垃圾填埋处理技术是一种特殊形式的综合利用技术。因为垃圾填埋后的无害化过程实质上就是生化处理过程,由于垃圾填埋场主要存在占地面积大,选址困难,因此填埋场渗滤液的生产及其避免对环境造成危害,则是填埋场设计、设计和运行中必须加以重点的问题。在此,针对吴忠市城市生活废气物无害化综合垃圾处理场运行中有可能出现的以下问题加以重视。
1.渗滤液渗入地下问题
由于高浓度的渗滤液较难处理,加之渗滤液收集量不大,而我市的垃圾处理场与污水场有甚远,不能借用污水处理场进行处理,所以防止渗滤液渗入地下。由于填埋场添埋垃圾年限较长,加上填埋后垃圾在场内随着时间的推移逐步分解,所产生的渗滤液全部将流出场内,而且吴忠市垃圾填埋场因为投资受限而无法按要求建造渗滤液最终处理系统,所以渗滤液的处理上要自始至终进行监测,防止污染地下环境。
2.废气排不畅
填埋场内封闭后,气体的导出采取燃烧处理,随时监测,不能出现垃圾场内由于温度过高,场内产生的气体不能即时导出,有可能发生爆炸的事故。由于垃圾处理与市区较远,所生产的气体不能利用,即时导出是直接安全的方法。
3.修建排水问题
垃圾填埋场位于牛首山下,下雨时形成山上洪水冲下来,对填埋场造成毁坏,如果洪水不能及时排出,雨水渗入垃圾填埋场中对防渗成造成负担。所以必须在填埋场外修建排水沟,将洪水及时排出场外。
4.解决处理中的技术问题
由于吴忠市垃圾和技术选择受到垃圾成份、经济发展水平、自然条件及传统习惯因素的影响,垃圾填埋是吴中市垃圾处理未来8-10年的固定模式。目前吴忠市垃圾处理年限为8年,8年后,随着经济的发展,科学技术的提高,对其他填埋场提出更高的要求,这样才能造福吴忠人民,解决垃圾填埋技术中垃圾焚烧和生化处理带来得好处。
国外发达国家的城市生活垃圾从收集、运输到处理技术,经过几十年的发展和完善已非常成功,并积累了许多经验。在收集方面,国外发达国家已经全面采用垃圾分类收集方式,有效地实现废物的最大程度回收和再生利用。为卫生填埋、垃圾堆肥、焚烧发电、资源综合利用等垃圾处理方式应用奠定了基础,为实现垃圾“资源化、减量化、无害化”的处理目标,提供了有力保障,并且推动经济效益和社会效益。在处理方面,广泛采用的城市垃圾处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用四种处理方式;在投资方面,国外发达国家对垃圾处理的投资力度很大,资金来源多样化,使得垃圾处理技术和垃圾处理设备的研究工作蓬勃发展。吴忠市城市垃圾处理的目标是实现城市生活垃圾“减量化、无害化、资源化”的统一,也就是说保证城市生活垃圾中的各类有用物质得到直接回收利用及转换利用。
二、吴忠市城市垃圾处理三种方法的运用
解决垃圾问题的目标是将垃圾减量化、资源化和无害化处理.目前主要有三种方法:卫生填埋、焚烧及高温堆肥,以下对这三种技术在吴忠市城市垃圾处理过程中的运用作一比较。
1.垃圾卫生填埋
垃圾卫生填埋是一种保护环境质量,防治垃圾二次污染的最终处理技术,处理垃圾的比重最大,被认为是必备的首选技术。其主要表现在:卫生填埋场的选址及工程设计日益严格和规范;基础防渗技术、衬层铺设、填埋作业、渗滤液疏导和循环利用及填埋气体回收后再利用技术日趋成熟,渗滤液和填埋气体的二次污染防治技术及资源开发的迅速发展以及填埋操作所使用的多种机械都带来了较大的发展,由于无论采用何种垃圾处理方法,最终都会产生一些残渣需要处理,所以垃圾卫生填埋场是垃圾处理方案中必不可少的,垃圾卫生填埋最大的优点是投资费用较低,对垃圾的产量变化适应能力加强,可选用非耕地作场址。缺点是大量占用土地,资源回收率低。目前,吴忠市选择垃圾卫生填埋就是基于上述考虑,并且吴忠城市大多垃圾混装,无机物含量高,收集方法落后,以及垃圾处理所需的大量资金难以落实。因此目前采用单一的垃圾填埋技术。相信随着城市的发展扩大,对填埋场的技术标准越来越高,垃圾填埋技术将逐步与其他垃圾处理技术方式综合利用,取长补短,使垃圾填埋技术上一个新的台阶。
2.垃圾焚烧
焚烧是一种城市垃圾的高温焚烧处理工艺。垃圾焚烧则有使垃圾高度减量化、无害化和可供热、发电等优点,但垃圾焚烧需要一次性投资,处理成本较高,同时焚烧处理工艺复杂。针对吴忠是经济不发达地区,而且垃圾的可燃物比较少,热值低,不适于目前的吴忠城市垃圾处理,在以后城市经济迅速增强,人民的生活水平大幅度提高,垃圾焚烧技术的应用和建设运营会得到普遍公认。
3.垃圾高温堆肥
垃圾高温堆肥是指在一定温度下,对垃圾进行发酵、生物分解,使垃圾达到无害化的方法。这种方法,比较简单,投资比焚烧法低,较卫生填埋高,并且可以做到垃圾资源化利用。但垃圾堆肥的进场成分需要控制,否则堆肥产品质量将非常难以把控。堆肥产品销售也需要有较好的市场机制配合。采取这种方法,最主要的是对进场垃圾成分进行控制。国内外的垃圾堆肥实践充分证明,混合垃圾堆肥处理技术复杂,成本高,产品质量差,缺乏生命力,没有分类收集、堆肥处理是没有出路的。由于吴忠经济落后,垃圾混装,无机物与有机物的成分难以控制,甚至无机物增多,并且目前的吴忠市场对堆肥产品的质量不能确定,产品销售是一大难题。最终产生的不可用物仍需要处理。针对这种情况,也不能采用这种方法。
我市的垃圾处理技术有较高的水平,但是垃圾填埋场是一种比较保守的方法,从国外资料来看,垃圾处理发展的形式是:(1)分类收集垃圾越来越受到重视。实行生活垃圾分类收集,提高生活垃圾中可利用物的利用率,潜力很大。同时通过分类收集,还可以减少垃圾处理量,节约能源和土地资源,避免危险废物对环境和人体健康造成严重危害,是一项利国利民的事业。(2)垃圾填埋的标准越来越高,填埋比例逐步下降。(3)垃圾焚烧将稳步发展。但是吴忠城市垃圾处理符合国家规定的“减量化、无害化、资源化”的原则。城市生活垃圾处理是一个复杂的系统工程,任何单一的处理措施都无法满足。这样,才能有效地改善城市垃圾对环境造成的污染,提高城市的人居环境质量,造福吴忠人民。
我国对垃圾处理方案选择提出了指导性原则:卫生填埋、焚烧、堆肥等垃圾处理技术及设备都有相应的适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、综合治理和利用的原则下,可以合理选择其中一种或适当组合。从吴忠市城市垃圾处理技术来看,随着城市经济发展水平、技术水平、社会环境的变化,城市垃圾处理技术应向多元化方向发展,向系统处理方向发展,走可持续发展的道路!
参加考察的人员:XX集团党工部XX和XX有限公司XX2人。
考察的单位:XX机械制造有限公司,XX设备安装有限公司
XX参与接待人员:XX(总经理),XX(研发部经理),XX(销售部部长)。
XX参与接待人员:XX(总经理),XX(副总经理),XX(生产厂长),XX(机械工程师),XX(机械工程师)。
1、加工制造能力
1.1通过现场考察,XX公司规模比XX大,主要反映在厂房规模、办公场地和人员配置上;
1.3产品体系都很完整,两家公司都具有原材料选型采购、加工生产,产品检验,售后体系等各个环节,通过两家公司的介绍,两家公司都能达到招标文件上要求的产品质量标准,并各自介绍了保证产品质量的相关方法和生产工艺;
1.4两家公司都有成功加工制造造粒机的经验,并在对其售后服务中积累了许多经验,并多次对造粒机进行了改进,使产品更加成熟可靠;XX在国内较大炭黑企业中都有很好业绩,产品还大量出口到美国、印度、日本等国家的炭黑企业XX公司的业绩相对就差一些,但在国内也有许多炭黑企业业绩,对其评价效果也都不错,近期在中橡集团的两台造粒机正在组织试车,通过现场观察,运行状态良好。
通过对两家公司的了解、观察,两家公司都具有加工制造造粒机的能力,产品性能也能满足我公司招标文件要求。
2、成本控制
XX在评标时的最终报价为?万元,青岛德固特最终报价为?万元,XX具有明显的价格优势。在与XX总经理交流发现,XX公司之所以价格低主要是两方面的原因:一是XX的诚意,很看重这次竞标,想借此机会开拓四川市场;二是成本控制,尽管XX价格价明显低了很多,但可排除恶意竞争的可能,XX总经理告诉我们,此次仍有一定利润,这部分利润主要是对自身挖潜上体现出来的,在XX现场工人各司其职,工序安排紧凑合理,杜绝人员浪费。注重成本控制,现场所有的废料、边角料都集中分类管理,小到一颗螺栓、一节焊条头都必须回收再利用,若实在无利用价值的就运到铸造车间作为铸造原料。XX更注重公司规模,商务等部分,所以XX公司在价格上占有一定优势。
3、公司的专注度
公司的专注度和诚意,将会体现在产品的加工制造中的质量控制,对我方要求的相应程度以及后期售后服务上。XX公司主要领导及技术人员全程陪同考察组,对其公司规模、现状、发展方向、技术实力等进行了详细介绍,XX公司领导还着重介绍了造粒机的结构组成、加工难点、质量保证措施等,XX只派了一个工程技术人员陪同考察组考察了大致情况,从公司专注度上体现的诚意看,XX具有优势。
通过综合比较,考察组认为XX产品的性价比要高一些,决定推荐XX就湿法造粒机标段中标。
设备考察报告(二)
关于综合楼中央空调主机的选型,经过多方面考察后汇报如下:
原设计院(平顶山)将综合楼空调系统的选型,设计为水环热泵,水环热泵是一项新技术,在实际应用中存在一些问题,噪声大,(室内机主装有压缩机,运行时有振动声,就象家用的窗机空调一样,只是冷却系统用外界水源)。漏点多,(由于冷却是外接水源,振动较大,故障出现的频率就高)。维修量大,效果差,投资高,(每台空调都装压缩机、风机和控制器)。经多处访问和实地考察,在重庆市没有一家酒店成功地使用水环热泵,据了解水环热泵原有政策补助,现在水环热泵得不到政策性补助了。
水源热泵现有两家已安装,08/12/10下午与戴斯酒店管理公司刘总监与、仲维吾到南山茶园庆隆高尔夫实地考察,先看水源,看见湖内已干无水,原因是湖漏水,底部有个洞,在到设备机看设备,没有运行,无人看管,电源都有通,且灰尘较多,从来没有运行过。
另外一家北碚颐尚温泉酒店也用的是水源热泵,经公司邹方荣、仲维吾、周林嘉、贾国波等人去考察,只是看见湖内有水管的排列,但是没有进入机房看设备的运行情况和安装情况,只听厂家给予了介绍设备的状况,无收获。
还有一家是白市驿空军基地,它采用的是地源热泵,当戴斯酒店管理公司刘总监、仲维吾到现场考察,该设备正在调试,连接线路,设备没有正式投入运行,根据江水源公司介绍,空调使用面积为5000m2,是办公宿舍用,总投资为290万元。
综合楼现有金剑湖、天赐湖,经几家实地测算,(江水源、嘉陵螺杆、),总容水量不够,因采用水源热泵每小时用水量为400m3,由湖水送到机房空调主机内循环,将机组的热量带出后在返回湖中,散热效果不好,功率发挥不完全,就达不到设计效果,若遇到重庆地区大旱时,湖水下降较大,水量更加不够,设备就无法运行,给酒店的经营带来不良后果。
据了解水源热泵现在使用的是在长江上的两条船上,一条是世际天字号3台,另一条是世际钻石号3台,使用的效果不知道。
综合上述情况,我们认为使用水环热泵的水源量不足,使用的酒店未成功,条件不成熟。建议二个方案,供领导决策:
方案一:采用螺杆机
现在酒店行业中,大多数采用螺杆机,在技术上,工艺制造上都比较先进,
节能效果明显,根据外界的使用负荷多少,而主机的机头运行分别投入运行,无人使用时空调主机就会停机,能够达到最佳的节能效果,且操作方便,电脑启动、停止,可采用无人值班,每隔二小时进行巡视一次,是酒店选择设备之一。
方案二采用直燃机
现在酒店、会所、大型商场多数也采用直燃机。直燃机的优点是占地面积小,一机三用(制冷、供热和供卫生热水),节省锅炉的投资和占地面积,用电功率小,减少电力设备的投资,主要能源是燃气,根据外界的使用负荷多少进行调节,调节范围在5----115,满足低负荷节能运行,达到节能的效果,维修成本费比螺杆机要低得多(本人对两种设备都进行管理过),也可采用无人值班,每隔两个小时进行巡视一次,也是参选之一。
一、主机设备的总价估算(是使用面积18000平方米,300万大卡)。
1、远大直燃机一台总价394万元(总价394万元)
2、嘉陵螺杆机二台主机134万元,锅炉二台60万元(总价194万元)
二、以螺杆机、直燃机、模块机三种设备的运行费用着比较,都是以200万大卡的同样容量。
以上数据来源于远大直燃机、嘉陵螺杆机两个厂家作出的运行费用比较,模块机的数椐是远大提供。
设备考察报告(三)
20**年8月17日至19日,XX市城管局主管环卫工作的领导和环卫处相关人员组成考察团,考察香港垃圾收集站及设备,重点针对香港兰桂坊、正街街市、兴民街、广富坊、仁兴街、侧鱼涌太古坊停车场、大埔等设在繁华街区、城镇中心区、乡村的7个垃圾收集站和沙田等1个垃圾转运站的选用设备、建设和管理情况进行了考察,通过考察全面了解香港垃圾收集站投资、建设、管理、选用设备以及发展历史和趋势。
