第一篇:工业园区恶臭气体处理方法研究
工业园区恶臭气体处理方法研究
随着城市和农村居民生活水平标准的提高和生活观念的改变,人们对环境的要求也越来越高,对各种各样的恶臭问题越来越不能忍受,恶臭已经日益成为一个严重的社会和环境问题由于工业化的加快,石油化工塑料生产加工行业橡胶工业医药农药行业涂料生产使用行业以及有关冶金造纸炼焦木材加工行业等成为恶臭的主要工业性发生源国家环保局恶臭排放标准编写单位在天津市的调查表明,恶臭的来源分布中,约有的恶臭污染来自于工厂,而工厂聚集的工业园区恶臭问题近几年更是频繁出现,本文以苏州市工业园区为例探讨工业园区内的恶臭治理问题苏州工业园区恶臭气体成分苏州工业园区是一种产业集群形式,园区内企业众多,有电子加工注塑喷涂机械制造及固废处理等企业,各个厂区产生臭气成分不同,归纳起来可以分为5类:(1)含硫的化合物,如硫醇类硫醚类;(2)含氯的化合物,如胺类酰胺吲哚类;(3)烃类,如烷烃烯烃炔烃芳香烃;(4)卤素及衍生物,如氯气卤代烃;(5)含氧的有机物,如醇酚醛酮有机酸等 恶臭污染的危害
工业园区内产生的恶臭气体包含大量的挥发性有机成分,如芳香烃(苯甲苯二甲苯等),脂肪烃卤代烃醇(甲醇)醛(甲醛)醚等,这些成分多为化工溶剂和稀释剂由于具有良好的挥发作用,很容易通过人的呼吸作用通过肺血液进入人的神经系统,对中枢神经产生强烈的麻痹作用,此时人体会出现精神恍惚困倦,若吸入过量会引起头晕耳鸣面色苍白呕吐恶心甚至肌肉痉挛全身麻痹等
如2011年初苏州园区联建发生的正己烷中毒事件,导致多名员工头痛头晕四肢麻木等症状,引起了社会的巨大反响芳香烃类物质中毒时,首先出现血液中毒和血象改变,当暴露在这种气体氛围中5个月以上,即会呈现贫血症,红血球比正常值减12~15少;白血球也低于1200(正常值为6000~8000),急性中毒时初期表现为兴奋,继之呈酩酊大醉状,体温升高后,即由昏睡状态到呼吸困难血压下降痉挛直至死亡.芳香烃类醇类脂类作为工业溶剂,由于使用广泛,因而排放量大,对人体和环境的危害也大恶臭的主要治理技术目前恶臭物质的处理方法可以简要概括为物理法、化学法生物法以及联合法等处理这些恶臭应根据不同物质的性质浓度处理量及来源等因素决定采用相应的处理方法,如吸附法光催化氧化法生物法植物提取液法等表恶臭物质主要来源 吸附法
吸附法是一种动力消耗较小的脱臭方法,主要用来处理低浓度的工业园区恶臭气体。常用的吸附剂有活性炭两性离子交换树脂硅胶及活性白土等由于活性炭内部空隙和比表面积大,堆积密度小,故是最常用的吸附剂活性炭吸附过程可分为物理性吸附和浸渍性吸附有些恶臭成分是通过物理吸附去除的,如乙醛吲哚甲基吲哚,而其他一些恶臭成分如和硫醇则是在活性炭表面进行氧化反应而进一步吸附去除的由于活性炭对沸点高于的恶臭组分有较高的去除效力,对于沸点较低的恶臭就需要通过浸渍活性炭或注加微量其他气体来达到高效的目的如浸渍碱(氨气)可提高对和甲硫醇的吸附能力;浸渍磷酸则可提高对氨和三甲胺的吸附效果,浸渍的活性炭去除效果明显,提高因此在吸附塔内可设置吸附酸性碱性和中性物质的活性炭来达到去除多种成分恶臭气体的目的,臭气和各种活性炭接触后,便可得到深度净化,下图即为组合式活性炭吸附装置
图组合式活性炭吸附器
活性炭吸附作为一种成熟的工艺,运行稳定,可靠性较高但是活性炭有一定的饱和期限,超过一定期限必须更换或再生,因此需要对活性炭的更换周期有明确的辨识由于再生困 难造价高寿命不长等特点,故该法常用于低浓度臭气和除臭的后处理 光催化氧化法
光催化氧化法是近年来发展起来的处理恶臭的新方法,其技术机理是光催化剂(如)在紫外线的照射下被激活,吸收光能并将其转化为化学能使生成自由基,然后自由基将有机污染物氧化成无臭无害的产物(如二氧化碳和水)日本是首个将光催化技术用于恶臭研究的国家,我国和美国也在其后开展了光催化技术在环境污染物降解中的研究,国外一些学者通过采用对有机污染物进行光催化降解时取得了良好的效果,如采用二氧化钛对苯乙苯邻二甲苯间二甲苯对二甲苯种污染物在空气湿度范围内进行光催化氧化,其降解率接近100%除了使用二氧化钛作为光催化剂之外,还可以在其中添加金属氧化物以提高对臭气的净化率,袭 著革等的研究表明,组成为二氧化钛金+10%属氧化物的光催化剂对低浓度(室内空气)的CO2和H2S : 净化率分别可达和97%和99%以上,对二氧化氮和NH3能够全部消除,但是对苯系物的处理效果不佳P.PICHa等人采用纳米涂覆的玻璃纤维网,利用光催化处理臭气,也取得了令人满意的效果
另外也有采用在TIO2上负载稀土元素或贵重金属及其氧化物等方式来改善其催化活性,提高光催化效率光催化技术对恶臭的降解能耗低易操作安全清洁,加上TIO2化学稳定性强无毒等优点,另外在恶臭降解过程中,光催化剂并不消耗,是一种理想的光催化材料,因此它是一项具有广泛应用前景的脱臭新技术虽然光催化氧化得到了广泛研究,但就其对废气的净化还存在一些争议,有人提出在对臭气的降解过程中,光催化氧化反应会产生醛酮酸和酯等中间产物,造成二次污染另外,由于光催化氧化法现在只能针对低浓度的废气进行处理,同时存在催化剂失活催化剂难以固定等缺点,导致该方法难以处理大流量、高浓度的有机废气,故将限制其在工业上的广泛应用。因此,开发量子化效率高的光催化剂,提高催化剂的催化活性和选择性增大催化剂表面积提高光催化剂的固化性能拓宽光催化激发波长等,必将成为光催化领域的发展方向
生物法
生物脱臭法是利用微生物的代谢,将废气中的有害物质进行降解或转化为无害或低害类无臭物,从而达到净化气体的目的该法最早起源于德国和日本,是开发处理恶臭气体的一种新方法,可适用于水溶性恶臭物质的处理由于该方法运行成本低,脱臭效率高不会造成二次污染等优点,得到了人们的广泛关注,并成为世界工业废气净化的前沿热点之一目前生物法处理废气主要应用于粘合剂生产化工贮存涂料工业堆肥食品加工等 现阶段的主要工艺有: 生物过滤法生物洗涤法以及生物滴滤池法
