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污水回收利用方案

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污水回收利用方案

污水回收利用方案范文第1篇

【关键词】蒸汽锅炉;排污余热;再利用;节能

Reuse of Sewage Waste Heat Steam Boiler

YANG Gang QIAO Jin-zeng

(Inner Mongolia Lu Xin Energy Limited Liability Company,Silingoledge Inner Mongolia,026321,China)

【Abstract】Through the 4 steam boilers of Shandong new company continuous blowdown heat data calculation, puts forward a kind of waste heat reuse scheme and the feasibility study, at the same time, waste heat recovery heat exchanger for technological transformation, to achieve the desired energy-saving effect of continuous drainage of waste heat reuse.

【Key words】Steam boiler;Sewage waste heat;Reuse;Energy saving

0 前言

锅炉排污分为连续排污和定期排污两。连续排污就是不断排出锅炉水中含盐量浓度最高的部分,减少锅炉水的酸、碱含量和悬浮物,所以连续排污管设置在正常水位下80-100毫米;定期排污主要排出污泥泥质沉积物,污水排放口设置锅筒下部。

锅炉的排污存在两个问题:一是,经过排污膨胀器的排污水仍具备较大未利用热能;二是,浪费大量自来水来冷却排污水。本文就4台蒸汽锅炉实例探讨连续排污热能回收的技术方案。

1 连续排污余热回收量的估算

现以4台蒸发量为10t/h的蒸汽锅炉为例进行计算,其连续排污率为3%。锅炉产生的饱和蒸汽分别用于换热供暖热水和生活热水。其中制取供暖热水和生活热水产生的冷凝水被回收利用

若将连续排污水的余热进行回收利用,排污水经换热器后温度降至35℃,管内污水总放热量为:

Qi=mps(h′-h″)

式中Qi为管内排污水放出的热量,kW;mps为连续排污水的质量流量,kg/s;h′为排污水的初始比焓,kJ/kg;查表得h″=870.68kJ/kg;h″为排污水排放时的比焓,kJ/kg,查表得h″=123.56kJ/kg。代入数据计算得Qi=63.275kW。

回收的热量折合成标准煤量可用下式计算:

B=■

式中B为节煤量,kg/h;η为热效率,取90%;Q标为标准煤低位发热值,kJ/kg。

2 技术改造方案

冷凝水温度的蒸汽加热产生的热水在75℃,流量为10t/h,如果连续排污水由软化水回收,软化水的出口温度将高于规定的排放温度;若冷凝水和软化存储在水箱中的水,根据各自水量的关系,污水出口温度仍然不能降至规定的排放温度。因此,为了使连续污水温度低于规定的排放温度和合理利用排污水携带的余热,需要设置两个水箱,两个水箱的布置和工艺流程如图1所示。

图1 排污余热回收工艺流程

污水回收利用方案范文第2篇

关键词 火力发电厂;热泵;电厂循环冷却水;可行性

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)101-0077-02

在我国的电力工业中,火力发电厂主要以凝汽式汽轮发电为核心的燃煤火电厂为主,发电总量非常高,占总发电量的80%左右,但是热能利用率却较低,有一半以上的热量都被温度很低的循环冷却水携带而在大气中蒸发。由于循环冷却水的温度较低,无法采用常规手段提高其回收利用率,此部分能源回收易被忽视,长期下来,造成了大量能源的浪费,对环境也带来了很大的危害,必须采用先进手段加强对这部分能源的回收利用。将热泵应用于火力发电厂废热回收中,不仅可以减少煤炭能源消耗,还能够有效提高煤炭能源的利用率,对火力发电厂实现经济效益、社会效益和环境效益具有重要现实意义。

