氣污染物是指，在大氣中由氣體成份之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生有害化學(xué)物質(zhì)。在空氣不流動時期，一座城市或者某一區(qū)域,所噴設(shè)出高含量污染物將會造成嚴(yán)重空氣污染性物質(zhì)。比如一些人口非常稠密城市地理位置，像洛杉磯和墨西哥城地理位置，使得它們經(jīng)常尤其易受空氣流動停滯和污積物增加影響。在僅從濃度來決定嚴(yán)重空氣污染物方面，我們必須十分小心。測量濃度本身并未告訴我們關(guān)于污染物造成危害信息，因為臨界濃度，協(xié)同作用和生物放大效應(yīng)都是決定原因。下面是11類主要空氣污染物：1.碳氧化物：CO、CO22.硫氧化物：SO2、SO33.氮氧化物：N2O、NO、NO24.烴類（含有C和H有機化合物）：CH4、C4H10、C6H65.光化學(xué)氧化劑：O3、PAN（一類過氧酰基硝酸脂）、和各種醛類6.顆粒物(懸浮在空氣中固體顆粒和液滴):煙、粉塵、煙炱、石棉、金屬顆粒(比如鉛、鈹、鎘)、石油、鹽霧、硫酸鹽7.其余無機化合物：石棉、氟化氫（HF）、H2S、NH3、H2SO4、HNO38.其余含碳有機化合物：殺蟲劑、除草劑、各種醇、酸和其余化學(xué)物質(zhì)9.放射性物質(zhì)：氚、氡、來自化石燃料和核電站具備放射性物質(zhì)10.熱11.噪音下面表格概況了這些主要污染物起源：第十單元大氣污染控制新技術(shù)生物過濾：對VOC排放新大氣污染控制技術(shù)。經(jīng)過微生物生物來處理環(huán)境中無須要組分觀念已經(jīng)在污水降解領(lǐng)域得到了幾十年應(yīng)用。然而直到最近，美國利用微生物技術(shù)來去除環(huán)境中其余污染物才得到了重視。而且即使生物修復(fù)技術(shù)已在被合成有機物污染土壤和地下水治理得到了成功應(yīng)用，但現(xiàn)在美國環(huán)境保護教授確極少利用生物系統(tǒng)來控制大氣污染物實際經(jīng)驗。實際上，這個國家?guī)缀鯖]有環(huán)境教授似乎意識到好幾個歐洲國家（最顯著是荷蘭和德國）”生物過濾”，即從固相反應(yīng)器氣流中空氣污染生物去除法，是一個充分確立空氣污染控制技術(shù)。在歐洲，生物過濾技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于控制臭味和對人類有害作用無機和有機空氣污染。（空氣毒物，和從各種各樣工業(yè)和社會部門排出可揮發(fā)性有機物VOC）。西德在生物過濾技術(shù)發(fā)展大部分是發(fā)生在19世紀(jì)70年代末和80年代，而且這種發(fā)展是由增加要求調(diào)整迫切性和聯(lián)邦政府財力支持共同發(fā)展起來。歐洲經(jīng)驗已經(jīng)證實，生物過濾較已經(jīng)有空氣污染技術(shù)有著經(jīng)濟和其余方面優(yōu)越性，尤其是用于僅含有低濃度（經(jīng)典是甲烷濃度小于1000ppm）易被生物降解空氣污染物。標(biāo)準(zhǔn)上微生物過濾技術(shù)為何到現(xiàn)在沒有在美國得到認(rèn)可，只是在一部分領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，看上去好像是因為缺乏管理計劃，政府對科研和發(fā)展極少支持還有缺乏英文寫作文件，更確切說，在美國大部分州關(guān)于管理計劃還沒有包括到，沒有以全方面方式，對從小源頭排放毒物、可揮發(fā)性有機物和臭味進行控制。