生物过滤法生物过滤法是恶臭气体经过增湿器润湿达到饱和后进入生物滤池,被附着在土壤植物纤维做填料的填料层上的微生物氧化分解为C02等无害小分子物质后由排气口排出为了保证排放气体符合排放要求可在过滤系统后添加活性炭吸附装置此方法逐渐应用于化学工业产生的难降解恶臭物质如乙酸甲醛等有机污染物的处理。生物过滤器对VOCs的去除率和恶臭物质的去除率达到95%和99%国内有学者利用细菌真菌生物过滤系统处理恶臭气体,试验表明废气中主要污染物乙酸、氨、苯乙烯、硫化氢、乙硫醇、乙硫醚的去除率分别达到97.1%、96.7%、96.6 %、92.1%、78%、83%。该法的脱臭效率受滤料的性质值温度和湿度等因素的影响,另外底物的结构和性质是造成混合废气生物处理过程中的竞争和抑制的关键因素之一,因此应根据底物的性质,采取有效的方法合理地设计操作工艺和操作条件 生物过滤法与传统的控制技术相比,工艺简单能耗小处理费用低效果好适用范围广不会产生二次污染但是该处理装置占地面积大,每隔需更换填料,且不适宜处理高浓度的废气,有时湿度和难以控制,颗粒物质会堵塞滤床生物洗涤法生物洗涤法又称生物吸收法,是采用活性污泥的方法,对恶臭气体的去除分为吸收和生物降解两个过程首先恶臭物质同含有活性污泥的生物悬浮液逆流通过吸收器,臭气物质被活性污泥吸收,部分净化后的气体由吸收器顶端排出洗涤液再送到反应器中,溶解的恶臭物质通过悬浮液生长的微生物的代谢活动降解这类装置对去除氨酚乙醛等可溶性恶臭气体效果较好
生物洗涤法可以处理大气量的臭气,同时操作条件易于控制,占地面积较小,压力损失也较小,在实际中有较大的适用范围对于注塑行业产生的颗粒污染物苯甲苯及二甲苯等有较好的处理效果,洗涤塔可采用二级洗涤方式,预洗涤由水和酸性溶液组成,二级洗涤是活性污泥洗涤液预洗涤是为除去粉尘及氨等碱性化合物,可有效防止在高负荷时的污泥冲击该方法也适用于喷漆行业的有机废气处理但这种方法设备费用大,操作复杂而且需要投加营养物质,因而其应用受到了一定的限制
生物滴滤法生物滴滤法结合了生物滤池和生物洗涤
池的脱臭技术,脱臭方法与生物滤池法接近,结构上与生物滤池的不同之处在于其顶部有喷淋装置使用的滤料是不能提供营养物质的不具吸附性的惰性材料,如聚丙烯小球陶瓷木 炭塑料活性炭纤维微孔硅胶等,降解恶臭物质的微生物附着在填料上该方法的处理过程是含有污染物的气体经过或不经过预处理,进入生物滴滤池当湿润的废气经过附有生物膜的填料层时,气体中的恶臭物质溶于水,被循环液和附着在填料表面的微生物降解,达到净化的目的生物滴滤池可采用顺流操作和逆流操作方式,生物膜逆流操作时的净化效率高于顺流操作常见的生物滴滤池装置如图所示(采用逆流操作)
生物洗涤塔装置生物滤池装置 生物滴滤池中的惰性滤料比表面积大,可以提供较大的气体通过量并且造成的压力损失也较小对于处理卤代烃含硫含氮等通过微生物降解会产生酸性代谢产物及产能较大的污染物,效率比较高可用生物滴滤池法处理的废气有苯系化合物醛类醇类脂类等,去除效率50~99%,降解负荷8~200g/m3h对于喷漆作业中排出的挥发性有机化合物甲基乙基酮丙酮和二氯甲烷,该方法可达到99%的去除率
生物滴滤池装置
低温等离子体分解法
该方法是应用前后沿陡峭高压脉冲电晕放电产生非平衡等离子体技术,在常压容器中使有害气体直接分解成无害单原子气体或固体微粒,从而达到净化气体的目的。发生的主要反应为:
这一过程具体可以通过两个途径来实现: : 在高能电子的瞬时高能量作用下,打开某些有害气体分子的化学键,使其直接分解成单质原子或无害分子;: 在大量高能电子离子激发态粒子和自由基(自由基由于带有不成对电子而只有很强的活性)等作用下的氧化分解成无害产物非平衡等离子体的产生也可以通过辉光放电法,流光放电法,沿面放电法,无声放电(或介质阻挡放电法)等方法目前采用介质阻挡放电法对污水处理厂产生的等恶臭气体已取得了良好的处理效果无声放电非平衡态等离子体技术在常压下可将空气中的正己烷环己烷苯和甲苯等挥发性烃类有机污染物降解为水和二氧化碳,该方法具有很高的能量效率,是去除低浓度高流速大流量挥发性有机废气的理想方法,对恶臭物质的处理效率可达90%以上,由于处理的恶臭物质浓度低,因此产生的产物浓度也低,可被周围环境接纳存在的主要问题是由于恶臭气体的嗅阈值低,导致气体流量较大时转化率不高与高温焚烧法催化燃烧法及活性炭吸附法相比,具有高效性及较低的能耗,在环保领域具有广阔的应用前景
另外,低温等离子体可与光催化氧化协同治理空气污染,既可以增强放电等离子对多种污染物的降解能力,也可以降低催化反应的能耗,提供空气净化装置的整体经济性 植物提取液法
天然植物提取液是多种天然植物根茎叶花的提取液混合复配而成,其中的有效分子含有共轭双键等活性基团,可与酸性碱性和中性的恶臭物质发生化学及生物物理反应使异味分子迅速分解成无毒无味的分子来达到除臭的目的其原理主要是天然提取液喷雾液滴具有很大的比表面积和表面能,可以有效的吸附异味分子,改变异味分子的立体构型削弱化合键,使异味分子变得不稳定,更易与其它分子发生化学反应在常温下,提取液可与异味分子发生酸碱反应催化氧化反应路易斯酸碱反应和氧化还原反应该方法适用于较分散的臭气发生源且臭气量不大,或者是局部的短时间的突发的排放,较难补集和收集的情况目前这种方法主要适用于固废污水收集与处理中,对甲硫醇和甲硫醚的处理效果达到工业园区恶臭气体处理方法研究以上该方法不需增加土建工程收集系统和高空排放管道,没有二次污染,是一种既简单易行又廉价的恶臭处理技术 联合法
由于恶臭物质成分复杂,嗅阈值低,对净化系统的要求较高,治理难度也较大,有时需要采用多级净化才可能彻底去除因此在生产实际中,便出现了一些联合工艺,如在吸附装置前增加酸碱喷淋装置的洗涤吸附法,在除臭系统后加上活性炭吸附装置的吸附氧化法以及经过级生物处理后再添加活性炭吸附塔做深度净化的生物吸附法和生物化学法等,联合工艺对恶臭的处理更彻底净化效率更高 结论及展望
吸附法是目前较为成熟的工艺,常用于处理低浓度的废气,可单独使用也可用于联合工艺中的前置及后处理生物法由于运行成本低脱臭效率高已逐渐成为工业废气净化的主要热点,但是生物脱臭也有很多的限制因素,如微生物的驯化和运行负荷的控制等均对可脱臭效率产生影响光催化氧化法低温等离子体法及植物提取液法作为恶臭处理的新方法,以其高效率低能耗无二次污染等越来越受到关注,因此需要不断开发应用此类技术以实现其在工业上的 广泛应用对于目前的处理方法大多都只适用于低浓度的有机废气,对于高浓度高流量的有机废气处理就需要不断改进处理工艺和加强新技术的研究,如电化学法电子床加热法等的开 发和应用
第二篇:吸收氧化法处理恶臭气体
从国外对近年恶臭处理工艺的应用情况统计,结果表明应用最多的是吸收工艺和吸附工艺,对高浓度、无机气体以吸收为主,低浓度以吸附为主,高浓度有机气体以催化燃烧为主。下面对比较常用的吸收氧化法处理方法进行详细的介绍。原理
