垃圾焚烧的优缺点范文

时间:2023-12-18 17:39:55

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垃圾焚烧的优缺点

篇1

关键词:市政生活垃圾,垃圾处理,系统工程

 

1.市政生活垃圾的产生阶段

当我们走进琳琅满目的超市和百货商场,大家首先想到的是那些物品的使用价值,然后希望将它搬回家,让它为我们的生活服务,提高我们的生活质量,这个想法一点也没有错,更何况为了应对刚刚发生的经济危机,国家和政府还在鼓励消费。可是放在商场的这些家具、服装、器皿、饮料、……、等等一切物品,除了少部分属于食物的物品以外,大部分在我们搬回家之后,最终都将成为垃圾扔弃。商品包装在回家打开后就要扔掉,衣服破旧了也要扔掉,家具坏了或者陈旧了也要扔掉,看过的无用的书籍也要扔掉,塑料用品烂掉也会扔掉,电子产品坏了不能用也要扔掉,总之,大量的商品在失去其使用价值后都将成为垃圾,用一句说得有点夸张的话来讲:“一切都将成为垃圾。”

2.市政生活垃圾的收运阶段

政府的环卫部门在收运垃圾的时候,虽然目前不少大中型城市已经投用不少的密闭性能非常好的垃圾运输车(垃圾不会抛撒在道路上,垃圾中的水分渗出后不会洒落在运输道路上),但是,就像上海和成都这样的大城市,还有不少不能做到全密闭的大量垃圾运输车辆扔在仍在使用中,造成垃圾运输车辆对通行道路的污染,特别是进出填埋场和垃圾焚烧发电厂的附近道路(大约在5~10公里范围内)严重污染,其中,尤以垃圾中的渗滤液渗漏掉在路面上的污染为重。在垃圾从居民点收运到垃圾填埋场和垃圾焚烧发电厂的过程中,还有垃圾中转站,垃圾中转站应为能够很好防雨的建筑,雨水不再进入垃圾,目前新建的垃圾中转站都能够按照防雨和密封的要求建设,但仍在使用的大量过去建成的垃圾中转站没有防雨设施,雨水不可避免地进入堆放在垃圾中转站的垃圾中,特别是南方地区降雨量大,这个问题更加明显。所以政府环卫部门应加大资金投入,尽快完成旧式垃圾运输车辆的改造与换代。。

3.市政生活垃圾的处理阶段

3.1主要的垃圾处理方法

垃圾处理方法的种类是很多的,但目前市政生活垃圾的大规模处理方法主要有两种:填埋与焚烧。填埋处理的主要优缺点:①优点:初投资和封场之前的运营费都很低,封场后产生的沼气可以通过燃气轮机发电。。②缺点:填埋场底部防渗漏施工质量问题和填埋场底部在承重后不均匀沉降拉裂容易造成渗滤液深入地下污染周边地下水及土壤;填埋场工作期间及封场后有发酵臭气溢出污染空气环境;长期占用土地,且占地大;填埋场开始运营及封场后多年需要对填埋场析出的渗滤液进行收集处理,虽然能处理。。垃圾焚烧的主要优缺点:①优点:减量化效果明显;可以资源化利用来发电;燃烧后产生的废渣可以综合利用;占地省;②缺点:初投资及运营费用高;焚烧过程中需要控制二恶因的生成;燃烧产生的飞灰收集起来后属于危险废弃物,固化处理后仍需送填埋场;产生的垃圾渗滤液属于高浓度有机废水(CODcr高达20000~70000,BOD5高达10000~35000)虽然能处理,但非常困难,而且处理成本非常高。

3.2垃圾焚烧中二恶因的控制

垃圾焚烧过程中控制二恶因的排放主要有三个手段:第一,根据科学研究,构成二恶因的是多种是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物,全称分别是多氯二苯并二恶英 polychlorinated dibenzo-p-dioxin(简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃 polychlorinated dibenzofuran(简称PCDFs)--由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环和为多氯二苯并呋喃(PCDFs)由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环,在燃烧温度达到较高的温度,都会分解成一些无害的低分子产物,所以必须控制垃圾焚烧的燃烧温度大于850℃,为了可靠,维持其在850℃以上2秒,这个规定也是进入了《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)。这个是容易做到的,即使垃圾热值达不到,可以通过添加辅助燃料(天然气或柴油等)来实现。第二,烟气在放热降温过程中,已经燃烧分解的无害化学物质在温度600℃左右存在再次合成二恶因的可能,为了降低其再次合成量,垃圾焚烧所配套使用的余热回收锅炉在烟气处于该温度区间,布置了使烟气快速降温的蒸发器。烟气在很短的时间(小于0.5秒)就通过了该温度区间。第三,在烟气处理过程中,喷入比表面积和吸附能力非常强的活性炭到烟气中,吸附烟气中的二恶因高分子物质。

3.3垃圾厂选址

垃圾焚烧处理,包括填埋和焚烧,不可避免地对周边环境有一些影响,就像厕所一样,这个东西大家都离不了,但谁也不愿意住在厕所旁边,所以垃圾填埋场和焚烧厂的选址非常关键,应在充分纳入民众意见的基础上进行民主决策,让民众也站在政府的角度,来确定垃圾处理的选址位置。目前很多地方,垃圾处理的位置选址都是由领导和少数的专家在决策,严重缺乏民主性。垃圾处理的选址应尽可能结合人口密度和运输距离进行综合考虑,离城市太近,影响周边居民,离城市太远,运输距离长,垃圾运输成本大幅度增加,要综合这两个因素,在民众的理解和支持下来合理进行垃圾处理的选址。随着我国运输条件的大幅度改善(很多城市都形成了由内向外绕城的多环高速道路),适当增加垃圾处理厂址离城市中心的距离是可取的。

3.4垃圾焚烧处理产业化不可取

当然,国家环保部门会对垃圾焚烧发电厂的排放进行监测,但是目前来看,由于环保监测人员的技术水平,监测是不到位的,该严格监测的无法实施,对并不需要高标准控制的指标却擅自提高排放标准。鉴于上述现状,建议政府尽快取消垃圾焚烧处理产业化,由政府来投资建设和运营管理垃圾焚烧发电厂(目前大多数垃圾填埋场都是由政府部门投资建设并管理)。政府本不应该去做自己并不擅长的事情,但为了实现垃圾处理不危害环境,有必要把这件事情担负起来。广州市的李坑垃圾焚烧发电厂也许是个较好的案例,该厂由政府投资建设,聘请国际上知名的公司来进行运营管理,广州市固废中心(政府职能部门)对其实施严格的监督和考核,缺点是运营成本较高。在我看来来,北京市明确宣布取消垃圾处理产业化是北京人民的一大幸事。以前是因为缺少资金,大量采用BOT方式建设垃圾焚烧发电厂,目前,经济发展起来了,资金的困难远不如以前,政府也有能力考虑用财政资金来支持垃圾焚烧处理这项基础设施的建设和运营。

4.结论

在垃圾处理这个系统过程中,政府应担负起对社会民众的宣传教育工作,加强立法建设,严格监督管理垃圾处理行业的所有参与者,包括市民、市政府有关职能部门、参与垃圾处理的企业和组织。参与垃圾处理的企业应有高度的社会责任感,本着对社会负责的态度建设运营管理,积极运用和开发先进的处理技术,实现垃圾处理低成本化,如确因成本过高经营困难,不因为过去签订的特许经营协议的束缚,主动加强与政府的沟通,获得政府的理解与支持。

参考文献:

[1]赵由才,宋玉.生活垃圾处理与资源化技术手册.北京:冶金工业出版社,2007,05.

[2]李定龙.城市生活垃圾处理处置工程及应用.北京:中国石化出版社,2010,02.

篇2

关键词:餐厨垃圾;填埋 ; 焚烧 ; 厌氧发酵 ; 饲料和肥料化 ; 生化处理

Abstract: Through the analysis of domestic food waste status quo, compared the five kinds of food waste processing technology: incineration, anaerobic fermentation, feed and fertilizer, chemical and biological treatment. This paper provides advice on turning waste into treasure and really reasonable economic use junk.Key words: food waste; landfill; burning; anaerobic fermentation; feed and fertilizer; biochemical treatment

中图分类号:R124.3 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00

1 概述

随着我国城市建设的飞速发展,生活垃圾处理逐步形成了源头收集、中间运输和终端处置“一条龙”的完善体系。但是对于餐厨垃圾处理大规模应用的实例却不多,每日数量巨大的餐厨垃圾流入社会,一部分被不法商贩从餐厨垃圾里提取油脂,炼制地沟油,通过非正常途径回流到餐桌;另一部分被拉去喂猪,造成泔水猪泛滥市场,严重危害人民身体健康,造成公共卫生安全隐患;部分餐厨垃圾未经任何处理直接进入污水管道,在管道内冷凝堵塞,并发酵产生大量甲烷气体,影响了污水管网的正常功能甚至引发下水道爆炸事故;随意堆放的餐厨垃圾更会招引蝇虫,产生异味。采用科学手段收集处理餐厨垃圾,保证收运处理系统正常化运行,是实现餐厨垃圾无害化、减速量化处的前提条件。

2 餐厨垃圾处理工艺的现状

目前国内餐厨垃圾处理应用的城市主要集中在北京、上海等大城市。北京市餐厨垃圾处理主要采用微生物处理技术;

上海市现有用于处理餐厨垃圾的消化型有机垃圾生化处理机,其基本技术是外加特殊菌种的动态好氧消化,采用间歇或连续方式搅拌,连续进料间歇出料(出料时间间隔长,1~2个月),反应温度45~500C,其实质是高消化率的堆肥技术,该技术过去主要用于处理污泥和高浓度废水,而针对餐厨垃圾的有关文献资料则较少。

3餐厨垃圾处理主要技术简介

目前餐厨垃圾处理的主要技术包括填埋、焚烧、厌氧发酵、好氧堆肥、直接烘干作饲料和微生物处理技术。下面对以上几种技术介绍如下:

3.1填埋处理技术

由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点,决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例,其主要优缺点如下:

其优点是处理量大,运行费用低;工艺相对较简单。

其缺点是占用大量土地,耗用大量征地等费用;填埋场占地面积大,处理能力有限,服务期满后仍需新建填埋场,进一步占用土地资源;餐厨垃圾的渗沥液会污染地下水及土壤,垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量,形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染;没有对垃圾进行资源化处理。

在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下,填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况,因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段,是餐厨垃圾处理的一个必要环节。

3.2焚烧处理技术

焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行烯烧过程,焚烧处理量大,减容性好,焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分,热值较低,不适合用来焚烧处理。

与填埋技术一样,餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例,其主要优缺点如下:优点是焚烧处理量大,减容性好;热量用来发电可以实现垃圾的能源化。缺点是对垃圾低位热值有一定要求;餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃齐的消耗,增加处理成本。

由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同,我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大,其特点是热值低、含水量高,很难进行焚烧处理,另外焚烧处理投资过高,国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少,不是餐厨垃圾处理的主流技术。

3.3厌氧发酵处理技术

1、厌氧发酵基本原理

厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物,最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、PH值、厌氧条件、C/N、微量元素以及有毒物质的允许浓度等。

厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程,在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称,包括厌氧有机物分解菌(或称不产甲烷厌氧微生物)和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内,有各种厌氧微生物存在,形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

2、工艺流程

餐厨垃圾厌氧发酵主体工艺流程见下图。

餐厨垃圾处理系统主要包括以下几个部分:

(1)进料与预处理单元;(2)厌氧发酵单元;

(3)残渣脱水单元;(4)生物气利用单元;

3、厌氧发酵处理技术优缺点

其优点是具有高的有机负荷承担能力;能回收生物质能;不存在同源性的问题,有机物分解成为甲烷和二氧化碳;产品(甲烷)出路较好。

其缺点是工程投资较大;工艺较为复杂;产生的沼液量较大,处理难度大。

3.4饲料和肥料化技术

干燥制肥料或饲料技术,是经过预处理后,首先进行脱水,得到液体和固体两部分,液体是高油脂废水,宜先进行油水分离获得高附加值的油脂,然后对污水进行处理,其固体部可以采用高温堆肥的方式制成肥料,也可以烘干制成饲料。

其优点是工艺简单;资源化程度较高、产品有农用价值,占地面积小。

其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底,不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题,对其用作饲料存在一定的顾虑;处理过程不封闭,容易造成二次污染;有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大,销路往往不早;堆肥处理品周期较长,占地面积大,卫生条件相对较差。

3.5生化处理技术

微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种,在生化处理设备中,对过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵,使各种有机物得到降解和转化。

优点是占地面积小;处理时间短,无需繁杂分拣;资源利用率高;产品有市场销路较好,产品质量较高,产品附加值较高。

缺点是一次性投资略高,设备处理能力较低,更重要的是设备耗能大,而且该技术减量化效果差,在餐厨垃圾中大量掺其他有机物,后端农业生产资料应用产业链较长。

4餐厨垃圾处理主要技术比较

由于餐厨垃圾的高含水率、高有机质含量等特点,因此决定了卫生填埋和焚烧处理技术都不适合于餐厨垃圾处理,这里仅对目前应用较多的厌氧发酵、饲料、肥料化技术以及生化处理技术进行比较得出下表:

5分析与结论

篇3

Abstract: In recent years, the output for wastes is increased year after year in Xi'an, pressure on garbage disposal is also increasing. The way we choose to deal with the garbage has become a problem for government departments. Starting from the status of Xi'an living waste disposal, this article made comparison on the advantages and disadvantages of the landfill, composting, incineration and the basic ideas of handling garbage by using incineration and technical process route which should be adopted in garbage incineration were proposed, hoping that these studies provide some help for the decision-making of the government departments in Xi'an.

关键词: 生活垃圾;填埋;堆肥;垃圾焚烧

Key words: garbage;landfill;composting;waste incineration

中图分类号:X7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)08-0313-02

1 西安市生活垃圾处理的现状

1.1 生活垃圾填埋处理概况

西安市目前日产垃圾约6500吨,全部运往东郊江村沟生活垃圾填埋场进行卫生填埋处理。

江村沟生活垃圾填埋场是西安市目前唯一的一处生活垃圾消纳场所,其地理位置位于东郊狄寨原上,占地面积1031亩,累计总投资2.1亿元,设计库容4900万m3,日倾倒垃圾2000吨,设计使用年限为40年,1994建成并投入运行,到目前为止实际使用已有18年,占用库容约2400万m3,是住建部评定的国家Ⅰ级城市生活垃圾卫生填埋场,按现有垃圾量计算能再使用9到11年。场内建有填埋气发电厂,对沼气进行了回收利用;场内下游建有垃圾渗滤液处理厂,保证了场内气、液、固的全面综合处理。

江村沟生活垃圾填埋场自建成之日起一直由承担全市生活垃圾处理工作。随着城市规模的不断扩大,城市人口的持续增加,垃圾产量连年增加,统计显示,江村沟垃圾填埋场如今每日的垃圾消纳量已比建设初期增大200%以上,垃圾量和车流量的剧增使得道路和作业区的布置已经十分困难,日常运行和管理的难度越来越大。

西安市南依秦岭,北临渭河,西接咸阳,东郊也无可能再开辟第二处新的生活垃圾消纳场所,面对新一轮西安城市大发展,寻求国际化大都市生活垃圾处理的新办法、新工艺、新途径(如生活垃圾焚烧处理),已经成为城市生活垃圾处理的唯一出路。

1.2 西安市生活垃圾的性状分析

1.2.1 垃圾产量

西安市市容环卫部门统计资料表明,城区垃圾产量逐年增长。(表1)

统计资料表明,西安市垃圾产量由2007年的3273t/d增长到2011年的5926t/d,预计到2012年,西安市垃圾产量将达到6700t/d左右。

1.2.2 垃圾组分

近几年来的实测对比表明,西安市城市生活垃圾有机质含量呈增加趋势,灰土成分逐渐减少,具体情况见表2。

注:2012年采用的是前三个月的平均值.