而且政府組織在碩士物降解在這些起源實用性上給予了極少財政支持。最終，盡管有一些主要文件已用英文出版，但大部分最近技術(shù)匯報卻是用德語出版。盡管有現(xiàn)在障礙，生物過濾技術(shù)在很快未來美國仍有可能得到廣泛應(yīng)用。除了，現(xiàn)有裝置大規(guī)模工程現(xiàn)在還處于計劃階段或者建設(shè)階段。比如第一個在加里福尼亞大規(guī)模用于控制VOC系統(tǒng)，由南岸空氣質(zhì)量控制區(qū)共同資助一個用生物過濾法處理在洛杉磯附近一個鑄造廠排放乙醇系統(tǒng)正在計劃中。在其余地方也將會提供對這個系統(tǒng)性能更詳細(xì)分析?，F(xiàn)在這篇文章主要目標(biāo)是提供一個對生物過濾技術(shù)一個全方面綜述來更廣泛傳輸這種APC新技術(shù)，而且激勵在美國適宜地方實施這種技術(shù)。很多包括到發(fā)展和利用生物過濾更復(fù)雜技術(shù)和工程方面問題，就不能在這里討論了。然而，我們會明確和總結(jié)這種文件還會給出更詳細(xì)文件。我們還注意到，除了生物過濾技術(shù)，其余生物APC系統(tǒng)現(xiàn)在在歐洲應(yīng)用到了有機廢氣，包含“生物洗滌器”和滴液池。文件中與這種相關(guān)技術(shù)我們沒有討論，在其余文件中能夠找到，帶有臭味尾氣生物處理方法，能夠從文件中找到在1923年當(dāng)Bach討論控制從污水處理廠排放硫化氫基本概念。關(guān)于這種概念報道始于19世紀(jì)50年代美國和西德。Pomeroy在1989年因為土壤床概念和成功描述了在加里福尼亞土壤床裝置而得到了美國第2793096號專利。在1959年前后，土壤層也應(yīng)用在了西德城市污水處理廠來控制進來污水總管里臭味。在美國，關(guān)于生物過濾法處理硫化氫第一個系統(tǒng)研究，是由19世紀(jì)60年代Carlson和Leiser主持。他們工作包含在西雅圖附近污水處理廠成功安裝了幾個土壤過濾器，證實了生物降解而不是用吸收來處理臭味。在隨即幾十年里，美國幾個研究人員深入研究了土壤床概念，證實了在很多大規(guī)模應(yīng)用中有用性很多這些技術(shù)歸功于HinrichBohn在對土壤床理論和可能應(yīng)用15多年研究。在美國成功土壤床應(yīng)用包含控制從煉油廠發(fā)出臭味和從噴霧罐釋放出來丙烷和丁烷。即使已經(jīng)證實土壤床可用相當(dāng)?shù)屯顿Y和操作費用來控制一些類型臭味和揮發(fā)性有機化合物，不過，土壤低生物降解能力和相當(dāng)大占地要求現(xiàn)質(zhì)量土壤床在美國應(yīng)用。據(jù)估量，在美國和加拿大生物過濾裝置和土壤層裝置總數(shù)不會超出50個，而且大部分都是應(yīng)用在臭味控制上。Unit15污水處理工藝當(dāng)代科技最偉大成就之一既是在很大程度上降低了水傳染性疾病如霍亂和傷寒發(fā)生率。這些病已不再像過去那樣是公眾健康最大危險。其發(fā)展關(guān)鍵在于認(rèn)識到公用水域是人為污染主要傳染源。不過這種污染能夠經(jīng)過更有效地水處理工藝和愈加好廢水處置方法來消除。今天水工藝設(shè)備是為連續(xù)供給可連續(xù)飲用水而設(shè)計。完成整個過程需要注意四個主要問題：水源選擇、水質(zhì)保護，工藝方法使用以及再污染防治。