化学吸收是利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的。臭气成分不同,其对应的化学药剂也各异,一般用酸液(盐酸、硫酸等)去除NH3 及胺类;用碱液(氢氧化钠等)吸收H2S 及低级脂肪酸类;由于低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物都带有活性基团,容易被氧化,因此也可以用氧化剂溶液如NaClO、H2O2、O3、K2MnO4、K2CrO4 等氧化上述臭气去除异味。
化学氧化法是利用氧化剂如臭氧、高锰酸钾、次氯酸钾、氯气等氧化恶臭物质,使之无臭或少臭。氧化除臭主要靠两种作用来实现:一是将恶臭物质氧化分解,二是靠氧化的气味将恶臭掩蔽。
化学吸收氧化法结合了吸收与氧化两种机理,首先恶臭气体被吸收进入氧化吸收液,然后在吸收液中,恶臭气体某一组分或者某些组分被氧化成新的物质,以达到除臭的目的。氧化吸收法的特点
吸收氧化法是一种被广泛应用的恶臭控制工艺,该工艺最适合于处理大气量、高浓度的恶臭气流,如污泥稳定、干化处理和焚烧过程所产生的恶臭等。常用的设备有填料塔、喷雾塔和文丘里洗涤塔。
最显著的特点是:
①操作弹性大,脱除硫化氢效率高,可使净化后的气体含硫量低于10ppm,甚至可低于1~2ppm;
②可将H2S一步转化为单质硫,无二次污染;
③可在常温、常压下操作;
④大多数吸收剂可以再生,运行成本低。
在吸收氧化法处理工艺中,恶臭气体首先被化学溶液吸收,然后被氧化,处理效果取决于恶臭气体在化学溶液中的溶解度。当恶臭气流中同时含有氨气、硫化氢和其它含硫气体时,通常需采用多级吸收系统。优点是通过两级或三级吸收系统,可以广泛地除去多种恶臭气体,并达到很高的去除效率。该系统可以通过调节加药量和溶液的循环流量来适应气流量和浓度的变化,因此具有较强的操作弹性。
吸收氧化法直接借用了化学工业里的单元操作理论和实践经验,具有非常成熟、可靠、有效,特别是占地面积小等优点。特别是针对老厂的改造和有土地局限性的新建厂,除恶臭更具优势。吸收氧化法也有它的缺点,如消耗大量的水、化学溶液和电力等。如果除雾装置设计不当,可能会在排放气体中夹带残留的氯化物,使得排气中有类似于漂白剂的气味。国内外研究现状
(一)国内研究现状
目前,国内外许多科研单位都致力于恶臭污染物的治理研究工作,在物理、化学、生物等治理恶臭污染物质方面取得了一定的进展。
我国恶臭治理方面的研究工作起步较晚,到20 世纪80 年代末90 年代初才进行了恶臭污染的调查、有关测试和标准方面的研究,在1993 年才对恶臭污染物的排放标准作了暂时的规定,包括臭气浓度及氨,三甲胺,硫化氢,甲硫醇,甲硫醚,二甲二硫醚,二硫化碳,苯乙烯8 种单一恶臭物质的厂界标准及排放标准,同时对其测定方法也做了具体规定。《大气污染防治法》第32 条、第34 条对恶臭气体排放作了严格规定,限制恶臭污染事故的发生。2002 年12 月24 日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》
(GB18918-2002)限定了污水处理厂废气污染物的控制项目和标准值。
在环境工程中,吸收法是控制大气污染的重要手段之一。该方法对处理大风量、常温、低浓度有机废气比较有效且费用低,而且能将污染物转化为有用产品。由于吸收法治理气态污染物技术成熟,设计及操作经验丰富,适用性强,因而在大气污染物治理中得以广泛应用。
目前国内吸收法研究主要集中在以下几个方面:
(1)根据相似相溶原理或添加活性剂组分增加废气在吸收液中的溶解度进行合适吸收剂的选择研究。
选择合适的吸收剂是吸收法的关键,需根据有机物种类及生产工艺条件的不同,选择溶解度大、不易挥发、价廉的吸收剂,这些都需要进行专门的研究实验。
例如,郑连英等采用气相色谱法选择从工业有机废气中去除苯和甲苯的吸收剂。
姚恕等用柴油作吸收剂,吸收喷漆尾气中的苯类废气,试验结果认为用二级吸收可以使废气的排放浓度达到标准。也有用乳化柴油作吸收剂来吸收有机废气的研究,但因乳化柴油本身会造成二次污染,处理工艺难于控制,而不能广泛应用。另有报道,苏建华等]以纯柴油、环丁砜、二甲基亚砜作为吸收液吸收苯乙烯的废气,结果认为环丁砜、二甲基亚砜的混合吸收剂对苯乙烯有更好的吸收能力。张文俊[44]等根据相似相溶原理从众多溶剂中筛选出一种W-O吸收剂吸收苯系物废气,试验结果显示这种吸收剂与0#柴油和45#机油相比,具有吸收率高、容量大等优点。程从兰等提出了一种以水为主,添加少量无机盐类活性组分及表面活性剂的新型苯系物吸收剂,可以达到对苯系物70%左右的吸收效率。陈蔷研制的9501#新型吸收剂,用于含苯类废气吸收净化具有良好的吸收、解吸性能。李湘凌等以水和无苯柴油作为主配方,添加MOA助剂及邻苯二甲酸二丁酯,并调节吸收液至弱碱,该复方液处理低浓度苯类有机废气,其处理效果明显好于传统的吸收液,使低浓度苯类废气的净化处理效率由70%左右提高到85%以上。罗教生采用水-洗油及表面活性剂研制成的混合吸收剂,其对苯系物的吸收效率较好,可获得较为满意的净化效果。另外,曹春城等对AES水溶液、0#柴油、碳酸丙烯酯及LWP等几种吸收剂进行了对比研究,结果认为表面活性剂水溶液的吸收能力太小,0#柴油对含苯废气吸收能力较大,但溶剂损失大。且造成烃类二次污染,LWP则吸收能力较大,又不易挥发,而且无毒。林增坤、王良恩等人以LWP作为吸收剂处理含苯类有机废气,研究发现,LWP对含苯类废气的吸收效果较好,吸收率可达90%,但其残液处理较为困难。王良恩等[51]在LWP的基础上又选择了一种性能较好的LWP-2吸收剂,可有效地除去空气中少量的苯、甲苯、二甲苯,对苯的吸收率在80%以上,对甲苯、二甲苯的吸收率均在90%以上,具有很好的工业应用前景。
(2)硫系恶臭气体治理的研究。例如李立清应用鳌合铁吸收剂处理硫化氢恶臭气体,实验表明:此方法处理含硫化氢恶臭污染是行之有效的。处理的最佳工艺参数为:pH=8.5-
9、鳌合铁浓度为0.2%、吸收温度30℃、适当搅拌吸收液,气流速度以低速为宜。刘常青等人采用从硫化氢中获取单质硫和氢气的液相回收硫化氢的方法处理难度更大的低硫化氢含量的废气。在实验研究的基础上讨论了温度对氧化吸收过程的影响,为回收单质硫的温度条件选择提供了理论和实验根据。认为60~70℃为最佳的吸收反应温度,在此条件下,既能保证有足够大的吸收率,又能得到易于过滤的单质硫。刘克杰等人针对一些企业排出的浓度较高的H2S废气,但其总量较小的特点,经过实验开发了吸收氧化法,提出以水为介质,碳酸钠为吸收剂,对苯二酚为催化剂,空气为氧化剂,将硫化氢吸收并转变成硫磺,同时再生吸收液碳酸钠溶液。已在工业生产装置中取得了较好效果。