一、总体概况
二、垃圾收集站基本情况
三、垃圾收集站规划原则及建设标准
香港垃圾收集站的规划原则与建设标准是根据确定:①繁华街区每2万名人口或在直径500米范围内设置一个离街垃圾收集站。②乡郊或人口较少及分散的偏远地方,每1000名人口设置一个乡村式垃圾收集站。③大型地区发展或重建计划时需预先考虑垃圾收集站的规划,以解决垃圾收集站选址困难问题。④新规划的垃圾收集站尽可能容许垃圾收集车辆使用车头进出,以确保道路安全。⑤兴建垃圾收集站的选址必须对市民日常生活及工作的滋扰减至最低程度。⑥垃圾收集站必须配备空气及废气净化设施、高压水喉、排放渗滤污水明渠及处理设施。⑦垃圾收集站的建筑设计尽可能美化环境,例如在垃圾收集站入口加上景观屏障等。⑧兴建标准型垃圾收集站应符合最低用地标准。
四、考察垃圾收集站情况
本次考察广富坊垃圾收集站、侧鱼涌太古坊停车场垃圾站属于较简单的垃圾收集站,完全敞开式,没有临时贮存垃圾功能。广福坊垃圾收集站为栅格型钢棚架墙,玻璃钢顶结构。侧鱼涌太古坊停车场垃圾站则是在停车场上放置了一个连体式垃圾压缩机,仅地面设有钢轨,以保护地面及定位。因为垃圾袋装实行的较好,从收集到压缩整个过程没有散落、外露现象,垃圾可即时放入车内压缩,不需等候,基本上没有臭气外溢。地面上也没有污水横溢现象。
本次考察大浦乡村型垃圾收集站基本上都是若干个塑胶垃圾桶放置在一起就形成了收集站,主要靠后装压缩车收集。
五、垃圾收集运输设备基本情况
香港垃圾收集、运输设备有三种:第一种是钩臂车配套连体垃圾压缩箱,主要用于繁华闹市区、标准垃圾收集站及私人屋苑的垃圾房,约有钩臂车150辆,连体压缩箱160个;第二种是后装压缩车,主要用于乡村及偏远地区的垃圾收集站,约有650辆;第三种是吊装车,辅助垃圾收集设施,主要用于收集大件垃圾,约有100辆。据了解,香港以前收运垃圾是以后装式压缩车为主,后来也采用过分体式垃圾压缩设备,因为运输过程中的滴漏问题无法解决,已在几年前全部淘汰,目前逐渐以钩臂车配套连体垃圾压缩箱为主。
六、垃圾收集运输设备型号、供应商和设备优缺点
其主要选用的垃圾收集车型号为:
①后装压缩车
其它型号还有诗蜜、柏里尼、飞力mp19、百事、维澳柏等。
②钩臂车及连体垃圾压缩箱
底盘基本上采用凤凰拖车及罗尔巴拖车,钩臂系统主要采用法国吉马。
连体垃圾压缩箱主要采用荷兰kiggen的pd系列,约131个,其主要技术参数见。
在所考察的设备中,侧鱼涌太古坊停车场垃圾站的pd731连体式垃圾压缩机已投入使用3年,但车厢无变形、表面没有掉漆脱色、压缩过程顺畅、噪音小,走近压缩机才能感觉出压缩机的运作声音。外观整洁与普通集装箱相差不大,在停放、运输过程中不易引起周围居民的反感。
目前食环署及其承办商的垃圾收集模式大致可分为传统垃圾车收集及挂接式垃圾车收集。两种收集模式各有优缺点,后装压缩车的优点为:灵活性较高;可收集大件垃圾;垃圾收集站不需要加装额外供电装置。其缺点为:成本及每年运行费用相对较高;在等候垃圾收集车到站前,垃圾需暂存于站内的垃圾桶,影响环境卫生;运作时所产生的噪音相对较高。
连体垃圾压缩箱的优点为:运作时所产生的噪音相对较低;垃圾可即时放入拖斗内压缩,不需等候,从而减低对环境卫生的滋扰;成本、每年运行费用相对较低。其缺点为:灵活性低,不适合大件垃圾的收集;需较大面积放置电动拖斗;垃圾收集站需要加装额外电力装置供拖斗使用。
七、环保措施
食环署对辖下的垃圾收集站采取多种有效措施以防止污染。
在控制噪音方面:规定垃圾收集车辆需定时进行维修及保养;进行垃圾收集时要求垃圾收集站所有窗户关上及将大门卷闸放下至地面,减少噪音外泄;尽量在合适的垃圾收集站内使用电动拖斗收集垃圾,以减少噪音的产生。
对为防止垃圾收集站的臭气外溢,食环署及外判承包商工人需严格执行除臭系统及车辆废气抽气系统操作守则。具体措施为:设置抽风系统,运作时工人把抽风系统胶管套在车辆废气排出口上,把废气抽出垃圾收集站外;设置水剂涤气系统等除臭设备,防止臭味排出垃圾收集站外。
对渗滤液的处理,食环署要求垃圾收集车在开车前将所有渗滤液彻底排进垃圾站内排水明渠,如垃圾站没有排水明渠,垃圾收集车需驶往下一个设有排水明渠的垃圾站,将渗滤液彻底排出,避免车斗内积存太多渗滤液,导致在运输时溢出污染路面。在离开垃圾收集站前,必须检查及确保渗滤液排出阀门关闭。站内所有渗滤液由排水明渠收集后汇流至地下的沉淀池,滤掉垃圾残渣后排放到政府污水渠作最后处理。部分乡村型垃圾收集站附近没有污水渠,收集站的污水包括渗滤液会被引流到附设的污水池作临时储存并等候清理。
八、垃圾收集站的管理及运作模式
垃圾收集站内的清洁及操作人员一般为外判承包商工人,食环署派驻工作人员监管:对大型垃圾收集站会派驻一名工作人员协助清洁及管理工作,对小型垃圾收集站则一个工作人员负责监管2~3个。并制定严格的管理规定:站内所有垃圾及废物,必须每天清理,不得堆积在站内;每次垃圾收集工作完成后,站内地方必须妥为清洗;塑胶垃圾桶内外必须每天清洗一次;严禁员工把废物留起作为私用;垃圾收集站不应接受任何行业交来超过0.1立方米的行业废物或其他危险品;所有垃圾收集站需经常维修,并采取有效防治虫鼠措施。
九、香港垃圾收运处理设施建设与管理方面值得借鉴的经验
①投资方面。香港政府财力雄厚,能根据城市发展需求及时给予环卫设施足额投入,并能保证运营费用。设施的设计、建设费用均由财政投资,承包商运营,保证了设施的高水平。
②规划与建设方面。香港能集中统筹规划设施,无区域限制,设施的规划能贯彻落实;实行标准化、规范化建设,建成的设施水平高,能保持多年不落后。
近些年来,随着我国经济高速发展,生态环境保护已成为社会所关注的话题之一,尤其是在我们的城市垃圾处理这一领域上。因为,随着我国城市化建设的不断加快以及城市人口的不断增加,工业、农业、生活等大量的生活垃圾被直接丢弃、填埋,由此产生大量的渗滤液,对土壤、资源等造成一定的污染,严重影响了人们的生活质量。为此,如何有效的处理这些问题,正日益地成为了我国当前社会发展所面临的一个重大课题,已被越来越多的学者所研究。文中论述了城市生活垃圾填埋场场污垃圾渗滤液对生态环境造成的危害,并提出了相应的防治对策,希望能给给为同行提供一些帮助。
关键词:生活垃圾;垃圾渗滤液;治理技术;
一、垃圾渗滤液的产生及性状特征
80年代末以来,我国的城市垃圾填埋处理技术有了一定的发展,全国相继建成了一批较为完善的城市垃圾卫生填埋场。但是垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液给生态环境带来了一定程度的污染,大多数垃圾渗滤液未经任何处理直接排入河道,严重污染了周边环境。垃圾渗滤液是垃圾在填埋过程中由于垃圾中有机物分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。就渗滤液的性质而言,属于高浓度有机废水,且水质相当复杂。
垃圾渗滤液有以下特性:
(1)滤液水质十分复杂,不仅含有耗氧有机污染物,还含有各类金属和植物营养素(氨氮等),如果工业部门使用的垃圾填埋厂,渗滤液中还会含有有毒有害的有机污染物。
(2)BOD5、COD浓度高,最高可达几万,远远高于城市污水。
(3)垃圾渗滤液中有机污染物种类多,其中有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香组化合物、氯化芳香组化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。
(4)垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,其中的重金属离子会对微生物产生抑制作用。
(5)氨氮含量高,C/N比例失调,磷元素缺乏,给生物处理带来一定的难度。
可见,垃圾渗滤液用常规的生物处理是难以达标排放的。治理的重点是COD和氨氮的处理,尤其是氨氮的处理。
二、当前我国垃圾填埋场垃圾渗滤液处理现状
近年来,我国垃圾产生及填埋进入了高峰期,城市垃圾填埋场渗滤液渗漏污染地下水的现象屡屡发生。垃圾填埋后该垃圾场周围的地下水,无论是污染程度还是污染的范围,都有逐年增加的趋势。表现为有机物和细菌总数严重超标,三氮、硬度和矿化度等水化学指标升高,导致垃圾场周围十多平方公里范围内的地下水已不能饮用。因此,为改善人居环境、促进城乡经济发展,治理垃圾渗滤液已是保护生态环境的一项紧迫的任务,对于垃圾填埋场来说渗滤液必须自行处理达标后才能排放。
三、垃圾渗滤液污染治理技术
垃圾填埋场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度的有机污水。具有BOD5和COD浓度高、金属含量较高、成分复杂、水质水量变化大、有机物和氨氮的含量较高,微生物营养元素比例失调等不同于一般城市污水的特点。目前,垃圾渗滤液处理主要有以下几种:
(1)预吹脱:
通过对渗滤液的预处理,去除部分氨氮,对后续处理的顺利进行具有重要意义。目前预处理的研究有采用空气自由吹脱和加石灰吹脱预处理,这种方法易造成二次污染。
(2)好氧生物处理:
好氧处理主要是活性污泥法。低氧、好氧活性污泥法和SBR等改进活性污泥法比常规法更为有效。
(3)厌氧生物处理
厌氧法包括厌氧污泥床、厌氧式生物滤池、混合反应器及厌氧塘等,它具有能耗少,操作简单,投资及运行费用低等优点。已报道的有:间歇厌氧反应器、间歇和连续上流式厌氧污泥床、上流式厌氧过滤器等。但占地面积大,污泥量大,现场容易产生臭味,造成二次污染,影响环境。
(4)厌氧与好氧结合处理法
氨吹脱-厌氧生物滤池-好氧生物滤池工艺对垃圾渗滤液的中试研究达到较好的处理效果。由于生物法操作简单,运行费用低,且技术成熟,因此具有广泛的应用前景,但对于可生化性低、难降解有机物及毒性高的废水,生物法处理效果差,可用物化法弥补。
(5)生物膜处理技术
醋酸纤维在上世纪60年代产生,其促进了膜分离技术的快速发展与应用,也应用到了垃圾填埋渗滤液的处理方面。常用的膜处理技术中包括反渗透、超滤和纳滤等分离技术。反渗透和超滤技术联合处理垃圾填埋渗滤液的效果十分明显,能够将COD与色度等进行有效的去除,效率达到98%以上。膜处理技术也由于操作简单、处理效果较高等优势而得到了广泛的应用。当前,在国内很多大型的垃圾填埋场都使用或者是筹划使用生物膜处理技术。但是其中所涉及到的工艺中,反渗透工艺的重点环节的成本较高,而且消耗量很大。为了减少膜表面受到机械或者是污水中毒素的影响,需要在使用膜处理之前对渗滤液进行一定的处理,才能够确保膜的使用性能得到充分的发挥,延长膜的使用寿命。另外,使用膜处理技术进行处理的渗滤液中会遗留大量的污染物需要进行及时的安全处理,这样才能有效的消除渗滤液对环境和土壤造成的污染。
另外,还有垃圾渗滤液的人工湿地处理方法,包括人工湿地的组成、污染物去除机理、影响处理效率的因素等。通过对人工湿地处理渗滤液的工艺和国内外应用实例进行总结、与传统处理方法相比,对其经济性进行分析。可以看出,垃圾渗滤液的人工湿地处理法有成本低、构建和运行维护费用低、处理效果比较好等优点,在我国的许多地区有一定的适用性。
四、垃圾渗滤液处理技术发展趋势
随着我国城市的生活垃圾总量急剧增加,垃圾渗滤液的处理已成为城市建设中急需解决的技术难题,也是生态城市建设,尤其是小城镇示范工程建设必须配套解决的关键环节。
垃圾填埋场渗滤液处理对选择垃圾渗滤液生物处理工艺的方案设计提出了更高的要求。垃圾渗滤液的生物法处理依靠微生物的降解作用达到去除污染成分的效果,是目前国内外研究的重点,由于其无需专门处理设施投资、出水稳定、管理方便、运行费用低等特点,生物法处理也是该领域的发展趋势。同时对城市垃圾填埋场的渗漏进行检测至关重要,且迫在眉睫。目前普遍采用的通过在填埋场内观测、井中采样分析进行的检测,只能监测垃圾填埋场浅层部分点位的地下水水质状况,而对于深层更大范围内地下水的水质检测,则难度很大,在检测填埋场是否发生渗漏时往往漏掉,这是当前值得十分注意的问题。一种能快速检测垃圾填埋场大范围内污染渗漏状况的地球物理方法,通过先进的地球物理仪器设备来检测渗滤液渗漏后地下介质发生的物性变化(如电磁场的变化),再配合适当的地球化学分析手段,便可进一步分析判断其渗漏范围和污染程度。这一技术的应用,将使我国的垃圾处理建立一个新台阶。
结束语:
随着城市化进程的快速发展,生活垃圾产生量不断增加,垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液给生态环境带来了一定程度的污染,因此城市生活垃圾安全处置已成为生态环境保护的重要内容,必须重视对垃圾渗滤液的处理。
参考文献:
[1]梅特卡夫等.废水处理工程处理及回用(第4版)[M].北京:化学工业出版社,2004,6.