而阻止地下水和地表水污染慣用預(yù)防方法是，禁止排放生活排污和雨水下水道靠近水庫，安裝柵欄以預(yù)防保護娛樂用水被污染，還有就是在水庫注水后限制使用肥料和殺蟲劑。格柵、混凝/絮凝、沉淀、過濾和消毒是地表水處理主要單元。水工藝處理實現(xiàn)了一個或者多達三個主要任務(wù)：除去細(xì)小顆粒物，如沙粒和泥土、有機物質(zhì)、細(xì)菌，還有藻類；除去溶解性物質(zhì)，如一些引發(fā)色度和硬度物質(zhì)；還有就是除去或者破壞致病菌和病毒。實際水處理過程要按照水源種類和水質(zhì)要求去選擇。有時，原水濁度很低，能夠用普通沉降法（不含化學(xué)物質(zhì)）來去除一些大顆粒物，再用過濾來去除那些難以沉降少許顆粒物。然而，通常情況下，原水中顆粒過小難以經(jīng)過沉淀和簡單過濾在短時間內(nèi)去除。為了填補這一點，加入化學(xué)藥品以混凝/絮凝這些小膠體顆粒，使其形成能夠在沉淀池內(nèi)沉降或者能夠被過濾器直接去除較大顆粒物。顆粒物去除適適用于污水顆粒物去除單元操作包含格柵、沉淀、混凝/絮凝和過濾。格柵是指去除木塊、樹枝、碎屑和小魚等類似物固體物。它是污水處理第一階段。假如允許這些殘骸進入處理設(shè)備會造成水泵損壞或者阻塞水管和水渠。水引入口位置會低于湖泊或者江河水面目標(biāo)也是為了排除漂浮物和降低因為冰塊而造成物理破壞。沉淀是最古老也是應(yīng)用最廣泛水處理方法。它是利用自由沉淀去除水中顆粒物。這是相對簡單和廉價，能夠在圓、方、矩形水池里實現(xiàn)。先前認(rèn)為，沉淀處于混凝和絮凝之后（對于高混濁水）或者完全省略（對于中等混濁水來說）。地表水懸浮物顆粒物-1-7直徑在10~10毫米之間改變。這個尺寸恰好也是微小沙粒和細(xì)小粘土顆粒各自大小。引-4-4起水濁度顆粒物直徑在10毫米以上，而10毫米以下顆粒影響水色度和味道?；炷?絮凝是一個化學(xué)物理過程，那些太小用普通沉降法不能去除顆粒具備在這個過程中失去穩(wěn)定性能成團特點，從而能較快地沉淀。大部分懸浮顆粒太小以至于沉淀到池底需要幾天或者幾周。甚至這些膠體粒子不能夠經(jīng)過普通沉淀法沉降?；炷鞘鼓z體粒子脫穩(wěn)化學(xué)過程。確切機理并未完全探究清楚，不過總概念是向含有負(fù)電荷水中加入帶正電荷化學(xué)物質(zhì)。其結(jié)果是中和水中反粒子從而降低膠體之間相互排斥趨勢。分散混凝劑需要幾秒鐘快速混合。懸浮物慢速混合稱為絮凝，這種沉降能夠促進粒子直接接觸。而且能夠在混凝/絮凝池內(nèi)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)槳旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，或利用水力壓力直接在池內(nèi)折流板周圍形成。深度在3~4米之間混凝/絮凝池滯留時間是20~40分鐘。經(jīng)過混凝/絮凝聯(lián)合化學(xué)/物理過程，不能被簡單沉降池沉降膠體顆粒能夠聚集形成一個大顆粒狀絮狀物。在沉降過程中，將會出現(xiàn)能夠捕捉微小非凝固態(tài)顆粒不規(guī)則形狀毛絨狀物質(zhì)。硫酸鋁是最通常凝結(jié)劑，有機聚合物也能夠單獨作為混凝劑，或者與明礬起來改進絮凝效果。在絮狀物被去除過程中，它通常從混凝/絮凝池轉(zhuǎn)移到沉淀池中，或直接被過濾。消毒為了確保水中沒有有害細(xì)菌，消毒是必需。氯化消毒是消毒公共用水最慣用方法。來自氯氣或次氯酸鹽足量氯原子被增加四處理過后水中去殺死致病細(xì)菌。氯氣是一個可靠，相對廉價和輕易使用消毒方法。