(3)工业废气方面的应用研究。刁春燕提出以BDO作为新型吸收剂治理有机废气,并进行了深入研究。实验采用θ网环填料吸收塔,以自行配制的有机废气为研究对象,系统地考察了吸收有机质进口浓度、BDO喷淋量、空塔气速、液气比、吸收温度、塔高等因素对吸收效率的影响。衣新宇对表面活性剂吸收“三苯”废气治理工艺与装置进行了中试研究,认为在排放的气量约为3000m3/h、浓度为300~600mg/m3的三苯废气净化中,表面活性剂吸收法要优于组合式三苯废气治理工艺;此中试实验证明了填料塔吸收治理三苯废气在工业上实际应用的可行性,为三苯废气、乃至有机废气的治理开辟了一条经济可行的途经。浙江大学硕士刘畅对吸收法治理合成革有机废气问题进行了研究。以典型合成革厂中水吸收DMF溶剂的流程为对象,提出了一种较为合理的治理流程。该流程使用DMF和水两级吸收塔设备,在不需引入新的挥发性有机物的前提下,能够高效低耗地治理合成革有机废气中的甲苯、丁酮和DMF。李立清,杨健康应用螯合铁离子吸收剂对恶臭污染治理进行了实验室研究,并建成了一套处理气量为10.9m3·s-1的工业
化脱臭装置。
(二)国外研究现状
在吸收过程中吸收剂的性能是影响整个吸收过程效果的重要因素。
国外已有利用添加表面活性剂而提高憎水性气体溶解度的研究。也有利用喷雾装置消除恶臭的研究开发应用报道。
日本的上殊勇等人将环糊精的水溶液作为吸收剂在有机卤化物和其它有机化合物共存时,对有机卤化物进行吸收,效果良好且解吸率高。
英国F.E.Hancock等人对次氯酸钠氧化吸收空气中硫系恶臭气体过程中添加的催化剂催化原理进行了系统研究。指出镍离子在亚铁离子的存在下能强化次氯酸钠氧化吸收液的氧化能力。
德国汉堡科学与技术大学的Kai Freudenthal等人对选择性气液分离吸收处理恶臭气体进行了深入研究。他们指出吸收法处理恶臭气体是一种被广泛应用的恶臭处理方法,通过实验,对HC1O、TEGDE及腐殖酸钠盐等几种吸收剂分别进行了筛选实验,获得了对硫化氢、甲硫醚恶臭气体较好的吸收效果的吸收剂。
法国的A.Couvert等人对H2O2用于化学吸收法处理含硫化合物恶臭气体进行了实验室研究。通过实验研究,他们指出H2O2作为一种氧化吸收剂处理含硫恶臭气体效果很好;并通过添加聚α羟基丙烯酸稳定剂来稳定H2O2,处理效果良好。此外,Charron I.等人对用H2O2用于污水处理厂恶臭气体治理进行了系统研究。
第三篇:应对污水恶臭气体的处理
应对污水恶臭气体的处理
2009.12.3 山花
目前,我国污水处理很少考虑臭气的处理问题,但随着人民生活水平的提高,对环境质量的要求越来越高,对恶臭气体所带来的污染也更加敏感,有关污水处理设施臭气影响市民生活质量和健康的投诉案例屡见报端,呈上升的趋势。在污水处理过程,保护和提高处理现场及周围的环境,减少恶臭影响,如何对恶臭进行有效控制已成为急需解决的课题。
与工业废气相比,城市污水处理工程臭气具有2个显著特点:(1)污染物成分复杂。主要包括硫化氢(臭鸡蛋味)、氨(氨味)、甲硫醇(烂洋葱味)、胺类(鱼腥味)、二胺(腐肉味)、粪臭素(粪便味)等,另外还含有少量的硫醚类、酞胺类、芳香烃、醇、醛、酮、酚以及有机酸等物质。(2)产生量变化大。即使在同一污水处理厂中各单元产生的臭气也随水量、水质、气候条件、操作参数等因素的变化而变化。
近年来,各种臭气处理
技术在实际应用中取得了不断的发展,如吸附、吸收、焚烧、催化燃烧、化学氧化以及生物、生态处理等方法。
我们认为生物滤床是一种优化的土壤处理工艺,它利用土壤基质的过滤、吸附、吸收、物理化学反应、生物降解等功能净化臭气,同时表面种植的植物亦有一定的净化功能。它具有经济、美观、管理方便、运行稳定、处理效果好等优点。本文介绍了生物滤床的组成、对臭气的净化机理、影响处理效率的因素等,并对生物滤床除臭工艺在国内外应用现状及局限性进行了分析。
生物滤床的组成及其净化原理
生物滤床的组成
一般来讲,生物滤床由土壤基质、布气系统、加湿系统、基质内生物群落、表面植物等几部分组成。生物滤床的主体是一个有一定面积和底部坡度的洼地,底层铺防渗膜;臭气布气管道和排水管道(多余的水分必须能够很容易地从土壤生物滤床排走以防止厌氧条件的形成,排出的水返回污水处理系统)布于防渗膜上,布气管道堆有100-150mm厚的卵石,以防布气管道堵塞;布气管道之上为由土壤、木块、煤渣、树皮碎块、泥炭块堆肥或脱水污泥等材料组合而成土壤基质;床体表层种植耐污植物;同时加湿系统亦布置于床体顶部,以污水厂污水作为水源,一方面保持床体的湿度,另一方面为床体内微生物的生长补充营养。图1所示为生物滤床基本结构示意图。
图1 生物滤床基本结构示意图
净化机理
生物滤床除臭工艺是将气体收集并加湿后通过管道输入生物滤床底部并使其扩散于土壤内,臭气中多种污染成分溶于水后吸附于土壤颗粒表面。经过一段时间在土壤颗粒表面可逐渐培养出针对致臭物质的微生物,并可不断将致臭物质分解,完成脱臭。
工艺特点
生物滤床除臭工艺与其它工艺相比,具有以下显著特点:①是一个自然的过程,无需化学药剂,费用低;②设置灵活,在一个污水厂中可集中设置一个生物滤床,也可在产生臭气的构筑物附近就地收集臭气、就地处理;③结构简单,便于施工,处理构筑物少;④处理设施全部采用地下式,不影响地面绿化和地面景观;⑤设备需求少,操作管理简单,维护费用极低;⑥对场地要求不高,洼地或构筑物间绿地即可满足要求;⑦无二次污染;生物滤床处理后的空气被低速排放到宽阔地域,因此提高了被处理气体在地平线上的扩散和稀释。烟囱排放时速虽然很快,但必须依赖于强风驱散被处理的气体;⑧抗冲击负荷能力强;⑨土壤生物过滤法去除污染物的范围广。作为一种生态系统,微生物容易适应输入气体流,所以它们能够有效地去除臭气污染物,还能够去除没有臭味的甲烷等气体。
土壤基质
生物滤床的土壤基质(又称填料、组合填料)所采用的材料主要为地表肥沃土特别是腐植土,在其中添加比表面积大的其他透气媒介物(如木块、煤渣、树皮碎块、泥炭块堆肥或脱水污泥等),使基质具备如下条件:允许生长的微生物种类多、供微生物生长的表面积大、营养成分合理、孔隙度合理(以利于水分的下渗以及空气和臭气的流通)、吸水性和吸附性好、自身无异味、经济耐用。另外,生物滤床系统长期使用后有毒物质会不断积累,发生酸化,并影响微生物生长,一般在基质中加入石灰石,以提高床体对pH值的缓冲能力,石灰石的投加比例为1%(G/G)。土壤基质除了为微生物和表层植物提供生长介质,还可通过吸附、过滤、化学反应等作用可直接去除臭气中的污染成分。Bohn[6]研究发现每克生物滤床基质(主要为堆肥)中的生物量近似为10亿,随着不同的基质组成而有一定的变化。基质厚度一般为0.5-1.0m,较大的基质厚度可以减少床体占地面积但增加了臭气通过时的压力损失。臭气通过床体的压力损失随着气流速度的增大和基质颗粒粒径的减小而增大。Yang[9]发现当床内基质颗粒粒径在1-12mm,气流速度从0增至0.3ms-1时,床内压力损失从0增至35kPam-1,二者线性相关。另外、孔隙度也是一个影响基质压力损失的重要因素;对于以土壤为主要基质的一般为40-50%,以堆肥为主要基质的为50-80%。在实际设计中,一般使臭气通过速度以0.1-1.0m/min为宜。