关键词:膜分离技术废水资源化高效处理
中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1007-3973(2012)010-106-02
膜分离技术是基于膜材料形成的分离边界的分离技术,最初应用于军事、航空航天、原子能等高端领域,随着其在民用领域应用日趋广泛,被公认为是20世纪末到21世纪最有发展前途的高新科技之一。
1膜分离技术在废水资源化处理领域主要的应用
膜是具有选择性分离功能的材料。膜分离技术是指利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程。它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。基于膜分离技术的这些特点和优势,可实现废水资源化处理,将废水中的污染物提取出来资源化,取得可观的经济和环保效益。
如图1所示,膜分离技术在废水资源化处理领域的应用主要涉及电镀废水资源化处理、印染废水资源化处理、垃圾渗透液资源化处理、造纸废水资源化处理以及生活污水中水回用等方面,对传统重污染行业的绿色化、环保化、零排放转型提供了技术保障。
2电镀废水资源化处理技术
电镀工业是金属表面涂装行业的重要分支,是工业体系中不可或缺的重要组成部分,对各行业的影响重大。电镀产品涉及机械制造、轻工产品、汽车产品、电子产品、生活用品、航空航天领域、国防领域、塑料产品等多个领域,对国民经济的支撑作用举足轻重。电镀废水是在电镀生产过程中产生的特种废水,其主要成份为电镀工艺中镀层金属离子、电镀助剂、金属表面清洗剂、表面活性剂、金属表面保护油脂等,铬、锌、铅、铜、银、金等贵重金属以及氰化物、氟化物、络合物等剧毒成分均会在电镀废水中出现,针对不同的电镀工艺和电镀产品其中的成份会出现显著的差异。电镀废水资源化处理技术是针对不同的电镀工艺的具体需求提供解决方案,目的是将电镀废水中的重金属成分回收,浓缩处理后作为电镀液从新应用到电镀工艺中去;同时如氰化物等剧毒电镀助剂也可以转化成为氰化钠等有效成份回收最终从新投入电镀工艺使用;成分份额最大的水经过净化后也直接回用于电镀生产工艺。这样以来电镀废水被分解为重金属、电镀助剂、水三个资源成份而相继回用于电镀工艺中,从而实现电镀废水真正的对于环境的零排放资源化回用。
此技术与传统电镀废水处理技术区别在于传统电镀废水处理技术是通过化学、物理、生物的方法将电镀废水中的各种成份分步骤去除,最终达到环境排放标准排放到环境中,纯粹为了环保而进行处理,纯粹投入而没有任何经济效益。电镀废水资源化处理技术是通过膜分离、膜反应、物理化学、电化学的方法将电镀废水中的成份转化为三种资源回收利用,包括重金属电镀液、电镀助剂、水,不向环境中排放任何污染成份,具有巨大的经济效益和环保效益。膜分离技术的出现为电镀废水资源化的技术实现成为可能,对环境友好型绿色电镀行业的兴起起到巨大推进作用。
3印染废水资源化处理技术
印染工业是纺织工业的重要组成部分,与人民群众的生活起居密不可分。人们的生活用品中一大部分属于纺织产品,而这些纺织产品的在不同的印染工艺作用下呈现出不同的颜色和图案,构成人类社会五彩斑斓的生活图景。印染工艺主要是借助高温定型、化学反应染色、化学定型等方法将指定的颜色和图案在白色的胚布上染色、定型,保证印色和染制的牢固性和耐久性不褪色。印染废水是印染工艺中水洗、印色、定型、缸染、轧染所产生的生产废水,其主要成份包括染料、分散剂、定型剂、柔化剂、光亮剂、水等,由于印染工艺的产量和特点所决定,印染废水的产生量非常大,中等规模的印染企业每日的用水量在1万吨左右,印染废水的处理是环境保护领域的传统难题,太湖水域的污染和富营养化是印染废水污染的典型例证。印染废水资源化处理技术是基于膜分离技术基础,结合物、化学、电化学的方法,将印染废水中的染料、印染助剂、水进行分步回收,从新投入印染工艺中进行使用,从而大大节约的印染行业的用水需求,为印染行业的绿色生态行业转变铺平了道路。
4垃圾渗滤液零排放回用
垃圾渗滤液是垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物质分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用而形成的废水。
垃圾渗滤液产生量约为垃圾产量的10%,污染物成份复杂、浓度高、水质波动大、氨氮和硫化物含量高、不利于生化降解,如果深入地下水系统会产生强烈的污染效应,严重威胁水环境安全。
迄今为止,垃圾渗滤液处理仍是污染控制领域公认的难题,垃圾渗滤液的处理已经成为我国当前及今后相当长时期内环境污染控制的一项重大课题。
垃圾渗滤液资源化处理技术是针对不同的垃圾填埋场和垃圾堆场的渗滤液具体水质和水量情况,将渗滤液中的重金属、氨氮、水进行分步提取回收,作为有效利用的资源循环利用,实现变毒为宝、转废物为资源的功效。
垃圾渗滤液资源化处理技术与传统渗滤液处理技术的区别在于传统技术是将垃圾渗滤液中的重金属、氨氮、有机物等成分利用物理、化学、生物的方法进行去除,达到最终出水达标排放的目的;而垃圾渗滤液资源化处理技术则是基于膜分离技术基础结合物理、化学的方法将垃圾渗滤液中的重金属、氨氮、水等有效成份进行回收利用,将纯投入的环保项目转化成为资源回收再利用的清洁生产项目,成为固体废物资源化领域的延伸和拓展。
5造纸废水资源化处理技术
造纸行业是一种传统工业,历史十分悠久工艺也非常成熟,由于电子行业和电子产品日新月异取代了部分纸制品的市场份额,加之新材料的诞生也对造纸行业产生了不小的冲击,并且造纸工艺本身产生造纸废水对于环境的污染也是这个行业的重要积弊,基于这些原因造纸行业被人们称为夕阳行业之一。
龙头企业高速发展
在国家产业政策大力扶持和处理标准趋严的双重刺激下,我国垃圾渗滤液处理行业快速发展,市场规模不断扩大,但绝大多数企业规模偏小、产品技术含量较低、无自主知识产权。真正能够从事渗滤液处理工程一体化服务的更是寥寥无几。
作为垃圾渗滤液处理行业中的龙头企业,维尔利目前拥有环保工程专业承包二级资质和环境污染治理运营甲级资质,并依托分体式膜生化反应器及其衍生工艺等高效渗滤液处理工艺,主要为客户提供垃圾渗滤液处理系统综合解决方案。维尔利是第一个在国内采用“MBR+纳滤”工艺处理渗滤液的公司,目前在内渗滤液企业中总处理规模排名第一。在渗滤液处理行业的市场占有率约10%。公司自成立以来已先后承接38个渗滤液处理项目,在总处理规模和大中型渗滤液处理项目(渗滤液处理量500吨/日以上)数量上取得了“双第一”的业绩。其中处理规模超过500吨/日的渗滤液处理项目8个,项目包括广州李坑、佛山高明等多个项目。
公司近几年处于高速发展态势。2008-2010年,公司实现营业收入分别为4939.82万元、1.12亿元和2.10亿元,成长性十分突出。公司的快速成长得益于垃圾渗滤液处理行业的蓬勃发展,以及公司自成立以来逐步建立的品牌、技术创新、管理团队、服务模式等竞争优势。
竞争优势较为明显
在引进、消化和吸收国外先进技术基础上,针对我国渗滤液的特点,维尔利创新出一整套符合我国渗滤液处理的产品、技术和工艺。2003年公司率先采用“MBR+纳滤”工艺,建成了国内首座运用膜生化反应器及其衍生工艺的渗滤液处理厂,处理水量达到设计规模,出水水质优于设计标准,开创了我国膜生化反应器及其衍生工艺在渗滤液处理行业应用且达标排放的先河。公司力争实现“生产一代、研发一代、储备一代”的目标,在膜处理设施的系列化、标准化、集成模块化设备设计和应用上,亦位于同行业领先地位。
公司视研发为推动自身发展的源动力,并已建立较为完善的技术创新体系,配套相应的研发经费投入与核算、研发人员绩效考核等制度。公司目前拥有10项专利,2项专利申请获受理,1项独占使用的发明专利,以及德国WWAG和WUG拥有的MBR相关专利、商标和技术等在中国大陆的20年独家使用权。
通过多年的项目实践,公司积累了非常丰富的项目经验,并建立了我国渗滤液水质数据库。基于数据库丰富精确的经验数据,公司在渗滤液处理过程中进行工艺选择和参数设定等时更加准确和快捷,进一步提升了公司的服务质量并有效缩短了项目时间,节约了人力成本和资金成本,为公司今后承接并顺利开展更多的项目奠定了坚实基础。
募投项目提升竞争力
关键词:渗滤液生化法处理膜法处理蒸发处理分类处理
在垃圾填埋过程中,雨水、地表排水和地下水进入垃圾填理层、将其中的污染物及其可降解产物溶出而产生的液体以及液体垃圾废弃物等,统称为垃圾渗滤液。它对周围地下水和地表水、土壤、大气生物等多方面均会造成严重的二次环境污染,并会通过食物链直接或间接地进入人体,危害人类的健康。由于其污染物浓度高、成分十分复杂、水质情况随气候条件及填埋年限变化波幅较大等特点导致处理难度极大。且国内相关处理经验缺乏,各地相关单位和部门先后对渗滤液处理技术开展了不同方向的研究,但对渗滤液处理工艺路线选择始终没有完全统一的意见。近年来,随着对环境保护日益重视,对填埋场污染控制标准也提出了更高的要求,渗滤液的合理处理将成为垃圾填埋污染防治的必要条件。因此,研究和探索适合我国国情的高效率、低能耗、投资省的垃圾渗滤液处理技术具有重要的意义。
一、渗滤液处理现状介绍及分析
垃圾渗滤液是一种有机污染负荷高、水质极为复杂的废水,影响渗滤液水质组成的因素错综复杂,渗滤液不同阶段差异也十分大,这导致渗滤液的处理一直没有统一的思路。国内早期的生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统建设是直接参照城市生活污水处理工艺进行设计的。实践证明,在运行初期处理效果较好,但随着时间的推移,处理效果逐渐变差。现有渗滤液处理设施众多,处理工艺也有着各自不同的特点,但仍没有能完善处理渗滤液的案例,目前应用于国内外的渗滤液处理技术主要包括物化处理(混凝沉淀、汽提与吹脱、高级氧化、膜法等)、生物处理(厌氧、好氧)、土地处理(稳定塘、人工湿地及回灌)或其组合工艺。在我国的实践中,土地处理(如回灌、湿地等)受到如气候、占地等实际条件限制而应用不多。下面择要介绍:
1.生化法处理
生物处理技术因其运行成本低等优点成为目前污废水处理过程中常用的处理技术。其应用于渗滤液处理经历了几十年的发展时间,这种模式应用于国内外绝大多数渗滤液处理厂,扮演着不可或缺的重要处理环节。它是利用微生物的代谢作用去除水中污染物的方法,包括厌氧生物处理和好氧生物处理。
但在处理过程中,如下问题不容忽视:1)由于渗滤液浓度高,停留时间较长,曝气处理产生大量泡沫,需要使用消泡剂;2)冬季低温时处理难度大,需要采取保温、加热措施或延长反应时间;3)有些情况下,渗滤液中磷、有机碳等营养物质缺乏,可能会导致生物反应器中的微生物死亡,因此需根据实际情况补充甲醇或磷等营养物质来实现营养平衡,保持生化处理系统的正常运行。
近年来,随着国内对渗滤液研究的不断深入,生化处理也出现了许多改进的工艺,但在实际工程运用中往往存在运行稳定性较差、投资性价比较低等问题,因此,目前仅靠使用生物处理技术难以去除废水中的污染物,处理效果较差。因此人们在对垃圾渗滤液的处理研究中采用多种处理方法组合,例如生物技术和化学法组合工艺,以达到提高处理效果的目的。