其它消毒劑包含氯胺，二氧化氯，其它鹵素，臭氧，紫外線光和高溫。在法國已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用臭氧氧化方法，尤其是在天然有機物存在場所作為預(yù)加氯代替品。在北美現(xiàn)在正在被取得認(rèn)可。即使有效，不過臭氧不會因為長久消毒面遺留永久殘余物。臭氧氧化是指加入臭氧對水消毒，臭氧是無機和有機雜志具備強烈氧化性。氣好是因為它不像氯氣一樣處理后留下味道和氣味。溶解性物質(zhì)去除曝氣是用來除去地下水中過量鐵和錳。這些物質(zhì)引發(fā)味道和顏色總是干擾洗滌，玷污管道裝置，而且在輸水總管中促進鐵細(xì)菌生長。經(jīng)過空氣氣泡進入水中，或經(jīng)過噴灑引發(fā)2+2+3+3+空氣和水接觸，溶解性鐵和錳（Fe,Mn）被氧化成一個溶解性水形式（Fe,Mn），它們被析出然后能在一個沉淀池或過濾器中被去除。曝氣也能夠去除由硫化氫氣體所引發(fā)氣味。水軟化是將水除去硬度一個過程，硬度產(chǎn)生因為二價金屬離子存在（尤其是鈣離子和鎂離子），水硬化正是因為水與土壤或巖石接觸反應(yīng)結(jié)果，對于在有二氧化碳存在下石灰石，水硬化更為顯著?；钚蕴渴且粋€很好吸附劑被廣泛用于水處理中來除去有機污染物。活性炭制備要經(jīng)過兩個過程。第一，適合基本材料比如木頭，泥炭塊，植物材料，或者在缺乏空氣中被加熱炭化骨頭。然后在存在空氣，二氧化碳情況下，加熱這種炭化物質(zhì)使其有活性，或者蒸發(fā)燒掉其含有任何焦油來增大它氣孔。用活性炭吸附氣體、液體、以及固體去除效果會受水溫度、pH值和有機物復(fù)雜性影響。反滲透（RO）是指以自然滲透逆方向經(jīng)過半透膜過程。因為滲透膜能夠去除了溶解鹽，所以反滲透最主要應(yīng)用是用于脫鹽。然而，這過程中有機原材料，細(xì)菌和病毒也被去除了，所以反滲透在污水處理中應(yīng)用還有待深入發(fā)展改進。Unit16廢水生物處理法微生物降解應(yīng)用和去除工業(yè)廢水以及城市廢水中不希望存在成份并不是一個新概念。它是通常廢水處理活動慣用過程，而且已經(jīng)使用了許多年。伴隨我們認(rèn)識到化學(xué)品對于環(huán)境污染，更多關(guān)于有毒化學(xué)物生物降解方面研究便出現(xiàn)了。在這些處理技術(shù)之中，生物降解是最有效。經(jīng)過廢水生物處理法跟其余化學(xué)和熱處理過程聯(lián)合使用，使得其在管理方面應(yīng)用得以提升?；罨镞^濾池生物過濾池為第一階段，活性污泥池為第二階段，之后是沉淀池。污泥會循環(huán)到生物膜階段和活性污泥池。這種方式結(jié)合了生物膜和懸浮生長特征?；钚晕勰嗷钚晕勰噙^程是一個經(jīng)典懸浮生長生物處理系統(tǒng)，是用于處理有機和工業(yè)廢水最廣泛生物處理過程。然而，它只能處理含有小于1%懸浮固體有機廢水流，但不能承受濃縮有機物沖擊式負(fù)荷。所以，廢水流進入通常是必須經(jīng)過包含澄清池（初級澄清池）和平衡池預(yù)處理過程。預(yù)凈化池用來處理沙礫、油和脂肪以及總固體物，而均質(zhì)池則對廢水流率改變進行緩沖同時使活性污泥系統(tǒng)有機負(fù)荷愈加均勻?；钚晕勰噙^程用來處理工業(yè)和城市廢水，因為它們是豐富多樣，靈活和經(jīng)過調(diào)整過程參數(shù)來達成一個我們所希望水質(zhì)出水。這么來命名這個過程是因為有氧穩(wěn)定化處理廢水中能產(chǎn)生一個能起作用大量微生物。