湿度
对于生物滤床的运行来说,由于臭气中污染物质要先被液相吸收并被微生物氧化,所以要求保持臭味物质有一定的湿度。生物滤床湿度太低则水溶性恶臭成分难以及时进入液相,且造成填料易干燥,降低床内生物活性,既影响了整体除臭效率,又使得代谢产物不易排出滤池。但是,当生物滤池的湿度过高时传质效率也会受到影响,且因气体穿过阻力增大还可能造成局部厌氧而影响除臭效率。影响滤池湿度的因素多且关系复杂,造成对湿度的控制具有相当的难度。我们认为,影响滤池湿度的因素包括加湿系统、生物新陈代谢产生的热量、阳光辐射、辐射热转移、传导热转移、降雨等。特别要指出床体的湿度根据基质材料的不同,宜保持在20-60%。如果床体湿度过低不仅湿床内生物活性降低,亦会造成臭气短流,进一步影响除臭效果。工程实施亦发现当以堆肥和污泥构成的基质的床内含水率高于30%(G/G)时,含水率的变化对臭气中H2S的去除基本无影响,而当含水率低于30%时,去除率直线下降。生物滤床保持湿度的方法一般为直接淋洗滤床或对进气加湿。
pH值
生物滤床中生物体的新陈代谢与pH密切相关。研究发现[9-12],许多微生物仅在一定的pH范围内才能生长,并且绝大多数微生物生长最适pH均在中性范围内。Yang等[9]研究了臭气中H2S的去除效率与pH的关系,发现当pH低于3.2时,去除效率显著下降,而在较高pH时,其去除效率基本与pH无关。而臭气中污染成分在生物净化过程中,含氯有机物、H2S的氧化分解产生盐酸、硫酸等酸性物质以及有机物质分解产生的二氧化碳均会导致生物滤床中的pH下降,影响微生物的生化作用。Yang等[9]亦研究了生物滤床中pH变化,通过32天的反应,生物滤床的pH从最初的8降至2.5。Brennan等[11]亦介绍了这种下降趋势,他们发现如果不采取措施经过3周时间的反应,pH从6.5-7.0下降到3.6-4.8,经过6个月后,pH下降至2以下。Kapahi等[12]建议通过向生物滤床基质中碎贝壳、石灰石等物质可以使床内保持较稳定pH范围,亦可通过在生物滤池的滤料上喷洒pH值缓冲剂来稳定pH值。
温度
较低的温度有利于臭气中污染成分被基质表面生物膜吸收,但会影响微生物的生长;而在较高的温度下恰恰相反。床温的控制一般通过调节臭气温度来实现。Knauf等[13]发现在较高的温度下臭气的去除效率明显下降;对于以堆肥为主要成分的生物滤床,当温度从40℃升至55℃时,去除效率却从95%降至85%;而对于以木块为主的生物滤床,当温度从35℃升至50℃时,去除效率却从80%降至70%。Yang等[14]也发现在25-50℃范围内,床内硫化氢氧化细菌具有较稳定的去除效果,而在这一温度范围外,去除效果明显下降。生物滤床的最佳温度为(20-37℃),但在5—65℃范围内生物滤床都可正常运行;由于污染物质在生物氧化过程中均会释放出一定热量,从而使生物滤床能保持较高的温度[10];因此一般情况下,可以不考虑对床体进行加温。
应用现状
生物滤床除臭工艺作为一种绿色技术,它对环境冲击少,不需要化学药品(材料),不会造成二次污染,土壤基质由堆肥、废木碎屑、煤渣、泥炭块等可再循环的产品组成,具有生态可持续性。生物滤床工艺在国外研究和应用较广泛,如废水输送/处理、食品/饮料行业和化学行业。目前,有关生物滤床的研究在我国也逐渐成为一个热门课题。
第四篇:工业园区项目研究方法探讨
工业园区项目研究方法探讨
工业园区项目研究方法探讨——玉溪红塔工业园区为例
论文上传:oak110 留言
论文作者:马宏江
您是本文第 407 位读者
摘要:1.工业园区是由政府或企业为实现工业发展目标而创立的特殊区域环境,这个区域环境中有良好的基础设施和齐全的配套服务体系为聚集的工业企业服务。云南省伴随着WTO加入和全球化的新一轮产业结构调整步伐下进行工业园区的规划建设。2.红塔工业园区是一个综合性的工业园区,为方便项目组直观研究项目特征,勾画一个图表式的研究框架。3.繁杂的基础资料得由项目组的人员展开调查、收集、整理、录入、分析等工作。为方便项目组操作,制定三个调查研究方法。
关键词:工业园区 研究方法 研究框架 计量经济模型 土地投资强度 土地经济密度
相关站中站: 工业区规划 城市规划
1、前言
工业园区是由政府或企业为实现工业发展目标而创立的特殊区域环境,这个区域环境中有着良好的基础设施和齐全的配套服务体系为聚集的工业企业服务。中国的工业园区形成缘由有三方面,一是80年代初经济特区建设中外商投资的驱动下产生;二是科研成果产业化的需求而产生;三是优化和调整产业结构的需要而产生;至今在许多地方已有诸多工业园区纷纷建立起来。
玉溪市红塔区工业化进程步入中期,工业产业结构的调整以及“两烟”及配套产业不断的改造升级,红塔集团第三轮技术改造的完成等三方面的条件,促使红塔工业园区规划建设呼之欲出。
2、工作研究框架
一个高质量的工业园区规划所需要做项目前期的调查研究是十分有必要的。基于玉溪红塔工业园区的可行性研究报告和总体规划项目开展;基于玉溪工业现状和产业状况十分繁杂,加之时间紧迫,项目组必须很快切入题目。
红塔工业园区(以下简称“园区”)是一个综合性的工业园区,其中有玉溪的支柱产业、快速产业、成长产业,为方便项目组直观研究项目特征,勾画一个图表式的研究框架,详见图表<研究框架> [表1]。
随着思路逐渐清晰,从园区资源条件、园区产业、园区主导工业(烟草工业历史、现状与未来)入手研究。园区资源条件除了土地的供给外还有可利用的能源和市政基础条件等;其中土地供给涉及到土地利用规划。园区产业和主导工业涉及到玉溪城市总体规划工业用地调整,需要对玉溪城市总体规划进行下一轮的修编,并对工业支撑与城市适宜发展规模的关系进一步研究。
本文提出上述三项(园区资源条件、园区产业、园区主导工业)是分析的主要对象;也是规划建设红塔工业园区的必要性所在。接下来采用什么样的分析研究方法就关系到园区的定位、空间布局、地块划分和发展目标;接下来得分解、深化研究框架的内容。