2 当前城市生活垃圾处理方式和趋势

随着城市化进程的不断加快,生活垃圾处理和污染问题成为各个城市必须应对和难以解决的突出问题。实现垃圾减量化,资源化及无害化处理是改善生态环境,促进可持续发展的必然要求,国家建设部制定了卫生填埋、堆肥及焚烧处理的三种技术规范,随着科技的进步与经济、法律、社会环境的改变,焚烧处理垃圾将是未来垃圾处理的主要发展方向,垃圾末端处理的比例结构将从现在的“填埋为主”的单一填埋逐步转向“焚烧为主”的多种方式并存的处理方式。

2.1 垃圾填埋的缺陷

垃圾填埋存在着占用土地、二次污染、滑坡崩塌等诸多缺陷。虽然通过渗滤液的处理、填埋气回收等技术措施,可有效地抑制二次污染,减少或杜绝滑坡崩塌等事故的发生,但是无论科技如何先进、措施如何科学,都无法解决垃圾填埋所用土地再利用的持续性。

随着人口的不断增加以及经济规模的不断扩大,土地资源的不可替代性和稀缺性与填埋场大面积占用土地资源之间的矛盾日益尖锐。此外,垃圾场的污染,人们“谈场色变”,“邻避现象”使人们对垃圾场思想上拒绝、行动上抵制,近年来全国各地已发生多起。填埋场的设置极其困难,近十年来,全球发达城市因 “地”的问题未采用填埋方式建成一处消纳场。“选址”已经成为垃圾填埋建设难以跨越的门槛。

2.2 垃圾堆肥的局限性

根据垃圾堆肥的工艺和方法可知,堆肥处理的垃圾主要是有机可腐垃圾,包括日常生活中所生成的剩菜、剩饭、废果蔬、果皮、过期食物、动物内脏、蛋壳、骨头、茶叶渣、咖啡渣等厨余有机垃圾。厨余有机垃圾占垃圾总量的比例约为10%―35%,也就是另外的65%以上的垃圾很难被纳入垃圾堆肥范围。因此,堆肥处理并不能处理所有垃圾,这制约了这种处理方式的未来发展规模。

2.3 垃圾焚烧的发展

目前,针对垃圾焚烧的批评主要来自于环境污染。从近一两年检测机构针对烟气回收设施完善、设计合理的焚化炉所排放烟灰的检测结果看,二恶英的排放完全能够达到环保标准,技术上以不在问题。因此,存在垃圾焚烧产生的污染问题的原因更多的来自于监管不到位和缺失,只要加大监管的体系建设和执行力度,将能够有效地把垃圾焚烧的污染物排放水平降低到环保标准之下。

政策方面,国务院关于印发《节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)中,要求“积极推进城乡垃圾无害化处理,实现垃圾减量化、资源化和无害化”,“鼓励垃圾焚烧发电和供热”,“促进垃圾资源化利用”。国家发改委的《中国应对气候变化国家方案》(2007年6月4日)中更是明确指出:要“大力研究开发和推广利用先进的垃圾焚烧技术”,“鼓励在经济发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂”。《可再生能源中长期发展规划(2007―2020年)》发改能源【2007】2174号,指出:“目前全国城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨;至2005年底,垃圾焚烧发电装机容量约20万千瓦;在引进国外垃圾焚烧发电技术和设备的基础上,经过消化吸收,现已基本具备制造垃圾焚烧发电设备的能力;今后发展的重点是“在经济较发达、土地资源稀缺地区建设垃圾焚烧发电厂,重点地区为直辖市、省级城市、沿海城市、旅游风景名胜城市、主要江河和湖泊附近城市。到2010年,垃圾发电总装机容量达到50万千瓦,到2020年达到300万千瓦”。

目前,我国垃圾焚烧处理比例稳步提高。专家预测:2008-2015年将是我国城市生活垃圾焚烧处理发展的黄金时期。

2.4 生活垃圾焚烧处理技术工艺

目前的生活垃圾焚烧处理技术工艺主要以机械炉排焚烧炉技术和循环流化床焚烧炉技术为主。

采用机械炉排炉技术的垃圾焚烧厂多分布在东部沿海地区,尤其是省会级和副省级城市采用较多。采用循环流化床技术的垃圾焚烧厂主要分布在东部地区地级市和中西部地区。形成这种局面的原因一方面是由于采用炉排炉焚烧技术不需要添加煤作为助燃剂(循环流化床需要添加煤作为助燃剂,加煤量一般为垃圾处理量的20%,一些焚烧厂的实际加煤量甚至超过处理垃圾量的40%);另一方面是由于流化床焚烧炉垃圾补贴费用较低,加之西部地区煤炭资源较为丰富。

《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》(建成【2000】120号),“垃圾焚烧目前宜采用以炉排炉为基础的成熟技术,审慎采用其它炉型的焚烧炉”。2006年9月7日国家发改委、财政部、税务总局联合《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》规定:“城市生活垃圾(含污泥)发电采用流化床锅炉掺烧原煤的,垃圾使用量应不低于入炉燃料的80%(重量比)”;同年的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)规定 “发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”。由于国内目前尚没有流化床焚烧技术能够真正做到仅添加20%热量的辅助燃料(折合质量比为4-5%),导致新建流化床焚烧项目有可能不能再享受到优惠电价,或者只能享受到略高于标杆电价的上网价格。加之煤价的不断上升使得流化床焚烧发电在经济上的优势骤减,已建成运行的项目运行也很困难。

近年来,由于机械炉排炉的设备的生产已经国产化,建设成本大大降低,加之国家政策对于采用机械炉排炉焚烧生活垃圾也给予扶持和鼓励,采用机械炉排炉技术焚烧处理生活垃圾越来越普遍,项目越来越多。

3 西安市发展垃圾焚烧的有利条件

3.1 目前城区生活垃圾平均热值已经达到5000kJ/kg,随着居民生活水平和消费水平的不断提高,城市集中供热及煤气和天然气使用的普及,垃圾中纸张和塑料类包装物增多、灰土减少、可燃成分增加,热值还在不断提高,适于焚烧。

3.2 西安市建有231座压缩式现代化垃圾转运站(如:三民村垃圾处理中转站),进站垃圾经压缩降低了含水率,为垃圾焚烧和资源综合利用提供了有利条件。

3.3 西安市生活垃圾收集清运几乎全由环卫部门专业队伍完成,能够保证焚烧垃圾正常供给。

因此,为适应西安市经济社会快速发展的需要,应尽快开建生活垃圾焚烧处理发电项目处理生活垃圾,生活垃圾焚烧处理发电项目设备宜采用炉排炉工艺。

参考文献:

[1]齐小力.DT-RO在中国处理垃圾渗滤液的试验[J].环境卫生工程,2003(03).

篇4

【关键词】生活垃圾;填埋;焚烧;堆肥;现状;发展方向

一、生活垃圾处理发展概况

建设部《中国城市建设统计年报》显示,截止至2005年底,我国垃圾填埋、堆肥和焚烧的无害化处理能力所占比例分别为82.4%、4.7%和12.9%。

在1990-2005年期间,城市垃圾清运量年平均增长率为5.5%,城市垃圾量的增长稍快于城市人口的增长。80年代,人均垃圾产量为0.5~0.6kg/(人·d);90年代,垃圾产量为0.7~0.8kg/(人·d);21世纪初,垃圾产量预计为0.9~1.0kg/(人·d)。

从近10年来我国城市垃圾处理所发生的变化可以看出,城市垃圾取得的成绩和进步是明显的,特别是先进的垃圾处理技术开始逐步得到应用。例如,在近几年建设的许多填埋场中,为提高填埋场的防渗水平,采用高密度聚乙烯膜作为防渗材料;为提高填埋作业效率,一些大型的填埋场采用了填埋压实机;一些城市如杭州、广州、深圳等的填埋场开始对填埋气体进行回收利用。

垃圾焚烧处理从无到有,不断发展。深圳市于1985年从日本三菱重工业公司成套引进两台日处理能力为150吨/日的垃圾焚烧炉,成为我国第一座现代化垃圾焚烧厂。国内一些经济基础较好的城市如上海、广州、北京等都建设了较高标准的垃圾焚烧厂,这些焚烧厂多为通过利用国外资金、引进关键技术或设备、按照较高污染控制标准来建设的现代化大型垃圾焚烧厂。

堆肥处理是我国城市垃圾处理使用最早也是在早期阶段使用最多的方式。堆肥处理主要采用低成本堆肥系统,大部分垃圾堆肥处理场采用敞开式静态堆肥。“七五”和“八五”期间,我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发,并取得了积极成果。

当前,垃圾处理的投入与垃圾处理的需求相比仍明显不足,垃圾处理的水平还很低,从总体上讲,城市生活垃圾处理还处于由粗放到处理的发展阶段。主要表现为垃圾堆放现象普遍存在,垃圾处理场的二次污染相当普遍。

二、城市生活垃圾特性变化

城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。

我国地域辽阔,南北温差大,东西经济发展不平衡,燃料结构差别大,因此,我国的垃圾成分随地域而变,即使是同一城市,一年四季垃圾成分差别也大。但总的趋势是垃圾中有机物成分在增加,大城市垃圾中有机物接近50%,中等城市垃圾中有机物为30%~40%;无机物在减少,大城市垃圾中无机物为30%~40%,中等城市垃圾中无机物为50%~60%;垃圾成分的不同决定了不同城市采用的处理方法也不同,城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%,其中废纸、塑料。玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。

垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大,因此随着今后我国大城市,尤其是北方城市随着城市燃气化率的不断普及,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。

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,也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着改革开放的进一步深化,居民收人不断增加,人民的生活水平不断提高,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。

包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。一次性的商品被广泛应用,增加了垃圾的产量。目前我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。

三、城市垃圾处理现状分析

3.1主要技术介绍

国内垃圾处理方法多种多样,主要有:填埋、堆肥、焚烧三种方法,另外还有热解、分选回收、综合处理方法。

3.1.1填埋

填埋技术作为生活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法,2005年,全国共建有356座生活垃圾卫生填埋场,90%(含简易填埋)以上的城市生活垃圾采用填埋处理。根据环保措施(主要有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋气导排、渗沥液处理、虫害防治等)是否齐全、环保标准能否满足来判断,填埋场大致可分为简易填埋场、受控填埋场和卫生填埋场三个等级。

1、简易填埋场(临时堆场)

基本上没有考虑环保措施,或仅有部分环保措施,也谈不上执行什么环保标准。严格来讲,目前我国仍有很大部分填埋场属于这个等级。这类生活垃圾填埋场为衰退型填埋场,在使用过程中它不可避免地会对周围的环境造成严重污染。

2、受控填埋场(准卫生填埋场)

有部分环保措施,但不齐全;或者是虽然有比较齐全的环保措施,但不能全部达标。目前的主要问题集中在场底防渗、渗沥水处理、每天覆盖等不符合卫生填埋场的技术规范。这类填埋场为半封闭型填埋场,也会对周围的环境造成一定的影响。

3、卫生填埋场(无害化处理场)

既有完善的环保措施,又能满足环保标准,为封闭型或生态型的填埋场。由于建设和运行费用目前在我国大部分城市尚难以接受,管理水平也有较大差距,所以真正意义上的卫生填埋场目前在我国仍较少。

3.1.2焚烧

我国生活垃圾焚烧计数的研究和应用起步于八十年代中后期,全国现有各类生活垃圾焚烧厂50多座,综合目前我国生活垃圾焚烧技术应用的现状,大致可分为简易焚烧炉、国产化焚烧设施和综合型焚烧设施三类。

1、简易焚烧炉

简易焚烧炉工程规模较小,主要利用原有的煤窑或砖窑等改造而成,工艺简单、价格低廉,往往缺乏基本的供风和烟气处理系统,工作条件差,生活垃圾无法得以充分燃烧、污染物也不能达标排放。这类焚烧炉在我国还有一定的市场,主要在一些中小城镇应用,由于不能满足环保标准和燃烧条件,正逐步予以取缔。

2、国产化焚烧设施

工程规模中等,生产及配套设施相对比较简单,主要设备为流化床焚烧炉,建设及运行成本相对较低。目前在江苏、浙江等地已建成多座国产化生活垃圾焚烧厂,温州市东庄生活垃圾焚烧厂(炉排炉),绍兴市生活垃圾焚烧厂(流化床),无锡市生益多生活垃圾焚烧厂(炉排炉)是其代表。

3、综合型焚烧设施

综合型焚烧技术设备,是指把引进技术设备与国产技术设备有机结合起来的垃圾焚烧系统。其关键技术和设备从国外引进,工程规模较大,生产及配套设施比较完整,建设及运行成本较高。深圳市市政环卫综合处理厂,上海市江桥生活垃圾焚烧厂,上海市浦东御桥生活垃圾焚烧厂是其代表。

3.1.3堆肥

生活垃圾堆肥在我国具有悠久历史,但堆肥处理率并不高,目前全国共有各类生活垃圾堆肥厂约70多座。在我国常用的生活垃圾堆肥技术大致可分为简易堆肥、好氧堆肥和厌氧堆肥三类。

1、简易堆肥

工程规模较小、机械化程度低、主要采用静态发酵工艺、环保措施不齐全、投资及运行费用均较低。简易高温堆肥技术一般在中小型城市应用较多。

2、好氧堆肥

工程规模相对较大、机械化程度较高、一般采用动态或半动态好氧发酵工艺、有较齐全的环保措施、投资及运行费用均高于简易高温堆肥技术。

3、厌氧堆肥

工程规模普遍较大,机械化程度相当高,一般采用湿式或干式厌氧发酵工艺,发酵周期可缩短至15~20天后,沼气收集后可用于发电等,生活垃圾资源化利用率较高,投资及运行费用高于好氧堆肥,占地面积少于好氧堆肥。厌氧堆肥技术在欧洲有较多的应用实例,国内上海等地则还能够在实施项目。

3.1.4热解

热解法就是把有关固体废物(或液体废物)在无氧或少量氧的条件下加热至800~1000℃,获得高温气体的方法,同时还可以获得煤(焦油)再作化工原料,关于分解后剩余的以碳为主的残渣,可以作肥料、填坑物和固体燃料等。热解可在焚烧温度低的条件下,从有机物中直接回收燃料油、气,从资源化的角度论,热解比焚烧有利。

3.1.5分选回收

城市生活垃圾分选回收技术较为可靠,资源化效果较好,分选出的资源化物质可以直接回收利用,该技术是许多发达国家基于分类收集基础上的首选处理技术。该技术选址较为容易,但有一定的噪声、臭气污染。城市生活垃圾分选回收技术环境可能存在分选效率低、经济效益不好的隐患,且分选后有较多残渣。

3.1.6综合处理

城市生活垃圾综合处理技术是在克服单一处理方法缺点的基础上,采用填埋、堆肥、焚烧、分选回收等两种或多种方法相结合的方式去处理城市生活垃圾,从而避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源的浪费,同时达到资源充分利用和无害化处理城市生活垃圾的目的;此外,该种处理方式能彻底处理城市生活垃圾,基本无二次污染。而资源的回收利用,正符合国家可持续发展的战略。事实上,城市生活垃圾综合处理技术是以社会、经济和环境协调发展为目标,并优化用多种管理、技术手段构筑的城市生活垃圾处理系统工程。综合处理技术内部各类单元处理技术根据应用的先后顺序,主要包括前处理、中间处理、后处理和最终处置等四道工序。事实上,组成这四道工序的主要单元处理技术包括填埋、堆肥处理、焚烧、回收利用四类。

3.2应用情况

我国城市生活垃圾无害化处理设施已由1990年的66座增加到2005年的471座,无害化处理量和处理率也分别由1990年的2122万t和2.3%,提高到2005年的256312万t和60.1%。

近年来综合处理已引起越来越多的重视,但迄今为止应用最广泛的仍是填埋、焚烧、堆肥三种方法,其中填埋法是我国城市生活垃圾处理的最主要方法,无论是大城市还是中、小城市都普遍采用;中、小城市采用堆肥技术较多,但处理规模较小,因堆肥销路等原因,有的已关闭;焚烧技术这几年在经济发达城市得到了迅速发展。

3.3存在的问题分析

3.3.1填埋场问题分析

大多数填埋场的设计、建设和运营仍存在很多问题,表现在:(1)设计理念比较落后,科技水平低,土地填埋利用率不高,占用了大量土地资源;(2)大部分生活垃圾填埋场缺乏有效的基础和边坡防渗措施;(3)由于生活垃圾中有机物含量和含水率往往高达50~60%,导致渗滤液产量大、浓度高,渗滤液处理达标排放或能够送城市污水处理厂处理后达标排放的填埋场较少,地下水污染地表水的污染事故不断出现;(4)填埋气体处理与利用系统刚刚开始发展,现有填埋场多为敞开式排放或通过竖井排放,简易填埋场的填埋气仍处于无组织排放状态,不仅引起了温室效应,造成安全隐患,而且也是产生恶臭的主要原因;(5)填埋场的封场一般都未进行生态恢复,由于缺乏封场和后续管理标准,缺乏相应的政策和法规,已经终场的生活垃圾堆体不能够合理地安全封场和持续维护。

3.3.2焚烧问题分析

(1)对热值低、水分高、成分复杂的生活垃圾适应性不好。引进的炉排炉一般适应处理国外成份相对简单、低位热值高(一般都在1600kcal/kg以上),水分含量低的生活垃圾;(2)工程投资大。据统计,目前国内利用国外先进焚烧技术建造的焚烧厂普遍建设工程投资大,折合吨工程投资约50~75万元,而引进技术,关键设备国内生产的吨工程投资约35~45万元,技术和设备全国产化的吨工程投资只要25~30万元;(3)运行成本高。据统计,我国目前运转基本正常的国外技术建造的焚烧厂的运行费用为180~300元/吨;(4)飞灰没得到安全处置。除个别高水平建设和管理的焚烧厂外,其余焚烧厂飞灰处置没得到足够重视,大多填埋处理或作为建筑材料利用,安全隐患大。

3.3.3堆肥问题分析

阻碍我国生活垃圾堆肥化发展的主要因素不是技术因素,而是非技术的经济因素,这表现在:(1)混合收集的生活垃圾杂质含量高,为保证产品质量而采用复杂的分离过程导致产品成本高,没有政府的补贴,是很难运行下去的;(2)一般堆肥厂的粗堆肥产品只能作为土壤改良剂,其销路取决于堆肥厂所在地区封条件的适宜性,在粘性土壤地区,特别是南方的红黄粘土、砖红粘土、紫色土地区有较好的销路;(3)堆肥厂产品的经济服务半径一般较小。质量较差的粗堆肥产品一般只能就近销售,利用粗堆肥产品制造的复合肥,其销售也面临一般化肥和复合肥的竞争;(4)生活垃圾处理的连续性和堆肥产品销售季节性之间存在的固有盾,也会增加生活垃圾的处理成本和堆肥产品的生产成本。

因此,虽然个别大型生活垃圾堆肥处理厂和一些不定期地运行的、简易小型生活垃圾堆肥厂产品有销路,近几年国内建成的大多数堆肥厂,实际上均不能正常运行。

四、生活垃圾处理技术发展方向

根据我国实际情况,现实的生活垃圾处理技术发展方向必须面对混合收集的、可回收物质含量和热值低、垃圾含水率和可生物降解的有机物含量高的生活垃圾。远期(2015年后)可考虑实现了分类收集基础上的垃圾处理技术。

1、发展生活垃圾综合处理技术

我国生活垃圾的特性决定了很难有一种垃圾处理技术能对其进行有效的处理,必须采取多种技术对其进行综合处理才能达到减量化、无害化和资源化。但是,这需要在一个新的基础上去考虑综合处理模式中各种技术的地位和作用。

针对我国混合收集垃圾的特点,将生物处理技术作为填埋或焚烧的预处理技术,是解决我国垃圾处理难题的一种有前途的技术组合。近10年来,机械生活处理技术在欧洲作为填埋处理或焚烧处理的预处理技术得到了快速发展,已经出现了机械生物处理——卫生填埋、机械生物处理——焚烧发电等一些综合处理的趋势。

2、生活垃圾填埋技术标准化、规范化、环保化、国产化发展

主要表现在以下几点:(1)填埋气导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气回收利用技术在取得经验的基础上扩大试验范围;(2)大、中城市的生活垃圾填埋场基本上能做到每天覆土。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作也取得进展,并在部分缺少覆盖土来源的生活垃圾填埋场试点应用;(3)在引进、消化的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具,用于生活垃圾填埋场并取得较好效果;(4)国产化人工合成防渗衬底材料的质量有较大的提高,设置人工合成防渗衬底的生活垃圾填埋场不仅仅局限于个别示范工程;(5)生活垃圾渗滤水的处理技术多样化并取得实质性进展;(6)发达国家普遍采用的好氧填埋技术,在部分示范工程中率先得到应用;(7)在大城市中,生活垃圾经过回收利用、堆肥、焚烧等方法处理后进入填埋场作最终处理。

3、生活垃圾堆肥技术机械化、国产化,堆肥产品高附加值发展

主要表现在以下方面:(1)生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高;(2)堆肥产品中的重金属和碎玻璃等杂质的含量得到有效控制;(3)国产化有机复合肥成套生产技术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂中生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提高;(4)采用机械化动态发酵工艺和利用有效菌种快速分解的新型堆肥技术,在部分城市得到应用并逐步推广;(5)由于具有良好的减量化和资源化效果,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视,生活垃圾堆肥处理的比例将逐步增加。

4、生活垃圾焚烧技术国产化、环保化、资源化发展

主要表现在以下方面:(1)我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺进一步完善;(2)新一代国产成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功,并在部分中、小城市形成一定的市场。单台处理能力200t/d以下的生活垃圾焚烧设备将以国产化为主;(3)生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气的净化技术取得突破,同时人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;(4)生活垃圾焚烧余热的综合利用技术得到提高,焚烧发电将继续得到政府在政策和税收方面的支持;(5)生活垃圾焚烧厂将向大型化方向发展。由于国产化率和管理水平的提高,其工程投资和运行成本将得到控制;(6)生活垃圾焚烧技术将稳步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升。未来几年内在部分城市将建成若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但在我国全面推广的条件尚不具备。:

5、分类收集、分类处理逐步推行

生活垃圾作为一种取之不尽的再生资源将逐步得到重视,垃圾分类收集、分类处理方式在我国大、中城市中逐步推行,主要途径如下:(1)对一次性物品的限制使用初见成效,同时产品包装行为进一步规范,过度包装逐步减少;(2)净菜进城工作逐步被市民认可,生活垃圾中易腐有机物的比例逐步下降;(3)有关生活垃圾减量化、资源化的地方性法规将陆续出台,生活垃圾回收利用工作将纳入依法管理的轨道。与垃圾分类收集相适应,生活垃圾回收利用技术将得到重视,垃圾分拣中心和资源化利用工厂等配套设施,将在一部分城市率先建成,许多城市会将此提到议事日程。生活垃圾中回收利用的比例将逐步增加,并带动废品回收业和相关产业的发展。

五、结语

从系统管理的角度出发,抓好垃圾源头减量工作,尽量少产生垃圾,将已产生垃圾最大程度回收利用,再通过卫生填埋、堆肥、焚烧制能等工程技术措施减容及进一步资源化,是符合循环经济和可持续发展要求的做法。

综合分析垃圾处理技术的可靠性、经济性、实用性和所能达到的无害化、减量化、资源化效果等方面,卫生填埋、焚烧、堆肥都有各自的优缺点和适用条件,在坚持因地制宜、技术可行、设备可靠、适度规模、资源利用和综合治理的原则下,采用三种主要方法适当组合,能取得更大的环境效益。依据科学发展观和循环经济的理论,按照可持续发展的要求,我国现阶段垃圾处理工艺选择的总体思路是:巩固完善现有的卫生填埋技术,稳步发展焚烧处理技术,充分重视生物处理技术,探索和鼓励资源再利用和综合处理技术。

参考文献

[1]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.

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关键词 城市生活垃圾;综合处置;资源再利用

中图分类号X7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)77-0138-02

1 城市生活垃圾处理现状

1.1 城市生活垃圾逐年增加

早在1979的时候,我国的城市生活垃圾总的清运量大约在0.25亿吨左右,到2005年时,我国城市生活垃圾总量达到了1.56亿吨的水平,从数据上看来,这二十几年间城市生活垃圾约增加了5倍左右。随着现代社会的物质生活水平的提高,我国城市生活垃圾的数量也在逐年增长,而且增长速度非常迅速。城市的生活水平在提高的同时,城市的生活垃圾成分与种类也发生了很大变化。而且,由于不同城市的地理特征与区域特色,不同城市住区的生活垃圾的种类与成分也不同。总的来说,我国的城市生活垃圾水分较高,各种有机物与包装过的物品越来越多,但灰土含量明显降低。

1.2 无害化处理生活垃圾能力低下

现阶段我国虽然识到无害化处理城市垃圾的重要性,加大了垃圾处理设施与技术研究的投资力度,但是现在的垃圾处理能力还远远不能满足逐渐增长的垃圾数量与种类的需求。也就是说,现今的无害化垃圾处理的能力与速度已经不能很好的适应城市生活垃圾的高速排放。除此之外,不同的地域和城市,其生活垃圾无害化处理的技术与相关设备设施也参差不齐。相对而言,东部城市较中西部地区的城市无害化处理生活垃圾的技术水平与设施要先进,大城市地区较中小城市垃圾处理技术水平先进。

1.3 由生活垃圾造成的环境污染很严重

生活垃圾污染一直以来是一个潜伏性和综合性的问题。建国以来,我国就把生活垃圾当作环境问题来处理,为了保障居住小区的环境干净,大多数城市将生活垃圾送到地区比较偏远的郊区或山沟中堆放。所以经常会出现这样的状况,在已经露天堆放的垃圾场造成的环境污染问题还没有来得及进行完全的彻底的消除,而现存的垃圾无害化方法的处理能力不够满足垃圾的增长速度时,大量的新产生的城市生活垃圾就会对已经被污染的环境进行进一步的新的污染。这样,形成了一个对环境污染的恶性循环,由于这种不恰当的城市生活垃圾处理方式,只会导致环境污染越来越严重,对生态环境和居民的生存环境造成威胁。

2 城市生活垃圾综合处理与解决方式

我国在进行垃圾处理的时候必须根据城市当地的情况从实际出发,综合考虑南北的地理环境差异、气候因素的影响、不同的地质特点、各地居民的生活习惯和风俗等各种因素的基础上,采取一些经济实惠、技术合理的选择适宜本地的城市生活垃圾处理的无害化技术。

2.1 卫生填埋

在我国,卫生填埋虽然才刚起步但其复杂程度和技术含量都很高。我国地域辽阔,在地形变化上也千差万别,地貌特征也不一。在江南的丘陵地区,西部的沙漠地区以及沟壑众多的地方,我们可以采用卫生填埋的方式来处理城市生活垃圾。由于这些地区土地资源非常的丰富,而且这些土地的利用价值比较低、无论是丘陵地区还是沙漠地区都是干旱少雨,这样的话垃圾的渗沥液会较少,治理环境污染的压力不大,所以在这些地区采用卫生填埋的方法能经济有效的解决当前城市生活垃圾过多的问题。黄河以北的许多地方,冬天气温比较低而且常年气候干燥,采用卫生填埋非常适合这些地方。

2.2 垃圾焚烧

我国城市生活垃圾种类繁多的特点给垃圾焚烧带来了一些限制,我们应该针对现存的不利因素进行重点分析,将存在的问题采用积极的措施给予解决,这样焚烧的城市生活垃圾处理方式就有可能在很多地区得到更加广泛的应用。在进行垃圾焚烧处理之前,必须对垃圾进行预处理,将适合焚烧的垃圾挑选出来。可以使用机械筛分的方式去除城市生活垃圾中的大量灰分,从而减少了入炉焚烧的垃圾总量和烟气处理量;对于含有重金属的垃圾如废旧电池与碎灯泡等城市生活垃圾通过水洗或其它方法处理,达到减轻垃圾尾气处理压力的目的。在处理城市生活垃圾的时候要打破原有的陈旧的思维模式与方式,改变落后的处理工艺和作法,积极研究探索城市生活垃圾处理的先进的工艺和技术,突破现存的垃圾焚烧技术的障碍,促进垃圾焚烧技术的发展。同时将地区差异,人民生活习俗与城市生活垃圾的性质和特点结合起来考虑,从降低垃圾处理设施投资和运行成本的角度出发,开发适合我国实际情况的垃圾焚烧技术来满足日益增长的城市生活垃圾的需要。

2.3 综合处理与循环利用

到现在为止,我国还没有将城市生活垃圾的高温堆肥、垃圾焚烧、卫生填埋集中在一起的城市生活垃圾综合处理的场所。目前,国内非常多的科研所或城市生活垃圾处理厂在这个方向上投入了大量的精力进行研究探索。垃圾综合处理的方式是目前最具有前景的处理方式,它是通过对生活垃圾进行初步的筛分,将这些垃圾中的无机成分或没有肥分的灰质先筛选出来当作卫生填埋的覆盖层部分;在完成第一步后,对剩下的部分物质进行分层的严格的挑拣,将富含有机质的垃圾批量输运到发酵仓派遣专业人士进行科学的高温堆肥;对于那些可以燃烧的废塑料,且燃烧后对环境的污染在有效控制范围内的生活垃圾就可以送去进行焚烧;而且可以将垃圾焚烧过程过所产生的热量和能量加以合理运用,比如堆肥烘干等。这种垃圾综合处理的优点最突出的地方在于处理成本较低。由于垃圾中的大量灰分都被事先去除,所以用垃圾进行高温堆肥时产生的有机肥中含有的有机质会比较多,有机肥的质量也比较高,这样生产出来的有机肥也具有良好的市场前景;与此同时,城市生活垃圾进行直接堆肥的量减少了,减轻了垃圾处理场的处理负担。通过这种方式延长了垃圾填埋场的使用年限;垃圾焚烧时产生的能量运用到其他方面,在处理了垃圾的同时实现了的能量的巧妙利用。将垃圾综合处理并投入循环利用的这种方式能够很好的解决城市生活垃圾日益增多的难题。

3 结论

在垃圾处理过程中要正确清醒的认识到各种垃圾处理方式的优缺点及适应范围,考虑各城市各地区的垃圾的性质、地理特征、气候条件,从实际情况出发,探寻一种适合当地实际情况的城市生活垃圾的处理方式。努力克服我国当前在垃圾处理过程中存在的一系列问题,以无害化、减量化为处理原则,将卫生填埋,垃圾焚烧和垃圾的综合处理与循环利用结合起来,合理利用各种资源,一定能实现城市生活垃圾的优化处理,保证生态环境的可持续发展。

参考文献

[1]王琪.我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题[J].环境经济,2005(10):23-29.

[2]胡秀仁.城市生活垃圾处理方式的思考[J].环境保护,2001(3):41-43.

[3]臧文超.我国城市生活垃圾现状与管理问题[J].环境保护,1998(8):41-43.

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【关键词】城市生活垃圾;垃圾分类;垃圾处理;垃圾收费;收缴方式

近年来,随着我国城镇化建设的不断发展、城市人口急剧增加导致城市生活垃圾排放量增加,严重威胁着城市发展和居民的健康。因此,怎样更好的管理垃圾成为我国目前各大城市所亟待解决的问题。本文根据垃圾处理所依循的制度原则及其从垃圾的分类收集、运用的处理技术到经济政策的运用进行简单的分类及总结,以便对城市生活垃圾的处理有着更好的指导意义。

一、城市生活垃圾管理政策法规体系

(一)法律

我国关于城市生活垃圾管理的法律制度有1989年颁布的《环境保护法》,其规定了要防治包括城市垃圾在内的环境污染和其他公害;2005年4月1日修订的《固体废物污染环境防治法》中提出对垃圾要进行分类管理。

(二)国务院文件

1984年国务院颁布了《城市建设技术》绿皮书;1992年,国务院颁布了《城市市容和环境卫生管理条例》,批转了建设部等部门《关于解决中国城市生活垃圾问题的几点意见》,主要从城市建设和改善环境的角度,对垃圾管理提出要求;2010年的《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》,旨在规范餐厨废弃物处置、加强餐厨废弃物收运管理、建立餐厨废弃物管理台账制度;2011年国务院颁布实施的《废弃电器电子产品回收处理管理条例》使废弃电子产品回收处理得到规范。

(三)部门规章和文件

1986年颁布的《关于处理城市垃圾改善环境卫生面貌的报告》中涉及垃圾污染及防治对策;1992年颁布的《关于解决我国城市生活垃圾问题几点意见的通知》中涉及到城市生活垃圾分类收集的具体内容;2007年颁布的《城市生活垃圾管理办法》中对城市生活垃圾分类收集有了较详细的规定;2011年环境保护部颁布实施的《废弃电器电子产品处理资格许可管理办法》,对废弃电器电子产品处理资格许可做出规定。

(四)地方法规和文件

各地区根据自身的具体情况,陆续颁布了一些与垃圾分类收集与垃圾收费相关的地方性法律文件。例如,2002年6月《北京市生活垃圾分类收集和处理的通知》、2011年l0月南京市公布《生活垃圾分类工作试点方案》等。

二、城市生活垃圾的分类

随着我国城市生活垃圾成分越来越复杂,给垃圾回收利用提出了较高要求,垃圾的分类显得特别重要。城市生活垃圾分类收集即通过“分类投放、分类收集、分类运输、分类预处理”的生活垃圾收运处理体系。

2000年4月,建设部选定北京、上海、广州、南京、深圳、杭州、厦门、桂林8个城市作为垃圾分类收集的试点城市。虽然目前我国垃圾分类回收已经全面展开,但是收效甚微。而且,各地的分类标准也不一致。如2008年2月,上海市将城市生活垃圾分为:有害垃圾、玻璃、可回收物和其他垃圾4类收集;2010年,广州市将生活垃圾该分为厨余垃圾、其它垃圾和有害垃圾3类收集等。因垃圾分类的标准在各城市并不一致,盛装垃圾的容器上的标识也只有可回收或不可回收字样,很难引导人们去准确分清垃圾可回收的种类,加上居民缺乏垃圾分类的知识,大部分城市在垃圾分类方面还是举步维艰。

我国学者分析了垃圾分类的紧迫性和必要性。如王子彦(2008)分析目前采用的垃圾处理方式主要是露天堆放和卫生填埋,必然带来垃圾污染、垃圾处理场地紧张等问题,而解决上述问题的最好出路是垃圾分类回收;田立娇等(2010)分析了我国城市生活垃圾分类的可行性和必要性。

三、城市生活垃圾的处理技术

城市生活垃圾的处理利用,在很大程度上取决于垃圾的物理成分,再就是经济水平和技术条件以及地理、水文、城市规划等方面的因素。目前我国普遍采用的是卫生填埋、焚烧、堆肥处理。

(一)卫生填埋处理

卫生填埋是采取防渗、铺平、压实、覆盖和导气对城市生活垃圾进行填埋,以及对填埋气体、渗滤液等进行治理并达标排放的处理方法。卫生填埋是一种最常用的处理方法,其处理费用低,方法较为简单,但却容易造成地下水和大气的二次污染。目前主要是施工和建设不能严格执行有关设计和建设标准。如果能做到分区建设与填埋、雨污分流、场底防渗、填埋气体的收集并利用(发电或提纯)以及渗沥液浓缩(用填埋气燃烧提供热能)或回灌到填埋场,是非常合理及实用的垃圾处理技术。我国城市垃圾大多采用这种处理方法,但是由于占地面积大,随着城市建设的不断发展和可利用土地的减少,填埋场地选址越来越困难,此种处理方法在我国东部沿海和经济发达城市已受到限制。

(二)焚烧处理

垃圾焚烧处理是使可燃垃圾与氧进行燃烧反应,将可燃垃圾转换成残渣的过程,燃烧后的残渣量只有原垃圾量的5%~10%。这是垃圾减量化最好的手段,并且垃圾中的病原体和寄生虫卵被彻底杀灭,释放的热量可以转化成其他形式的能量而进行有效的利用。

但是垃圾焚烧主要适用于可燃垃圾,对于无机物含量较高、水分较高、发热量较低、需要添加辅助燃料才能燃烧的生活垃圾具有一定的局限性。

(三)堆肥处理

堆肥是依靠自然界中广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地、可控制地促进有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。堆肥包括好氧堆肥和厌氧堆肥两种方式。堆肥是生化处理,是废物的一种无害化的稳定形式。从我国的城市生活垃圾成分构成变化趋势中可以看出,经济较发达的城市,垃圾中灰渣含量显著降低,厨余类垃圾成为垃圾中最主要的成分,而从资源循环利用和环境保护的角度出发,厨余类有机物垃圾处理的最佳方式就是使其转化为稳定的有机肥料。但是目前我国的城市垃圾大都采用混合收集的方式,很难实现堆肥处理。虽理论上可以通过预分选将厨余垃圾类有机物分选出来,但不仅增加了运行成本,而且也难以保证堆肥产品的质量,加上单纯的厨余类有机物水分高,需要添加骨料才适宜进行堆肥,是目前我国城市垃圾堆肥处理面临的主要困境之一。

对于城市到底应选择哪一种处理方法,各学者观点不尽相同:姚为等(2010)结合我国城市生活垃圾的性质、处理技术和经济发展水平,认为卫生填埋应作为其重点发展方向;而王丰春(2003)认为应因地制宜。如,我国北方地区雨水较少、选址又不太困难,应考虑卫生填埋技术;而我国东部沿海地区,经济发达、土地资源较宝贵,应考虑采用垃圾焚烧处理技术。陈晓艳等(2009)提出应发展垃圾综合集成处理系统,包括:可用物资的回收再利用、易腐有机物的堆肥处理、高热值不易腐烂有机物的能量利用和灰渣固化处理。虽然目前因为技术问题,利用率较低,但更适合中国的国情,也拥有广阔的市场前景。笔者认为综合利用的处理方式,发展垃圾综合集成处理系统能更好的实现垃圾的减量化、资源化和无害化。

四、城市生活垃圾管理的经济政策

城市生活垃圾管理经济政策是指根据价值规律利用价格、税收、信贷、投资、微观刺激和宏观调节等经济杠杆调整和影响城市生活垃圾的生成、处置,使其最大限度地被综合利用以及处置后对环境形成最小限度影响的政策。

随着环境质量和对资源的可持续利用成为全人类的关注点,监督者和决策者都在寻找能真正实现可持续发展目标的管理手段。陶表红(2006)总结出当前国际上城市生活垃圾管理中常用的经济激励机制有价格配给(包括排污收费、产品税、补贴)、责任制(包括罚款、押金退换制度)和数量配给即可交易污染许可证。我国所采用的经济政策常用的是对垃圾收运处理收费制度。我国1991年开始提出要对垃圾处置实行服务收费,1993年规定生活垃圾管理费用要逐步扩展至居民,2002年明确指出要实行城市生活垃圾收费。

目前,许多城市已实行了生活垃圾收费制度,按照计费方式不同包括:定额收费、从量收费、水消费系数法。对于上述方式,各学者分别进行了论述和研究。陈科、梁进社(2002)以北京市为例,得出从垃圾收集到堆肥、填埋、焚烧处理的价格,作为计量收费的基础;陈海滨等(2005)提出了收取生活垃圾处理费的水消费系数法,与收取水费挂钩,并以中山市为例说明了该方法的优缺点。但目前我国城市大都采用定额按户征收方式;部分城市采用水消费量折算系数收取。例如:中山市、昆明、厦门等。这种方式征收垃圾费可以体现“排污者付费”的原则,实施简单具有可控性。但该方式并不是直接计量收费,折算系数的确定也会存在一定的误差。但陈海滨(2005)认为水消费系数法的有利于解决垃圾处理收缴率低和收费成本高的矛盾。目前,我国的垃圾收费制度仍处于起步阶段,还存在种种不完善之处。当前最大的问题就是垃圾费与处理成本之间存在巨大的缺口。

五、结语

目前,生活垃圾已经成为我国最严重的环境问题之一,生活垃圾排放总量以大约每年8%-10%的速度激增,因此尽快解决垃圾带来的环境问题,更好的管理垃圾将刻不容缓。综合目前国内研究及实践,我国城市居民生活垃圾管理还存在以下不足:首先,我国还没有较为完善的环境保护法律法规体系,包括对城市垃圾分类收集、处理的法律制度;其次,我国目前垃圾处理技术还停留在较为初级的阶段,国内学者研究垃圾处理技术的有很多,取得了一定的成果,但实践性不强,且与发达国家相比存在较大差距;再次,对于垃圾收费的标准,各个地方都相应地出台了法规来规定垃圾处置的费用,但是收取的费用和处置垃圾的费用还存在很大的空缺,收取多少费用或采用其他何种经济政策可更好的弥补这个空缺,深入研究的很少。而且,各城市的收费标准不尽相同,随着经济的发展和人们对于生活质量的要求,利用税收的强制性来对垃圾征收垃圾税是否可能,鲜有学者来专门研究垃圾费改革或垃圾税的问题。

参考文献

[1]王子彦.中国城市生活垃圾分类回收问题研究[J].东北大学学报.2008(11)

[2]田立娇,张健,宋静,张传义,袁丽梅.中国城市垃圾分类收集的可行性与必要性[J].环境科技.2010(12)

[3]王丰春,田新珊,蔡广宇.城市垃圾处理方法综述[J].电力环境保护.2003(3)

[4]李礼.如何处理城市中暴露垃圾之我见[J].企业导报.2009(1):109

[5]陈科,梁进社.北京市生活垃圾定价及计量收费研究[J].资源科学.2002(9)

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关键词:污水处理厂;污泥处理处置现状;基本形势;基本对策

中图分类号:X705文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0074-05

1武汉市污泥处理处置现状分析

1.1污水厂现状

武汉市从1984年开始建设污水处理厂,并于1990年开始正式运行,至2010年年底,武汉市都市发展区范围内已建成污水处理厂16座,总规模195万t/d[1],具体情况如表1所示。

1.2污泥现状

1.2.1污泥现状产量

武汉市主城区已建成的12座污水处理厂中正常运行产泥的污水厂有9座,主城区外已建和在建的8座污水厂中正常运行的有4座,目前,污水厂的污泥脱水后含水率平均在75%~80%左右,2010年武汉市主城区脱水污泥总产量为226419t,产泥率为1.66~9.13t湿污泥/×104 m3污水;主城区外脱水污泥总产量为38902t,产泥率为4.32~5.4t湿污泥/×104m3污水。因此截至2010年年底,武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂,日产污泥(80%含水率)约730t。

1.2.2污泥现状泥质

武汉市主城区各污水处理厂现状泥质特性见表2。

1.3污泥处理处置现状

目前武汉市都市发展区范围内正常运行产泥的污水厂有13座,仅三金潭污水厂建有污泥厌氧消化池,其余污水厂污泥处理主要采用离心脱水和带式脱水等机械脱水方式脱水,脱水污泥的最终处置方式均为委托外运填埋。

1.4污泥处理处置建设项目及发展情况

目前武汉市三金潭污水厂消化池已调试运行,已批复立项准备建设武汉市亚行三期环境改善项目污泥处理子项(表3)、陈家冲污泥处理项目。

近两年来,随着武汉市对污水厂污泥处理处置的重视,越来越多的企业参与到污泥处理处置事业中来,比如湖北省华新水泥公司拟将脱水60%的污泥运至黄石水泥窑焚烧制成水泥骨料,湖北亚东水泥有限公司计划新建一条水泥生产线协同处理城市污泥,湖北博时城乡环境能源公司已建成运行污泥炭化处理示范工程,湖北和远新能源科技有限公司已动工建设利用复合酶-OSA污泥减量技术和太阳能-热泵污泥干化技术处理市政脱水污泥工程。

1.5污泥处理处置存在的主要问题

由于历史与体制的原因,我国排水行业历来“重水轻泥”,武汉市也不例外,近几年来武汉市城市基础设施建设主要以污水处理厂为主,而污泥作为污水处理的产物并没有受到足够的重视,主要是因为以前污泥量较小,对环境的危害程度没有现在严重。随着污水厂大规模建设并相继投产运营,污泥的产量急剧增加,目前全市的污泥量接近730t/d,污泥的处理处置问题凸显出来,亟需解决污泥出路问题。

目前武汉市污水厂污泥未考虑污泥干化等常规处理设施,仅采用浓缩、脱水等处理,处理效率偏低,污泥含水率普遍高达80%,运往垃圾场填埋后,由于污泥细小,可能造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞,同时如此大量的剩余污泥进入垃圾场,势必会影响垃圾场的正常运行,降低垃圾场的处理能力,缩短垃圾填埋场的使用寿命。目前武汉市垃圾填埋场已不接纳此类污泥。同时这些污泥含水率高,呈糊状,给储存、处理、运输等环节带来极大困难,造成现有污水污泥出路不畅。因此未来应根据污泥现状泥质的特性,寻找合适的污泥处理处置方式。

同时,武汉市目前没有专门的污泥处置设施,现有污泥的外运填埋如处理不当,将不可避免地造成二次污染。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题,而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效,污泥对地表水和地下水的污染甚至会造成更为严重的环境灾害。

2武汉市污泥处理处置面临的基本形势

2.1污水处理厂污泥处理处置的紧迫形势

截至2010年年底,武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂,日产污泥(80%含水率)约730t,按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模,污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。依据《武汉市主城区污水收集与处理专项规划(2010~2020)》,主城区污水厂规划处理总规模将达到369万m3/d。另外都市发展区污水厂规划处理规模为244.5万m3/d,远城区(不在都市发展区范围内,仅前川和邾城)污水厂规划处理规模为20万m3/d。根据环保部及规划部门对水环境保护的要求日益提高,大部分污水厂的尾水排放标准将由原来的GB18918-2002一级B标准提高至一级A标准[2],因此污水厂污泥量远期将大大增加。通过污泥量预测,至规划远期,武汉市各污水厂的干污泥总量约894.8t/d,如果按处理到含水率80%的要求,则运出厂外的污泥总量约2986t/d;如果按环保部“十一五”期间对污泥减量化的要求,污泥含水率不得大于50%运出厂外[3],则运出厂外的污泥总量约1194t/d。

因此,武汉市现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水厂正常运转和持续发展的需要。

2.2武汉市污泥处理处置面临的政策形势

2000~2010年期间,国家相关单位相继颁布了《城市污水处理及污染防治技术政策》 、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》(建城[2009]23号)、《污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》(环办[2010]157号)、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》(建科[2011]34号)[3~8]。当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段,这些政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求,明确了污水处理厂污泥处理处置技术的发展方向和技术原则,对指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术的研发和推广应用、促进工程建设和运行管理、避免污泥二次污染、保护和改善生态环境、促进节能减排和污泥资源化利用等具有重要意义。

2010年12月湖北省住房和城乡建设厅根据国家下发的有关规定制定了《关于加强全省城镇污水处理厂污泥处理处置劳动的意见》,对全省污泥处理处置设施建设、监管、投融资体系以及组织领导等提出了指导意见和明确要求,为加快推进湖北省城镇污水处理厂污泥无害化处理处置和资源化利用工作提供了政策支持[9]。

我国对污泥处理处置的认识是在近几年才逐渐展开的,存在国家层面的法律法规缺失的问题,这也导致了武汉市缺乏对城市污泥处理处置的相关规定,目前市水务局、环保局和城管局等行政主管部门对城市污泥处理处置都具有管理职能,但未能形成有效的管理机制,造成管理和监管缺位。

2.3武汉市污泥处理处置面临的资源形势

武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件,如土地利用、焚烧和填埋资源,各种资源条件的优缺点分析如下。

2.3.1土地利用条件

污泥土地利用主要通过堆肥进行农用或通过无害化及稳定化处理后进行土壤改良。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。

2.3.2农业利用消纳的资源条件

根据土地利用变更调查数据分析,到2020年,武汉市耕地保有量将不低于338000hm2(507万亩)。

可见武汉市农用地规模较大,可消纳污泥产品量大。根据《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》(CJT 309-2009),施用符合标准的污泥时,一般每年每亩用量不超过7.5t(以干污泥计),连续在同一块土壤上施用不得超过10年,则仅耕地年可消纳污泥量253.5万t。不过由于污泥中含有部分重金属和其他有毒物质,且目前国内相关标准缺失,难以控制土壤中积累的重金属和其他有毒物质含量对农作物的影响,同时污泥制肥尚无产品消纳体系,堆肥产品无法保证稳定持续的消纳,且一旦不慎造成污染进入食物链,后果将十分严重难以挽回。

2.3.3绿化利用消纳的资源条件

武汉市主城区现状绿地总面积为25.17km2,规划公园绿地、生产绿地总量分别为74.04km2和5.01km2。新城组群现状绿地面积总量为22.36km2,规划公园绿地和生产绿地面积分别为74.38km2和26.03km2。

武汉市绿化用地规模较大,可消纳污泥产品量大,由于该方式污泥产品不进入食物链,在保证环境安全前提下,可有效解决污水污泥出路问题。但是此方式缺乏污泥产品施用地域、方式、数量整体的规划。

2.3.4矿区恢复消纳的资源条件

武汉市在蔡甸区、江夏区等共有7610hm2废弃砖瓦厂、矿山用地需进行土地复垦和改造。

污泥经过干化或者石灰(水泥)稳定后,不仅其含水率大大降低、病菌杀灭,其物理性能也得到较大改善,可作为部分建设场区的填方土源。但开采矿区为企业使用,需相关政策才能保证该种消纳方式使用。

2.3.5焚烧条件

考虑环保部门要求,污泥不宜采用直接焚烧方式,已避免造成环境二次污染,同时污泥的建材利用等综合处理措施需在干化前提下实施,本次焚烧条件分析以干化条件分析为基础。由于武汉市污泥热值尚不能支持自身干化需要,外来能源的补充就成为污泥干化最重要的制约因素。武汉市内现有青山热电厂、武昌电厂、关山热电厂、阳逻电厂、沌口电厂、武钢电厂、武石化电厂、晨鸣纸业自备电厂、葛化祥龙电厂、东西湖世源热电等,装机规模为425.15万kW,武汉市已建及在建垃圾焚烧厂有5座,分别为长山口、滠口、青山、新沟和锅顶山垃圾焚烧厂,现有水泥厂有阳逻亚东水泥厂,在武汉市周边100km范围内还有华新水泥黄石、大冶和赤壁等生产厂。

武汉市目前在三环线周边分布的电厂和垃圾焚烧厂较多,能源分布较广,为污泥干化提供了良好的能源条件。同时干化后产品可与煤掺烧补充能量,达到资源循环利用效果。但是这些电厂余热已开发利用,且掺烧对现有锅炉本身存在不利影响,无相关政策鼓励企业积极参与。

2.3.6卫生填埋条件

武汉市内目前共有长山口(2000t/d)、陈家冲(2100t/d)2处在运行的垃圾填埋场,尚有千子山规划垃圾填埋场待建,处理规模为1500t/d。

卫生填埋以其成本地、易实施的优点,在污泥处置中占据了重要位置,同时作为污泥处置基本和安全手段,污泥填埋场地的控制必不可少。目前由于武汉市垃圾焚烧处理设施处于大规模建设期,现有垃圾填埋场处理能力较大,可有效接纳污水污泥的填埋需求。但是考虑土地利用价值及不可再生性,土地填埋不可持续,且选址难度较大,同时若脱水污泥不符合垃圾填埋场的剪切强度要求,勉强填埋会影响填埋场的透水透气性能及覆土,缩短填埋场使用寿命。

3解决武汉市污水厂污泥处理处置现状

的基本对策3.1尽快编制完成相关专项规划

随着城市发展污水厂污泥产量显著增加,污泥处理处置已经成为政府、行业专家和公众共同关注的焦点,2008年武汉市规划研究院启动了新一轮《武汉市污水厂污泥处理处置专项规划》的编制工作,并于2010年正式开始编制,以指导污泥处理处置项目的实施。在专项规划的编制过程中,面临许多难点和意见分歧,给污泥规划方案的确定造成了诸多困难,经过多番协商和修改,目前已基本完成专项规划的编制工作,政府应尽快完成规划的审查和批复工作。

3.2确保按期建设近期成熟项目

按现状污水厂规模和在建(含已立项)污水厂规模预测污泥量,到2013年,武汉市污泥总量为干污泥342.9t/d、80%含水率的湿污泥为1714.5t/d。近期应完成在建及已立项的污水厂污泥处理处置项目,包括华新水泥龙王嘴污泥深度脱水加外运水泥厂协同处置项目(80%含水率污泥150t/d)、北京恒通陈家冲污泥堆肥项目(80%含水率污泥220t/d)、亚行三金潭污泥热干化项目(80%含水率污泥100t/d)、亚行南太子湖污泥石灰稳定项目(80%含水率污泥50t/d)和亚行落步嘴污泥热干化项目(80%含水率污泥200t/d)。建设长山口基地的污泥卫生填埋工程,规模为80%含水率污泥400t/d。完成各污水厂厂内污泥含水率控制工程,包括近期所有在建及已立项污泥处理处置项目中未明确集中处理的污水处理厂,分别为汤逊湖、豹澥、沌口、纱帽、纸坊、黄金口、蔡甸、高桥污水处理厂,总计规模80%含水率污泥167.5t/d。同时建设汉西污水处理厂污泥消化工程,规模为80%含水率污泥200t/d。这些近期工程的建设将处理86.8%的含水率80%的污水厂污泥。

3.3尽快开展相关研究

3.3.1污泥处理处置方式研究

污泥的处置方法各有利弊,也在不断发展,对于武汉市来说不宜局限于一种处置方法。污泥处理处置方式的选择应有利于污泥处理处置的全过程安全风险控制,确保污泥处理处置系统满足城市环境保护的要求;有利于污泥处理处置的市场化运营,促进污泥资源化利用;有利于污泥处理处置项目的顺利推进,确保污泥处理处置各阶段目标的实现;有利于污泥处理处置新技术的应用,探索与武汉市相适应的处理处置技术路线。

通过对武汉市污泥泥质进行分析可知,各厂污泥含水率在75%~85%,均需要经过脱水处理才能满足各种处置方式的需求;将各厂干污泥重金属含量与各项泥质指标对比可知,龙王嘴污水厂污泥相对于园林绿化用泥Cd超标,汤逊湖和南太子湖污水厂的Zn含量严重超标,沌口污水厂污泥相对于部分泥质Pb含量超标,汉西相对于部分泥质Cd含量超标;而各厂污泥干基中有机物含量均能满足园林绿化、农用以及土地改良对有机物含量的需求,只有龙王嘴和三金潭污水厂污泥干基中有机物含量满足单独焚烧对有机物的需求;另外各厂干污泥肥分(总氮+总磷+总钾)均能满足土地改良、园林绿化以及农用泥质对肥分的要求;但是各厂热值均偏小,且不能满足焚烧对干污泥中热值的需求,因此对各厂脱水污泥进行焚烧皆需要热源,利用工业余热、废热先将污泥进行干化,提高污泥的热值再进行焚烧,是经济有效的方法,干化后的污泥可送入水泥厂、热电厂焚烧。

3.3.2污泥处理处置产业政策研究

政府应制定鼓励多元化投资的政策,在争取政府划拨污泥处理处置专项资金的同时建立多元化的污泥处理处置融资渠道,广泛吸纳国内外各类资本,鼓励成立专业污泥处理处置企业,实现污泥的集约化和产业化经营;制定保障污泥产品出路的政策,对污泥资源化利用产品优先采购;采取鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施,以财政补贴、税费减免等经济杠杆引导和支持企业从事污泥处理处置工作;同时对在特许期限内,因政策调整而利益受损的公司进行补偿;鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步,优先给予“三项经费”立项与资助,用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款,政府给予贴息扶持。

3.3.3污泥处理处置监管政策研究

污泥的处理处置监管主要可以从以下3个方面来考虑。一是源头监管:污水厂是污泥产生的源头,污泥处理处置的监管是目前污水处理厂监管的重要工作之一,各污水处理运营单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台账,健全相关管理制度,各厂在生产报表中上报污泥量和脱水污泥含水率,以便进行核查。二是转移监管:污泥产生后要进行处理处置,则必须进行转移运输,而运输公司或运输车辆必须置于监管之下,污泥运输应采取密封措施,防止沿途抛洒,更不得随意倾倒,避免在运输过程中产生二次污染。环保的危险废弃物转移联单管理办法是个有效的办法,可以借鉴。三是处置监管:污泥的处置方式及产品最终去向必须得到监管,防止企业在盈利驱动下,会在可减少成本的环节钻空子,让污泥最终得到安全有效的处置。

3.3.4污泥处理处置资金政策研究

目前,由于污泥的偷排或不妥当的处理处置会带来环境的二次污染,同时也严重影响污水处理的效果,且污水处理费收费不到位、收费水平过低,同时污泥处置要涉及到多部门、多企业,需要建立一个完整的产业链,不是一个企业可以解决的,需要政府系统规划、组织协调其设施的建设与运行,因此政府承担了污泥处置设施投资、建设的责任。政府应从污泥处理处置费用纳入污水处理费以及污泥处理处置费用由政府列入专项资金进行管理两方面尽快开展武汉市污泥处理处置工程资金政策研究,促进污泥处理处置产业化发展。

4结语

(1)按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模,污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水处理厂正常运转和持续发展的需要,污水处理厂污泥处理处置的形势紧迫。

(2)当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段,国家相关政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求,但是在国家相关法律法规缺失的情况下,武汉市缺乏相关的污泥处理处置政策和管理机制。

(3)武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件,如土地利用、焚烧和填埋资源,虽各有利弊,但是总体上规模较大,可消纳量较大,分别广泛,可选择性多样,这有利于确定武汉市污水处理厂污泥处理处置方式选择、设施布局等。

(4)在武汉市污水厂污泥处理处置面临的基本形势下,为解决污泥处理处置现状存在的问题应尽快完成专项规划的编制、近期污泥项目的建设及污泥处理处置方式、产业政策、监管政策和资金政策的研究。政府应制定鼓励多元化投资的政策,对污泥资源化利用产品优先采购,采取鼓励、扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施,制定风险补偿和科研资助政策,保证项目公司的利益,鼓励污泥无害化和资源化科学研究技术的进步。

参考文献:

[1]武汉市规划设计研究院,武汉市城市防洪勘测设计院.武汉市主城区污水收集与处理专项规划(2010~2020)[R].武汉:武汉市规划设计研究院,武汉市城市防洪勘测设计院,2010.

[2]武汉市规划设计研究院.武汉市都市发展区污水处理厂尾水排放方案及用地控制规划[R].武汉:武汉市规划设计研究院,2011.

[3]中华人民共和国环境保护部.关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知(环保[2010]157号)[R].北京:中华人民共和国环境保护部,2010.

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家环保总局,中华人民共和国科学技术部.城市污水处理及污染防治技术政策[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,国家环保总局,中华人民共和国科学技术部,2000.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2009.

[6]中华人民共和国环境保护部.污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则[R].北京:中华人民共和国环境保护部,2010.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家发展和改革委员会.城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)(建科[2011]34号)[R].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家发展和改革委员会,2011.

篇8

关键词:餐厨垃圾;绿化废弃物;低品位能;高温好氧发酵

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)08-0076-04

1.引言

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,城市生活垃圾产生量日益增大,尤其以餐厨垃圾增长最为迅猛。餐厨垃圾俗称泔脚,即残羹剩饭,是指除居民日常生活以外的食品加工、饮食服务、单位供餐等活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。餐厨垃圾作为城市生活垃圾中一类特殊而重要的组成部分,在城市生活垃圾中占有很大比重(表1),因此对生活垃圾减量化、无害化及资源化处置十分重要。餐厨垃圾含水率和有机物含量高,极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等,如果处置不当会对环境造成极大污染。但另一方面,餐厨垃圾营养丰富的特点也使其成为一种很好的资源化原料,如果加以合理利用,将创造巨大的资源化利用价值。

同时,绿化废弃物也是城市有机垃圾处理的顽疾,既不能焚烧处理,填埋也不经济环保。粉碎堆置是目前常用的不得已而为之的处理方式。作为高碳有机化合物,寻找合理高效的资源化处置途径也是至关重要的。

2.餐厨垃圾传统处置技术

餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分,由于技术条件的限制,在传统处置工艺上,我国餐厨垃圾的集中处置仍然占主导地位。在早期餐厨垃圾管理办法尚未完善之前,餐厨垃圾直接用来喂养牲畜,或者与其他城市生活垃圾共同进行焚烧、填埋。

早期,采用餐厨垃圾直接喂养牲畜也存在了一定的问题。但餐厨垃圾容易腐败变质,滋生病菌,同时由于同源性问题,城市中出现的“潲水油”、“垃圾猪”等,会对人体健康造成威胁,已成为城市生活中的公害问题。

同时,由于餐厨垃圾中所含有的水分高达80%~90%,使单位质量的热值在2100 kJ/kg左右,不能满足垃圾焚烧发电的热值要求,焚烧时需要添加辅助燃料,不仅降低了热能利用率,还会增加燃料的消耗,增加处理成本;其次,餐厨垃圾含有大量的脂类物质,燃烧过程中在重金属催化下会形成产生二嗯英等有害因子,处理不当会造成更为严重的二次污染;第三,焚烧处理投资过高,运行费用加大,对管理水平和设备维护要求较高。

此外,将餐厨垃圾混入生活垃圾进行填埋处置时容易产生渗滤液污染地下水,同时大量恶臭气体也会严重污染大气环境。

3.餐厨垃圾资源化处置技术

由于餐厨垃圾高含水率、高有机质含量导致的一系列问题,用传统方式进行处理出现了瓶颈。同时餐厨垃圾中富含食物纤维、淀粉、动植物脂肪和蛋白质等营养物质以及中微量元素,具有很高的资源化利用价值。目前,餐厨垃圾(此处的餐厨垃圾主要指其中的厨余垃圾,不包括废弃油脂)的主要资源化利用方式为堆肥化、饲料化以及厌氧发酵等。

3.1堆肥化

堆肥化是生物处理技术的一种,是利用微生物对餐厨垃圾中的有机质实现降解的过程。餐厨垃圾含有丰富的有机质、适量的水分、均匀的营养元素配比,十分适合微生物的生长。因此在一定的堆积状态下,餐厨垃圾中的微生物自然生长繁殖,使有机质降解最终生成稳定的富含腐肥料。

堆肥技术方法简单,工艺趋向完善,在处理城镇有机垃圾上已大规模工业化应用,然而餐厨垃圾堆肥亦存在着较大的技术难题和缺陷。首先,餐厨垃圾中含水率高、易腐。需要大量填充剂调理含水率以及特殊的填充物提高孔隙率,导致餐厨垃圾堆肥附加成本高、设备效率低;此外,高含水率影响堆温的升高,难以达到消毒灭菌以及有机物高速降解的效果;同时餐厨垃圾中盐含量较高,并在堆肥过程中有较大幅度提高,因此用餐厨垃圾制得的有机肥料不能大量使用,以防止土壤的盐化,妨碍农作物的生长;另外,餐厨垃圾的pH值较低,会对生物降解过程产生不利的影响,并产生臭气,为了达到好氧分解的效果,通常采用强制通风,其臭气的排放对环境产生一定的影响;同时餐厨垃圾中含有的大量油脂和盐分影响微生物对有机物的分解速率以及堆肥的品质。餐厨垃圾堆肥化产品存在重金属元素、持久性有机污染物累积的问题,将产品直接使用,会给环境带来负面影响。

3.2饲料化

目前利用餐厨垃圾制备饲料的方法可分为直接干燥法和生物发酵法。直接干燥法是在对餐厨垃圾进行分拣、脱水脱油等预处理后,采用湿热或干热工艺,将餐厨垃圾加热到一定温度以达到灭菌及干燥的效果,并通过后续处理获得饲料或饲料添加剂。生物发酵法是在一定的环境条件下将培养出的菌种加入餐厨垃圾中密封贮藏,利用微生物的降解作用,把餐厨垃圾中的营养物质转变为自身成长和繁殖所需的能源和物质,最终生产出由微生物自身及其蛋白分泌物组成的蛋白饲料。从营养学的角度看,餐厨垃圾营养全面且均衡,最有可能被用作动物饲料,但国内外对餐厨垃圾作为饲料制造原料还存在很大的争议,认为其产品无法满足日益增长的食品卫生安全的要求,冈此阻碍了饲料化技术的研究和实用化进程,目前对该技术的研究不多。

3.3厌氧发酵

餐厨垃圾进行厌氧发酵不仅能解决餐厨垃圾带来的环境污染问题,也能带来能源的再利用产生一定的经济效益。从发展历程看,厌氧发酵经历了3个阶段,即以回收甲烷为主的第一阶段、以发酵产氢、制备燃料乙醇为主的第二个阶段,以及以两阶段发酵产氢产甲烷为主的第三个阶段。然而现有的餐厨垃圾厌氧发酵存在反应条件苛刻、发酵周期长、产沼气率低等问题,不利于工业化应用。

3.4高温好氧发酵

利用高温耗氧发酵生物技术对餐厨废弃物进行无害化处理和资源化利用,是当今世界上公认的先进处理方法,这种方法无害化程度高,资源化效果好,对有机物含量较高的餐厨垃圾尤为适用。该工艺技术是利用高温好氧生物菌群在充分供氧的条件下将餐厨废弃物分解。其工艺温度65℃左右,处理时间约8~24 h。在该工艺温度下,大肠杆菌等致病菌、蛔虫卵等均可被杀灭,没有二次污染,完全达到无害化处理的要求,其产出物为有机生物菌肥,实现了资源化高效利用的目的。但由于普遍采用了电热、燃气、蒸汽等高品位能源的加热方法,热效率低,能耗大,故处理成本很高,导致经济上的微效益甚至负效益。国内某项目一期建成日处理200 t的餐厨废弃物处理厂,用天然气作为热源,每吨的处理成本在1000元以上。企业至今依靠政府的财政补贴维持运转,显然不是可持续发展的模式,故该技术尚未被广泛采用。

因此,探寻餐厨垃圾高效、低能耗、无二次污染的资源化处置工艺,对降低甚至消除此类废弃物产生的环境污染,使之变废为宝,同时降低处置成本、提高人民生活环境具有重要意义。

4.利用低品位能的餐厨垃圾及绿化废弃物高温好氧发酵技术

鉴于餐厨垃圾资源化处置研究尚属起步阶段以及现有处置工艺存在的弊端,在全面研究现有资源化处置技术的基础上,通过分析其各自优点及不足,探讨并研究了一种利用低品位能的餐厨垃圾及绿化废弃物混合高温好氧发酵资源化处置的工艺设备及技术。

4.1工艺原理

将绿化废弃物粉碎后作为调理剂和辅料,与餐厨垃圾混合进行高温好氧发酵处置,同时针对传统高温好氧发酵工艺高温加热耗能的弊端,采用板状重力热管技术,充分利用热管的传导原理与相变介质的快速热传递性质,以及热管优良的等温性和恒温特性,实现利用低品位能,即可满足系统的供热要求,同时可以使热源系统的热效率达到80%以上。

低品位热能来源广泛,从太阳能、空气能、风能、地热能等新能源,生物质能,工业及生活余热等均可获得,可以使餐厨垃圾等有机废弃物在60℃以上的高温条件下,得到无害化、资源化的完善处理。热管技术的利用使餐厨垃圾等有机废弃物的高温生物处理突破了能耗大的瓶颈口。

同时绿化废弃物作为高碳有机化合物,和餐厨废弃物有机结合,作为处置过程中的调理剂,不仅为餐厨垃圾处置增加了空隙率,降低了含水率,满足了最佳的碳氮比需求,同时通过高温好氧发酵生物技术,为两大类有机废弃物的资源化处置提供了出路。

4.2工艺设备

本工艺研发的设备(图1)采用多能源自动供热系统,应用超导传热的板状重力热管技术,快速实现高温等温加热,加热热管工质的热水主要来自于低品位能源利用及热泵的高效增温。对餐厨垃圾及绿化废弃物的混合物进行高温好氧发酵,反应温度为55~85℃,有机质含量为20%~90%,反应物含水率≤80%,反应pH值范围为6~9,反应物中c/N为25:1~35:1,C/P为75:1~150:1,鼓风量为0.5~5 m3/min,反应时间为12~96 h,微生物菌剂投加量为反应物总质量的0.2%~2%。反应后产出物含水率≤30%,可用做肥料、土壤改良剂以及种植土原辅料(图2)。

4.3技术优势

(1)采用多能源自动供热系统,可因地制宜选择最廉价的低品位能源(如光能、风能,地热能、生物质能、工厂余热)等;采用直接制热模式,没有热能和电能互相转换的能量损耗;多种新能源的互补、优化、集成模式,极大的提高了供热系统的能效比。

(2)采用热管技术,内置真空,具有理想的等温性,降低反应体系中加热水沸点,且加热过程无热转换,无论是汽化段或是凝结段,蒸汽的状态都是饱和的,由汽化段产生的蒸汽流向凝结段的压降几乎为零,减少能量损耗。

(3)将绿化废弃物与餐厨垃圾混合处置,提高反应物孔隙率及反应体系中氧气传输速率,同时在餐厨垃圾中富含N、P元素的同时,通过加入绿化废弃物补充反应产物中K元素,并降低餐厨垃圾中含水率及盐度,弥补传统堆肥工艺营养不全面、含盐量高、容易形成土地盐碱化等不足。

(4)具有高效杀菌灭菌功效。高温杀菌:复合微生物菌种在60℃以上的高温好氧条件下快速生长的同时,长时间高温将灭杀这些有机废弃物中的大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等病原菌及蛔虫卵等;分泌物杀菌:复合微生物菌种在快速生长的同时,分泌的一些有机酸、抗生素等有效成分,可以抑制和杀灭有机废弃物中的致病菌和虫卯;生长竞争抑制杀菌灭虫:苍蝇和蛔虫等卵变成成虫的过程中,主要依靠幼虫摄入腐烂物质中的特定成分而产生的变态激素,由于高温发酵减少腐烂物质的生成,以及高温菌产生的高氧化物质,抑制幼虫产生变态激素,从而达到消灭虫蝇的效果。

(5)加热水可反复循环利用,反应产物可同时作为发酵菌剂,能减少微生物菌剂投加量。处理周期短,产物无异味,处理过程环境污染性小。

(6)产出物既可以作为一种土壤增效剂,降解化肥、溶解土壤中被固化的营成分,增加土壤中有效养分的含量;还可作为土壤修复剂,抑制和杀死土壤中的病原菌,有效地控制和预防农作物病虫害的发生;同时由于产出物具有较高的腐殖质含量和肥效,还可以作为种植土原辅料代替其中泥炭及有机肥成分。

5.结语

篇9

中文关键词:烟气分析仪,

中图分类号:TU834文献标识码: A

Abstract (英文摘要): The structure and working principle of gas analysis system, existing problems in practicalapplications, the selection process matters needing attention

Key Words (英文关键字): Flue gas analyzer

正文:

一、前言

烧结工序是钢铁行业中的处理原料的重要环节,同时也是高耗能、高污染的典型,在烧结过程中排放的废烟气中含有:粉尘、SO2、NOX、CO、CO2、二英、HCL等污染物,烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。其特点如下:

( 1) 烟气持续温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在100~150℃左右。

( 2) 烟气含粉尘多。粉尘主要由金属、金属氧化物或不完全燃烧物质等组成。

( 3) 含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性,混合料在烧结前必须加适量的水造球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量10-25%左右。

( 4) 含有腐蚀性气体。焦炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均产生一定量的HCl、SOX、NOX 等。

( 5) CO 含量较高。

( 6) 含SO2 浓度变化较大,根据原料和燃料差异而变化, 一般在1500~5000mg/Nm3之间。

( 7) 重金属污染物。

( 8) 含二英类。目前钢铁行业的二英排放居世界第2位,仅次于垃圾焚烧行业

根据中央环境管控要求,需要针对每个钢铁企业的烧结尾排口进行全天候的监管,主要检测对象:粉尘、SO2、NOX、O2、流速、压力、温度、湿度及粉尘浓度等。

烟气分析系统主要作用:

(1)由于烧结机头除尘一般采用电除尘,风量大、温度高无法检测漏风率,通过分析O2含量可以快速有效的反映出烟道、主抽风机及电除尘的漏风问题;

(2)为国家尾排口检测和监督提供有效的证据;

(3)为后期烟气脱硫基础参数提供有效数据。

二、烧结烟气分析系统结构简述

烧结烟气分析系统由气态污染物监测系统、压力变送器、温度变送器、烟尘测定仪、流速测定仪、及数据处理单元(DAS)组成。见图1:

图1:系统构成图

非分散红外吸收(NDIR)烟气分析系统采用高温取样,高温输气和快速制冷脱水的方法,保证测量结果的准确性。高温取样探头包括进入烟道中的取样管和在烟道外的取样过滤器及其恒温控制器。

设备安装地点选在烧结烟气排放的烟囱上,安装在烟气扰流段上方。安装方式需有直管段气流分布均匀,相对湿度和粉尘颗粒较少的区域安装,如烟道是砖结构的烟道壁,取样探头及采样管必须要加热,否则在取样管中会产生冷凝,引起腐蚀和SO2的损失。因为高温过滤器上不会结水,所以加反吹以后,可延长连续工作时间达3个月以上(不需日常维护)。对于钢烟道,可以不加热,但其法兰管的材料应能与烟道进行焊接。

烟气分析仪柜图

从取样探头抽出的样气通过加热输气管线到达烟气分析系统。输气管线是自热式的,利用加热材料的居里点进行控温,当温度低于居里点时,管线为导体,通过电流加热。温度超过居里点时,管线转为绝缘体,不加热。居里点也称为恒定温度。用该方法控温可靠性高维护成本低等特点。加热管线恒定温度在140℃左右,加热管线的外套是用抗紫外线照射和耐高低温的绝热材料制成的。

系统的预处理包括:压缩机制冷器、采样泵、取样/校准/反吹电磁阀组、蠕动泵、细过滤器、流量控制器等。压缩机制冷器降温效果好,烟气分析系统采用两级制冷,第一级将温度从140℃降至室温,随后经过泵输入到第二级制冷器把温度降到4℃±0.1℃。整个过程的时间小于5秒钟。用于保证SO2没有损失。蠕动泵将冷凝水排出,收集在储液罐中,此时储液罐中的液体为稀硫酸,又较高的腐蚀性,在积液在罐体1/2时需要及时清倒。

由分析仪表中的PLC对测量/校准/反吹阀组进行控制。校准程序包括输入零气,空气,标气1,标气2等程序。在校准过程中分析仪表将测量结果与原来的储存数据进行比较,修正偏差,重新开始的测量就是修正过的数据。

分析仪系统配备温度报警,压力报警和湿度报警,对高温取样的状态,取样过滤器的堵塞和冷凝情况进行监控,与取样泵连锁,保证系统取样的准确和仪器工作的可靠性。

三、烟气分析系统性能特点

(1)系统被设计成能满足在至少90天运行而不需要非日常维修的要求。(非日常维修是指在烟气分析系统系统运行和维护手册中常规部分没有要求的任何维修活动)。

(2)烟气分析系统提供90%以上的数据可利用率。烟气分析系统数据可用率的计算是基于烟气分析系统运行并收集数据的时间,扣除烟气分析系统任何部件不能投运的时间。

(3)烟气分析系统中分析仪器具有自我诊断功能。这些诊断功能包括检测源和探头的失效、超出量程情况和没有足够的采样流量的能力,并具有主要仪器部件故障警报功能。

(4)烟气分析系统的数据采集和处理系统(DAS)具有数据存储、处理、识别无效数据等功能。能够控制烟气分析系统的日常运行,包括:自动校正循环,自动反吹采样系统过滤器和探头,提供认证测试和检查所需资料,全部打印出测量的排放物成份及浓度数据。烟气分析系统可与企业DCS系统连接并在控制室中进行监测。

四、国内外常见烟气分析系统在烧结工序中的应用

1、烟气系统分类及运行方式

紫外吸收及紫外荧光法;运行方式:定比例稀释抽取式

非分散红外吸收(NDIR);运行方式:伴热直接抽取式

紫外差分(DOAS);运行方式:现场直插式

2、烧结烟气分析系统各类分析仪优缺点

1)紫外荧光法优点:系统中,省去了样气伴热管线、除水单元等组件,系统组成较为简单原理不存在水汽和被测组份的交叉影响;缺点:稀释采样探头直接影响整套系统的使用效果稀释探头是几乎不能修理的,一旦出现问题,就只能更换稀释法需要连续使用稀释气体,要经常更换吸附剂,一定时间后还要更新探头,所以,运行费用较高。系统对复杂现场工况的适应性较差,特别是高流速高粉尘的工况从实际效果看,该方法并不符合国内环保监测的实际情况。市场占有率非常低;

2)非分散红外吸收(NDIR)优点:系统日常运行费用比稀释系统低分析主机采用模块化设计,可实现单表的多组份分析。配套水汽分析组件或滤波气室,有效解决水汽和被测组份的交叉影响。系统的适应性强,可广泛应用于大部分场合的点源在线监测;缺点:辅助系统的除尘、除水效果要求及长期运行稳定性将直接影响分析仪的准确性和使用寿命,原厂辅助系统的品质能有保障系统集成的技术门槛低,国内集成厂家较多,品质良莠不齐;

3)紫外差分(DOAS)优点:响应时间极短,系统精度/重复性等技术指标优秀;可实现标况值的直接换算,可应用在相对恶劣的工况条件下,对各种环境的适用性强,无须配套标气和零气,日常运行费用最低,日常维护量最低;缺点:初投资较高,设备长期接触高温高粉尘易老化;

3、各类分析仪适用性分析

1)紫外荧光法用于低含量气体组份的检测,主要应用于大气监测。由于该方法的检测上限很低,所以在点源排放监测中必须采用定比例稀释方法将样气中被检测组份的含量降低,检测后再进行定比例放大。该分析方式在美国使用较为普遍,如现场工况稳定(粉尘含量保持低水平)、采样系统可靠的前提下,可以保证正常使用。适合应用在排放连续稳定(气态污染物含量低且波动小)、粉尘含量低的点源。

2)非分散红外吸收(NDIR)可靠耐用的分析方式,符合我国电厂脱硫的实际情况,同时也是被国家环保总局认可的主要分析方式。对现场工况(温度、粉尘含量等)的突变有很强的适应能力。

3)紫外差分(DOAS)最新的在线气体分析形式,具有响应时间短、系统精度高、安装维护方便、运行成本低等优势。适用于各种工况恶劣的场合。

篇10

本书内容包括水化学与水资源、水污染与水安全、水中污染物、水污染危害、城市用水与给水、特种水处理技术、常规水处理工艺的局限性及其强化技术等,共含有600余条问答。

目录

目 录

第1章水化学与水资源

一、水与水化学组成

1.1 水的含义是什么?

1.2 水具有什么样的分子结构?

1.3 水的化学成分有哪些?

1.4 水的纯度类型有哪些?

7.3 饮用水常规处理包括哪些单元过程? (2

1.5 典型的地表水和地下水的组成如何?

1.6 水有哪些特性?其意义如何?

1.7 水化学的基本内容和意义有哪些?

1.10 自然界中水的容量组成及其分布如何?

二、水循环与水量平衡

1.8 自然界水循环指什么?

1.9 什么是水的社会循环?

1.11 自然界中水循环和水量平衡如何?

1.12水循环中最活跃和相对不活跃的要素有哪些?

三、水储量与水资源

1.13全球水的总储量为多少?

1.14全球的冰储水量为多少?

1.15全世界湖泊的储水量为多少?

1.16水资源含义是什么?

1.17水资源是如何分类的?

1.18天然水资源分为几类?

1.19世界水资源分布如何?

1.20水资源有哪些特性?

1.21什么是区域或流域水资源?

1.22如何选择供水水源?

1.24世界淡水资源供需状况如何?

1.23全世界水资源开发利用状况如何?

1.25我国水资源量为多少?

1.26我国水资源有哪些特点?

1.27我国地表水资源量为多少?

1.28我国湖泊储水量为多少?

1.29我国冰川储水量为多少?

1.30我国地下水资源量为多少?

1.31我国淡水资源供需情况如何?

四、雨雪水

1.32天然雨水化学成分如何?

1.33雨雪水主要成分及其含量如何?

1.34城区雨水利用的含义及作用如何?

五、地下水

1.35地下水有哪些主要的类型?

1.36地下水有哪些主要的特征?

1.37地下水资源量分类关系如何?

1.38地下水资源量之间的关系如何?

1.39地下水补给量、储存量、排泄开采量的含义是什么?

1.41海水的组成如何?

六、海水

1.40我国地下水超采状况如何?

1.42海水的利用如何?

2.2 水污染有哪些类型?

第2章水污染与水安全

一、水体污染

2.1 何谓水体污染?

2.3 水污染源与污染途径有哪些?

2.4 什么是工业废水污染?

2.5 什么是生活污水污染?

2.6 什么是农业排污液污染?

2.7 什么是垃圾渗滤液污染?

2.9 什么是富营养化污染?

2.8 什么是大气降水污染?

2.10水中有哪些含磷化合物?

2.11什么是底质污染?

2.12河流底质元素含量有何变化?

2.13水生生物对金属的富集系数为多少?

2.14什么是悬浮颗粒物和沉积物?

2.15什么是有机污染水胶体?

2.17国外水污染状况如何?

2.16什么是管网水污染?

2.18中国水污染状况如何?

2.19中国十大流域片污染状况如何?

2.20中国水体有机污染状况如何?

2.21 中国地表水和饮用水有机污染状况如何?

2.22北京水污染状况如何?

2.23河流地表水污染特征有哪些?

2.24水库、湖泊地表水污染特征有哪些?

2.25地下水污染特征有哪些?

2.26城市污染有哪些特点?

2.27饮用水面临哪些挑战?

2.28我国水的利用率低吗?

2.29水污染有哪些危害?

2.30水中的杂质对水质有什么影响?

二、水安全

2.31世界水资源安全性如何?

2.32中国水资源安全性如何?

2.33中国水资源安全问题的诱因有哪些?

2.34什么是水危机?

2.35什么是水贫困?

2.36什么是“淡水难民”?

3.1 水中有哪些天然有机物?

第3章水中污染物

一、腐殖质与腐殖酸、富里酸

3.2 腐殖质的组成如何?

3.3 腐殖质有哪些主要性质?

3.5 腐殖质的氯消毒副产物生成量为多少?

3.4 腐殖质与金属离子螯合能力如何?

3.6 腐殖质与其他污染物的关系如何?

3.7 如何分离腐殖质中的胡敏酸和富里酸?

3.8 什么是腐殖酸和富里酸?

3.9 腐殖酸与富里酸的性质有哪些不同?

二、藻类与藻毒素

3.10什么是藻类?

3.11什么是藻类有机物及藻类毒素?

3.12藻类致臭吗?

三、有毒有机污染物

3.13什么是有毒有机污染物?

3.14邻苯二甲酸酯类有哪些毒性?

3.15苯并[a]芘有哪些毒性?

3.16多环芳烃有哪些来源与毒性?

四、二恶英类

3.17二恶英类有哪些物理化学性质?

3.18二恶英类的毒性如何?

3.19二恶英类的来源如何?

3.20水中二恶英类来源如何?

3.21 垃圾焚烧系统中二恶英类形成机理与影响因素有哪些?

3.22二恶英类在水环境中的形态如何?

3.23二恶英类在食物链中如何迁移?

3.24一些国家对二恶英类的健康风险评价标准为多少?

3.25饮用水消毒副产物的前体物是什么?

五、消毒副产物

3.26消毒副产物包括哪些化合物?

3.27氯化消毒副产物对人体健康有哪些影响

3.28用何种公式预测消毒副产物?

3.29 目前氯消毒副产物卤乙酸共包括多少种有关化合物?

3.30卤乙酸在饮用水中的含量水平如何?

3.31 一氯乙酸有哪些主要的物化性质?毒性如何?

3.32一溴乙酸有哪些主要的物化性质?毒性如何?

3.33美国“水中优先控制污染物”包括多少种污染物?

3.34美国环保局重点控制的水环境污染物有多少?

六、水中优先控制污染物

3.35 中国“水中优先控制污染物”包括哪些污染物?

3.36我国推荐的环境管理中重点化学物质有多少?

七、有机物污染综合指标

3.37有机物污染综合指标有哪些?

3.38什么是耗氧量?其物理化学意义如何?

3.39耗氧量与水质之间的关系如何?

3.40耗氧量与其他水中有机物替代水质指标的关系如何?

3.41水的耗氧量与水的致突变性有何关系?

3.42如何用标准曲线扣除法测定化学需氧量?

3.43 AOC的定义是什么?研究AOC的意义何在?

3.44 AOC在水源水、进厂水和水处理过程中有哪些变化?

3.45 AOC在给水管网中变化趋势如何?

3.46氯消毒剂对水中AOC有什么影响?

3.48臭氧氧化对水中AOC有什么影响?

3.49水中AOC对三卤甲烷生成有何影响?

3.47氯胺消毒剂对水中AOC有什么影响?

3.50水中AOC对卤乙酸生成有何影响?

3.51什么是AOC试验?有哪些应用?

3.52 BDOC的定义是什么?研究BDOC的意义何在?

3.53用BDOC含量能判断水中有机物的可生化性吗?

3.54我国典型水厂饮用水中AOC和BDOC浓度水平如何?

3.55饮用水中AOC占BDOC的比例约为多少?

3.56饮用水中不同性质有机物的相互关系如何?

第4章水污染危害

一、水介病原微生物的危害

4.1 什么是饮用水水质的微生物风险?

4.2 水中微生物有哪些?

4.3 水介病原微生物有哪些危害?

4.4 什么是病原性大肠杆菌?有哪些危害?

4.6 沙门氏伤寒杆菌有哪些危害?

4.5 0-157大肠杆菌有哪些特点与危害?

4.7 伤寒和副伤寒杆菌有哪些危害?

4.8 小肠结肠炎耶尔森氏菌有何危害?

4.10绿脓菌有何危害?

4.11霍乱弧菌有何危害?

4.9 痢疾杆菌有哪些危害?

4.12军团菌有何危害?

4.13黄曲霉素有哪些特点与危害?

4.14病毒有哪些特点与危害?

4.15肝炎病毒有哪些危害?传染途径是什么?

4.17赤痢阿米巴原虫有哪些特点与危害?

4.16环孢子虫有哪些特点与危害?

4.18贾第鞭毛虫及其孢囊有哪些特点?

4.19贾第鞭毛虫及其孢囊有哪些危害?

4.20隐孢子虫及其卵囊有哪些特点与危害?

4.21隐孢子虫病爆发概况如何?

4.22用什么方法检测隐孢子虫卵囊?

二、管网微生物与二次污染

4.23管网菌类包括哪些菌属?

4.24配水管网一般含有哪些微生物?

4.25管网菌类生长繁殖的原因与危害有哪些?

4.26影响管网细菌繁殖的因素有哪些?

4.27配水管网中细菌生长的类型有几种?细菌在管壁上附着

生长占优势的原因有哪些?

4.28何渭管垢?管垢是如何产生的?管垢有什么特点

与危害?

4.29铁管中腐蚀坑和腐蚀瘤是如何形成的?

4.30三卤甲烷在典型配水管网中的变化特点如何?

4.31 卤乙酸在典型配水管网中的变化特点如何?

4.32管网水介传染疾病的状况如何?

4.33饮用水生物稳定性的概念是什么?

4.34 AOC和BDOC与饮用水生物稳定性的关系如何?

4.35有关AOC和BDOC与饮用水生物稳定性

之间关系的研究课题有哪些?

4.36饮用水氯消毒、消毒副产物和生物稳定性

之间有何关系?

4.37如何在住宅设计中防止水质二次污染?

4.38什么是生物稳定饮用水?

三、环境激素类污染物及其危害

4.39什么是内分泌干扰物质和环境激素类污染物?

4.40什么是环境内分泌干扰物?

4.41 内分泌干扰物质有哪些?

4.42何谓内分泌干扰?有哪些危害?

4.43化学污染物对内分泌系统产生哪些干扰作用?环境

激素类污染物分为几类?

4.44 日本水环境中有哪些环境激素类污染物?

4.45日本在自来水中发现的环境激素类污染物有哪些?

4.46环境激素类污染物对动物内分泌系统有哪些扰乱效应?

4.47水中有哪些重金属类环境激素污染物?对人体健康

有哪些影响?

4.48什么是饮用水水质的化学物风险?

四、“三致”污染物与饮用水化学风险

4.49什么是化学性毒物?有哪些类型与危害?

4.50多氯二苯并对二恶英类有哪些毒性?

4.51 多氯二苯并呋喃有哪些毒性?

4.52硝酸盐、亚硝酸盐和亚硝胺类有哪些危害?

4.53何谓“三致”污染物?自来水中有哪些“三致”污染物?

4.54什么是瘤、肿瘤和癌?

4.55突变与癌变有何关系?

4.56何谓致突变性?有哪些特点?

4.57突变类型与危害有哪些?

4.58什么是Ames试验?有何特点与应用

4.59何谓致畸性?有哪些类型与危害?

4.60金属类环境毒物及其毒性有哪些?

4.61金属铅毒物有哪些危害?

4.62含汞化合物有哪些毒性与危害?

4.63金属镉毒物有哪些危害?

4.64什么是生物地球化学性疾病?

4.65地方性甲状腺肿的病因是什么?

4.66地方性氟中毒有哪些危害?

4.67砷毒物有哪些危害?

5.2 城市水资源有哪些基本特征?

一、城市水资源

第5章城市用水与供水

5.1 何谓城市水资源?

5.3 城市水源有几种类型?有哪些特征?

5.4 城市水源的选择原则有哪些?

5.6 我国城市水资源开发利用状况如何?

5.5 城市给水水源保护的意义何在?

5.7 我国城市水资源存在的主要问题有哪些?

二、城市用水量及取水量

5.8 城市用水量组成如何?

5.9 我国城市居民用水状况如何?

5.10城市人均用水量为多少?

5.11我国人均城市生活用水量结构如何?

5.12我国用水指标如何?

5.14我国城市生活用水状况如何?

5.13 2010年我国城市生活用水定额为多少?

5.15何谓取水量?我国取水量为多少?

5.16国内外城市生活和工业取水量为多少?

三、城市供水

5.17什么是城市供水?

5.18何谓供水量?我国供水量为多少?

5.19我国城市供水事业发展状况如何?

5.21 什么是集中式供水?有哪些特点与要求?

5.20什么是城市公共供水和自建设施供水?

能力为多少?

5.23何谓现状供水工程能力?我国的现状供水工程

5.22什么是分散式供水?

5.26什么是统一给水系统?

5.27什么是分区给水系统?

5.28什么是分压给水系统?

5.25城市给水系统主要有几种?

5.24什么是给水系统?

四、城市给水系统

5.30给水系统分类如何?

5.29什么是分质给水系统?

5.31给水系统组成如何?

五、城市用水方针与生活节水

5.32我国解决城市用水的方针是什么?

5.33何谓节水?节水的重要意义有哪些?

5.34我国城镇生活节水目标是什么?

5.35 自来水漏损考核指标有几种?我国自来水漏损

控制指标为多少?

5.36何谓给水系统的漏水量?漏水因素有哪些?

5.37什么是水市场?

六、自来水厂与污水回用于自来水

5.38烧杯实验的优化设计在饮用水处理中的应用如何?

5.39自来水厂生产废水如何回用?

5.40城市污水回用于饮用水有几种类型?

第6章特种水处理技术

一、富营养化原水净化处理工艺

6.1 如何选择富营养化原水净化工艺?

6.2 如何处理微污染富营养化水源水?

6.3 高铁酸盐预氧化、絮凝除藻的效果如何?

6.5 含藻类和/或藻毒素的原水净化工艺流程有哪些?

6.4 生化工程的延伸效应对富营养化水库有生物修复作用吗?

6.6 除铁和去锰净水工艺流程有哪些?

二、除铁去锰净水处理工艺

6.7 常用除铁去锰工艺有哪些?

6.8 生物氧化除锰工艺有何特点?

6.9 接触氧化除锰工艺有何特点?

6.10接触催化氧化除铁工艺有何特点?

6.11 生物氧化除铁工艺有何效果?

6.12空气自然氧化除铁工艺有何特点?

三、除铝降浊防垢净水工艺

6.13饮用水过滤如何除铝?

6.15高浊度水净化处理流程有哪些?

6.14 自来水中残余铝去除过程的影响因素有哪些?

6.16水的磁处理能防垢与除垢吗?

四、除氟去臭脱硝酸盐净水工艺

6.17饮用水用沸石除氟的效果如何?

6.18从饮用水源中去除和破坏硝酸盐能实现零排污吗?

6.19阴离子交换树脂法去除饮用水中硝酸盐的效果如何?

6.20 H2O2氧化法去除水体中亚硝酸盐和氨的效果如何?

6.21 如何降低配水系统和储水系统中硝酸盐和

亚硝酸盐的形成?

6.22除臭技术有哪些?

五、去除水中腐殖质和消毒副产物的净水工艺

6.23如何去除水中有机物?

6.24饮用水中天然有机物有哪些危害?如何去除?

6.25活性炭多维电极法去除水中溶解态腐殖酸的效果如何?

6.26如何控制与去除消毒副产物?

6.27饮用水处理单元对三卤甲烷的去除效果如何?

6.28饮用水处理单元对卤乙酸的去除效果如何?

6.29如何控制饮用水的有机物污染?

六、去除水中微生物与控制管网水二次污染工艺

6.30如何去除水中病原原生动物?

6.31 臭氧对水中肺炎性军团杆菌的失活作用如何?

6.32控制和防止管网二次污染的主要技术措施有哪些?

7.1 饮用水处理技术发展史如何?

第7章常规水处理工艺的局限性及其强化技术

一、常规水处理技术

7.2 什么是饮用水常规水处理工艺?

7.4 常规水处理工艺除污染特性如何?

二、常规水处理工艺的局限性

7.5 常规水处理工艺有哪些局限性?

7.6 藻类与常规水处理工艺的关系如何?

三、强化常规水处理工艺

7.7 如何改造常规净水工艺?

7.9 强化常规水处理工艺能降低水的致突变率吗?

7.8 强化常规水处理工艺去除水中有机物的效果如何?

四、强化混凝与过滤技术

7.10对“混凝”的新释义是什么?

7.11 给水处理中混凝设施有哪些进展?

7.12我国有机高分子絮凝剂的开发与应用状况如何?

7.13聚合硅酸铝铁的絮凝效果如何?

7.14硫酸铝去除给水中腐殖酸的影响因素有哪些?

7.15无机复合型高效净水剂的净水性能如何?

7.16高锰酸钾复剂对给水处理中混凝有强化效应吗?

7.17 自动投矾-微絮两级陶粒直接过滤工艺的净水效果如何?

7.18如何选择饮用水处理工艺?

7.19微污染原水的处理技术有哪些?

五、饮用水处理工艺的选择与最佳可行技术

7.20微污染原水处理技术的评价结果如何?

7.21什么是最佳可行技术?

第8章活性炭吸附处理技术

一、活性炭类型、制造、再生与性能指标

8.1 活性炭具有何种孔隙结构?

8.2 活性炭是如何分类的?

8.3 活性炭制造工艺有哪些?

8.4 活性炭脱附方法有哪些?

8.5 活性炭生物再生法的原理是什么?

8.6 活性炭超临界萃取再生法原理及其特点有哪些?

8.7 活性炭湿式氧化再生法有哪些特点与应用?

8.8 我国活性炭产地与规格有哪些?

8.9 我国木质活性炭质量指标有哪些?

8.10美国与我国的活性炭性能对比如何?

8.11 日本活性炭质量指标有哪些?

8.12活性炭吸附分为几种类型?

8.13什么是吸附等温线?

8.14活性炭吸附法有哪些特点?

8.15活性炭吸附床层类型及特点有哪些?

8.16粉状活性炭和粒状活性炭有哪些优缺点?

8.17水处理炭有哪些应用?

8.18如何选择粉状活性炭?

二、粉状活性炭的选择与应用

8.19粉状活性炭应用技术的关键是什么?

8.20粉状活性炭投加点是如何选择的?

8.21 日本水厂PAC处理装置流程及其改进如何?

8.22什么是罕柏技术?

8.23什么是PDF技术?

8.24曝气/活性炭组合工艺处理效果如何?

8.25粉状活性炭去除饮用水中臭味的效果如何?

8.26絮凝-吸附法去除微污染水中三卤甲烷生成潜力的

效果如何?

8.28混凝-粉末炭-超滤技术处理长江原水的效果如何?

8.27粉状活性炭脱除三卤甲烷的效果如何?

三、粒状活性炭的选择与应用

8.29如何选择粒状活性炭?

8.30粒状活性炭吸附塔(池)有几种类型?

8.31粒状活性炭吸附池设计参数有哪些?

8.32粒状活性炭有几种使用方式?

8.33活性炭滤床有几种通水方式?

8.34活性炭处理流程有哪些?

8.35活性炭/砂滤组合工艺处理效果如何?

8.36沸石/活性炭组合工艺处理微污染原水的效果如何?

8.37活性炭/超滤组合工艺深度处理饮用水的效果如何?

8.39活性炭对卤乙酸的吸附特点有哪些?

8.38活性炭吸附脱除UV254、CODmn和金属离子的效果如何?

8.40活性炭除余氯的半脱氯值之意义何在?

8.41活性炭脱除水中余氯的效果如何?

8.42国外粒状活性炭水处理厂运行状况如何?

8.43美国粒状活性炭净水装置概况如何?

8.44 日本典型粒状活性炭净水装置有何特点?

8.45英国、芬兰和德国典型GAC净水装置运行状况如何?

8.46中国水处理厂利用粒状活性炭的情况如何?

8.47中国典型GAC净水装置运转状况如何?

8.48不锈钢活性炭滤器如何防腐?

9.1 什么叫碳纤维和活性碳纤维处理?其特点和应用如何?

一、碳纤维需求量与制造方法

第9章活性碳纤维与生物碳纤维处理技术

9.2 世界碳纤维需求量有多少?

9.3 用什么方法制造聚丙烯腈基碳纤维?

9.4 用什么方法制造沥青基碳纤维?

9.5 碳纤维能否用于加固预应力圆形水池?

二、活性碳纤维制法与特性

9.6 什么是活性碳纤维和纤维状活性炭?

9.7 活性碳纤维有几种类型?

9.8 活性碳纤维孔径分布如何?

9.9 活性碳纤维有哪些性质?

9.10用什么方法制备PAN基活性碳纤维?

9.11 PAN基活性碳纤维平衡吸附量如何?

9.12用什么方法制造沥青基活性碳纤维?

9.13沥青基活性碳纤维如何生产深加工产品?

9.14用什么方法制造酚醛基活性碳纤维?

9.15用什么方法制造粘胶基活性碳纤维?

三、活性碳纤维的应用

9.16活性碳纤维深加工制品有哪些应用?

9.17国产活性碳纤维滤芯的性能如何?

9.18活性碳纤维除臭效果如何?

9.21 活性碳纤维处理三氯乙烯的效果如何?

9.20活性碳纤维除氯性能如何?

9.19活性碳纤维处理三氯甲烷的效果如何?

9.22活性碳纤维脱除水中含氯化合物的装置处理效果如何?

9.23添加铝、铁、镁、钙等活性碳纤维除氯效果如何?

9.24活性碳纤维去除水中微污染物氯苯类的效果如何?

9.25改性聚丙烯腈纤维对铅镉汞离子的吸附性能如何?

9.26载银型抗菌性活性碳纤维如何制备?

9.27载银活性碳纤维的净水效果如何?

9.28载银活性碳纤维毡灭菌效果如何?

9.32什么叫碳纤维生物膜?

9.30什么是生物碳纤维?

9.31生物碳纤维分为几类?

四、生物碳纤维性能与应用

9.29活性碳纤维处理水中放射性物质的效果如何?

9.33碳纤维生物膜的性能如何?

9.34什么叫碳纤维微生物固定化?

9.35碳纤维生物膜处理河水的效果如何?

9.36碳纤维生物膜去除水中重金属的效果如何?

9.37用臭氧/碳纤维生物膜组合法处理池塘水的效果如何?

9.38用臭氧和碳纤维生物膜处理浅池水的效果如何?

第10章臭氧/(生物)活性炭处理技术

一、生物活性炭与臭氧/生物膜处理工艺

10.1何谓生物活性炭?

10.2生物活性炭滤池宜用何种反冲洗方式?

10.3臭氧/生物膜过滤工艺去除水中有机污染物的效果如何?

二、臭氧/(生物)活性炭处理工艺与设备

10.4什么是臭氧/(生物)活性炭法?

10.5臭氧/活性炭组合工艺包括哪些设备?

10.6臭氧/生物活性炭技术处理效果优于普通生物

活性炭技术吗?

10.7臭氧/活性炭组合流程有哪些改进?…………………………(30())10.8臭氧/生物活性炭法处理高氨氮原水的效果如何?

三、国外臭氧/活性炭处理装置的特点

10.9 德国多奈水厂臭氧/活性炭装置有哪些特点?

10.10法国巴黎水厂臭氧/活性炭装置有哪些特点?

10.11德国、意大利和荷兰水厂臭氧/活性炭装置有哪些特点?

10.12瑞士Lenng水厂运行状况如何?

10.13法国巴黎Orly水厂运行状况如何?

10.14 日本柴岛净水厂采用何种深度水处理工艺?

四、我国臭氧/活性炭处理装置的特点

10.15大庆石化总厂水厂臭氧/活性炭装置有哪些特点?

运行状况如何?

10.16工程菌与生物活性炭有何关系?

10.17前郭炼油厂臭氧/活性炭净水装置有哪些特点?

运行状况如何?

10.18前郭炼油厂饮用水深度处理装置有哪些改进?

运行状况如何?

10.19北京燕山石化公司臭氧/活性炭净水装置有哪些特点?

五、活性炭/膜法组合工艺

10.20臭氧-生物活性炭-膜法处理自来水的效果如何?

10.21 粉状活性炭/膜生物反应器(PAC/MBR)组合工艺处理微污染水源水的效果如何?

第11章臭氧氧化处理技术

一、高级氧化技术

11.1 什么是高级氧化技术?处理效果如何?

11.2 什么是过氧化氢氧化处理?

11.3 什么是高锰酸钾氧化处理?

二、臭氧氧化技术特点与反应机理

11.4 何谓臭氧?其氧化能力如何?

11.5 臭氧氧化机理是什么?

11.6 水中臭氧分解机理是什么?

11.7 什么叫臭氧处理?其应用如何?

11.8 臭氧氧化法有哪些特点?

11.9 臭氧氧化效果如何?

11.10 自来水厂中臭氧浓度如何监控与检测?

三、臭氧氧化法类型

11.11臭氧氧化系统有哪些类型?

11.12何谓臭氧化预处理?应用效果如何?

11.13预臭氧化技术有哪些进展?

11.14何谓臭氧化中间处理?应用效果如何?

11.15臭氧氧化去除有毒有机物的效果如何?

四、臭氧氧化法应用与处理效果

11.16臭氧氧化去除致突变前体物的效果如何?

11.17臭氧氧化处理水中天然有机物的效果如何?

11.18臭氧氧化去除消毒副产物的效果如何?

11.19臭氧杀灭微生物的效果如何?

11.20臭氧氧化有哪些副产物?

11.21臭氧消毒副产物的控制与去除方法有哪些?

11.22催化臭氧氧化法机理及应用如何?

11.23臭氧氧化催化剂有哪些?应用效果如何?

11.24催化臭氧氧化法去除水中氯乙酸的效果如何?

11.25催化臭氧化吸附技术去除难降解污染物的效果如何?

11.26臭氧/过氧化氢组合法工艺原理是什么?有哪些特点?

五、臭氧氧化法组合工艺及其应用

11.27臭氧/过氧化氢组合法有哪些应用?

11.28臭氧/紫外光组合技术发展状况如何?有什么特点?

11.29臭氧/紫外光组合过程反应机理是什么?

11.30臭氧/紫外光组合法有哪些应用?

11.31臭氧/紫外光组合法的影响因素有哪些?

11.32什么是臭氧/放射线组合法?应用效果如何?

11.33超声能强化臭氧氧化能力吗?

一、光化学法特点,技术原理与反应机理

12.1 什么叫光化学处理?其特点和应用如何?

第12章光化学处理技术

12.2 什么是光化学反应?

12.3 什么是光化学氧化?

12.4 光化学氧化技术发展史如何?

12.5 光催化氧化技术在饮用水深度净化中的应用

前景如何?

12.6 光催化氧化技术面临的课题有哪些?

12.7 光化学原理是什么?

12.8 光催化反应的机理是什么?

12.9 羟基自由基反应速度常数为多少?

12.10体相半导体TiO2光催化机理是什么?

12.11光催化剂TiO2作用机理是什么?

12.12Ti02薄膜自净机理是什么?

12.13有机物光催化氧化机理是什么?

12.14无机物光催化氧化机理是什么?

二、光催化剂、反应器与光源

12.15光催化反应器有几种?

12.16固定型光催化反应器有几种?

12.17太阳能光反应器有几种?各有哪些优缺点?

12.18光催化反应光源有几种?各有哪些特点?

12.19二氧化钛光催化剂有哪些特性?

12.20P-25型TiO2光催化剂的性质有哪些?

12.21纳米级TiO2光催化剂的制法与特点有哪些?

12.22悬浮型光催化剂有几种类型?有哪些特点?

12.23光催化剂固载方法有哪些特点?

12.24光催化剂具有什么样的结构?

12.25影响光催化氧化过程的因素有哪些?

三、光催化氧化组合工艺及其净水效果

12.26光催化氧化有哪些组合工艺?

12.27何谓光助芬顿法?

12.28 UV/Fenton法有哪些应用?

12.29紫外光/臭氧组合处理技术对饮用水杀菌及

除微污染的效果如何?

12.30活性炭吸附/光催化氧化组合工艺的净水效果如何?

12.31 饮用水与矿化水溶液的磁光协同处理效果如何?

12.33光催化降解水中的有机污染物有多少种?

四、光化学处理技术的应用

12.32过氧化氢/紫外光组合法有哪些应用?

12.34光化学降解有机污染物的效果如何?

12.35地下水有机氯化合物光化学降解的效果如何?

12.36光化学降解DBPs前体物的效果如何?

12.37光催化降解消毒副产物(DBPs)的效果如何?

12.38光催化降解三氯甲烷的效果如何?

12.39光化学法去除余氯的效果如何?

12.40光催化降解有机氯化合物的效果如何?

12.41光催化降解二恶英类的效果如何?

12.42光催化降解环境荷尔蒙的效果如何?

12.43什么是光化学法消毒?

12.44光催化氧化法消毒的效果如何?

12.45光催化氧化杀菌的效果如何?

12.46光催化氧化NADH的效果如何?

12.47光化学法除铁的效果如何?

第13章生物处理技术

一、微生物与生化处理法分类

13.1 什么是微生物和生化处理法?

13.2 生化处理法分类如何?

13.3 生化技术发展前景如何?

二、生化净水机理

13.4 何谓生物膜与生物相?有哪些作用及特点?

与净水效果的关系如何?

13.5 填料生物膜上有哪些优势生物种类与群落?

13.6 生物膜有几种运行方式?有哪些特点?

13.7 什么是固定化细胞技术?

13.8 什么是基因工程菌?

13.9 生物滤池具有何种净化机理?

13.10生物膜净化机理如何?

13.11 什么是微生物的新陈代谢?在水处理中有何实用意义?

三、生物预处理技术

13.12什么是生物预处理?有哪些净水作用?

13.13生物预处理有哪些作用与特点?

13.14生物陶粒滤池预处理净水效果如何?

13.15微污染原水生物预处理选择哪些填料更合适?

13.16水源水生物预处理除氨的效果如何?影响因素有哪些?

13.17生物预处理除色度的效果如何?

四、生化处理工艺与技术特点

13.18什么是普通生物过滤法?有哪些特点?

13.19什么是塔式生物滤池法?有哪些特点?

13.20什么是生物转盘法?有哪些特点?

13.21什么是生物流化床法?有哪些特点?

13.22什么是生物接触氧化法?有哪些特点?

13.23生物接触氧化法有几种类型?净水效果如何?

13.24源水生物接触氧化处理技术进展状况如何?

13.26陶粒填料生物接触氧化有哪些特点?净水效果如何?

13.25如何优选生物填料?

13.27生物活性滤池中微生物生长情况如何?

13.28生物活性炭滤池上向流和下向流运行效果有何不同?

13.29微污染水处理中生物过滤形式及其影响因素有哪些?

13.30生物活性滤池技术发展前景如何?

13.31 土地处理法去除污染物的效果如何?

13.32微污染水生物处理的效果如何?

13.33微生物能处理生物难降解有机物吗?

13.34生物陶粒滤池除油污的效果如何?

五、生化法组合工艺与净水效果

13.35生物处理/常规水处理组合工艺的效果如何?

13.36混凝沉淀/生物处理效果如何?

13.37生物处理/深度水处理组合工艺流程有哪些?

13.38水处理单元之间有互补性吗?

13.39生物陶粒滤池与改善水质的关系如何?

第14章膜法处理技术

一、膜法类型、特点与发展水平

14.1 什么是膜分离法?

14.2 典型的膜分离过程的特点有哪些?

14.3 用于水处理的膜分离法主要有几种?

14.4 国外膜净化水技术水平如何?

14.5 净化水的膜滤法发展状况如何?

14.6 膜技术的研究发展方向有哪些?

14.7 微滤技术处理地表原水的发展现状如何?

二、各种膜分离法的特点与应用

14.8 微滤分离机理及净水特点是什么?

14.9 何谓纳滤膜?

14.10影响纳滤膜污染的主要因素有哪些?

14.11 纳滤净化地下水的效果如何?

14.12巴黎纳滤水厂净水效果如何?

14.13纳滤水样Ames试验结果如何?

14.14纳滤法处理饮用水的效果如何?

14.15超滤净化河水的效果如何?

14.17 KDF过滤介质在反渗透预处理中的应用效果如何?

14.16反渗透净化苦咸水的效果如何?

14.18反渗透组合工艺去除自来水中重金属和

放射性核素的效果如何?

14.19电渗析与反渗透技术发展状况如何?

14.20我国大钦岛电渗析苦咸水淡化工程运行情况如何?

三、膜法组合工艺

14.21膜法与絮凝、过滤组合工艺有哪些特点?

14.22膜法与混凝、活性炭组合工艺净水效果如何?

14.23膜法、臭氧和活性炭组合工艺有哪些应用?

四、膜法及膜生物法的应用与净水效果

14.24压力驱动膜过程在饮用水处理中有哪些应用?

14.25膜技术用于饮用水处理会有哪些难度?

14.26膜技术生产优质饮用水的特点有哪些?

14.27砂滤反冲洗水膜分离的效果如何?

14.28不对称氧化铝膜净化饮用水的效果如何?

14.29 日本饮用水的膜滤处理工艺及净水效果如何?

14.30膜过滤工艺去除水中有机物的效果如何?

14.31膜过滤技术能去除饮用水中哪些微生物?

14.32什么是Zee Weed膜滤法?

14.33 Zenon公司Zee Weed膜技术有哪些应用与特点?

14.34加拿大Zee Weed膜净化水厂运转情况如何?

14.35什么是膜生物处理法?有哪些应用?

15.1 什么是消毒?什么是灭菌?消毒目的有哪些?

15.2 消毒技术发展史如何?

第15章 饮用水消毒技术

一、消毒原理方法及其技术发展

15.3 饮用水消毒技术发展状况如何?

15.4 消毒方法有哪些?

15.5 消毒机理是什么?

15.6 氯和二氧化氯消毒机理是什么?其副产物有哪些?

15.7 氯化消毒与酶系统有何关系?

二、饮用水消毒技术及其特点

15.8 什么是折点氯化消毒法?

如何确定的?

15.9 在饮用水处理中有哪些消毒点?加氯点是

15.10加氯点对消毒副产物有何影响?

15.11何谓加氯量、需氯量、余氯量、有效氯、游离性氯和

化合性氯?什么是加氯量曲线?

15.12加氯厂或加氯间一般使用哪些加氯设备?

15.13液氯钢瓶在运输、贮存和使用过程中有哪些安全注意事项?

15.14加氯系统漏氯时应如何查找?

15.15加氯操作时应注意哪些安全事项?

15.16为什么在加氯过程中不宜将氯瓶内的液氯都用光?

15.17在加氯过程中为什么向氯瓶上喷淋水?

15.18影响氯系消毒效果的因素有哪些?

15.19什么是氯胺消毒法?

15.20氯和氯胺消毒对消毒副产物生成有何影响?

15.21什么是二氧化氯氧化处理?

15.22二氧化氯取代液氯消毒剂的可行性如何?

15.23 Cl02消毒剂有几种制品?其应用如何?

15.24加拿大Laval市Sainte-Rose水厂运转情况如何?

15.25美国得克萨斯州Texarkana水厂运行状况如何?

15.26二氧化氯消毒法在我国的应用情况如何?

15.27二氧化氯净化饮用水的优势与不足有哪些?

15.28何谓臭氧消毒?

15.29臭氧消毒与细胞结构有何关系?

15.30臭氧对水中大肠埃希菌的失活作用如何?

15.31膜法消毒与细菌、病毒的关系如何?

15.32膜过滤技术用于饮用水消毒的可行性如何?

15.33什么是紫外线消毒?

15.34紫外线消毒与细胞结构的关系如何?

15.35紫外线杀菌效果如何?

15.36影响紫外线消毒的因素有哪些?

15.37去除水中隐孢子虫卵囊的消毒方法有哪些?

15.38何谓消毒试验用噬菌体?

15.39预氯化对消毒副产物三卤甲烷有何影响?

15.40预氯化对消毒副产物卤乙酸有何影响?

一、纯净水、净化水及其制法

16.1 什么是瓶装饮用纯净水

其生产技术

第16章纯净水、净化水和分质管道直饮水及

16.2 如何生产纯净水?

16.3 如何生产矿泉水?

16.4 什么是富氧水?

16.5 如何制备富氧饮用水?

16.6 我国常用4种饮用水的水质分析结果如何?

16.7 我国常用4种饮用水中非挥发性有机物的检测结果如何?

16.8 我国常用4种饮用水的致突变性测试结果如何?

16.9 纯净水和净化水水质标准对比如何?

16.11海水淡化制纯净水的市场前景如何?

16.10我国海水利用状况如何?

二、海水淡化纯净水及其制法

16.12海水淡化工艺有哪些?

16.13纳滤技术的典型应用实例有哪些?

16.14纳滤用作海水反渗透淡化预处理技术有哪些优势?

三、分质管道直饮水及其制法

16.15什么是分质供水?

16.16什么是管道分质供水?

16.17什么是二次供水?

16.18为什么采用管道分质供水?

16.19什么是管道直饮水?一般采用何种水净化流程?

16.20优质饮用水直接进居民区的水处理工艺应如何选择?

16.21管道分质供水的处理工艺有哪些?

16.22管道分质供水工程系统包括哪些设备?

16.23管道分质供水的水质要求有哪些?

16.24如何进行管道分质供水的卫生管理?

16.25 自来水箱中水用电化学法处理的效果如何?

附录

附表1 中国、世界卫生组织(WHO)和美国的饮用水

标准的对比

附录2美国环保局对自来水中有机污染物的标准分析方法

附录3 日本分析自来水中有机污染物的标准方法