基本過程有很多版本，但它們基本上是相同?；钚晕勰嘣谔幚韱卧粦?yīng)用于過程和生物固體?；旌弦簯腋」腆w或活性污泥包含各種各樣異養(yǎng)微生物比如細(xì)菌、原生動物、真菌和更大微生物。占多數(shù)特殊微生物種類優(yōu)勢取決于被處理廢物及其過程中操作方法。活性污泥過程是當(dāng)前被廣泛使用生物處理過程。這部分是基于生物質(zhì)循環(huán)這一結(jié)果，生物質(zhì)循環(huán)是整個工藝一部分，它能夠使微生物在相對較短馴化時間內(nèi)適應(yīng)廢水組分改變，并能在較大程度上控制馴化菌數(shù)量?；钚晕勰嘞到y(tǒng)包含平衡池，沉淀池，曝氣池，澄清池，和污泥回收過程。污水在平衡池成為均勻分布微粒以降低供水改變，可能造成微生物過程混亂和降低處理效率?？沙恋砉腆w在沉淀池中被除去。接著，污水進入曝氣池，使有氧細(xì)菌維持在懸浮狀態(tài)以及提供氧氣，和營養(yǎng)物。水池內(nèi)被稱為混合液。氧氣由機械或擴散曝氣提供，維持懸浮微生物數(shù)量。以增加保持在懸浮狀態(tài)微生物數(shù)量?；旌弦簭钠貧獬剡B續(xù)被排入到澄清池，生物量從被處理污水中被分離。生物質(zhì)一部分循環(huán)到曝氣池以保持曝氣池中馴化微生物最好濃度。分離剩下生物質(zhì)被排放掉。生物質(zhì)可能深入在污泥干燥層被脫水或污泥濾清上被過濾。澄清后廢水被排放掉?？裳h(huán)生物質(zhì)被稱為活性污泥。使用“活性”這個術(shù)語是因為生物質(zhì)含有活著和馴化微生物，當(dāng)返回到曝氣池時候這些微生物以更高速度代謝轉(zhuǎn)化和吸收有機物。發(fā)生原因是因為在澄清池污泥中，食物與微生物比率較低。對于工業(yè)廢水處理，經(jīng)常需要提供足夠氮和磷是補充營養(yǎng)起源。在大多數(shù)情況下，氮作為氨加入而磷作為磷酸加入。一個適當(dāng)pH范圍（6至8）和一個足夠溶解氧濃度（最小值為1至2mg/L）必須要保持在曝氣池中來維持一個健康和活性系統(tǒng)。曝氣池中廢水停留時間和污泥停留時間是主要操作參數(shù)。HRT被定義為曝氣池體積除以進去水流率比，而SRT是系統(tǒng)中總污泥數(shù)量除以污泥離開系統(tǒng)作為廢物排出來速率。必須提供足夠時間使得廢水中細(xì)菌吸收水中有機物。對于活化污泥過程來說，廢水停留時間通常是6-二十四小時，而污泥停留時間是4-10天。最好操作溫度是在25℃-32℃范圍。盡管在活性污泥系統(tǒng)中有機物范圍包含病毒到多細(xì)胞微生物,占主要地位和活性最高是異養(yǎng)細(xì)菌,而程度小一點是同時聚集在污泥絮里和分散在液體中自養(yǎng)細(xì)菌。異養(yǎng)細(xì)菌用有機物作為碳和能量起源，然而自養(yǎng)細(xì)菌通常依靠礦物質(zhì)氧化來獲取能量和利用二氧化碳作為碳起源。這些細(xì)菌能夠進行水解和氧化反應(yīng)。復(fù)雜碳?xì)浠锝?jīng)過氧酶氧化成低分子量，即結(jié)合氧進入到長鏈或環(huán)狀碳?xì)浠衔锓肿?。多糖、脂肪和蛋白質(zhì)，從聚合物態(tài)經(jīng)過水解形式被降解為單體。經(jīng)過這些反應(yīng)最終產(chǎn)品即醇類和酸進入微生物體內(nèi)并經(jīng)胞內(nèi)酶催化氧化被代謝。氧化遵照化學(xué)次序，即醇類氧化為醛類，再氧化成酸類。部分酸氧化成CO2和水，來取得所需能量以利用剩下酸類來提供細(xì)胞生長。通常，活化污泥是很輕易地分解醇、醛、脂肪酸、烷烴、烯烴、環(huán)烯烴和芳香烴。其它化合物，如異烷烴和鹵代烴，更難于微生物分解。所以，處理程度和分解速度，取決于活性污泥系統(tǒng)中馴化生物質(zhì)。不過，通常只有稀廢水才能作普通處理，而大部分危險性有機廢水，除了在很低濃度時候，通常是有毒或難以適用這過程。所以，在危險性廢水與更輕易生物降解廢水流混合時，經(jīng)過這個處理過程廢水處理系統(tǒng)通常十分實用。溶解金屬離子和細(xì)小金屬顆粒經(jīng)過結(jié)合于酶活性位而對微生物新陳代謝產(chǎn)生不利影響，或在活性污泥處理過程中造成酶構(gòu)象改變。通常情況下，微生物只能承受少許毫克每升（mg/L）或更少重金屬。重金屬，經(jīng)過增加硫酸鹽來生成硫化物而不被溶解。而輕金屬陽離子，經(jīng)過生成碳酸鹽和重碳酸鹽被去除。除了生物降解之外，有機物能經(jīng)過空氣提取，或吸附到污泥中而被去除。Unit19OperationsofPretreatment（預(yù)處理操作）為了保護污水處理廠設(shè)備，會在廢水一級處理上游放置裝置和構(gòu)筑物。因為這些裝置和構(gòu)筑物對降低BOD5收效甚微，所以他們被歸為預(yù)處理。BarRacks（格柵池）通常，污水進入污水處理廠碰到第一個裝置是格柵池。齒條主要目標(biāo)是移除垃圾和大物體，他們會損壞或淤塞水泵、閥門和其余機械設(shè)備。在格柵上，經(jīng)過各種路徑進入下水道破布、木頭和其余物體會被從污水中移除。在當(dāng)代污水處理廠，格柵經(jīng)過機械方式清洗。固體物質(zhì)儲存在一個漏斗中，定時被運輸?shù)叫l(wèi)生填埋場。在沉砂池和泵上游放置格柵池，柵條間空隙寬度為50-150mm。沉砂池下游格柵間空隙寬度為20-50mm，通常慣用值為25mm。渠道過柵流速保持在0.4-0.9m/s之間。通常設(shè)置兩個通道，能夠允許一個通道被取出清洗和修理。GritChambers（沉砂池）惰性密致物質(zhì)比如沙子、碎玻璃、泥沙和小鵝卵石被稱為粗砂。假如不將這些物質(zhì)從污水中去除，他們會磨損泵和其余裝置，造成過分磨損。另外，他們也輕易在角落和彎曲處沉淀，降低過水能力，最終堵塞管道和渠道。除砂器有三種基本類型，速度控制式、曝氣式和長液面短時沉淀池。我們僅討論前兩種，因為他們最常見。速度控制式這種類型沉砂池，也被稱作平流沉砂池，能夠經(jīng)過傳統(tǒng)離散、非絮凝化顆粒沉淀理論進行分析。假如液體水平流速保持在0.3m/s，就能夠用斯托克斯公式來進行平流沉砂池分析和設(shè)計。液體速度控制是經(jīng)過在渠道末尾設(shè)置一個尤其設(shè)計堰。必須設(shè)置最少兩個渠道，這么就能夠停頓其中一個運行而不關(guān)閉污水處理廠。能夠采取機械設(shè)備或者人工進行清理。平均流量在0.04m3/s以上污水處理廠推薦采取機械清理。平均流理論停留時間大約設(shè)為1分鐘。清洗設(shè)施通慣用于去除有機物質(zhì)和砂礫。曝氣沉砂池曝氣沉砂池螺旋式液體驅(qū)動砂礫進入一個放置于空氣擴散器集合下方漏斗?？諝鈿馀菁羟凶饔脮撊ゴ蟛糠终掣接诙栊陨暗[表面有機物質(zhì)。曝氣沉砂池性能是轉(zhuǎn)速和停留時間函數(shù)。經(jīng)過調(diào)整供氣速度能夠控制轉(zhuǎn)速。名義上空氣流量值范圍為每米池長空氣為0.15到0.45立方米/分鐘之間[m3/(min?米)]。最大流量下，液體停留時間通常設(shè)置為3分鐘。長寬比范圍在2:5到5:1之間，深度大約為2至5米。池內(nèi)砂礫積累量改變很大，這取決于排水系統(tǒng)是合流制還是分流制，以及池子處理效率。對于合流制系統(tǒng)，每百萬m3污水含90m3砂礫(m3/105m3)并不少見。在分流制系統(tǒng)中會少于30m3/10tm3。通常，砂礫被掩埋在衛(wèi)生填埋場。Comminutors（粉碎機）用于浸漬廢水中固體(破布、紙、塑料和其余材料)，并經(jīng)過旋轉(zhuǎn)切削條方式裝置被稱為粉碎機。這些裝置放置在沉砂池下游來保護切削條不受磨損。他們能夠作為下游格柵代替品，不過必須同人工清理格柵并聯(lián)安裝以防他們出現(xiàn)故障。Equalization（均衡）流量均衡并不是一個處理過程，但卻是一個能夠用來提升廢水二級處理和三級處理過程效率方法。廢水流進城市污水處理廠速度不是恒定，流量每個小時都在改變，反應(yīng)了其服務(wù)地域生活方式。在大多數(shù)城鎮(zhèn)，日?；顒臃绞?jīng)Q定了污水流量和強度。在平均污水流量和強度以上時間出現(xiàn)在早晨中間。需要處理污水?dāng)?shù)量和強度不停改變給高效率處理操作帶來了困難。而且，許多處理單元必須按照可能碰到最大流量來進行設(shè)計，這也造成了他們比正常條件下偏大。流量均衡目標(biāo)是抑制這些改變，這么污水就能夠以一個幾乎恒定流速進行處理。流量均衡能夠顯著提升現(xiàn)有污水處理廠性能和增加它有效容量。對新建污水處理廠，流量均衡能夠降低處理單元尺寸和花費。通常經(jīng)過構(gòu)建大池子搜集和儲存污水來取得流量均衡，然后污水以一個恒定速度被泵送至污水處理廠。這些池子通常位于處理廠首端附近，適合在預(yù)處理設(shè)施比如格柵、粉碎機和沉砂池下游。必須有適當(dāng)曝氣和混合，以預(yù)防臭氣和固體沉淀。調(diào)整池需要體積能夠依照流進污水處理廠流量和污水廠設(shè)計處理平均流量物料平衡進行估算。理論基礎(chǔ)和水庫尺寸使用一樣。伴隨篩選完成和砂礫移除，污水中依然含有輕懸浮有機固體，其中一些能夠在沉淀池中經(jīng)過重力作用從污水中去除。這些水池能夠是圓形或者矩形，通常大約3.5m深，污水停留周期是2到3小時。大量沉淀下來固體稱為生污泥。能夠經(jīng)過機械刮刀和泵將這些污泥從沉淀池中去除。漂浮物質(zhì)，比如油脂和油，上升至沉淀池表面，能夠被表面撇浮渣系統(tǒng)搜集和從池中去除然后進行更深入處理。初級沉淀池（初沉池）以II型絮凝沉淀為特征。絮凝態(tài)微粒尺寸、形狀和絮凝物截流水分時比重不停改變著，所以不能使用斯托克斯公式。沒有適宜數(shù)學(xué)關(guān)系公式能夠用來II型沉淀。能夠經(jīng)過試驗室沉降柱試驗來取得設(shè)計數(shù)據(jù)。除了一些主要例外，初沉池特征和用于水處理澄清器特征相同。初沉池中固體濃度比水處理廠澄清器中小得多。所以，溢流速率和堰負(fù)荷率顯著不一樣。溢流速率通常在25~60m/d范圍內(nèi)。偉大湖上國家市政工程密西西比河董事會(GLUMRB)推薦堰負(fù)荷（出水堰上水流量）是速度不超出0.04m3/a。對于大流量推薦速度是190m3/(d.m)。正如以前所提到，初沉池能夠去除原污水中大約50%~60%懸浮固體和30%~35%BOD5。Unit23DisposalofSolidWastes土地掩埋很多發(fā)達國家不允許在海里填埋城市固體廢物，除了在海里填埋之外，發(fā)達國家固體垃圾以及它在某種形式上殘余品必須要在陸地上被處理。