3、现场踏勘与调研
繁杂的基础资料得由项目组的人员展开调查、收集、整理、录入、分析等工作。项目组前后分四次下现场进行踏堪,详见图表<踏勘与调研> [表2]。为方便项目组的操作,制定三个调查研究方法。
3.1 现场踏勘
实地观察是直接调查的方法之一,是一切认识和科学研究的起点;有针对性、有目的、有计划地运用自己感觉器管或借助工具,能动地了解对象。现场踏勘的主要对象是园区的规划范围,土地权属、占地面积、建设条件、市政基础设施等,现场踏勘可以直观地感受园区现状条件。
3.2 企业调查表
为了仔细深入剖析园区企业的情况,为项目组设计出一个园区现状企业调查,详见图表<企业调查表>
[表3]。
其实利用了调查研究方法之问卷调查法,是运用统一设计的问卷向被选取的调查对象了解情况可征询意见的方法,通过对固定资产在500万元以上企业定量、定性的数据统计并为下一步分析录入Excel 2003软件作准备。
对园区固定资产在500万元以上(含500万元)的企业发放企业调查表,这样来才能科学地分析出六项指标,即:单位面积土地人均产值、企业单位面积土地年平均税收、企业单位面积土地劳动力数量、企业单位产值耗水量、企业单位产值耗电量、企业产品销售市场及原材料供地分布。针对性指导确立园区总体规划定性、定原则、其用地规模及空间布局等因素。
3.3 座谈会
接下来项目组在玉溪市经贸委的组织下专门与园区领导小组成员、园区所属行政辖区的镇长和本次规划范围的高新开发区专管领导等人进行座谈会;再一次会议就是与企业法人代表和职工代表进行座谈会。这两次座谈会收效很大,非常有必要,目的在于直接访问、面对面地交谈,项目组获得保贵的信息。比如:园区基础设施条件怎么样?政府优惠政府落实情况?企业上市准备情况?对循环经济的理解?园区农业人口安置问题?等等诸如此类问题。
企业名称地点企业性质
占地面积用地面积生产设计规模生产原料来源地
建筑面积主要生产设备及年代主要产品
投资规模产量生产能力利用率
产品主要销售地区
职工人数其中在职人数下岗职工人数退休职工人数
年耗水量其中生产用水(吨)生活用水(吨)年耗电量(万度)
产量(自定)2001年产值(万元)2001年税收(万元)2001年2002年2002年2002年
2003年2003年2003年
2004年2004年2004年
“三废”排放方式、排放量
原料和产品运输方式(铁路、公路、水道)年运输量
生产经营状况(正常、不景气、停产、破产)可附文字资料
1.发展规划:重大技改、投资项目、产品开发、用地和职工需求量、水电等设施需求量、转产和重组设想。(可附文字说明)
2.对本次规划的意和建议。(可附文字说明)
[表3] <企业调查表>
4、分析调研数据
通过录入上述调研所取的数据,项目组采用Excel 2003软件就企业六项指标进行分析,为园区用地规模、空间格局、功能结构和地块划分等产生了科学根据。
4.1 企业六项指标分析
利用Excel 2003软件录入调研数据,以园区的大营街片的企业为例。自动生成“单位面积土地人均产值图”,例如图表<单位面积土地人均产值图> [表4]。分析表4得出:随着占地面积增长人均产值逐步降低,大营街片区的土地开发要走集约化道路,据此确定新建园区的路网密度、地块大小等。
自动生成“企业单位面积土地年平均税收图” 例如图表<单位面积土地年平均税收图> [表5]。分析表5得出:大营街企业效益与用地规模存在一定联系,占地2万平方米的企业产出效益较佳。
自动生成“企业单位面积土地劳动力数量图” 例如图表<单位面积土地劳动力数量图> [表6]。分析表6得出:占地面积约2万平方米时劳动力密集程度度较高。
自动生成“企业单位产值耗水量图”和 “企业单位产值年耗电量图”,图表略。分析两个表得出:效益与能源消耗不成线性比例,效益较好的企业更加注重环保节能。大营街企业的发展要走低消耗、高产出的集约化道路。
自动生成“企业产品销售市场及原材料供地分布图”例如图表<产品销售市场及原材料供地分布图>,[表7]。分析表7得出:从上表可以看出大营街片区企业多为烟草配套产业,原材料供应及产品销售立足省内,并与省外乃至国外的市场接轨。
4.2 计量经济学分析法
对全国的卷烟需求进行预测分析,运用计量经济模型方法显得十分有必要;也为园区卷烟及配套产业定下科学合理目标。即下一节叙述。
计量经济模型
为了更科学地预测全国卷烟的需求量,采用计量经济学方法,通过构建数学模型,找出发展的规律。并预测未来的目标。
1)模型方程的建立
将全国卷烟销售量作为解释变量来构建时间序列计量经济模型。经检验分析,线性回归拟合较好,其模型方程为:
B=a+b×T+E
其中:B——全国卷烟销售量;
T——年份;
a——常数;
b——为T的乘数;
E——随机变量。
2)模型的参数估计和分析
根据[表8]中所列的1995-2004年历年统计数据,对数据进行回归分析,得到统计参数和检验值,并可得到结论:方程的拟合程度较好,相关系数R2为0.85;时间序列T的t-检验值为6.72452,远远高于置信水平为95%时2.131的临界水平,时间序列是显著的,能够解释被解释变量;方程的F-检验值为45.21917,远高于置信水平为95%时4.54的临界水平,方程是显著的,参数估计量是可以接受的。最后确定的模型方程为:
B=-210514+ 106.8344×T
3)预测分析
根据模型进行计算,可得如下预测值,见表8。
[表8] 计量经济模型预测全国卷烟销售数结果
实际销售数量预测销售数量
19952859.612620.31
19962768.122727.14
19972826.382833.98
19982715.622940.81
19992889.693047.64
20003068.213154.48
20013267.513261.31
20023367.873368.15
20033514.523474.98
20043733.083581.8
220053688.65
20063795.48
20073902.32
20084009.15
20094115.99
20104222.82
20114329.66
20124436.49
20134543.32
20144650.16
20154756.99
20164863.83
20174970.66
20185077.50
20195184.33
20205291.17
[表9] 模型统计参数表
系数标准差t-检验值F-检验值相关系数
a106.834415.887286.7245245.220.85