2.膜法处理
膜法处理是指渗滤液经过采用膜处理系统过滤分离污染物的处理工艺。近几年来,直接应用于渗滤液处理的全膜法处理技术逐步被引进并推广,但由于国内渗滤液成分与国外存在较大差异,在国内的应用中,全膜法处理渗滤液的缺陷尤为明显。实验数据显示,直接应用于原水的膜系统产水率不足70%,低于正常水平,清水通量下降速度也较快。
由于国内大型的垃圾填埋均为有机物为主,渗滤液浓度高,膜处理技术直接应用渗滤液原液处理往往会导致产水率降低、浓缩液比例过高、膜系统压力高、膜寿命短等问题。因此,对于国内生活垃圾渗滤液,不能直接使用膜处理系统处理,应经过生化处理去除大部分污染物后,使用膜系统进行深度处理。
3.蒸发处理
蒸发处理是一种将污水中挥发性成分与非挥发性成分分离的物理处理工艺,但国内外关于蒸发处理渗滤液的工程实例仍很少。据了解,国外部分处于试验阶段的处理设施,出现了严重的结垢现象;同时,由于国内仍缺乏蒸发处理的设计依据及技术经济评估,对于蒸发工艺处理渗滤液的适用性及经济性缺乏数据支持,尽管处理工艺理论可行,仍未形成一套成熟可靠的工艺路线,国内基本上没有专门针对垃圾渗滤液蒸发浓缩的成熟成套设备,没有成熟可靠的大规模垃圾渗滤液蒸发处理工程实例运用,也缺乏公认的工艺设计参数选取和设备选型,且蒸发工艺设备价格昂贵,采用蒸发处理工艺应用于垃圾渗滤液处理工程建设,须承担的风险极大。因而,由于技术不成熟,蒸发处理目前很难进行推广。
4.回灌处理
回灌处理是指用适当的方法将在填埋场底部收集到的渗滤液从覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场,利用填埋场覆盖层的土壤净化作用、垃圾填埋层的降解作用和最终覆盖后填埋场地表植物的吸收作用等进行处理的方法。回灌技术在我国的研究起步较晚,目前应用较少,国内该技术大多局限于实验室范围,技术推广缺乏可借鉴的样板工程。
总之,目前所采用的处理方法多为生物处理与化学法相结合的处理工艺,但由于垃圾渗滤液的水质特点,在处理过程中处理效果不很理想。
二、建议
垃圾渗滤液不同一般城市生活污水,污染物浓度高、成份复杂、水质水量多变,处理难度很大,选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,需详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策;并依据我国的国情,宜发展投资省,效果好的渗滤液处理技术。需要注意的是,渗滤液处理技术的适用性不但取决于技术本身,而且取决于地区经济适用条件和环境标准要求等因素,需考虑以下几个方面。
1.完善技术标准及评估体系
目前,应在总结各地实践经验的基础上建立完善的渗滤液处理技术标准体系和评估体系,以客观地评价各种处理技术的水平;组织编写最佳可行技术参考文件,在工程的前期建设阶段及咨询方面发挥积极作用,指导卫生填埋场渗滤液处理工程的可行性研究、设计、施工和运行等全过程管理决策,促进我国渗滤液处理行业的健康发展;与地下水污染、土壤污染相关的环境修复法规和技术规范还很不完善,需要引起重视并及早制定。
2.关键技术与装备国产化
目前我国渗滤液处理的关键技术和装备主要依赖进口,如分离膜等,造成渗滤液处理投资及运行成本居高不下。因此,应尽快吸收国外的先进技术,组织相关的处理技术攻关,逐步实现关键技术与装备国产化,以降低设施建设运营成本,不断提高渗滤液处理设备现代化水平。
3.分类处理,源头减量
1)实行雨污分流
由于雨水渗入是渗滤液的主要来源,因此控制雨水的渗入是控制渗滤液产生量的最重要的措施,填埋场一般通过雨污分流的方式将大部分的雨水分流到填埋区外,从而将渗滤液产生量控制到最低。
2)控制地下水的渗入
对地下水管理的目的在于防止地下水进入填埋区,一般通过设置地下排水系统,在填埋场底部和周围设置防渗系统能有效防止地下水进入填埋区,减少渗滤液产生量。
3)进行有机垃圾及危险废物的源头分类收集,限制其进入生活垃圾填埋场,并逐步建设配套的处理设施。源头分类收集是行之有效的解决途径。进行有机垃圾的源头分类收集不仅可以降低渗滤液的产生量及污染物浓度,可以利用厌氧消化等先进的生物处理技术充分回收沼气能源及生产高品质的堆肥,而且可以减少渗滤液中重金属盐的含量,从而减少污染地下水的风险。
4)采用先进的垃圾填埋技术、管理方式减少渗滤液的产生,如:采用生物反应器填埋场技术,降低渗滤液处理费用,加速有机物降解,提高填埋气体的产生量及产率;合理分期建设填埋作业区,减小填埋作业区的汇水面积以减少渗滤液的产生量,在填埋作业单元和未使用的单元间设置活动式围堰可有效地隔离渗滤液和地表水等。
三、结束语
目前,我国有大量的垃圾卫生填埋场渗滤液未得到有效控制。因此,填埋场渗滤液对环境的影响是目前急需解决的问题。随着新的《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008自2008年7月1日开始实施,对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求,本文分析了国内渗滤液处理工艺实际应用中存在的问题,希望能为渗滤液处理技术的深入研究与探索提供有意义的参考。
参考文献
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[3]童晓岚,王瑾等.卷式反渗透膜用于垃圾渗滤液深度处理并回用[J].中国给水排水,2007,23(22):77-81.
生活垃圾渗滤液是一种有机废水,这种有机废水的成分复杂,且浓度较高,如果不加以处理而直接排进环境中,会造成严重的污染。垃圾渗滤液的性质主要受到季节、垃圾成分、填埋场使用年龄、填埋场的作业方式和技术等影响。高浓度的有机废水中有高浓度CODcr及BOD5,这两种化学成分会导致水质恶化、地面水体发臭、水中动植物死亡等,因此如果渗滤液渗到地下水的富集区,会使地下水失去利用价值,一旦污染物进入食物链中,会直接对人类的身体健康造成威胁。
由上文分析,我们不难看出,各个地区的垃圾渗滤液的产量和污染浓度在不同时期的变化也是不同的。一般情况下,PH值在4~9间时,COD处在2000~62000mg/L间,BOD5在60~45000mg/L之间,NH3-H在300~4000mg/L之间,重金属的浓度和污水中重金属的浓度基本保持一致。
目前,我国生活垃圾渗滤液的处理工业尚不成熟,一般采用焚化或是物化的方式来处理,国外也还没有可靠且经济适用的处理方式,有的采用反渗透或是纳滤等方法进行处理。我国对渗滤液的处理工艺始于九十年代,目前国内有少数的渗滤液处理厂,这些处理厂主要采用生化处理的方法,也就是说,我国的垃圾渗滤液的处理技术还有很广阔的提升空间。
二、天津垃圾渗透处理厂工艺选择分析
天津市北辰区双口镇有一个双口生活垃圾处理厂,填埋厂区的填埋坑深达两米,采用国外先进技术进行挖坑,压实后覆盖高密度聚乙烯,垃圾进场后压实并覆盖黄土,有效的避免对环境的污染和危害,且在处理厂中有三个两千立方米的渗滤液收集池,底部的收集管收集垃圾填埋时产生的液体,然后集中送到处理厂进行处理,保证处理后的水质能够达到国家标准,不会对环境产生影响,最后再全部喷回到垃圾上,能够增加垃圾上部覆盖泥土的湿度,且在处理厂中设有沼气处理气管,能够有效的收集垃圾产生的沼气,完成上述工作后,堆高三十米,在上部种植上植被。据调查,该处理厂自从2001年4月投付使用开始到2003年年底共处理了生活垃圾大约60余吨。
我们通过对天津双口垃圾处理厂的调查研究,可以看出此处理厂处理垃圾的流程大概可以分为预处理和深度处理两个步骤。预处理主要是采用UASB+DAT/IAT工艺,首先进行混凝沉淀、砂滤,其次进行精滤、微滤和超滤工作,最后完成纳滤和反渗透的工作。我认为,此种生活垃圾渗滤液的处理工艺可以供国内垃圾处理厂参考借鉴。
三、生活垃圾渗滤液的处理工艺分析
目前,常见的生活垃圾渗滤液的处理方法主要是生物法、组合法、土地处理法和物理化学法,下面我们对这些方法进行简单的分析:
1.生物法
生物法可以分为厌氧生物处理法及好氧生物处理法。常用的厌氧生物处理法主要是厌氧滤池、厌氧序批式反应器、上流式厌氧污泥床等。厌氧生物处理法耗能少、有机负荷较高、对无机营养元素的含量要求不高。而好氧生物处理法主要是通过活性去污泥、曝气氧化塘、生物膜法等工艺对生活垃圾进行处理,其优点主要是去除有机物较彻底,出水的水质较好。
2.组合法
由于单一的使用生物法或是物化法对渗滤液的处理难度较大,很难达到国家的排放要求,因此采用组合法既经济又合理,且效率较高。
3.土地处理法
此处理法是通过将土壤中的微生物转化为废水中的有机物,经由土壤颗粒过滤、吸附、交换和沉淀,有效的去除其中的悬浮固体物和污染物,除此之外,土壤中的植被还能够利用各种营养物帮助自身生长,从而减少废水量。
4.物理化学法
此方法受水质水量影响较小,但是处理过程中的成本较高,不适于进行大量的处理。此方法主要是化学沉淀、吸附、化学氧化、离子交换等。
四、生活垃圾渗滤液的工艺选择原则
综上所述,我们要选择一种性价比高,且易于管理的渗滤液处理工艺。那么在工艺的选择方面应该遵循哪些原则呢,我认为主要有以下几点:
1.低能耗
在众多工艺中,我认为生物法的能耗量较低,且对污染物的降解也较为彻底。
2.处理彻底
根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》,目前很多城市的垃圾处理厂都很难达到此标准,因此,在工艺选择方面,对垃圾渗滤液的处理彻底程度是十分重要的。
3.后续处理负担小
大部分的物理处理方法后续处理的负担都较重,我们应当优先选用生化系统,这样就能够有效的降低后续处理的负担。
3.1深度处理能力强
随着填满年限的不断增加,渗滤液的可生化能力会逐渐减弱,如果仅仅依靠生化处理方式很难进行深度的处理。我认为,膜处理工艺的稳定性和经济性都较好,可以作为深度处理工艺的首选。
3.2自动化程度高
在生活垃圾渗滤液的处理工艺中,要尽量使用精度较高的仪表,它可以通过流量保护、压力和温度保护等不断进行自身调节,是系统能够安全稳定的运行的良好保障。
3.3有处理污泥及浓缩液的方案
对污泥和浓缩液的处理如果不当的话可能会产生二次污染,因为污泥和浓缩液中含有重金属和难降解物。因此,在垃圾渗滤液的处理工艺选择上,要尽量选择有处理污泥和浓缩液方案的工艺,我认为,将浓缩液灌回到填埋区是较为可行的方法。
五、结论
通过以上的分析,个人认为:选择生活垃圾渗滤液的工艺要从环保性和经济性出发,综合使用良好的工艺方法,在生活垃圾渗滤液的处理过程中,采用纳滤或是反渗透等工艺进行辅助,达到国家排放标准,尽量简化工艺的流程,从而达到降低运行成本的目的。
参考文献:
[1]张旭.生活垃圾渗滤液组合处理工艺的选择及应用现状[J].天津科技,2010,(03).
[2]高慧,王敏.垃圾渗滤液处理技术现状及展望[J].环境科学与技术,2010,(01).
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根据市政府办公厅下发的《海口市贯彻落实2015年度____省生态文明建设工作要点实施方案》的要求,现将我局贯彻实施情况总结如下:
(一)垃圾处理及收运体系建设
1、颜春岭生活垃圾焚烧发电厂二期项目
2015年我市加大力度推进垃圾处理设施建设,总投资5.8亿元的颜春岭垃圾焚烧发电厂二期项目进展顺利,至目前已完成投资3亿元,该项目处理规模1200吨/日,计划2016年5月建成试运行。届时我市生活垃圾处理能力达到2400吨/日,实现全量焚烧。
2、颜春岭垃圾渗滤液处理厂改扩建项目
投资4000多万元的颜春岭垃圾渗滤液处理厂改扩建项目经过一年时间的紧张施工,目前主体完工,设备调试进入试运行阶段,计划年底完工并通过环保验收。该项目处理规模为500吨/日,建成后使我市垃圾渗滤液处理达到国家最新的排放标准。
3、江东垃圾综合处理基地项目
该项目已立项,选址位于琼山区甲子镇国营东场内,占地571亩,投资估算为5亿元,处理规模为600吨/日的填埋场及配套设施,预留1200吨/日的焚烧厂。目前正在编制环评报告书阶段,计划2016年完成前期工作,2017年动工建设,2018年建成投产。项目的建设将完善我市垃圾处理设施的布局,同时满足“十三五”及今后一段时期我市生活垃圾处理消纳问题。
4、生活垃圾收运体系建设
2015年,我市焚烧投入资金近亿元,建成了长流中型生活垃圾转运站,建设一批小型生活垃圾收集站,采购一批垃圾收运设备,使我市垃圾收集、转运实施无缝对接,极大改善了我市生活垃圾收运水平。
(二)积极开展垃圾分类试点工作
我市自2014年3月1日起在四个区个选择一个住宅小区、一条道路进行垃圾分类试点工作。经过一年多来扎实有效的工作,试点单位垃圾分类工作取得了初步成效,基本达到预期效果。主要做法有以下四个方面:
一是利用报纸、网络、电视等载体深入开展宣传,编印制作了《海口市生活垃圾分类指导手册》、《海口市生活垃圾分类宣传手册》、《海口市生活垃圾分类源头减量知识宣传彩页》并发放到试点单位居民手中,各区组织专业人员120多人次,共发放分类资料28000余份;在分类收集点张贴了图文并茂的海报宣传资料;海口电视台、人民网____视窗制作了垃圾分类指导短片并在电视台、网站滚动播放;海口晚报积极配合我市垃圾分类精心策划了宣传报道方案,利用各个专题、专栏深入广泛开展垃圾分类知识宣传与普及,使广大市民初步掌握了垃圾分类的知识、方法以及开展垃圾分类收集工作的重要性。
二是精心制定了工作方案并对分类督导员进行上岗前培训。为了推进垃圾分类工作,市政府专门下发了《海口市城市垃圾分类源头减量工作实施方案》,同时对四个区32名垃圾分类督导员进行了上岗前培训,培训内容包括垃圾分类类别、如何入户指导居民开展垃圾分类知识宣传等等,使其能够熟练掌握垃圾分类方式方法等,以便指导居民开展垃圾分类。
三是集中物力、财力给予充分保障,确保分类工作健康开展。此次试点单位均选在2010年已经试点推行的住宅小区内实施,市环卫局专门为试点小区居民家庭、街道配置了家庭分类桶、分类袋等物品,共发放塑料袋250000只、居民家庭分类桶1004个、小区分类桶150个、改装桶车直运压缩车8辆。垃圾分类推动工作易于开展。实践证明,这种方法是可取的。
四是找准分类工作的切入点,提高分类工作效率。区环卫部门采取了“量大及时收集,量小定时、定点收集”的方式在试点单位进行收集;居民将收集后的可回收物直接卖给废品回收企业,由废品回收企业再进行二次分选。餐厨垃圾打包投放在餐厨垃圾回收桶内,在现阶段市餐厨垃圾处理场未建成投产之前,由有资质的企业回收利用,待建成后再纳入统一处理。由于新的分类方法简单便捷,易于操作,便于管理,分类试点工作基本达到了预期效果。
(三)加强对生活垃圾处理设施运营管理的监督检查
(1)海口市垃圾填埋场。海口市垃圾处理场于1998年开始建设,总投资16892万元人民币,设计日处理垃圾量1000吨,填埋总库容量为1109万立方米,服务年限10年,于2001年5月建成投入使用。垃圾场占地面积1203亩,建设划分为三个功能区:填埋作业区、污水处理区、生活区。拥有推土机、装载机、压实机、挖掘机和各类运输车共14辆,目前日垃圾处理量约500吨。
垃圾填埋作业区占地面积272亩,采用水平及垂直防渗,场底和侧面均铺设1.5毫米厚的HDPE防渗膜和土工布,实行雨污分流,并建有完善的渗沥液收集管网和沼气导排管。
填埋作业实行倒班制,人歇机械不歇,垃圾随到随处理的方式作业。工艺方法采用堆高式填埋作业,由东向西分单元分层填埋,平均每层6米,整体平均高度为约30米。每天对源源不断进场的垃圾进行推平、压实,喷药消杀虫蝇,并及时覆盖土,覆盖膜,植草绿化。投入使用至今,累计处理生活垃圾总量约为530万吨,目前仅余填埋库容约20万立方米。
因海口市焚烧发电厂垃圾渗滤液送往垃圾处理场污水处理厂处理,造成污水处理厂负荷过大,无法处理,目前污水厂正在处理工艺技改期,预计7月可完工投入使用。
为防止二次污染发生,做好日常的环境监测工作,垃圾处理场定期对地下水、大气、垃圾渗滤液进行检测。在填埋库区四周打了五口地下水监测井,在污水排放口安装了在线监控系统,接受省、市环保部门的实时监测。垃圾场重视场区的绿化美化,场区建设基本达到园林化。
由于垃圾场按照国家标准建设,并规范运营管理,于2006年6月被国家建设部、中国环卫协会评定为“国家一级无害化垃圾
卫生填埋场”。为了减少填埋场的臭气污染以及对资源的再生利用,经海口市政府批准,引进了沼气发电厂项目,由东莞康达机电工程有限公司投资4000万元人民币,2007年12月开始建设,2009年5月投产,已先后在垃圾堆体[:请记住我站域名/]植入136根沼气收集管,对沼气进行收集发电(CDM项目),年减排二氧化碳4万吨。因我市垃圾处理已由填埋为主变为焚烧为主的处理方式,目前沼气发电厂的发电机组也由原安装的3台1兆瓦的发电机组缩减为1台1兆瓦的发电机组,运转状况良好,每月发电量约为45万度。采用的采气方式为泵吸方式,采集的垃圾堆体主要为近3年填埋的垃圾堆体。
(2)垃圾焚烧发电厂。海口市生活垃圾焚烧发电厂由中电国际新能源____公司于2008年通过BOT模式公开中标后承建,总投资额为4.8亿元人民币,采用“机械炉排焚烧炉”技术工艺,设计日处理垃圾量1200吨,年处理量40万吨,年发电量1.2亿千瓦时。该项目2009年底正式开工建设,2011年5月份建成投入运行。目前海口的生活垃圾和澄迈县部分生活垃圾在这里进行处理,日处理垃圾近1500吨。年发电量1.62亿千瓦时,上网电量1.32亿千瓦时,垃圾处理量达51.6多万吨,节能标煤5.5万吨,减排二氧化碳量约16万吨。该厂日产飞灰40吨(约占垃圾量2.5%),由电厂进行螯合固化并进行浸出性毒理试验合格后,进行填埋处理。炉渣量300吨(约占垃圾量20%),进行金属分选后用于建筑或施工填料,下一步考虑制造环保砖等综合利用。为做好生活垃圾焚烧发电厂的监管工作,市环卫局成立了监管工作小组,严格按照《____省生活垃圾焚烧厂运行监管标准》(DBJ22-2012),24小时不间断进行监管,对焚烧炉炉膛状态、炉温情况、烟气指标情况、垃圾库存情况、渗沥液水位情况、安全生产情况、厂区卫生情况等进行记录,同时规范焚烧发电厂日、月、年报表,强化焚烧发电厂各项环保检验项目的监管。焚烧发电厂建厂以来各项排放指标均低于国家标准,其中二噁英历年监测值低于欧盟标准(按国家标准每年监测一次)。目前焚烧发电厂烟气已实现在线监控及公示,地磅实现实时监控按量计费。近2年来实现了零投诉。该厂2012年被住建部评为AA级焚烧发电厂。
为做好焚烧发电厂监管工作,我局成立了监管小组,每日对焚烧发电厂实施24小时不定时监管,临管的内容主要为:进厂垃圾量的记量,垃圾渗沥液的记量及排放情况,飞灰产生量的记量及走向情况,烟气排放达标情况,各种烟气及飞灰治理物料采购情况及投放使用情况,设备维护保养周期及保养情况,各项环保检测工作开展情况等。
(3)白水塘垃圾中转站。白水塘生活垃圾转运站位于海口市西南部白水塘地区,距离海口市秀英区3公里,占地面积70亩,其中生产区40亩,建设有转运车间、维修车间、转运广场;生活区30亩,总投资金额约7500万,内设10个泊位,其中8个正在使用,2个备用,转运站设计规模为日转运生活垃圾1000吨,现有干部职工97人,设站长1名,副站长2名,下辖2个部(业务综合部、后勤保障部)、副站长兼任各部部长。转运站作业流程主要由6个系统组成,分别为称重计量、垃圾卸料、压缩装箱、除尘脱臭、程控监视、运输系统。作业时间从早上6点半至晚上22点半,作业方式垃圾垂直压缩,通过两套压实器将垃圾压缩在容器桶内,待容器桶装满后(该容器桶具有容量大,密封性好等优点),由车辆运往颜春岭垃圾填埋场处理。2007年之前全市200多辆垃圾运输车直接运往垃圾场处理,从2007年1月起,垃圾经过我站垂直压缩处理后,只要20多辆车运输,大大降低了运输成本,同时也大幅度减少了垃圾在运输途中对环境造成的二次污染。
(4)江东垃圾中转站。海口市江东生活垃圾转运站位于海口市东部桂林洋经济开发区,距海口市中心20公里,占地9.4亩,总投资3500万,内设4个泊位,设计量为日转运垃圾300吨,采用多功能竖直压缩工艺,其主体设备配置为:称重计量系统,垃圾鞋料系统,压缩装通系统,运输系统,除尘脱臭系统及监控系统,按城市生活垃圾转运技术规范,并结合海口市规划原则等因素进行设计和建设。日平均转运垃圾约470吨,最高日转运量为707吨。
(5)建筑垃圾填埋场
1、渣土所建筑垃圾填埋场
渣土所建筑垃圾处置场占地面积约30亩,现场管理人员有9人。现有装载机、推土机、小型运输车各1台。该建筑垃圾处置场处置能力为每天700立方米(约1000吨)。处置场实行24小时值班制,可随时接纳进场排放的建筑垃圾。但目前每天进场的建筑垃圾只有40吨左右。
2、秀英区建筑垃圾填埋场
1月1日,中央电视台财经频道《经济半小时》节目报道了《破解垃圾围城:涌向大海的建筑垃圾》后,根据1月3日倪强市长讲话精神和市政府统一部署,区委书记亲自过问,区长亲自指挥,分管副区长亲自动员镇村选址,并根据各镇村提供的地点,于1月8日进行实地走访。经过排查,长流镇会南村委会美楠村有块地基本具备条件,该点位于椰海大道延长线南边,面积约80亩。1月9日,分管副区长吴腾越带领环卫、国土、规划、环保等区相关职能部门主要领导现场察看,并从各自专业角度分析了土地使用性质、是否污染环境等问题进行论证。
3、龙华区建筑垃圾填埋场
根据市委、市政府的工作部署和要求,为做好存量建筑垃圾全面清理工作,先解决好眼前建筑垃圾处置的需求,让建筑垃圾有“出路”,龙华区原在龙昆南延长线迎宾木材厂设立临时性的建筑垃
圾消纳场,场地占地71亩,实现通水通电,租用铲车等建筑垃圾处置作业车辆。现存量建筑垃圾基本清理完毕,需重新选址建设,为了便于管理,经区环境卫生综合整治小组领导讨论同意,将纳入龙华区每年部门预算项目建筑垃圾消纳场建筑经费72万元转拨城西镇(三年经费共216.997万元),由城西镇负责租地建设及日常管理。而后龙华区与城西镇一同协商,拟定在城西镇沙坡村西北500米处选定一块占地面积近50亩、深约12米的低洼空地作为龙华区新的建筑垃圾消纳场,消纳容量近40万立方米,可解决龙华区现阶段建筑垃圾的消纳问题。该地块权属为沙坡村民集体所有,由城西镇沙坡村委会统一管理,位置较偏离村庄,不会影响到村民的日常生产生活。该块空地的条件基本符合龙华区开设建筑垃圾消纳场的需求。4、琼山区建筑垃圾填埋场
琼山区现有一处建筑垃圾消纳场,地点在椰海大道(海航城后面),面积约50亩,场内有一辆装载机和一辆挖机,管理员3名,该消纳场于2014年12月初投入使用,填埋过程中通过人工接自来水管进行洒水降尘,目前场地容量已接近饱和。
5、美兰区建筑垃圾填埋场
美兰区建筑垃圾消纳场位于灵山镇晋文村委会琼秀村南侧,占地面积58.13亩,距海榆东线18公里处约800米。该地权属为琼秀、文科、儒范、多善四个村民小组所有,由灵山镇与四个村民小组签订租地协议。目前正在进行道路平整维修、建工作用房、车辆冲洗槽等。
监督检查管理办法:现有的生活垃圾处理设施,将进一步规范并加强监管。垃圾处理的最终是实现无害化、减量化、资源化三大目标。除了要做好垃圾分类,实现源头减量,促进资源回收利用以外,对生活垃圾、餐厨垃圾、建筑垃圾、粪便等生活、生产中产生的废弃物也要进行资源化综合利用,使其变废为宝。因此,应大力推进我市生活垃圾、餐厨垃圾、建筑垃圾、粪便等处理设施建设步伐:一是加快推进海口市垃圾焚烧发电厂二期扩建项目工程建设。二是加快推进江东生活垃圾综合处理基地项目顺利推进。该项目总投资52530万元,占地面积571.81亩,主要建设内容管理科教区、生活垃圾填埋场、粪便处理厂、基地渗漏液处理厂及基地室外配套等工程。本项目已列为2015年政府投资计划--预备项目。截止目前,已完成项目建议书和立项批复及初勘等工作,可行性研究报告工作已编制完成,环评报告书正在编制中,市政府拟征用东昌农场土地的函已送达____省农垦总局,省农垦总局已批准同意我局征用该局下属的东昌农场571.81亩土地,相关征用手续市国土局正在办理中。三是加快推进海口市餐厨垃圾无害化处理项目建设。目前,我局和神州沼气厂正根据专家组意见对方案进行修改和完善,并抓紧编制项目PPP实施方案报市政府批准实施。四是加快推进建筑垃圾处置场项目建设工作。目前,该项目正在选址,采取PPP模式,预计明年6月前可完成建场投产工作。