1火力发电厂废热回收方案

1.1热泵的工作原理

热泵是一种能够将热源从低温环境中转移到高温环境中的装置,能够提升能量。在火力发电厂废热回收中,热泵的工作原理是通过消耗一定的电能或高温蒸汽,将循环冷却水中所携带的低品位热能吸收,并将高位能和低位热能这两部分能量通过热泵输送到高温环境中去。对于热泵工作性能的评价,可将热泵机组的供热系数作为评价依据。当前,应用于火力发电厂废热回收中的热泵一般为电动压缩式热泵,其供热系数在310~510之间,由此可以看出来,当热泵消耗一定的高位能的时候,中位能的产生可达数倍。所以,热泵是一种非常有效的废热回收装置,其应用于循环冷却水的回收利用中对火力发电厂来说具有重要意义。

1.2火力发电厂循环水废热回收系统流程

火力发电厂中,汽轮发电机组的常规循环冷却水废热回收系统主要是由循环水泵、凝汽器、冷却塔和积水池等组成的。热泵回收系统则由电动压缩机、两组换热器和节流阀组成,在这个系统中,一组换热器可作为蒸发器进行吸热,另一组换热器相当于冷凝器,通过此系统将循环水直接引到具有吸热功能的换热器中,并在此换热器中得到冷却,冷却后,循环水进入积水池或凝汽器循环水的进水管,凝结水从凝结水泵中流出来后,经过热泵冷凝器加热后流回电厂锅炉房。

2 可行性研究

2.1回收途径的可行性

火力发电厂循环冷却水携带的废热是地位能源,其直接利用范围和利用率非常低,将热泵技术应用于火力发电厂循环冷却水废热回收中,能够有效提高低品位能源的品味,扩大能源应用范围,提高能源的利用率。现阶段,热泵技术在火力发电厂废热回收中的应用越来越广泛,科研人员也不断在实践中根据低品位能源的形式和特征开发出更多类型、更能满足废热回收需求的热泵,比如工业余热泵、地源热泵、太阳能热泵、城市污水源热泵、空气源热泵等。不同的低位热源其特点也不尽相同,这就在一定程度上限制了各种热泵技术的应用,也使得热泵技术存在着一定的缺陷,比如地源热泵的取水问题、回灌问题,且易对地温带来影响,太阳能热泵的非持续供热,城市污水源热泵在污水处理和设备防腐方面存在着一系列问题,空气源热泵的蒸发器冬季易结霜等。但总的来说,相对于常规废热回收手段,热泵作为一种低位能源回收利用装置,具有非常显著的优越性。首先,热泵装置位于地面,不需要在地面上打深井来安置热泵管路和两组换热器,大大节省了投资;第二,循环水的流动性非常好,且具有较好的换热性能,热泵只需要很短的时间内就可以启动;第三,循环水相对于污水来说比较清洁,热泵的传热效果会保持稳定,不易出现恶化现象;第四,循环水具有稳定的温度、流量,热泵蒸发器不会像空气源热泵那样出现结霜的现象;第五,能够在一定程度上将凝汽器循环水进水温度降低,提高凝汽器的真空度,增加热泵机组工作的稳定性和效率。由此可见,将火力发电厂循环冷却水作为热泵的低位热源是可行的。但是由于受到较低的出水温度、技术和经济等因素的限制,热泵的应用范围较小,火力发电厂废热回收利用效率较低。因此,可结合火力发电厂的生产特点,按照上文思路和方案,利用热泵技术达到循环冷却水废热回收再利用的目的。

2.2效益分析

目前,火力发电厂循环冷却水废热回收中所用的热泵机组主要以300MW汽轮发电机组为主,其具有很高的节能效益和经济效益。300MW汽轮发电机组主要技术参数包括:冷却水温度20℃,高压缸效率87.07%,排气压力4.9kPa,主蒸汽流量907.3t/h,循环水流量30000m3/h,37℃水蒸气凝结热2414kJ/kg,给水温度273.8℃,耗热率7921kJ/kwh,中压缸效率92.25%,厂用抽汽流量45t/h,循环水进水温度10℃,循环水出水温度24℃。