土地掩埋是最經(jīng)濟方法，所以它成為了固體廢物處置慣用方法，在英國，北美甚至是像西德和瑞士這么歐洲國家里90%城市垃圾用土地掩埋，他們在焚燒和植物堆肥方面做了大量投資，超出60%國內(nèi)垃圾和商業(yè)廢物都被土地掩埋。當(dāng)然，焚燒不能消除掩埋。實際上，焚燒制產(chǎn)生了更多集中殘渣，這種殘渣危害比未燃燒固體垃圾危害更大。固體垃圾掩埋所需土地面積大約是每年每25,000人/1ha。下面例子將解釋說明這一數(shù)據(jù)是怎樣產(chǎn)生。示例對于25,000人口，估量每年對面積要求是（不包含緩沖區(qū)）通常要有一個垃圾填埋場，不包含覆蓋材料話它深度是4米。處理方案假設(shè)一代人產(chǎn)生人均垃圾是2.0kg/d,而且一個壓實得很好垃圾填埋場密度是450kg/m3，那么一年所需面積就是：25000×2.0kg/d×365d/yr/450kg/m3×4m×10000m2/ha=1.0ha土地掩埋對于面積要求有很大不一樣，這跟不一樣類型垃圾以及實壓程度關(guān)于。詳細(xì)設(shè)計和衛(wèi)生填埋運行正在被討論。這一部分平衡流程能夠用于土地處置之前降低廢物體積和/或者利用廢物組件，從而降低對于垃圾填埋池需求.焚燒減容。大量分批投料用于垃圾減容焚燒爐建于1930到1940年間，它們是空氣污染最大元兇，而且表現(xiàn)很差，而且維護起來非常昂貴。其中一些焚燒爐被升級改造，不過大多數(shù)都被關(guān)閉而且被土地處置法盡可能得所取代。然而，伴隨土地掩埋能力下降，縮小體積變得愈加主要。同時，廢物燃料價值正穩(wěn)步上升。結(jié)果，經(jīng)過焚燒方法來減容（降低了大約90%）和減體積（少了75%）從而盡可能制造更多能源恢復(fù)這一方法，在上世紀(jì)七十年代成為了垃圾處理過程中非常通用選擇。較新城市焚燒爐通常屬于連續(xù)燃燒型，很多都帶有“水墻”式結(jié)構(gòu)，取代了陳舊通常難以處理襯里。水墻由帶有水垂直管插入鍋爐所組成，水管吸收熱量從而為蒸汽提供了熱水，而且水管一樣控制了爐子溫度。水墻單元使用讓昂貴耐火維護被消除，污染控制要求被降低（因為驟冷水和天然氣量治理需求降低），熱量恢復(fù)更簡單，不幸是，依照歐洲人經(jīng)驗判斷，水墻單元腐蝕會是一個嚴(yán)峻問題。傳統(tǒng)焚燒爐由水引發(fā)燃燒溫度大約是760攝氏度（1400華氏）在適宜爐子里（不足以融化玻璃），溫度超出870攝氏度（1600華氏）二次燃燒室。這些溫度需要防止來自不完全燃燒氣味，達成1650攝氏度（3000華氏）溫度和補充燃料能降低物體97%體積，而且能讓金屬和玻璃轉(zhuǎn)化成灰。即使第一個高溫試驗裝置建于1966年，但全方面單元應(yīng)用并沒有跟進。大約是因為開銷過高。能量回收。燃燒固體垃圾來產(chǎn)生蒸汽用來加熱或發(fā)電這一方法在西歐和日本已經(jīng)變得非常普遍而且用了很多年。然而，伴隨燃料價格在上世紀(jì)70年代末和80年代連續(xù)上升，使能量回收經(jīng)濟愈加具備了關(guān)注度，實踐在北美是非常少。減容廢污燃燒不需要任何輔助燃料，起始階段除外。另首先，當(dāng)目標(biāo)是為了生產(chǎn)蒸汽，供給燃料（通常是天然氣）必須用粉狀垃圾，因為水中含有多變能量成份或垃圾中可用質(zhì)量是不足。亞鐵金屬通常能在灰燼中恢復(fù)出來。售出蒸汽必須離垃圾焚燒爐很近，從而讓這些燃燒系統(tǒng)相對其余加熱能源更有優(yōu)勢。威爾遜（1977）曾經(jīng)提議過最大距離為1英里（1.6公