b-21051431766.66-6.62689
根据1995年-2004年实际数据,全国卷烟销售量的年增长率为3%,而根据模型计算,2005年至2020年,全国卷烟销售将降低至2.43%的低年增长率。考虑到《烟草控制框架公约》等的影响,估计市场需求每年会有1-2%的下降,因此卷烟销售量的年增长率只有0.43%-1.43%,总量只有1%左右的增长,烟草产业的发展必须走集约型发展的道路。至此国家局提出的“深化改革、推动重组、走向联合、共同发展”战略。
2004年9月,在烟草产业“大市场、大品牌、大企业”等战略措施推进下,成功实施“九变四”,红塔集团兼并大理和楚雄卷烟厂,昆明卷烟厂兼并春城卷烟厂,红河卷烟厂兼并昭通卷烟厂,曲靖卷烟厂兼并会泽卷烟厂。2005年,“九变四”以后保留下来的红塔集团、昆明卷烟厂、红河卷烟厂、曲靖卷烟厂四家工业企业,正在准备“四变二”。
4.3 土地投资强度和经济密度分析
从园区基本建设状况来看,现状五个片区净容积率约为0.4~0.8,土地投资强度在10~150多亿元/km2,经济密度在10.3~99亿元/km2不等,造成原因各乡镇的工业发展不平衡原因有开发时序前后不统一;还有产业性质不同。
5、分析结论
回到前面文章中的“研究框架”,通过Excel 2003对调研数据分析园区的一园五片六项指标、计量分析法和土地利用强度等综合归纳,确定适宜三项目标。
5.1 确定适宜的用地规模
通过上述各种方法分析得出园区现状用地在土地利用方面的问题主要表现一是用地分散,规模效益不突出;二是土地利用率不高,现有用地有一定的挖掘空间;三是土地产出效益参差不齐,非烟用地土地效益较低。
基于现有土地经济密度偏低,参照国内相对发达地区的指标,近中远期非烟产业用地平均经济密度预期值20亿元/km2,24亿元/km2,28亿元/km2,相应地实现发展目标所需的近中远期非烟产业用地规模为3.00km2、4.58km2、7.04km2。
根据一般经验,工业园区中工业用地所占比例约为40%—60%。非烟产业所在园区近中远期规模为
5.00—7.50km2、7.63—11.45km2、11.73—17.60km2。加上红塔集团8.19km2,满足发展需求的园区用地规模为20.0—25.8km2。
园区确定用地规模为25.44 km2是适宜的。
[表10]红塔工业园区各片的土地利用强度及经济效益情况 单位:亿元/km2
序号片区名称容积率土地投资强度00-04年平均土地经济密度
1高仓片区0.6126.619.0
2高新片区0.47156.613.7
3九龙片区0.7914.510.3
4大营街片区0.421024.2
5红塔集团——98.9
5.2 确定适宜的投资强度
现状平均单位土地投资强度49亿/平方公里,即326万元/亩(含征地费在内)。除了红塔集团外,参照园区各片市政实际和[表10]土地利用强度及经济效益情况表分析,园区平均单位土地投资强度合理取值为15亿/平方公里。
5.3 确定适宜的发展目标
利用分析数据参照国内和国外工业园区的目标,科学地确定适宜玉溪经济实际发展目标,即园区工业经济总量目标、园区产业优化升级目标、国民经济可持续发展目标、城镇化发展目标、人力资源利用目标、工业投入目标。
6、结束语
在云南各地州的工业园区规划建设方起未艾之时,作为项目开展制定一个科学研究框架和工作思路显得尤其重要;规划设计中需要对项目各要素进行调查、收集、整理、统计、录入、归纳等,特别是对“量”的选择时,避免产生不切实际的、浮夸的目标;同时也避免对城市发展决策的误导,选择科学的分析研究方法为确定合理的、适宜的目标显得尤其重要。
第五篇:工业园区货运总量预测方法研究
工业园区货运总量预测方法研究
秦茜 袁振洲
(北京交通大学,交通运输学院,100044)
摘要:
关键词:
Abstract:
Key words:
前言工业园区货运交通与土地利用关系分析
土地利用是交通需求产生的根源,通常不同的土地利用布局、不同的土地利用性质、不同的土地利用强度都会产生不同的交通需求。我国颁布的《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90)将城市用地分为10大类,土地利用的不同影响土地承担功能,工业园区以工业用地为主,配套建设仓储物流,兼具居住商业等服务用地,即以工业生产为主提供配套货运设施服务及商业居住服务。其中工业用地与仓储物流用地是园区内货运交通产生的主要来源,居住及商业用地由于日用品配送运输等会产生少量货运交通。工业园区货运量影响因素分析
从宏观上,工业园区的货运量是地方经济水平、区域经济发展定位、工业园区建设经营状况的体现;从微观上,入驻企业生产经营产品的种类、企业的规模及生产能力,都将园区货运量产生影响。
结合工业园区特点,其货运量影响因素有:
(1)区域经济发展水平。
(2)宏观经济、政策、法规环境。
(3)工业园区运营状况。工业园区运营状况影响入驻企业的数量,同时也会影响转移诱增货运量。
(4)企业生产经济状况。企业生产经济状况包括企业规模、企业员工数量、产品产量。企业产量增长,会导致原材料运输及产成品输送量增加;企业在工业区内居住员工数量越多,其所需的日常生活物资运输量也会越多。货运量预测基本方法及适用性分析
货运量预测常用方法基本可以分为定性预测、相关回归预测分析法、时间序列分析法、基于投入-产出表预测等几种。
(1)定性预测
定性预测是指预测者经过调查研究,掌握资料后凭个人经验、知识,对经济现象发生前景的性质、方向、规模等做出推断,主要用于对预测对象的未来性质、发展趋势和发展转折点进行预测。定性预测法主要有德尔菲法、主观概率法。
(2)相关回归分析法
相关回归分析法[12]是利用数理统计建立相关影响因素与预测目标之间的回归方程进行预测,以相关影响因素作为自变量,预测目标作为因变量。相关回归分析法需要通过对自变量与因变量的相关分析找寻影响因素,进而找到符合预测目标与影响因素历史规律的函数表达式,从而预测目标年的货运量。
(3)时间序列预测法
时间序列预测法[13]是以时间数列所能反映的社会经济现象的发展过程和规律,根据时间序列的变动规律预测建立数学模型,预测未来发展趋势的方法。时间序列法有移动平均法、指数平滑法、季节系数法、灰色系统预测法、自适应过滤法、曲线拟合法、季节周期预测等多种方法。
(4)基于投入—产出(Input/Output)预测