假如热泵废热回收系统一年运行时间为7000h,凝结水量为主蒸汽流量的80%,凝结水温度由30℃升至80℃,火力发电厂发电效率为42%,锅炉效率为88%,煤发热量为5550kcl/kg,通过计算可得出,冷凝器放热量可达46400kW以上,节煤量约达到56000t,而热泵电动机消耗功率为13257kW,电量消耗煤约36000t,采用热泵回收每年可节省煤资源约20000t。据相关资料显示,少燃烧1吨煤,就可少排放二氧化碳、二氧化硫、灰渣、烟尘各440kg、20kg、269kg、15kg,根据上面假定数字计算出的火力发电厂的节煤数据可得出,每年可减少二氧化碳排放量8800t,二氧化硫排放量400t,灰渣排放量5200t,烟尘排放量3000t。从上面计算出的数据可以看出来,将热泵应用于循环冷却水废热回收中,并将其用于火力发电厂冷凝水的预热,具有良好的节能效益和经济效益。

3结论

热泵是一种有效的低位热能回收利用装置,将热泵技术应用于火力发电厂的废热回收中,不仅能够有效降低煤炭能源消耗,还能够提高煤炭能源的利用率,为火力发电厂社会效益、经济效益以及环境效益的实现打下了坚实基础。但是也应认识到热泵出水温度低、供热系数小的缺点,这些缺点必将制约废热回收技术的应用范围和废热回收利用率,使得废热回收热泵技术的各种效益得不到有效发挥。因此,必须加大投入,利用先进科技,促进热泵技术在火力发电厂废热回收中的应用和发展,最大限度提高热泵废热回收系统的节能效益和经济效益,提高废热回收利用率。

参考文献

[1]冯永华,徐文忠,孙始财.火电厂循环冷却水废热回收利用问题研究[J].节能,2012,28(3):93-95.

[2]季杰,刘可亮,裴刚,等.以电厂循环水为热源利用热泵区域供热的可行性分析[J].暖通空调,2009,23(11):118-119.

污水回收利用方案范文第3篇

砂石工程一筛车间产生的生产废水,由于粗细砂颗粒含量高,其疏水性强,使得沉淀物含水量小;但泥质颗粒含量相对于其他生产车间要高很多,泥质颗粒粒径小,亲水性强,黏结性强,充填能力强,因此,大部分泥质颗粒会悬浮于水中不易分离,使得一筛车间废水处理回用水达标难,同时,其余的小部分泥质颗粒同石粉、粗细砂颗粒混合沉淀后,充填结合密实,在固体物质自身重力及水压力的作用下粘稠、易板结,使得泥浆处理干化难、排泥难。因此一筛车间废水处理困难。其他车间产生的废水细砂、石粉含量高,回收利用价值大,工程实际中,常先将除一筛车间以外的其他车间产生的废水中的细砂和石粉回收利用,以免成品砂含泥量超标、保证成品砂质量,其次分离回收部分达标清水,之后含渣废水同一筛车间废水混合,再进行废水处理,回收清水,按环保要求堆存固体废弃物。砂石工程废水处理随着技术进步和新设备应用,经历了由简易到复杂、由粗放到精细的演变。

2早期简易方案

砂石工程简易废水处理案例,如张河湾抽水蓄能电站上水库砂石工程水处理系统,其车间组成及运行工艺流程见图1。其工作原理为:系统生产车间用水经系统排水沟汇集至沉砂池①,绝大部分石粉及废渣沉淀于池内。利用生产间歇时间,打开排污阀,将污水排至专用水池④,将水回收;及时回收石粉并清理污泥。池①内回收水以顶部溢流方式进入沉淀池②,经进一步沉淀后,经池体②、③中壁溢流口溢流至沉淀池③,然后经联系水沟进入沉淀池⑤,成品砂仓脱水盲沟及其他地表水经相应水沟汇入沉淀池⑤,池内设置集水槽,适时处理漂浮物,进一步净化后,溢流至清水池⑥。将清水经回收水管利用水泵泵入系统高位水池⑦。根据用水需求经供水管流至生产车间。外部补充水也经供水管进入生产车间。严格地讲,简易方案属于自然沉淀类别,因其在废水处理方案发展前期实施,同现阶段方案相比多有不完善之处,故在此单列说明。简易方案同现阶段工程实施中采取的自然沉淀方案加以对比,也可看出废水处理方案由粗放到精细的演变。由于处理效果相对较差,简易废水处理方案只在较早时期、偏远地区、建设条件差、小型工程上应用较多。结合工程现场条件,目前阶段砂石工程常用的废图1水回收车间构成及流程简图水处理可分为自然沉淀与机械处理两类。

3自然沉淀方案

砂石工程废水处理采取自然沉淀方案的案例,如向家坝水电站马延坡砂石工程废水处理。本方案利用系统附近的开阔山谷地形建一土石坝形成尾渣库,将生产废水用水管引至库区,经过自然沉淀后,澄清水回收利用,泥渣沉积到库底并逐层压实,尾渣库使用过程中,由于泥渣沉积造成尾渣库功能下降时采用采砂船清理,清理出的废渣运输至工程弃渣场堆放,计划在工程结束、砂石系统完成使命后尾渣库也随之停止使用。采取自然沉淀方案的还有三峡下岸溪、溪洛渡中心场等砂石工程的废水处理。这些工程的不同之处在于修建数个大型沉淀池(污泥干化池),砂石系统生产废水加絮凝剂后引入沉淀池,一个池满后启用第二个沉淀池,沉料自然干化满足出渣条件后出渣清理,周而复始,循环使用。方案包含完善的废水引入、加速沉淀满足水回用、渣处理使用要求的措施和回水设施。该方案土建工程量大,水处理效果一般,水回收利用率偏低。自然沉淀方案的优点:①废水沉淀表面负荷低,因此可以少加甚至不加絮凝剂,投入设备少,运行管理简单,运行费用低,废水处理总体成本低;②回用水品质好;③绿色环保,社会影响好。马延坡砂石工程废水处理缺点:①前期土石坝建设投资高;②土石坝坝高40m,设计、施工安全要求高。其他修建沉淀池砂石工程废水处理的缺点:常受场地条件等的影响,设计布置满足使用要求的保证性不强。总体而言,自然沉淀方案优点远大于缺点,在条件具备时应优先选用。

4“泥浆浓缩+脱水干化”方案

目前砂石工程废水处理采取较多的是按照固液初步分离、泥浆浓缩和压缩干化过程来实施的工艺系统。生产废水进入旋流沉淀池(或水力旋流器)实现固液初步分离和泥浆浓缩,分离出的浊水送至(由浊至清逐级)沉淀池沉淀澄清,达标清水回收利用,沉淀池底部浓缩后的泥浆、浊水循环进入旋流沉淀池(或水力旋流器)处理;旋流沉淀池(或水力旋流器)浓缩后的泥浆供给干化设备进行干化处理,产生的清水回收利用,干化渣料送至弃渣场堆放。(1)采用板框式压滤机方案。构皮滩水电站烂泥沟、光照水电站基地、金安桥水电站、柬埔寨甘再水电站等砂石工程废水处理工艺流程基本相同,采用“旋流沉淀池沉淀浓缩+板框压滤机干化”方案。其工艺流程如图2所示。图2砂石工程废水处理板框式压滤机方案工艺流程图板框式压滤机的工作原理简单:浓缩泥浆经渣浆泵泵送进入压滤机并持压,在压力作用下,固体物质隔离在滤布上,水渗透出滤布,板框间堆积满后形成泥饼,卸料洗布进入下一循环。板框式压滤机由于单台套设备不能连续处理浓缩泥浆,因此需要配置的设备数量较多;对泥浆浓缩浓度要求较高,配套使用的渣浆泵在泥浆较高浓度工况下易出故障,泥浆浓度低时压滤时间很长,效率低;工作滤布清理困难,运行成本较高。但由于脱水效果好,固液分离彻底,使用成熟,在砂石工程中应用较为广泛。(2)采用带式真空过滤机方案。阿海水电站新源沟砂石工程采用水力旋流器来实现泥浆浓缩,带式真空过滤机处理浓缩泥浆。水力旋流器以离心力实现固液分离。生产废水以一定压力切向进入旋流器,在腔内产生高速旋转流场,混合液中密度大的组份,在旋流场的作用下沿轴向向下运动,沿径向向外运动,在到达底部时沿器壁向下运动,并由喷砂嘴排出,这样就形成了外漩涡流场,密度小的组份向中心轴方向运动,并在轴线中心形成向上的内漩涡,然后由溢流口排出。带式真空过滤机采用了固定真空盒,过滤机运行时,真空盒固定不动,胶带在上面运行,真空盒与胶带间构成运动密封的结构型式,由于真空盒采用分节连接的整体,每节均有管口与集液总管相连接形成真空集液系统,通过真空吸力把橡胶滤带上料液中的水吸到集液系统中,从而实现固液分离。带式真空过滤机废水处理量随进料料浆浓度有较大波动,滤饼含水率一般为8%~15%,料浆浓度低时会增高,但一般不高于30%[1];附属设备较多,占地面积较大,适宜于较大规模砂石工程。(3)采用真空陶瓷过滤机方案。官地水电站竹子坝砂石工程采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆。真空陶瓷过滤机的工作原理为:在压强差的作用下,悬浮液通过过滤介质时,颗粒被截留在介质表面形成滤饼,而液体则通过过滤介质流出,达到了固液分离的目的。陶瓷过滤板具有产生毛细效应的微孔,使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力,使微孔始终保持充满液体状态,陶瓷过滤板上没有空气透过,固液分离时能耗低、真空度高[2]。采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆具有滤饼干、滤液清、能耗低、运行场地干净、无噪音污染等优点,但设备购置费用高,实际产能低,目前在砂石工程中应用不多。

5采用新型设备方案

随着废水处理研究的发展和新设备的推广使用[3],现阶段砂石工程废水处理也开始采用DH高效污水净化器、卧螺离心机等新型高效设备。(1)采用DH高效污水净化器方案。黄登-大华桥等砂石工程采用DH高效污水净化器进行废水处理。DH高效污水净化器是将物理、化学反应有机融合在一起,集成了直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀技术,短时间内(25~30min)在同一罐体中完成废水快速多级净化的一体化组合设备。净化器为钢制罐体,上中部为椭圆柱体,下部为锥体,自下而上分别为污泥浓缩区、混凝区、离心分离区、动态过滤区、清水区。其工作原理为:直流混凝和临界絮凝技术取代了混凝反应池,在泵前及泵后投加絮凝和助凝药剂,利用泵、管道、水流完成药剂的水解、混合、压缩双电层,吸附中和作用后高速沿切线方向进入罐体快速完成吸附架桥,絮凝形成矾花。离心分离是利用废水沿切线方向进入罐体产生高速旋流、产生离心力,在离心力的作用下废水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁,并随下旋流及自身重力作用沿罐内壁下滑至锥形污泥浓缩区,废水向下作螺旋运动到一定程度后向中心靠拢,又形成向上的旋流,这股旋流水质较清,流向设置在上层动态过滤区。在离心分离区一般粒径大于20μm的悬浮颗粒(矾花)被固液分离至污泥浓缩区。废水经离心分离进入动态过滤区再次完成吸附作用,过滤区采用表面吸附的悬浮滤料,表面积大、吸附能力强,可截留5μm以上的粒径的悬浮物。动态过滤,滤料不易堵塞,吸附的颗粒物易脱落又下沉至离心分离区,因此滤料反洗周期长(0.5~1个月反冲洗一次)。废水经多级固液分离及净化后排出。离心分离和过滤脱落的悬浮颗粒在离心力及重力的作用下进入污泥浓缩区,污泥在锥形泥斗区中上部经聚合力的作用下,颗粒群体结合成一整体,各自保持相对不变位置共同下沉,在泥斗区中下部SS(水质中悬浮物)很高,将颗粒缝隙中液体挤出界面,固体颗粒被浓缩压密后从锥体底部排出。(2)采用卧螺离心机方案。呼和浩特抽水蓄能水电站、白鹤滩水电站三滩等砂石工程采用卧螺离心机进行废水处理。卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备,其工作原理为:转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转,物料由进料管连续引入输料螺旋内筒,加速后进入转鼓,在离心力场作用下,较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端,经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环,由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓,经排液口排出机外。卧螺离心机的优势在于:能在全速运转下,连续进料、分离、洗涤和卸料;可通过调整差数和转鼓转速来控制泥饼含水率;全封闭结构,无泄漏,生产现场整洁;基建和占地少,重量轻,安装方便;对泥浆浓度适应范围广等。目前砂石工程废水处理DH高效污水净化器和卧螺离心机的使用仍在探索中,应用案例不多,其工程适应情况和使用发展前景尚没有明确结论。总结机械处理方案,需要强调的几点。①水力旋流器同旋流沉淀池相比,旋流沉淀池占地面积大,土建工作量大,废水处理量大,浓缩效果较后者差,浓缩泥浆经常出料困难;水力旋流器体积小巧,安装方便,浓缩效果好,泥浆出料方便,但废水处理能力较小。二者可根据工程实际情况具体选用。②在“泥浆浓缩+脱水干化”的组合方案中,尽管泥浆浓缩的效果对下一步的干化处理非常重要,但废水处理方案的核心应是干化设备的处理效果。③上述泥浆脱水干化设备以及新型设备中,无论是采用机械压缩、真空过滤还是离心分离等工作原理,设备对废水处理工作而言,本身并无优劣之分,工程实际中应根据具体条件和对设备的掌握情况具体选用。

6结语

污水回收利用方案范文第4篇

1.1为了引导城市生活垃圾处理及污染防治技术发展,提高城市生活垃圾处理水平,防治环境污染,促进社会、经济和环境的可持续发展,根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和国家相关法律、法规,制定本技术政策。

1.2城市生活垃圾(以下简称垃圾),是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。

1.3本技术政策适用于垃圾从收集、运输,到处置全过程的管理和技术选择应用,指导垃圾处理设施的规划、立项、设计、建设、运行和管理,引导相关产业的发展。

1.4应在城市总体规划和环境保护规划指导下,制订与垃圾处理相关的专业规划,合理确定垃圾处理设施布局和规模。有条件的地区,鼓励进行区域性设施规划和垃圾集中处理。

1.5应按照减量化、资源化、无害化的原则,加强对垃圾产生的全过程管理,从源头减少垃圾的产生。对已经产生的垃圾,要积极进行无害化处理和回收利用,防止污染环境。

1.6卫生填埋、焚烧、堆肥、回收利用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,可以合理选择其中之一或适当组合。在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案;在具备经济条件、垃圾热值条件和缺乏卫生填埋场地资源的城市,可发展焚烧处理技术;积极发展适宜的生物处理技术,鼓励采用综合处理方式。禁止垃圾随意倾倒和无控制堆放。