(四)启动建筑垃圾资源化利用和餐厨垃圾无害化处理项目
1、建筑垃圾资源化利用项目
该项目已完成立项,项目初步选址位于秀英区,占地100亩,处理规模为50万吨/年,计划投资1.1亿元。目前该项目正在进行选址,待选址和建设用地后采用PPP投资方式推进。
2、餐厨垃圾无害化处理项目
【关键词】生活垃圾填埋;收集;防渗;导排;管理体制;垃圾填埋处理费
1.前言
(1)莱西市位于山东半岛中部,是胶东半岛的交通枢纽,是中国农村综合实力百强县市之一,目前生活垃圾产量为280吨/天。
(2)2003年以前受经济实力等因素制约,市区生活垃圾一直沿用简易填埋的方式进行处理,未考虑垃圾渗滤液及填埋气体控制措施,对周围大气、地下水都造成较严重的污染,对周边居民和生态环境会造成潜在的危害。随着城市建设的发展,城市规模不断扩大,生活垃圾产出量逐渐增加,由此带来的污染问题日益严重,原有的垃圾处理方式、处理设施已满足不了城市垃圾处理的需要,为了满足生活垃圾无害化处理的需要,给城乡居民创造一个清洁健康的生存和工作环境,提高城市环境质量,改善投资环境、创建国家环保模范城市,真正把莱西建设成为青岛的“后花园”,2003年初,莱西市委、市政府决定规划建设莱西市绿野生态园生活垃圾填埋场。
2.莱西市生活垃圾填埋场的现状
莱西市生活垃圾填埋场位于莱西市姜山镇东部,距离市区17.5公里,共占地302亩,其中生活垃圾填埋区217亩,该项目于2003年8月开工建设,2004年9月投入使用,总投资3681万元,设计使用年限20.5年。分三期建设:一期工程投资2700万元,设计日填埋量为237吨,共可填埋垃圾70.6万吨,使用年限为4.5年;二期设计日填埋量为306吨,共可填埋垃圾104.5万吨,使用年限为9.5年;三期设计日填埋量为410吨,共可填埋垃圾64.1万吨,使用年限为6.5年。各项自然环境指标符合建设部颁发的《城市生活垃圾填埋技术规范》等有关标准,具有较大的环境效益、社会效益。
2.1莱西市城市生活垃圾特征:居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量,也影响城市垃圾的成分,尤其近十年来,居民收入不断增加,包装产品的消费以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加,一次性的商品完成消费后就作为废弃物,成为垃圾,大大增加了垃圾的产量,根据莱西市环卫处提供的资料,莱西市城市生活垃圾成分见表1。
2.2莱西市生活垃圾的收集:目前,生活垃圾收集方式主要有以下几种:
(1)容器式。主要表现为街道的两侧和公共场所设置的固定的铁制方箱或塑料桶。
(2)构筑物式。即垃圾中转站,能提高垃圾收集运输的效率和质量。
(3)垃圾道收集。多表现为已简称的多层或高层住宅楼中,不过这种方式不便于对垃圾收集的管理和控制以及推行分类收集等缺点,将逐步被淘汰。
2.3莱西市生活垃圾填埋工艺:莱西市生活垃圾填埋处理工艺是采用单层1.5毫米后的HDPE膜为主要防渗,双层有纺、无纺土工布和粘土矿物相结合的复合系统进行辅助防渗,并在场底防渗膜上安装高密度聚乙烯花管网,收集渗滤液到流至场外的污水池处理,沼气通过石笼引出排放或综合利用,从而达到保护环境的效果。填埋场污水主要包括垃圾渗滤液、生产污水和生活污水等,污水处理站出水排放标准执行《中华人民共和国生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)中的最高标准,处理达标后通过市政管网排入莱西市姜山污水处理场进行深处理。
(1)填埋分层。垃圾层以0.7米左右的虚铺垃圾作为一碾压层碾压,压实后层厚不大于0.4米,每单元垃圾层累计厚度为2.8米,每隔2.8米垃圾层覆以0.2米的粘土压实,并做到当日覆盖;中间覆盖层还可采用厚度为0.5毫米的绿色HDPE膜,有利于未被污染的雨水导出,填埋作业达到设计标高后,进行终场覆盖,种植植物,进行生态恢复,填埋体边坡为1:3。
(2)防渗系统。适合采用HDPE膜水平防渗方式。渗滤液大部分汇集于垂直收集系统,并下渗到水平收集系统,经水平收集系统排至污水调节池。
(3)气体导排系统。垃圾填埋后要进行一系列复杂的生物反应,会产生大量的填埋气体,主要成分是甲烷和二氧化碳。由于该垃圾场日填埋量为400吨左右,产气量比较少,利用价值不高,因此填埋气体经过导气石笼导出后,经移动式气体燃烧器燃烧后达标排放。
(4)雨污分流系统。每一期填埋区分为二区作业,沿分区作业边界处设分区坝,使雨水尽可能进入分区处,用泵将雨水提到雨水沟后排出填埋区外,达到清污分流的目的。
(5)污水处理方案。在填埋场内建污水处理站,污水处理后,用管道将处理后的渗滤液排入莱西市姜山污水处理厂深度处理。
3.城市生活垃圾处理存在的问题
3.1管理体制。同市场脱节的计划经济管理体制,制约生活垃圾处理事业发展。主要表现为:
(1)管理体制上政企不分,完全靠政府投入,缺乏自身活力。
(2)由于政府投入不足,垃圾处理缺乏资金来源,处理率低,处理效果差。
3.2填埋处理技术。填埋场渗滤液收集系统往往在若干年后失去收集作用,场底导渗管发生堵塞,往往从侧面覆盖体渗出,严重影响堆体的稳定性和环境质量。
3.3填埋场缺乏规范的运营管理,缺乏监督。生活垃圾填埋场的运营需要综合的管理技术,填埋场的污染控制很大程度上取决于管理水平的好坏,对填埋场的运营管理要形成完整的体系,不仅要对填埋区的垃圾进行规范的作业,逐步实现对垃圾种类、垃圾数量,对地表水、地下水,渗滤液的数量、位置,对噪声、飘尘,对填埋场气体的数量、特征等项目实现计算机的辅助管理。
4.城市生活垃圾处理对策
4.1卫生填埋处理的应用前景。
4.1.1填埋处理作为垃圾最终处置手段,一直占有重要地位,具有操作设备简单,适应性和灵活性强特点,但理想的垃圾填埋场越来越少,下降原因有三条:
(1)旧填埋场逐渐达到饱和。
(2)新填埋场选址困难。
(3)由于环保标准不断提高,一些不符和环保要求的被迫关闭。
4.1.2垃圾填埋场污染控制得到逐步加强。采用双层人工防渗层,提高垃圾防渗水平;加强渗滤液收集和处理,防止水污染;对填埋气体回收利用,保障填埋场安全,减轻大气污染并实现资源回收。
4.1.3由于填埋的卫生技术标准不断提高,填埋场的投资费用和运行成本也不断提高,因而新垃圾填埋场应向减量化、资源化、无害化发展。
4.1.4为充分利用填埋空间,节约使用土地,应建设垃圾焚烧发电系统,并在源头进行垃圾分类收集,能回收的尽可能回收利用,厨余垃圾进行堆肥处理,其余垃圾进行焚烧,残渣入填埋场卫生填埋,提高填埋场使用寿命。
4.2垃圾处理的目标与原则。生活垃圾的管理应实现可持续发展的目标体系。首先尽可能避免垃圾产生,如果垃圾必须产生,产出量要少;其次对产生的垃圾要尽可能进行回收利用;最后的处理目标是进行有利于环境的保护。
4.3城市垃圾处理的对策及措施。
(1)明确目标,落实责任,加快垃圾处理设施建设,提高处理水平。垃圾处理场的建设,必须严格执行国家颁发的技术标准,防止造成二次污染;要提高垃圾填埋的无害化水平,切实解决渗滤液处理的技术问题。
(2)进一步深化改革,加快城市垃圾处理市场化进程。要积极探索符合市场经济规律的运营管理模式,组建“作业服务型”和“生产经营型”的经济实体,实行企业化管理。
关键词:垃圾填埋垃圾渗滤液深度处理
0引言
随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高,我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。到1999年,我国的城市生活垃圾年产量已达到1.4亿吨t,并且以每年8%~10%的速度递增,人均日产垃圾已超过1kg,接近工业发达国家水平。
根据我国垃圾处理无害化、减量化、资源化的原则,将有一大批生活垃圾卫生填埋场得到新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水,渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的关注,进行了大量的试验研究,取得了不少成果,并有一批渗滤液处理厂已经或正在兴建。
但由于渗滤液的水质的复杂性和特殊性,我国渗滤液处理还存在一些问题。本文对我国渗滤液处理现状进行了总结,并对存在问题提出一些研究方向。
1排放标准
垃圾渗滤液处理作为一个卫生填埋场必不可少的环节,近几年越来越受到人们的重视,我国根据渗滤液排放的收纳水体不同,渗滤液的排放标准也不尽相同,具体见表1[1]。
2处理现状
受到经济发展水平的限制,我国卫生填埋起步较晚,真正意义上的卫生填埋场从20世纪80年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设就更晚,从时间上看,渗滤液的处理经历了三个阶段。
2.1第一阶段
表1垃圾渗滤液的排放标准排放标准cod(mg/l)bod(mg/l)nh3-n(mg/l)ss(mg/l)三级1000600-400二级30015025200一级100301570注:三级标准是排市政管网的标准,二级和一级分别是排地表水的标准。
此阶段在90年代初期,处理工艺主要参照城市污水的处理方法,代表性的工程实例有杭州天子岭、北京阿苏卫等。
杭州天子岭渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为300m3/d,采用三沉二曝活性污泥法工艺。
设计进水指标为:cod为6000mg/l,bod为3000mg/l;出水标准为:cod为300mg/l,bod为60mg/l,ss为100mg/l,ph为6~9。
工艺特点为:采用两段式活性污泥法,对do与mlss的浓度控制要求不一样,一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群,二段培养原生动物占优势。
渗滤液处理厂从1991年开始投产,在填埋初期,由于渗滤液的有机物、氨氮浓度较低、可生化性较好,因此可以满足排放要求。随着填埋时间的延长,垃圾渗滤液的浓度越来越高、成分越来越复杂、可生化性降低,且变化幅度大、变化规律复杂,使得处理难度越来越大。
北京阿苏卫渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为1000m3/d,工程投资为700万,采用厌氧+氧化沟的处理工艺。
设计进水指标为:cod为5000mg/l,bod为2000mg/l;出水标准为二级排放标准。
阿苏卫渗滤液处理厂的运行情况与天子岭情况类似。
在此阶段,由于渗滤液处理厂主要参照城市污水处理厂进行建设,没有考虑到渗滤液水质特性,因此都存在不能稳定运行的状况,出水也不能稳定达标。以生物处理为主的处理工艺处理成本一般为3~5元/m3。
2.2第二阶段
此阶段在90年代中后期,研究人员考虑到渗滤液的水质独特性,如高浓度的氨氮、高浓度的有机物等,采取了脱氨措施,采取的处理工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理,代表性的工程实例有深圳下坪、香港新界西等。
深圳下坪渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为800m3/d,采用氨吹脱+厌氧复合床+sbr的处理工艺。
设计进水指标为:cod为5000~10000mg/l,bod为1000~6000mg/l,nh3-n为2000~3000mg/l;出水标准为三级标准。
该工程投资1500万,工程于2002年投入使用,通过为期一年的运行,设备运行良好、出水稳定达标,处理成本12元/m3。
工艺特点:采用了化工规整填料塔,有效地解决了渗滤液的脱氨问题。出水的氨氮保持在10mg/l左右。
香港新界西渗滤液处理厂简介:
渗滤液处理厂处理量为1800m3/d,采用氨汽提+sbr的处理工艺。
设计进水指标为:cod为10000mg/l,bod为4000mg/l,nh3-n为3000mg/l;出水标准为:cod<1000mg/l,nh3-n<25mg/l。
该工程投资700万美元,工程于1998年投入使用,处理成本为4.35美元/m3。
工艺特点:采用了汽提吹脱塔,将渗滤液的水温提高到60~70℃,用蒸汽进行汽提,减少了气量,同时不需要对渗滤液进行ph调整,另外,该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置,利用高温焚烧炉,操作温度在850℃,用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气,有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。
2.3第三阶段
2000年以后,由于经济的飞速发展,新建的渗滤液处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网,因此处理要求也相应提高,一般需要处理到二级甚至一级排放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求,一般采取生物处理+深度处理的方法。代表性的工程实例有广州新丰、重庆长胜桥等。
广州新丰渗滤液处理厂采用的是uasb+sbr+反渗透处理工艺,处理规模为500m3/d,工程投资约6000万,处理成本约25元/m3。重庆长胜桥渗滤液处理厂采用的是反渗透的处理工艺,处理规模500m3/d,工程投资约3700万,处理成本约10元/m3,目前这两个项目均在建设过程中。
3存在问题
目前,我国的渗滤液处理厂存在的问题主要表现在:
3.1渗滤液高浓度氨氮的问题
高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/l不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。
与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的c/n比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。
因此,在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式,曝气池吹脱法由于气液接触面积小,吹脱效率低,不适用于高氨氮渗滤液的处理,采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率,但具有投资运行成本高,脱氨尾气难以治理的缺点。以深圳下坪为例,氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右,运行成本占总处理成本的70%以上。这主要是由于在运行过程中,吹脱前必须将渗滤液ph调至11左右,吹脱后为了满足生化的需要,需将ph回调至中性,因此在运行过程中需加大量的酸碱调整ph,为了提供一定的气液接触面积,还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比,造成了渗滤液处理成本的偏高。
另外,空气吹脱法对于年平均气温较低的地区,存在低温条件下吹脱无法正常运行和冬季吹脱塔结冰的问题,在我国北方地区,其应用受到一定的限制。
采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题,但由于需要提高渗滤液的水温,其处理成本仍然较高。
据上所述,各种吹脱方式的特点对比见表2。
表2各种吹脱方式的对比吹脱方式效率尾气处理占地成本气温曝气池低难处理大低有影响吹脱塔较高难处理较小高有影响精馏塔很高较易处理最小高无影响
3.2渗滤液可生化性差的问题
渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:
一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,bod/cod值小于0.1,此时的渗滤液俗称老化渗滤液。
另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的cod中将近有500~600mg/l无法用生物处理的方式处理。
4研究方向
根据渗滤液处理存在的问题,目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面:高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。
4.1高浓度氨氮处理技术
高浓度氨氮处理技术,目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质,低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言,精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案,虽然采用该法需要一定量的蒸汽,但由于水温提高了,可以减少调整ph的酸碱用量,还可以减小气液比,减少风机的电耗。另外,由于蒸馏后,脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨,可以回收利用,有效地解决了尾气难以治理的问题。因此,新型高效吹脱装置的开发,脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。
除了氨吹脱的方法脱氨以外,生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为:氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的;硝化过程需要大量的氧气,而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高,c/n值较低,无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识,如好氧反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化等,这些技术具有需氧量低、能耗低、负荷高、对碳源碱度需求低等优点。mavinicd.s.等人的研究表明[2~4],在外加碳源的条件下,采用前置反硝化的mle工艺处理高氨氮渗滤液(氨氮浓度最高达到1200mgn/l)时,试验取得了较好的结果,并在研究中提出了厌氧氨氧化去除氨氮的概念。这些技术如果能在渗滤液中应用成功,将可以提高生物脱氮的能力,减少氨吹脱的量。尽量用经济的脱氮技术来处理渗滤液,这对降低处理成本,无疑起着积极的作用。
4.2渗滤液深度处理技术
对于老化渗滤液,由于生物处理基本无效,因此,必须采用以物化为主的深度处理技术处理。深度处理技术一般有深度氧化法,如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化,以及膜处理技术等。
国内曾进行了用负钛型tio2作为催化剂进行光催化氧化的研究。国外对渗滤液的深度处理研究颇多,主要集中在光催化氧化和反渗透,a.wenzel等人通过用鼓泡塔+薄膜光反应器对比uv/h2o2、uv/h2o2/o3、uv/o3等方法处理垃圾渗滤液的研究表明[5]:从运行成本和去除效率来考虑,采用uv/o3方法处理渗滤液是最为有效的方法。深度氧化技术的研究主要集中在高效反应器的研制,以提高单位能耗的处理效率,降低反应的能量输入,找出适合中国国情的渗滤液深度处理技术,使渗滤液达到相应排放标准。
由于高级的处理技术意味着较高的投资和运行费用,如何找到一种廉价的处理方式,成为人们关注的问题。人工湿地处理技术由于具有建设和运行成本低、设备简单、易于维护等优点,用该技术处理渗滤液在近几年得到了一定应用。tjasabulc等人在adriatic海滨建造了一座中试cw(constructedwetland)[6],处理dragonja一处公共填埋场的渗滤液,该人工湿地系统包括1座容积10m3的均化池,2座互联的潜流床,总面积450m2。在水力负荷为2~4.5cm3/(cm2·d),进水cod1264mg/l,bod60mg/l,nh3-n88mg/l的条件下,从1992~1996年连续监测,上述几种污染物的平均去除率分别为68%,46%,81%。这表明人工湿地对处理bod/cod<0.05的老化渗滤液具有较好的去除效果。另外人工湿地对氨氮的去除也有很好的效果,在监测过程中,渗滤液中氨氮浓度最高达到786mg/l,去除率仍高达95%,这是因为湿地系统的砾石层和芦苇发达的根系具有巨大的比表面积,芦苇的根系提供了充足的氧,为硝化反硝化菌提供了生存介质和环境。
人工湿地系统对于处理老化渗滤液具有较好的效果,因此也可作为渗滤液深度处理的方法,对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。
另外对于封场后的垃圾填埋场的渗滤液也可采用人工湿地的处理方式。这是由于封场后的填埋场一般需在其表面覆盖粘土和营养土[7],并种上绿化植物,以防止雨水的侵入和填埋气体的扩散。如果将绿化植物改为芦苇等植物,并做好渗滤液的收集排放设施,这样不但可以利用闲置的土地大幅度降低渗滤液的处理成本,还可以取得良好的处理效果。
5总结
渗滤液作为一种特殊废水,其处理的投资、运行成本远远高于一般城市、工业污水,这主要是由于渗滤液氨氮浓度很高、有机物浓度高,导致处理工艺复杂,设备繁多。渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程,其生化性相对较差,生物处理的停留时间较长,导致设施、设备的投资较大。而处理量一般相对较小,导致折旧、维修费较高。
渗滤液处理由于较高的投资和运行费用,在对其进行处理时应根据当地情况,采取综合处理的措施。对于北方降雨量少,垃圾含水率较低的填埋场,采用回灌措施是较为经济、有效的方法,但对于南方城市,其应用受到一定的限制。
对于有条件将渗滤液送至污水处理厂合并处理的地方,在不影响污水处理厂运行的前提下,可直接送至污水处理厂,否则应将之处理至符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》三级排放标准。对于没有条件与城市污水合并处理而直接排放到水体的地方,应根据不同水域,严格将之处理到二级、一级标准,避免对环境的污染。
参考文献
1中华人民共和国建设部标准.gb168891997生活垃圾填埋污染控制标准
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5awenzel,etal.tocremovalanddegradationofpollutantsinleachateusingathinfilmphotoreator.watres,1999,33(4):937~946
《方案》提出“十二五”期间,实现节约能源6.7亿吨标准煤。2015年,全国化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在2347.6万吨、2086.4万吨,比2010年的2551.7万吨、2267.8万吨分别下降8%;全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238.0万吨、2046.2万吨,比2010年的264.4万吨、2273.6万吨分别下降10%。
本次规划非常全面细致,覆盖节能、减排等几大方面,在减排重点工程中覆盖以下细节:
1.城镇污水处理能力不断提高――管网和治污都是重点。基本上涉及管网和治污两大层次,解决的是污水处理能力的问题,约束性指标有化学需氧量和氨氮两项,利好所有的污水处理企业。
2.大气污染治理――火电、钢铁是主战场。大气污染治理是以火电脱硫脱硝和钢铁脱硫为主,利好龙源技术、龙净环保、九龙电力、永清环保等大气污染治理企业。同时文中提及石油石化、有色金属、建材等行业的脱硫改造和水泥窑的脱硝,以前的文件中很少提及。
3.大力发展循环经济――资源循环利用建设超预期。点评:有关循环经济的建设数量上是超过我们的预期的,尤其是在城市矿山和餐厨废弃物资源化的利用和建设上,利好格林美和维尔利。
4.加快节能减排技术研发和推广。实施节能减排重大技术与装备产业化工程,重点支持稀土永磁无铁芯电机、半导体照明、低品位余热利用、地热和浅层地温能应用、生物脱氮除磷、烧结机烟气脱硫脱硝一体化、高浓度有机废水处理、污泥和垃圾渗滤液处理处置、废弃电器电子产品资源化、金属无害化处理等关键技术与设备产业化,加快产业化基地建设。重点推广能量梯级利用、低温余热发电、先进煤气化、高压变频调速、干熄焦、蓄热式加热炉、吸收式热泵供暖、冰蓄冷、高效换热器,以及干法和半干法烟气脱硫、膜生物反应器、选择性催化还原氮氧化物控制等节能减排技术。点评:基本上推广的技术都是可以解决前文中提及的重点污染物治理的范畴,利好永清环保、维尔利、格林美、碧水源、龙净环保、九龙电力。
5.完善价格调节机制,推进特许经营。点评:有了价格调节机制,将使治污企业更有积极性。同时推进特许经营有利于治污工作的管理和推进。利好水处理运营和脱硫运营的企业。
受益公司简介
龙源技术(300105)
低氮燃烧器具有显著技术门槛,火电厂使用低氮燃烧技术可以显著降低脱硝成本,公司属于国内低氮燃烧技术第一团队。公司承接的电厂余热利用项目具有单个项目金额巨大的特点,第一个项目大同电厂的余热改造已经做完,获得客户的认可。同时公司推广等离子点火和无油电厂技术,在国电集团内部将大力推广。
碧水源(300070)