利用Input/Output模型[14]进行货运量的预测是各国货运常用规划模型之一,在我国应用还相对较少,该模型还同时可以用于交通分布预测。根据完整的投入产出表了解每种产品在生产过程中所需的全部能源材料、原材料的消耗量及来源,利用投入、消耗、产出三者间的关系进行预测。
对货运量预测基本方法的特点及适用范围的总结如表2-1所示。
表2-1 货运量预测基本方法
预测方法
定性预测 特点 适用范围 特别适用于缺少历史资料的预测。1应用灵活;
2节省人力、物力、财力;耗费时间短,时效性强。
相关回归分析法 1历史数据质量要求高;系统结构稳定;回归建模难度较大;
时间序列预测法 1不需要了解预测目标影响因素;
2预测模型仅考虑目标与时间,考虑
因素较简单; 1 预测所需历史数据较完整; 2 需要了解各因素影响关系时; 3 预测目标发展较稳定。1当预测目标的相关因素历史数据较难获取; 2仅需要了解预测目标的发展趋势;
3短期预测精度较高。3预测目标的历史数据较完整。
基于投入产出表 1可以考虑区域政策、经济等因素; 有完整的投入—产出表和严格假
2可以预测分区分货种运量; 设。远期预测精度较高。
4需进行货币单位与运量间转化。
在工业园区货运量预测方法选择时应考虑:预测方法的准确性;预测所需数据的可获得性;预测模型原理及假设是否符合货物运输过程及货运量变化规律。工业园区按建设背景的不同可以分为新建工业园区、老工业基地或旧工业园改造,不同的工业园区适用不同的预测方法。
(1)老工业基地或原有工业园区改扩建:
这类工业园区一般有历史数据或相关的基础资料,可以根据数据的获取情况,基于原有历史数据选择相关回归分析法、时间序列法、投入产出模型等方法进行货运量预测。
(2)新建工业园区:
对于新建工业园区[15]多是通过征地拆迁而重新规划建设,这类工业园区历史资料缺乏,且工业园区建设后区域交通量大小及其构成都将发生巨大变化。对于新建工业园区的货运预测多采用定性预测方法或市场调查。新建工业园区货运总量预测方法
本文针对新建工业园区基础数据不足,货运量统计资料不全不系统的问题,提出一种利用易获取数据进行工业园区货运总量预测的方法。工业园区货运主要包含两部分:一为工业仓储用地生产性货物运输;另一为居住用地产生的生活性货物。工业园区货运量简化为原材料产成品货运量和生活消费品货运量两部分,在预测时分别预测。采用“趋势+诱增转移”的方法。
4.1原材料和产成品货运量预测
假设:
1、工业园区生产性货运量由单位土地产出率决定。
2、同一工业园区内相同产业小区的土地单位产出率是相同的。
3、同产业小区内企业进行生产时原材料投入与产成品产出的比值稳定且相同。
4、工业园区货运增长与区域GDP增长率呈正相关。
产成品货运量计算公式如式(2-1)所示:
OAibif(V)
i(2-1)
式中:O ——规划年工业园区产成品年货运量(万吨);
i ——工业园区内产业小区;
Ai —— 规划年第i产业区的投产面积(km2);
bi —— 规划年第i产业小区的土地年单位产出率(万元/km2);
f(V)—— 价值与重量转换函数,将货物价值(万元)转化为货运量(吨)。常用时间序列法。
原材料货运量计算公式如式(2-2)所示:
DOip
ii(2-2)
式中: D —— 规划年工业园区原材料年货运量(万吨);
Oi—— 规划年第i产业小区产成品年货运量;
Pi —— 第i产业区内投入原材料与产成品的比值。
上述所需数据都较易从工业园区规划及相关经济报表中获取。
4.2生活消费品货运量预测
生活消费品货运量主要为工业园区内居民提供生活消费品所产生的货物运输量。可通过居民购买商品情况和园区人口进行预测,考虑人口、消费水平等增长因素后进行预测。
园区内生活区居住人员构成主要包括:部分在岗职工及家属,单身职工,第三产业服务人员[6]。根据企业劳动统计表可以获得相应的人口数据,根据人口自然增长率及园区未来年的入驻企业数量可以进行人口预测。
根据工业园区所在区域的居民购买商品情况统计的历史数据可以预测居民一年的购买商品量(kg)。在统计表中分为食品、衣着、居住、日用品、交通等多种消费,由于工业园区的特殊性质,园区内的生活消费以满足日常生活的食品及日用品消费为主,工业园区内居民会到城区消费购物采购日用服装家电等产品,因此应对统计数据进行适当折减。
生活消费品货运量计算公式如式(2-3)所示:
0WNfQnn(1Er)n/10
3n(2-3)
式中:W ——生活消费品年货运量(万吨);
Nf ——规划年园区内居住人口(万人);
Q0n——基年居民平均一年购买第n类商品量(kg);
γn ——居民购买第n类商品折减系数;
E—— 商品购买量指标对经济指标的弹性系数;
r —— 规划期内经济增长率;
n —— 预测年限。
4.3 转移和诱增货运量预测
一般工业园区建设并投入使用后,经过一段时间良好的市场化运作,将会产生对周边产品源地和销地的辐射带动作用,也将产生潜在的增长促进作用,行业一般的潜在增长速度取值范围为5%-10%,需根据具体情况考虑该部分增长。5 凤凰山工业园区实例应用
根据凤凰山开发区部分已投产企业情况统计表,对数据进行处理得农产品深加工及配套企业单位土地实现年产值95170万元/km2,建筑材料、机械制造等其他投产企业单位土地实现年产值197014万元/km2,园区平均单位产出率175657万元/km2。
工业用地面积12.5 km2,按照淮北市“十二五”规划未来五年经济发展14%增长速度计算,弹性系数0.9,规划年(2020年)农产品深加工及配套企业和工业生产企业年生产值分别达2900995 万元和 3488868万元。
根据国内行业相关经验,食品加工行业交易额与交易量的比例大约为2500:1,因此规划年工业用地货运发生量为1160万吨;同理,工业消费品交易额与交易量的比例大约为2000:1,因此货运发生量为1744万吨。
根据调查园区内食品加工制造行业原材料投入量与产品产出量的比值为
1.4,工业消费品为1.5,因此2020年食品加工行业货运吸引量1624万吨,工业生产企业货运吸引量2616万吨。
工业园区内居住用地也将产生一定的货运量,主要以生活所需消费品的货运配送运输为主。到2020年,预测工业园区园区总人口为58011人,居民人均消费10060元,因此生活性消费年货运量24万吨。
货运总量7178万吨。一般工业园区建设并投入使用后,经过一段时间良好的市场化运作,将会产生对周边产品源地和销地的辐射带动作用,也将产生潜在的增长促进作用,行业一般的潜在增长速度取值范围为5%-10%,取下限5%作为参考值,预计到2020年工业园区货运总量9592万吨。
参考文献: