第一篇:城市垃圾渗透液EAOMR处理工艺技术方案介绍
城市垃圾渗透液EAOMR处理工艺技术方案介
绍
城市垃圾是城市环境治理的一大难题。垃圾转运站、焚烧场或填埋场的垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成,含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等,不仅气味恶臭,而且其中不少是致癌物。若排放地表,污染环境,溶入地下,污染水源,是城市环境和人体健康的一大危害。城市垃圾渗透液,电厂垃圾渗透液处理,工业垃圾渗透液处理 而且垃圾填埋时间越久,其渗滤液的浓度就越高、危害就越大。近些年来生活垃圾处理越来越受到人们的重视,国家专门制定了新的国家标准GB16889—2008《生活垃圾填埋污染控制标准》。
一 垃圾渗滤液的特性
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,其成分复杂、水质水量变化大。垃圾渗滤液的来源主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆盖材料中的水分和垃圾生化反应的生成水等[2]。影响垃圾渗滤液成分的因素主要有:垃圾成分、场地气候条件、场地的水文地质降雨条件、填埋条件及填埋时间等。这就决定了垃圾渗滤液的水质水量的变化大,且变化规律复杂。CODcr、BOD5、氨氮的含量较高,且随填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,氨氮质量浓度升高。由于垃圾降解产生的CO2溶解使得垃圾渗滤液呈微酸性,这种偏酸性的环境加剧了垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等发生溶解,因此渗滤液中含有较高浓度的金属离子。
垃圾渗滤液的难处理还表现为它的变化性。一是产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季。二是污染物组成及其浓度的季节性变化。平原地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低。三是污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同,“年轻”填埋场(使用5年以内)的渗滤液pH 值较低,BOD、COD、VFA、金属离子浓度和BODs/COD 较高,“年老”填埋场(使用10年以上)的渗滤液pH 值近中性,BODs、COD、VFA浓度和BOD /CODc 较低,金属离子浓度下降,但氨氮浓度较高。因此在选择垃圾渗滤液处理工艺时要是适应垃圾渗滤液的变化特性,由于垃圾渗滤液的复杂变化,因此只有稳定运行,才可以对其进行较好的处理。
对于垃圾渗透液的有机污染物浓度高、含有对生物有抑制性的有毒有害重金属、负荷变化大、污染物成份复杂等特性,导致废液可生化性差,若沿用传统的污水处理技术无法满足新的排放要求。而国内外最新推出的一些技术,虽然达到了排放要求,但投资巨大,运行成本高昂,还有些处理技术虽然理论上能达到排放要求,但未经实际工程验证,存在较大风险。
莱特莱德滨特尔膜分离技术有限公司经过几年的探索和试验研究,结合现有的技术条件和工程实践经验,成功开发出具有国内先进水平的城市垃圾渗透液处理新工
艺,以最新一代的电絮凝ECS技术进行预处理、结合高效的生物处理技术、外置管式TMBR和RO反渗透技术,简称EAOMR垃圾渗透液处理工艺,出水可完全满足最新的国家标准排放要求。
工艺流程简述
1.垃圾渗透液废水由管渠引入废水处理系统的集水调节池。
2.废水由泵提升进入水解酸化池,降解长链大分子污染物,改善废水的可生化性,降低COD,提高B/C比。
3.废水由泵提升进入电絮凝ECS系统,调整pH后,废水进入电絮凝ECS装置。a在去除废水中各类污染物的同时,进一步改善废水的可生化性。
4.电絮凝ECS出水进入絮凝沉淀池(电絮凝ECS出水池),进一步去除废水中的污染物,上清液重力流进入生化系统。
5.废水经高效生物系统A2O处理后,上清液由泵打入硅藻土絮凝反应器,混合液进入TMBR系统。
6.管式膜TMBR系统的清水,进入RO系统。RO反渗透过滤系统的出水,即可进行回用或达标排放。
7.来自电絮凝ECS装置、沉淀池的污泥或浮渣进入污泥浓缩池浓缩,浓缩污泥由泵打入污泥脱水系统。浓缩池上清液回到集水池。
8.管式膜TMBR系统的浓水,回流到生物处理系统,提高生物处理系统的污泥浓度,进而提高生物处理系统的效率。
工艺流程核心技术介绍
1.电絮凝EC技术:城市垃圾渗透液,电厂垃圾渗透液处理,工业垃圾渗透液处理
电絮凝EC技术是当今世界最新一代电化学水处理技术。是利用电化学反应原理,借助外加电压作用产生电化学反应,把电能转化为化学能,对废水中的有机或无机污染物进行氧化及还原反应,进而凝聚、浮除将污染物从水体中分离,可以有效地去除废水中的COD、重金属、SS、油、磷酸盐等各种有害污染物。同时大大提高废水的可生化性。
电絮凝ECS设备依据电解及电凝聚原理,以可溶性金属铁为极板,当废水进入电絮凝ECS装置后在电场和磁场的作用下,水溶液离解为(H+)与(OH-)。电絮凝ECS装置无需加药的每个反应单元发生如下反应。
1)除六价铬
阴极上发生还原反应,产生氢分子,并有二价及三价铁析出。
反应式如下:
2H++2e→2H→H
2此种新生态氢[H]具有很强的还原能力,将六价铬还原成三价铬,然后以氢氧化铬沉淀去除。
Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O CrO42-+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓ Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓
2)除重金属离子
金属极板受电化学作用,以离子状态溶于水中,电絮凝过程中H+大量消耗,OH-逐渐增多,水溶液逐渐变为碱性,(PH:7-9)并生成稳定氢氧化物沉淀。Cr 3++3OH-→ Cr(OH)3↓
Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓
Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓
3)除磷
铁极板受电化学作用析出的Fe2+被氧化成Fe3+和磷酸根反应沉淀,而且能与其它金属形成共沉淀达到最好的除磷效果。
Fe3++PO43-→FePO4↓
4)混凝作用除SS
可溶性金属极板在阳极上解离出的Fe2+与水溶液中OH-离子作用,生成的Fe(OH)3。反应式如下:
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)
3上述反应产生的Fe(OH)3活性很强,能与水中有机和无机杂质凝聚产生胶羽,以去除废水中悬浮物。比铝盐、铁盐之混凝剂对废水中的悬浮物以及难于沉淀的细微离子等凝聚去除效果更好。
5)浮除作用除油脂和胶体
在电絮凝过程中,阳极与阴极表面不断产生氧气和氢气,并以微细气泡形式逸出,可以粘附于废水中的絮状物及油类物质,令其比重变小,浮至水面,产生气浮作用,它比传统气浮法用释放器溶气水产生的气泡微小,效果更强。
在本工程中,主要利用电絮凝ECS装置中的氧化、还原、混凝和浮除作用,可有效地去除废水中的COD、BOD、各种金属离子、SS等各种有害污染物。同时极大提高废水的可生化性。
2.硅藻土絮凝反应堆器技术
硅藻土絮凝反应器系统具有集絮凝、吸附和过滤为一体的功能,对污水中的COD、SS、BOD、P有很强的去除能力。由于硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的电荷,使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成醪羽,凝集成较大的絮花。另一方面,由于其巨大的比表面积和表面吸附性,脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上,且附着了污染物质的硅藻土颗粒间相互吸附能力大,可快速形成粒度和密度较大的絮体,且絮体的稳定性好。在专用反应器中,污水经过设备内的过滤系统之后得到进一步净化。
在絮凝反应器内可完成混凝、吸附和沉淀。硅藻土水处理剂的絮凝作用、沉降速度与脱水功能比PAC、PAM等高分子絮凝剂效果显著,从而使处理后的水质更为清净。
3.管式膜MBR技术
膜生物反应器(TMBR)是膜分离技术与生物技术相结合的新型废水处理技术,是废水处理技术的一项创新。由于膜的使用,彻底改变了传统生化的一些基本特性。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住,使得活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)大大缩短,由于活性污泥浓度的较大提高,因此难降解的物质在反应器中也不断反应、降解。因此,膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。由于膜的放置形式不同, 膜生物反应器分为浸没式(也叫内置式或一体式)和外置式(或分体式)。由于处理垃圾渗透液生化污泥浓度较高,常常是15~30 g/L,因此浸没式中空纤维MBR很容易造成堵塞、断丝和瘫痪。管式膜MBR技术是外置式形式,通过水泵将污泥打入膜管内,在压力的驱动下进行膜分离,出水透过膜进入产水箱,而污泥回到生化池继续参与生化。
4.RO反渗透技术
反渗透RO膜技术又称逆渗透技术。逆渗透的英文是 REVERSE OSMOSIS,是经过多年的精心研制而成的高科技水处理技术,已在不同类型的水处理工程中得到广泛应用。这种薄膜分离技术,是依靠逆渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。渗透是一种物理现象。逆渗透就是在有盐份的水中(如原水)施加比自然渗透压力更大的压力,使水由浓度高的一方渗透到浓度低的一方,把原水中的水分子压到膜的另一边,而原水中的细微杂质、胶体、有机物、重金属、细菌、病毒及其他有害物质都经污水出口排放掉。由于逆渗透膜的孔径仅0.0001微米,一个细菌要缩小4000倍,过滤性病毒也要缩小200倍以上才能通过,所以其有效去除率高达96%以上。
反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点。它是在没有相变的情况下,依靠大于渗透压的压力推动,通过膜的毛细管作用流出淡化的水,而且它还具有膜的筛分作用,能除去极小的细菌、病毒和热原。城市垃圾渗透液,电厂垃圾渗透液处理,工业垃圾渗透液处理
RO膜分离技术已在许多领域进行应用,例如,超纯水制造、锅炉水软化,食品、医药的浓缩,城市污水处理,化工废液中有用物质的回收。
第二篇:城市垃圾渗滤液处理工艺介绍
城市垃圾渗滤液处理工艺介绍
0 概述
城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH值在4~9之间,COD在2000~62000mg/L的范围内,BOD5从60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。
渗滤液处理工艺的现状
垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法,在COD为2000~4000mg/L时,物化方法的COD去除率可达50%~87%。和生物处理相比,物化处理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07~0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理,因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。
生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。
渗滤液处理介绍
垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高,微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中,将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇,因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难,往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。
2.1 好氧处理
用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验,好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将分别予以介绍。
2.1.1 活性污泥法
2.1.1.1 传统活性污泥法
渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷,活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美国宾州Fall Township污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的CODCr为6000~21000mg/L,BOD5为3000~13000mg/L,氨氮为200~2000mg/L。曝气池的污泥浓度(MLVSS)为6000~12000mg/L,是一般污泥浓度的3~6倍。在体积有机负荷为1.87kgBOD5/(m3·d)时,F/M为0.15~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5 的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kgBOD5/(m3·d)时,F/M为0.03~0.05kg BOD5/(kgMLSS·d),BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥法浓度,使F/M在0.03~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之间(不宜再高),采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。
许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BOD5,80%以上的有机碳能被活性污泥去除,即使进水中有机碳高达1000mg/L,污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低负荷下运行的活性污泥系统,能去除渗滤液中80%~90%的COD,出水BOD5<20mg/L。对于COD 4000~13000mg/L、BOD51600~11000mg/L、NH3-N 87~590mg/L的渗滤液,混合式好氧活性污泥法对COD的去除率可稳定在90%以上。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明,活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。
2.1.1.2 低氧好氧活性污泥法
低氧好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥流程,因其具有能维持较高运转负荷,耗时短等特点,比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液,试验证明:在控制运行条件下,垃圾填埋场渗滤液通过低氧好氧活性污泥法处理,效果卓越。最终出水的平均CODCr、BOD5、SS分别从原来的6466 mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相应降低到CODCr<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均为13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均为27.8mg/L)。总去除率分别为CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。
处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理,可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。
两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%;氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧好氧两段生物处理法第一段形成NH3-N较多,导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。
2.1.1.3 物化活性污泥复合处理系统
由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高,存在的重金属产生的抑制作用,所以常用生物法和物理化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BOD51500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、TSS 300mg/L、SO2-4300mg/L的渗滤液,有学者采用该方法进行处理,发现效果很好,其BOD5、COD、NH3-N、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进水通过调节池后,可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金属和部分有机质;气提池(进行曝气,温度低时加入NaOH)能去除进水NH3-N的50%,从而使NH3的浓度处于抑制水平之下;由于废水中磷被加入的石灰所沉淀,且 pH值过高,因而需添加磷和酸性物质;活性污泥系统可以串联或并联使用,运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理,具有较大的操作灵活性。
2.1.2 曝气稳定塘 与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解进度较慢,但由于其工程简单,在土地不贵的地区,是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明,采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。
例如英国在Bryn Posteg Landfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘,设2台表面曝气装置,最小水力停留时间为10d,氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行,渗滤液最大CODCr为24000mg/L,最大BOD5为10000mg/L,F/M=0.05~0.3kgCOD/(kgMLSS·d),水量变化范围0~150m3/d,出水BOD5平均为 24mg/L,但偶然有超过50mg/L的时候,COD去除率达97%,但在运行过程中需投加P,考虑到日常运行费用,投资偿还及其利息,与渗滤液直接排至市政管网相比,每年可节约750英镑。
英国水研究中心(Water Research Center)对东南部New Park Landfill的CODCr> 15000mg/L的渗滤液也做了曝气稳定塘的中试,当负荷为0.28~0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者说为0.04~0.64kgCOD/(kgMLSS·d),泥龄为10d时,COD和BOD5去除率分别为98%和91%以上。在运行过程中也需要投加磷酸。
2.1.3 生物膜法
与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如硝化菌之类。加拿大British Columbia大学的C.Peddie和J.Atwater用直径0.9m的生物转盘处理CODCr<1 000mg/L,NH3-N<50m g/L的弱性渗滤液,其出水BOD5<25mg/L,当温度回升,微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出,这种渗滤液的性质与城市污水相近,对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。
2.2 厌氧生物处理
厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5 ≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。
厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少,如其BOD5/P只需为4000∶1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35℃、负荷为1kgCOD/(m3·d),停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。
近年来,开发的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。
2.2.1 厌氧生物滤池
厌氧滤池适于处理溶解性有机物,加拿大Halifax Highway101填埋场渗滤液平均COD为12850mg/L、BOD5/COD为0.7,pH为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至pH=7.8,沉淀1h后进厌氧滤池(此工序还起到去除Zn等重金属的作用),当负荷为4kgCOD/(m3·d)时,COD去除率可达92%以上;当负荷再增加时,其去除率急剧下降。加拿大Toronto大学的J.G.Henry等也在室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为1.5 年和8年的填埋场渗滤液,它们的COD各为14000mg/L和4000mg/L,BOD5/COD各为0.7和0.5,当负荷为1.26~1.45kgCOD/(m3·d),水力停留时间为24~96h时,COD去除率均可达90%以上。当负荷再增加,其去除率也急剧下降。由此可见,虽然厌氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达5~20kgCOD/(m3·d),但对于渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。
2.2.2 上向流式厌氧污泥床
英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(UASB)处理COD>10000mg/L的渗滤液,当负荷为3.6~19.7kgCOD/(m3·d),平均泥龄为1.0~4.3d,温度为30℃时COD和BOD5的去除率各为82%和85%,它们的负荷比厌氧滤池要大得多。
在厌氧分解时,有机氮转为氨氮,且存在NH4+NH3+H+反应。若pH>7时,平衡中的NH3占优势,可用吹脱法去除。但厌氧分解时pH近似等于7,因此出水中可能含有较多的NH4+,将会消耗接纳水体的溶解氧。
2.3 厌氧与好氧的结合方式
虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。
2.3.1 厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化和生物氧化塘)西南师大生物系对pH为8.0~8.6,COD为16124mg/L,BOD5为214~406mg/L、NH3- N为475mg/L的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理,取得出水pH为7.1~7.9,COD为170.33~314.8mg/L,BOD5为91.4mg/L、NH3-N为29.1mg/L的良好效果。
2.3.2 厌氧氧化沟兼性塘工艺
下面结合广州市李坑垃圾填埋场作以下说明及分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3/d设计,进水BOD5为2500mg/L、CODCr为4000mg/L、NH3-N 为1000mg/L、SS为600mg/L、色度为1000倍;出水BOD5为30mg/L、CODCr为80mg/L、NH3-N为10mg/L、SS为70mg/L、色度为40倍。选用工艺流程为:厌氧氧化沟兼性塘絮凝沉淀。当进水水质较好,兼性塘出水达标时,即可直接将兼性塘水向外排放;而当进水水质较差,兼性塘出水达不到排放标准时,则启用混凝沉淀系统,再排放沉淀池上清液。
从目前该套工艺的运行情况来看,当进水的COD较高时,出水水质良好;一旦COD 降低,特别是冬季低温少雨,COD降低到不利于生化处理时,出水各水质成分均偏高难以达标,出水呈棕褐色,尽管启用絮凝沉淀系统,效果仍不理想。由此可见,对于渗滤液的色度和NH3-N的有效去除,对生化处理将产生有利影响。
2.3.3 厌氧气浮好氧工艺
大田山垃圾卫生填埋场渗滤液处理采用的是此工艺。根据广州市环境卫生研究所对类似垃圾填埋场渗滤液检测资料及模拟试验,结合本场实际情况定出渗滤液污水处理设计参数。进水水质CODCr为8000mg/L、BOD5为5000mg/L、SS为700mg/L、pH值为7.5 ;出水水质CODCr为100mg/L、BOD5为60mg/L、SS为500mg/L、pH值为6.5~7.5。针对该场远离市区的特点,为便于管理和节省能耗,经比较后选用厌氧和好氧联合处理工艺。厌氧段为上向流式厌氧污泥床反应器,好氧段为生物接触氧化法,加化学混凝沉淀和生物氧化塘,净化处理达标后排放。剩余污泥经浓缩后送回填埋场处理。
考虑到渗滤液水质变幅较大的特点,在厌氧段后加入气浮工艺,提高处理能力以应付进水水质偏高的情况。目前深圳下坪垃圾填埋场设计采用厌氧气浮好氧工艺处理渗滤液。
2.3.4 UASB氧化沟稳定塘
福州市于1995年建成全国最大的现代化的城市垃圾综合处理场--福州市红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d;垃圾渗滤液水质(入口)为CODCr为 8000mg/L、BOD5为5500mg/L;处理水质要求(出口)为CODCr去除率95%、BOD5去除率97%。
设计采用上向流式厌氧污泥床奥贝尔氧化沟稳定塘工艺流程。垃圾填埋场的垃圾渗滤液集中到贮存库,依靠库址的较高地形,自流到集水池、格栅,经巴式计量槽计量后,靠势能流至配水池,再依靠静水头压至上向流式厌氧污泥床。经厌氧处理后的污水流至一沉池进行固液分离,上清液自流到奥贝尔氧化沟,沉淀污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐车送到垃圾填埋场或堆肥利用。
污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理,奥贝尔氧化沟采用三沟式A/O工艺,具有先进的污水脱氮处理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化,又能以BOD为碳源对硝酸盐进行反硝化,总氮去除率可达80%,由于利用了污水中BOD作碳源,导致污水中的 BOD5被去除,减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果,把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流,在第一沟中进行反硝化。
经氧化沟处理的污水流入二沉池进行固液分离,澄清水自流至稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥靠重力排至浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟处理,其浓缩后的污泥用潜水泵抽至罐车输送到垃圾填埋场填埋,或进行堆肥处理。
2.4 土地处理
土地处理法亦即土壤灌溉法,是人类最早采用的污水处理法,但是土地处理系统的应用多见于城市污水处理。对于渗滤液的处理方法,将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解。其次由于喷灌中的蒸发作用,使渗滤液体积减小,有利于废水处理系统的运转,且可节约能源费用。北英格兰的Seamer Carr垃圾填埋场,有一部分采用渗滤液再循环,20个月后再循环区渗滤液的COD值降低较多,金属浓度有较大幅度下降,而NH3 -N、Cl-浓度变化较小。说明金属浓度的下降不仅是由于稀释作用引起的,也可能是垃圾中无机成分对其吸附造成的。
由于再循环渗滤液具有诸多优点,所以设计填埋场时顶部不要全部封闭,而应设立规则性排列的沟道以免对周围水源的污染。低浓度渗滤液不能直接排放,因NH3-N、Cl-浓度仍较高,温度较低季节,蒸发少,生物活性弱,再循环渗滤液的效果有待进一步研究。
2.5 硝化和反硝化
“老”的填埋场往往处于甲烷发酵阶段,其渗滤液中氨氮含量较高,通常为100~1000mg /L。去除氨氮主要有两种方法:一是硝化和反硝化;另一种是提高pH值至9以上,再用空气吹脱。Robinson和Maris将年龄为20年的填埋场渗滤液在温度为10℃,泥龄为60d的条件下曝气(实际上此与氧化塘运行条件相仿),可完全硝化。其它用生物转盘等好氧方法也都取得了成功,因此普遍认为渗滤液的硝化是不成问题的。
2.6 英Rochem's反渗透处理厂
在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem's专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液进行处理。这种处理技术是由南亨伯赛德郡温特顿填埋场所设计和生产的Rochem's离析膜系统。
这个系统的心脏是Rochem's专利圆盘管。这个圆柱体的组成包括板片、八角型钢和一个圆管内的耐磨膜垫层,它能处理那些快速堵塞普通的反渗透膜系统的渗滤液。在膜的压力下渗滤液进入Rochem's处理系统进行曝气和pH校正。当含有污染物的渗滤液流经圆柱体内膜表面时,渗滤液中的污染物质由于反渗透作用而分离出来并经膜排出。整个系统清理的操作是自动化的,当需要对该系统进行化学清洗时,控制指示器就会显示出信息来,同时自动清洗系统就会用已经程式化的化学制剂对该系统进行内部清洗,使其恢复到最初的功能。因为渗滤液在封闭情况下,在膜的表面形成湍流,减少氧化,产生恶臭,所以到一定时间要进行内部清洗,但这种清洗的间隔时间较长,Rochem's 离析膜系统能够去除重金属、固体悬浮物、氨氮和有害的难降解的有机物,处理后的水满足严格的排放标准。
现在德国的Ihlenbery填埋场安装投入使用的Rochem's处理系统,其处理能力的污水量为50m3/h,水的回收率为90%。
处理工艺的分析比较
与好氧方法相比,厌氧生物处理具有以下优点。
(1)好氧方法需消耗能量(空气压缩机、转刷等),而厌氧处理却可产生能量(产生甲烷气)。COD浓度越高,好氧方法耗能越多;厌氧方法产能越多,两者的差异就越明显。(2)厌氧处理时有机物转化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)远小于好氧处理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr),因此污泥处理和处置的费用大为降低。
(3)厌氧处理时污泥的生长量小,对无机营养元素的要求远低于好氧处理,因此适于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。
(4)根据报道,许多在好氧条件下难于处理的卤素有机物在厌氧时可以被生物降解。(5)厌氧处理的有机负荷高,占地面积比较小。
但是,厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要进行后续的好氧处理。另外,世界上大多数垃圾渗滤液多是偏酸性的(pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡,不利于厌氧处理,而好氧处理对pH的要求就没有这么严格。再者,厌氧处理的最适温度是35℃,低于这个温度时,处理效率迅速降低。比较而言,好氧处理对温度要求不高,在冬季时即使不控制水温,仍能达到较好的出水水质。
鉴于以上原因,目前对COD浓度在50 000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法(后接好氧处理)进行处理,对COD浓度在5 000mg/L以下的垃圾渗滤液建议采用好氧生物处理法。对于COD在5 000~50 000mg/L之间的垃圾渗滤液,好氧或厌氧方法均可,选择工艺时主要考虑其它因素。
结论和建议
通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论,并提出水质、水量等方面的建议和意见:
(1)垃圾渗滤液具有成分复杂,水质水量变化巨大,有机物和氨氮浓度高,微生物营养元素比例失调等特点,因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须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。还应通过小试和中试,取得可靠优化的工艺参数,以获得理想的处理效果。
(2)多种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条件的地方修筑生物塘,同时采用水生植物系统处理渗滤液,不仅投资省,而且运行费用低。土地处理也受到人们的重视,但在渗滤液的处理中选用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的运行管理经验,近年来结合采用厌氧好氧工艺生物处理渗滤液较多。但修建专用的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,而且随着填埋场的关闭,最终使水处理设施报废,故应慎重选用。
(3)我国目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多,许多填埋场因为投资所限无法按设计要求建造能达到环境保护要求的渗滤液收集系统。因此,宜发展投资省,效果好的渗滤液处理技术。垃圾填埋场渗滤液向填埋场回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解,具有投资省、效果好,无需专门处理设施投资等特点。而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润,加速填埋场的稳定。回灌法目前采用较少,可作深入研究,以明确回灌法的使用条件,处理效率及回灌处理的工程设计参数。
(4)对垃圾填埋场渗滤液进行处理是问题的一个方面,另一方面应当考虑减少渗滤液产生量。宜发展可减少渗滤液产生量的填埋技术,如好氧填埋或准好氧填埋。
(5)对垃圾渗滤液的处理,我国尚处于研究探索阶段,为了建设标准化的城市垃圾卫生填埋场,对其渗滤液的处理应作更深入的研究。
第三篇:垃圾渗沥液处理 MVC装置(模版)
垃圾渗滤液处理
目录
简介
五个阶段
液处理工艺比较选择
MVC压汽蒸馏的原理及特点
压汽蒸馏的优缺点
工艺的选择
垃圾渗滤液的危害及其处理方案
渗滤液的主要两大特点和难点
展开
简介
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。
五个阶段
垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化,这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段,即初始化调整阶段(Initial adjustment phase)、过渡阶段(Transition phase)、酸化阶段(Acid phase)、甲烷发酵阶段(Methane fermentation phase)和成熟阶段(Maturation phase)。
五个阶段的具体内容
1、初始调节阶段:垃圾填入填埋场内,填埋场稳定化阶段即进入初始调节阶段。此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应,生成二氧化碳(CO2)和水,同时释放一定的热量。
2、过渡阶段:此阶段填埋场内氧气呗消耗尽,填埋场内开始形成厌氧条件,垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。此阶段垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气(N2)和硫化氢(H2S),渗滤液PH开始下降。
3、酸化阶段:当填埋场中持续产生氢气(H2)时,意味着填埋场稳定化进入酸化阶段。在此阶段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和转性厌氧细菌,填埋气的主要成分是二氧化碳(CO2),渗滤液COD、VFA和金属离子浓度继续上升至中期达到最大值,此后逐渐下降;PH继续下降到达最低值,此后逐渐上升。
4、甲烷发酵阶段:当填埋场H2含量下降达到最低点时,填埋场进入甲烷发酵阶段,此时产甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。有机物浓度、金属离子浓度和电导率都迅速下降,BOD/COD下降,可生化性下降,同时PH值开始上升。
5、成熟阶段:当填埋场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后,垃圾填埋场即进入成熟阶段。此阶段由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排除,只有少量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解,此时PH维持在偏碱状态,渗滤液可生化性进一步下降,BOD/COD会小于0.1。但是渗滤液浓度已经很低。垃圾渗滤
液处理工艺比较选择
城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH值在4~9之间,COD在2000~62000mg/L的范围内,BOD5从60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。
MVC压汽蒸馏的原理及特点
蒸发过程所产生的二次蒸汽具有较高的焙值,将其轻易冷凝或排掉是很浪费的。利用的方法有二:
一是如多效蒸发和多级闪蒸那样直接重复利用;
二是进行压汽式蒸馏(VC)蒸发浓缩。
即根据任何气体被压缩时温度升高这一特性,将蒸发器中沸腾溶液(或废水)蒸发出来的二次蒸汽通过压缩机的绝热压缩,提高其压力、温度及热焙后再送回蒸发器的加热室,作为加热蒸汽使用,使蒸发器内的溶液继续蒸发,而其本身则冷凝成水,蒸汽的潜热得到了反复利用。原理见图4-1。
就蒸发工艺而言,蒸发过程所消耗的绝大部分热量都用于提高盐水的热焓,使其汽化。而高热焙的二次蒸汽未加以充分利用,即使多效蒸发过程,末效高热焙的二次蒸汽也被废弃。从热力学观点来看,即使多效蒸发其热功效率也相当低。而蒸汽压缩蒸馏克服了该缺点,也就是只靠压缩蒸汽所产
生的热而不需要另外供给加热蒸汽即可进行蒸发操作,同时利用换热器使待处理的物料充分回收冷凝水和浓缩液的热量,使热功效率大大提高。
如图4-2所示,当蒸汽由大气压压缩至1.2大气压时,压缩机所做之绝热功为6.8 kW·him3,理论热功效率达到80%,尽管实际热功效率较低,但大型蒸汽压缩蒸馏过程的热功效率也达到40%左右。由此可见蒸汽压缩蒸馏盐水浓缩过程具有其它蒸馏盐水浓缩方法难以相提并论的技术优点。假定在常压下蒸发,传热温差为5℃,则对二次蒸汽进行压缩时理论上只需使其温度升高5℃左右,对1 ks二次蒸汽而言,压缩机只提供给蒸汽8-9 kJ的能量,就可使这1 kg蒸汽的汽化热(2244kJ)得以重新使用。可见其经济效益是很高的。当然实际系统的节能值并不会这么高,各种损失(如废水沸点升高、系统散热、进出的物料的热量差以及机械损失等)还将大大增加压缩机的实际耗能量。压缩比直接影响蒸发器冷凝~蒸发传热推力的大小。从理论上讲,希望压缩比增大,这样可减少蒸发器的传热面积。从蒸发器相变传热要求出发,最理想的压缩过程是沿蒸汽焓熵图(见图4—3)的饱和线AB进行,但一般无冷却压汽机的压缩过程是沿等熵线AC进行,而实际压缩过程又受绝热效率的影响,沿AD线进行。可见,压缩比增大,会引起过热度和熵的增大,并导致功耗剧增,此外还会影响压汽机的正常运行,产生大的噪音。为消除过热度和改善压缩过程,可在蒸汽进口端加水,使压缩过程线变为AD。根据压缩比试验表明,在实际应用中,选用压缩比为1.2,相应的饱和温差为7℃,是比较合理可靠的。压汽式蒸馏设备简单、紧凑,在特定条件下具有良好的节能效益,等效造水比可达15。能源单一方便,只用电能,且不需冷却水。适用于水源缺乏和供汽不便的地方,以及中小规模的废水处理、化工蒸发和蒸馏水生产等。
压汽蒸馏的优缺点
压汽蒸馏的高速发展VC早被人们发明,但是在20世纪70年代以前的30年中发展很慢。70年代初开始迅速发展,其原因可以归纳为以下几点:
①压汽技术的提高,特别是高效离心式压缩机的出现,克服了罗茨式压缩机重量大、速度不能提高、大型化困难等问题。
②密封技术的进展保证了压缩机的可靠运行和水的质量。
③传热技术的提高为VC创造了必要条件。新型蒸发器的传热温差不断减小,压缩机可在低压比下工作,不仅节省了电能,而且结构上也可简化,使人们看到VC在节能方面的潜力。
④能源危机使人们不得不更珍惜能源。机械压缩它是用压缩机吸引二次蒸汽,一般适用于中小规模(日产淡水几百吨)。其压缩机有离心式、罗茨式以及螺杆式等。
机械压缩式压汽蒸馏原理见图4-4。在正常运转时,机械压蒸馏装置蒸发所需的能量基本上是从压缩功获得,通常只需提供很少的补充热量。
工艺的选择
MVC(Mechanical Vapor Compression)或MVR(Mechanical vapor recompression)蒸发浓缩工艺法,是指利用压缩机的压缩升温原理、经特殊热流体设计而组成的蒸汽压缩型蒸发浓缩工艺系统的简称。这种工艺系统,使密闭容器内经加热生成的(从废水溶液)蒸汽,在通过蒸汽压缩风机时被压缩为>8
5℃<101℃的升温气体。这种升温气体,即可作为再生热源而循环应用,对于废水溶液的热传递和连续蒸发,在循环传热过程中使升温气体本身也得以迅速冷却,并最终成为可回用的冷凝水(根据冷凝水成分和客户用途,经采用有关净化工艺可获得饮用水/软化水/纯水)。根据物理学的原理,等量的物质,从液态转变为气态的过程中,需要吸收定量的热能;当物质由气态转为液态时,会放出等量的热能,这种热能称为“潜热”。该系统设有汽液分离室、液膜潜热主换热器、液膜显热辅助换热器、循环泵、真空泵、液体输送泵、离心(罗茨)式蒸汽压缩机、疏水装置、电控系统、自控系统等。待处理液体由设备入口顺序连接原料泵、辅助换热器、进入汽液分离室;汽液分离室下部连接浓缩液排出管道和液体循环泵及液体输入和循环管道;主换热器外供蒸汽换热,主换热器与汽液分离室相互连接离心(罗茨)式蒸汽压缩机和液体循环管道;排出的冷凝后的蒸馏液可以回收再利用。机械蒸汽再压缩降低了一次能源的消耗,所以也降低了环境负载。
垃圾渗滤液的危害及其处理方案
目前,我国大部分城市以卫生填埋作为垃圾处理的基本方式,在今后一段时期,卫生填埋处理仍将是国内城市生活垃圾处理的基本方式。卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法,也存在着诸多污染问题,特别是填埋过程中产生的大量垃圾渗滤液,如不妥善处理,会对周围的水体和土壤造成严重污染。垃圾渗滤液及其污染特性
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面:垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水,其中大气降水具有集中性、短时性和反复性,占渗滤液总量的大部分。渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,其性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素,一般来说有以下特点:
1.1 水质复杂,危害性大。有研究表明,运用GC-MS联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分进行分析,共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物63种,可信度在60%以上的有34种。其中,烷烯烃6种,羧酸类19种,酯类5种,醇、酚类10种,醛、酮类10种,酰胺类7种,芳烃类1种,其他5种。其中已被确认为致癌物1种,促癌物、辅致癌物4种,致突变物1种,被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。
1.2 CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中CODcr和BOD5最高分别可达90000 mg/L、38000mg/L甚至更高。1.3 氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高,最高可达1700mg/L。渗滤液中的氮多以氨氮形式存在,约占TNK40%-50%。
1.4 水质变化大。根据填埋场的年龄,垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液,其特点是CODcr、BOD5浓度高,可生化性强;另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液,由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,其pH值接近中性,CODcr和BOD5浓度有所降低,BOD5/CODcr比值减小,氨氮浓度增加。1.5 金属含量较高。垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右;锌的浓度可达130mg/L左右,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L[4] 1.6 渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是C、N、P的比例失调。一般的垃圾渗滤液中的BOD5:P大都大于300。垃圾渗滤液对环境的影响
通过对某填埋场的渗滤液处理情况进行调查发现,填埋场运行至今,大约处理了约80万吨的渗滤液,同时约有32万吨的渗滤液从污水库中溢出直接进入纳污水域,并且目前还有9.6万吨渗滤液存储于污水库内。经过化学分析,在污水库出口处的渗滤液CODcr平均值为2800mg/l,BOD5平均值为1750mg/l,氨氮708mg/l,总氮平均浓度达700mg/l,平均色度达251度,金属含量不高,以色质联机对有机物定性分析,发现渗滤液中有机物最高含碳数可达12,主要为环烷烃、酯类、羧酸类、苯酚和硫磺等。经过处理后排入纳污水域的水质CODcr值为283mg/l,仍超标1.83倍,BOD5值为108mg/l,超标2.6倍,NH3-N值为190mg/l,超标11.67倍,总氮679mg/l,色度133度,并
且含有大量有机物,说明了该场污水处理过程还未
能满足污水达标排放,受此影响,该填埋场的一级纳污水体的水质已经明显恶化。这一情况已经引起当地部门的高度重视。渗滤液的处理工艺改进
针对该垃圾填埋场存在的问题,对该场污水处理设施提出以下改进建议:
(1)在处理工艺的选择上,应改变老的思维模式,对不能达到处理指标工艺方案予以废止,采用高效节能MVC压汽式蒸发处理工艺。
(2)加强对氧化塘的运行管理。希望通过此次改进能是处理后的废水达标排放,有效控制渗滤液对周边环境造成的污染。
4发展趋势
垃圾填埋场渗滤液的控制和处理是保证垃圾的长期、安全处置的关键。因此,对渗滤液处理的研究至关重要。通过分析和总结目前渗滤液处理现状,今后渗滤液处理研究应把重点放在以下几个方面。
首先,现有的渗滤液处理方法多种多样,由于处理工艺各具特色,因此,运用时不能生搬硬套,而要因地制宜。不同地域的地理位置、地理结构、气象条件以及垃圾成分等因素的差别都会导致渗滤液质和量的差异。如针对北方降雨量少而蒸发量大的特点,渗滤液回灌法就比较经济有效;而南方温暖湿润的气候就有利于应用土壤-植物法处理渗滤液的开发和应用。
其次,垃圾填埋的稳定化研究也是必要的。促进填埋垃圾的稳定化,不仅可以缩短填埋垃圾的稳定化时间,提高产气速率,而且可以缩短垃圾渗滤液产生的周期,在一定程度和范围内改善渗滤液的处理难度。
渗滤液的主要两大特点和难点
就是其氨氮浓度高以及可生化性差。对于其产生机理,目前只是基于一定的定性认识,还缺乏对于其动力学特征等深层次机理的研究。经过对这些问题的研究并通过工程实例,对渗滤液处理方法,采用以下工艺可以解决渗滤液的诸多问题。
第四篇:城市有机垃圾源头处理技术方案分析
城市有机垃圾源头处理技术方案分析
文:邱惠清来源:上海环境科学
摘 要:文章分析了城市有机垃圾处理现有技术的利弊,介绍了作者开发的用于居民小区的有机垃圾处理机,可将有机垃圾消灭在源头。
关键词:有机垃圾处理机源头处理 最佳方案引言
城市垃圾处理问题已经成为当今世界环保领域中的一项重大研究课题。随着世界各地城市的迅猛发展,城市垃圾的数量在全球范围内迅速增长,垃圾中的有害成分对大气、水体、土壤等造成严重危害,影响城市生态环境,危害人民群众身体健康,已成为世界公害。我国大部分城市也已处于垃圾包围之中,垃圾处理成了世界关注的难题。
随着城市燃气化程度加快,城市垃圾中的煤渣、煤灰已不多见,有机垃圾的比重越来越高。本文探讨城市有机垃圾处理的最佳方案。当前有机垃圾处理方案的分析
当前有机垃圾处理大多是建设大型的垃圾处理厂、场,处理方法大致有3种:
2.1 填埋法
填埋法使用最广,我国不少城市已建起了大型垃圾填埋处理场。填埋法看似成本最低、最易实施,其实不然。填埋场选址,要有理想的自然地理、地质条件,一般应远离城市,远离居住人群。在沿海地区理想选址已是一大难题,就算有理想选址,收集、运输成本也很高,更何况填埋必须做到卫生填埋,要解决渗漏、压实、覆盖、雨水导流、污水处理、环境绿化、沼气引流等一系列问题。所以,建一个大型卫生填埋场,投资巨大。
2.2 焚烧法
焚烧法一般用于处理有相当热值的可燃性垃圾,如木材、纸张等。有机垃圾是1种低热值的可燃物,它可以和木材、纸张等一起用焚烧法来加以处理。近年来焚烧法很盛行,不少城市投入巨资,引进设备,建起了大规模的垃圾焚烧厂。如垃圾热值较高,甚至还可有余热利用、发电等。但焚烧法会导致大气污染,尤其是有机垃圾焚烧产生的烟气中含有致癌的二恶英。
2.3 酵化法
酵化法一般分为好氧发酵、厌氧发酵2类,以好氧发酵为主。垃圾经过1~2次发
酵,温度达到70℃~80℃,保持数天,垃圾中的寄生虫卵、致癌细菌等有害物质均被杀死,可谓无害化处理,其余渣还是高效有机肥料。这种处理方式比较理想,近年又发展为在酵化基础上引种蚯蚓,把垃圾变为高效肥料——蚓粪。酵化法处理有机垃圾的最大问题是建大型处理厂投资巨大,处理量却有限,周期较长,尤其是大型有机垃圾破碎、筛分、输送等设备的故障多、寿命短、维修量大。
3.3 菌种消化法——把垃圾消灭在源头
这里推荐的有机垃圾最佳处理方案是:采用菌种消化法,开发小型有机垃圾生物减量化处理机,把垃圾消灭在源头。
3.1 具体处理方案
我们于1998年开发了一种搅拌、开停、正反转、加温、保温、通风、除臭、连锁、报警全部采用计算机控制,垃圾、菌种投入后即可自动运行的“吃垃圾机器”(见图1)。该机采用全不锈钢结构,外观漂亮,如同厨具;内胆防腐,使用寿命长。本产品将投入的垃圾与菌种、菌床充分拌和,通过酶的作用,将有机废弃物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等分解成低分子物质,然后由微生物食取这些低分子物质,把它们转化为二氧化碳、氨、水蒸气等。这些气体通过高温触媒脱臭装置,把臭味分解成无色、无味、无污染的气体蒸发,从机器上部排掉。这种垃圾减量化处理设备减量化率可以达到95%,而剩下5%的残余物是一种优良无土基质,可用于居民和家庭小区的绿化。以1个2幢高层、6幢多层的千人居民小区为例,只需要1台该处理机(110L3),有机垃圾可以不出小区。
该机已用于上海10多个居民小区,深受房地产开发商和居民的欢迎。针对3年使用中高温裂解除臭工艺电耗较大的缺点,我们又设计了吸收法水除臭的改进机型(见图
2)。如果将水除臭的填料塔用水与雨水收集系统、居民小区绿化灌溉系统结合在一起,该有机垃圾处理机将比原系统节能50%。
3.2 处理方案特点
3.2.1 投资省
1个大型垃圾处理厂、场,投资数亿。1台110 L3的有机垃圾生物减量化处理机,加上垃圾房改建装修,也仅20万元左右。按人口累加,两者投资总额相当。但后者不需要垃圾中转、运输,将节省大量的人力、物力、财力。
3.2.2 避免二次污染
把有机垃圾消灭在源头,可避免建大型垃圾处理厂、场所必须的配套中转点、运输线造成的有机垃圾对环境的二次污染。由于需清洗的运输车辆有机拉机又湿、脏、臭,清洗水往往直接排入水体,将对水体造成污染。结语
第五篇:城市建筑垃圾如何有效处理
城市建筑垃圾如何有效处理
随着城市化进程的不断加快,建筑垃圾不断增加,如何让这些建筑垃圾得到综合利用呢?这是广大市民关注的问题,尤其对那些看到建筑垃圾处理市场具有广阔市场前景的商人们更是急切想了解建筑垃圾处理方案。
建筑垃圾的处理我们要从两个方面考虑,一是需要减小其排放,二是减少运输成本。郑州鼎盛工程技术有限公司经过多年实践经验研究出来一套比较先进的建筑垃圾的利用方法,是现有较为先进的建筑垃圾处理办法。
首先,对拆楼出来的建筑垃圾处理先进性破碎分离,分离出来建筑垃圾中的金属部分,钢筋等容易回收的高价值物料,直接由相关的企业进行处理或者直接交换成建筑用的螺纹钢或者其他钢材。
其次,建筑垃圾分离后剩下的碎渣,经过建筑垃圾处理设备破碎筛分处理,把砖石、水泥混凝土块破碎成骨料,经过筛分,除去杂质,形成一定粒径要求的建材原料,还可以分拣出可回收的钢筋和木材。然后按级配设计要求在原料里添加水泥和粉煤灰等辅料,加入一部分水后进行搅拌,形成不同的建筑产品和道路建设产品,这些产品完全可以替代普通砂石料用于道路基层。如果能现场现场处理这些建筑垃圾,不仅减少了建筑垃圾处理、运输填充等费用,还减少了建筑垃圾对环境的污染和损坏,同时更减少了购买砌块的大笔费用。据了解,郑州鼎盛研发的移动式破碎站采用一体化整套机组,机动性灵活,随时到达客户现场,直接对物料进行加工,从而降低物料运输用度。同时,该设备配置灵活,可以根据用户要求设计改型或特殊性移动破碎站,每组设备由专业配套的振动给料机、振动筛、颚式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机等机组组成,每种组合都能具有不同的机能,因此移动式破碎站能够根据客户的特殊要求,为客户“量身订作”。
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