国内具有超滤微滤膜生产和MBR工程应用的服务商。一方面和地方政府合作,建立合资公司,推广MBR技术;一方面,布局水务产业链,建立从膜生产、到运营,以及工业水处理、施工建设、工业水处理等方面的子公司,力争打造水务领域的航母级企业。
格林美(002340)
进行废旧电子废弃物的回收再造,收集废旧家电、电池等,加工成超细镍粉、钴粉以及塑木型材,被誉为“城市矿山”。
桑德环境(000826)
国内固废龙头企业,涉及固废设备的生产、固废工程总包等多项业务。在湖南打造静脉园,希望建成及废物处理、资源回收于一体的综合性处理基地。
龙净环保(600388)
较早进入脱硫市场的企业,擅长火电厂脱硫、除尘业务,在国内和国外都有一定市场,同时开展钢铁脱硫项目,是实力雄厚的大气污染治理商。
关键词:CAST工艺;活性污泥;同步培养驯化;垃圾渗滤液;污水厂文献标识码:A
中图分类号:X703文章编号:1009-2374(2017)02-0077-03DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.037
1概况
南方某污水处理厂负责处理工业园区内的生产废水及生活污水。工业废水比率达90%,生活污水为10%。日处理能力为2.3万吨/天,采用CAST工艺,设计出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。而工业园区污水量仅达到设计能力40%~60%,进水浓度基本偏低,但偶尔突高,这就意味着实际运行中,既要能低负荷运行,又要能抗冲击,才能应对这样的水量和水质,这对工艺控制和调整的要求很高,对活性污泥的要求也就很高。
1.1CAST工艺简介
CAST工艺是在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程。反应器分为三个区,即生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区在厌氧和兼氧条件下运行,是污水与回流污泥接触区,充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除,并对难降解的有机物起到酸化水解作用,同时可使污泥中过量吸收的磷在厌氧条件下得到有效释放。兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用去除有机物,同时促进磷的进一步释放和强化氮的硝化/反硝化,并通过曝气和闲置还可以恢复污泥活性。
CAST工艺具有技术先进可靠、占地面积小、投资较低、运行管理方便等优势。
图1CAST工艺方案流程图
CAST工艺运行周期一般包括进水阶段、曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段、闲置阶段。根据该厂4年的实际运行经验,结合工业园区来水的情况,在同步培养和驯化时期内,该厂以一组CAST池(日处理能力5000吨)进行实验,按照6小时/周期,每天4个周期来运行。
1.2活性污泥对CAST工艺的意义
CAST工艺中起主要作用的是好氧活性污泥微生物。活性污泥中的细菌、真菌、原生动物、微型后生动物等多种微生物群体相结合组成一个小生态体系,只有在满足微生物的营养要求和环境条件下,好氧活性污泥微生物才能得到生长繁殖,在到达一个稳定阶段之后才能实现对污水的有效处理。
2城市生活垃圾填埋场渗滤液来源及分析
2.1城市生活垃圾填埋场渗滤液来源
城市生活垃圾填埋场渗滤液为城市生活垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水通过淋溶作用形成的污水,主要来源为:(1)降水的渗入,包括降雨和降雪;(2)外部地表水的流入;(3)地下水的渗入;(4)垃圾本身所含水分;(5)垃圾降解过程中产生的水分。
2.2城市生活垃圾填埋场渗滤液组分、主要检测数据分析
渗滤液含有大量的有机物、氨氮、磷等,一般城市生活垃圾填埋场渗滤液中重金属离子的浓度通常比较低,BOD5值较高,具有较好的可生化性。渗滤液的pH值接近中性。渗滤液中含有大量微生物,填埋场的条件比较适合微生物的生长繁殖,所以渗滤液中含有大量的微生物,其中许多微生物对渗滤液的降解起着重要的作用,主要有亚硝化细菌、反硝化细菌、脱硫杆菌、脱氮硫杆菌、铁细菌、硫酸盐还原菌以及产甲烷菌7类细菌。但微生物由于氨氮等含量过高,使得微生物营养元素比例失调,在一定程度上抑制了微生物的生长繁殖。
3CAST池活性污泥的同步培养驯化的实践
3.1城市生活垃圾填埋场渗滤液投加量的确定
污水厂选用该市生活垃圾填埋场的渗滤液作为污泥培养驯化的营养物质。在开始使用前,对渗滤液进行了长期大量的跟踪检测,发现该场渗滤液COD一般是2500~3100mg/L、总磷16~25mg/L、氨氮150~450mg/L、pH一般为6.5~8.5。使用期前几天及使用期2016年4月的检测结果见表1:
表1某生活垃圾填埋场渗滤液主要指标检测数据
时段日期CODBOD5TPNH3-NPH
存贮备用期(使用前)1月4日2833.91356.023.2192.17.91
1月7日2898.61425.720.4186.87.94
1月10日2738.31321.420.7189.37.93
开始使用1月12日2609.01287.919.8184.57.98
补充及
使用期1月17日2636.51317.420.2196.77.88
1月22日2837.81410.118.7201.67.94
1月27日2765.51368.419.4184.87.96
2月1日2893.61452.519.8179.98.02
2月6日2588.41246.023.4187.87.97
2月11日2987.71497.319.8194.37.98
2月16日2846.11401.220.2192.47.95
2016年4月12日检测了渗滤液中重金属含量,结果Cu为0.114mg/L、Ni为0.268mg/L、Cr为0.296mg/L、Zn为0.34mg/L。重金属含量都没有超过进水标准。
同时为较好地把握加入的量,污水S对前半年的进水水质进行了统计分析,具体见表2:
表2污水厂进水检测数据前半年月度均值
日期月均COD月均BOD5B/C比月均总磷月均总氮月均氨氮
15年7月138.420.80.151.139.04.5
15年8月144.323.00.160.947.84.1
15年9月127.721.80.171.137.93.9
15年10月119.217.90.151.359.34.5
15年11月130.020.80.161.458.54.4
15年12月124.818.80.151.008.34.3
根据对城市生活垃圾填埋场渗滤液定期取样检测分析,可以看出数据是基本稳定的,波动范围不大,C∶N∶P的比值基本在100∶7∶0.8左右。污水厂近期进水月度均值COD在130mg/L、BOD5在20mg/L左右、总磷月度均值在1.2mg/L左右、总氮月度均值在8.0mg/L左右、氨氮月度均值在4.3mg/L左右,B/C比在0.15左右。按照通常污泥培养营养液C∶N∶P的比例100∶5∶1计算,得出以进水总量的1/20的量投加渗滤液较为合适。
3.2同步培养驯化法的工艺调整
同步培养驯化法就是在选用渗滤液作为营养液进行培泥的同时CAST池也正常进水,使得活性污泥在快速生长增殖的同时也得到了驯化,另外也适当提高和保证进水浓度,提高污泥的有机负荷和抗冲击能力,从而保障了出水水质。冬季污泥的培养难、活性差,且CAST污泥浓度可以相对保持要高,因此该厂在2016年1月开始进行污泥的同步培养驯化,是实际运行的需要,但难度更大。实验从2016年1月12日正式开始,具体安排如下:
第一,1月12日由4#CAST(MLSS为6436mg/L,液位为4.8m)池排泥至2#CAST池0.68m,然后水解调节池进水至4.8m,同时按照进水总量的1/20的量投加渗滤液共149.6m3。进水后2#CASTMLSS为900mg/L,闷曝48小时。
第二,1月14日周期改为12小时/周期,曝气2小时/周期,滗水至最低液位3.48m,进水至最高液位4.8m,进水时按照进水总量的1/20的量投加渗滤液共41.1m3。按12小时/周期运行6天。
第三,1月20日周期改为10小时/周期,曝气时间为1.5小时/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。按照此周期运行5天。
第四,2月1日周期改为8小时/周期,曝气时间为1小时/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。按照此周期运行4天。
第五,2月16日周期改为6小时/周期,曝气时间为50分钟/周期,滗水最低液位、进水最高液位不变,进水总量及投加的渗滤液量不变。具体见表3:
表3污泥同步培养驯化具体操作
时间运行时间周期曝气时间进水量渗滤液投加量/总进水量
1月12日~1月13日2天48h/周期闷曝48小时822.8m?1/20
1月14日~1月19日6天12h/周期2小时/周期822.8m?1/20
1月20日~1月31日12天10h/周期1.5小时/周期822.8m?1/20
2月1日~1月15日15天8h/周期1小时/周期822.8m?1/20
2月16日开始正常运行6h/周期50分钟/周期822.8m?1/20
3.3培泥过程中每日检测数据记录
表4实验过程中进出水指标检测数据
日期COD
进水COD
出水总氮
进水总氮
出水氨氮
进水氨氮
出水总P
进水总P
出水MLSS(mg/L)
1月12日900
1月14日252.357.121.212.812.67.42.10.8989
1月17日252.351.422.612.311.56.22.10.71126
1月20日229.248.220.011.712.15.61.90.71292
1月23日220.945.419.610.512.73.82.00.71458
1月26日250.746.421.49.212.32.92.00.61731
1月29日202.540.420.38.911.43.21.90.62013
2月1日248.236.922.17.312.62.82.40.42436
2月4日225.832.119.86.811.62.72.10.42804
2月7日231.224.420.26.411.92.42.50.23257
2月10日218.222.620.55.611.22.22.00.13734
2月13日231.721.420.96.113.51.92.20.14121
2月16日236.420.721.45.813.41.82.10.14543
另:BOD5M水基本在95mg/L左右,BOD5进水基本在10mg/L左右。
注:进水COD、氨氮、总P均为投加渗滤液之后混合液检测数据。
图2
随着同步培养驯化天数的增加,活性污泥逐渐呈现褐色,具有土壤的气味,池中污泥不断成熟,絮体不断清晰,混合上清液也逐渐清澈,污泥中的原生动物(如钟虫、累枝虫、鞘居虫、盖纤虫等)的数量渐多,出水各项指标逐渐降低。培泥的第35天(2月16日)后污泥浓度达到4500mg/L以上,2016年2月16日,COD等各项出水指标见表4,出水重金属含量总Cu为0.014mg/L、总Ni为0.025mg/L、总Cr为0.012mg/L。总Zn为0.045mg/L。至此,出水水质各项数据达到理想的稳定状态,可以断定CAST池的活性污泥同步培养驯化取得成功。
4城市生活垃圾填埋场渗滤液作为营养液的特点
第一,由于城市生活垃圾填埋场渗滤液中本身就含有大量微生物,包括亚硝化细菌、反硝化细菌、脱硫杆菌、脱氮硫杆菌、铁细菌、硫酸盐还原菌以及产甲烷菌等,即为污泥的培养提供了大量的活性菌种。
第二,常规培泥一般会投加面粉等作为营养剂,可能会发生溶解效果较差,在水体中出现浑浊难沉降的现象。此时静置4个小时以上的上清液亦不清澈,对出水的COD、SS等指标影响很大。
第三,城市生活垃圾填埋场渗滤液中所含COD部分较难降解,在进水中长期投加一定浓度的渗滤液有助于提高CAST池中活性污泥的抗冲击能力,降低进水水质波动时对出水的影响。
第四,城市生活垃圾填埋场渗滤液为不含固体和废渣的液体,使用潜水泵或者离心泵即可投加,操作简单便捷,同时渗滤液的来源广泛、成本低廉。
第五,目前,我国垃圾分类处理执行得并不是很好,生活垃圾填埋场垃圾渗滤液的成分也可能复杂,因此在使用的过程中需严密关注COD、pH以及重金属含量,控制好加入量,防止对设备造成腐蚀,对活性污泥造成伤害,关键是要保证出水的各项指标稳定、达标。
5结语
城市生活垃圾填埋场渗滤液以合适的比例投加到CAST池进水中,优于常规营养剂。使用同步培养驯化法进行培泥的过程同时也是污水正常处理的过程,取得了较理想的出水效果。渗滤液的使用适当地提高了进水浓度,也进一步提高了活性污泥的抗冲击能力。城市生活垃圾填埋场渗滤液作为营养液在CAST工艺活性污泥培养中的应用,所需费用较少,大大缩短了污泥驯化时间。与传统方法相比,节省了开支,降低了成本,节约了时间。
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