1.7垃圾处理设施的建设应严格按照基本建设程序和环境影响评价的要求执行,加强垃圾处理设施的验收和垃圾处理设施运行过程中污染排放的监督。

1.8鼓励垃圾处理设施建设投资多元化、运营市场化、设备标准化和监控自动化。鼓励社会各界积极参与垃圾减量、分类收集和回收利用。

1.9垃圾处理技术的发展必须依靠科学技术进步,要积极研究新技术、应用新工艺、选用新设备和新材料,加强技术集成,逐步提高垃圾处理技术装备水平。

二、垃圾减量

2.1限制过度包装,建立消费品包装物回收体系,减少一次性消费品产生的垃圾。

2.2通过改变城市燃料结构,提高燃气普及率和集中供热率,减少煤灰垃圾产生量。

2.3鼓励净菜上市,减少厨房残余垃圾产生量。

三、垃圾综合利用

3.1积极发展综合利用技术,鼓励开展对废纸、废金属、废玻璃、废塑料等的回收利用,逐步建立和完善废旧物资回收网络。

3.2鼓励垃圾焚烧余热利用和填埋气体回收利用,以及有机垃圾的高温堆肥和厌氧消化制沼气利用等。

3.3在垃圾回收与综合利用过程中,要避免和控制二次污染。

四、垃圾收集和运输

4.1积极开展垃圾分类收集。垃圾分类收集应与分类处理相结合,并根据处理方式进行分类。

4.2垃圾收集和运输应密闭化,防止暴露、散落和滴漏。鼓励采用压缩式收集和运输方式。尽快淘汰敞开式收集和运输方式。

4.3结合资源回收和利用,加强对大件垃圾的收集、运输和处理。

4.4禁止危险废物进入生活垃圾。逐步建立独立系统,收集、运输和处理废电池、日光灯管、杀虫剂容器等。

五、卫生填埋处理

5.1卫生填埋是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。

5.2卫生填埋场的规划、设计、建设、运行和管理应严格按照《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》、《生活垃圾填埋污染控制标准》和《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》等要求执行。

5.3科学合理地选择卫生填埋场场址,以利于减少卫生填埋对环境的影响。

5.4场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式;不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。

5.5场内应实行雨水与污水分流,减少运行过程中的渗沥水(渗滤液)产生量。

5.6设置渗沥水收集系统,鼓励将经过适当处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。不具备上述条件的,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。

5.7应设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防止填埋气体侧向迁移引发的安全事故。尽可能对填埋气体进行回收和利用;对难以回收和无利用价值的,可将其导出处理后排放。

5.8填埋时应实行单元分层作业,做好压实和每日覆盖。

5.9填埋终止后,要进行封场处理和生态环境恢复,继续引导和处理渗沥水、填埋气体。在卫生填埋场稳定以前,应对地下水、地表水、大气进行定期监测。

5.10卫生填埋场稳定后,经监测、论证和有关部门审定后,可以对土地进行适宜的开发利用,但不宜用作建筑用地。

六、焚烧处理

6.1焚烧适用于进炉垃圾平均低位热值高于5000kJ/kg、卫生填埋场地缺乏和经济发达的地区。

6.2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。禁止使用不能达到控制标准的焚烧炉。

6.3垃圾应在焚烧炉内充分燃烧,烟气在后燃室应在不低于850℃的条件下停留不少于2秒。

6.4垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用,以减少热污染。

6.5垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关标准要求,对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制和处理,防止对环境的污染。

6.6应采用先进和可靠的技术及设备,严格控制垃圾焚烧的烟气排放。烟气处理宜采用半干法加布袋除尘工艺。

6.7应对垃圾贮坑内的渗沥水和生产过程的废水进行预处理和单独处理,达到排放标准后排放。

6.8垃圾焚烧产生的炉渣经鉴别不属于危险废物的,可回收利用或直接填埋。属于危险废物的炉渣和飞灰必须作为危险废物处置。

七、堆肥处理

7.1垃圾堆肥适用于可生物降解的有机物含量大于40%的垃圾。鼓励在垃圾分类收集的基础上进行高温堆肥处理。

7.2高温堆肥过程要保证堆体内物料温度在55℃以上保持5~7天。

7.3垃圾堆肥厂的运行和维护应遵循《城市生活垃圾堆肥处理厂运行、维护及其安全技术规程》的规定。

7.4垃圾堆肥过程中产生的渗沥水可用于堆肥物料水分调节。向外排放的,经处理应达到《污水综合排放标准》和《城市生活垃圾堆肥处理厂技术评价指标》要求。

7.5应采取措施对堆肥过程中产生的臭气进行处理,达到《恶臭污染物排放标准》要求。

污水回收利用方案范文第5篇

1城市污水处理的水质目标管理

长期以来,城市污水处理厂的作用被认为是降低污水直接排放对受纳水体的污染,因此,处理水质“达标”是最重要的目标。为达到设定的水质标准,各种技术与手段被采用,将污水中所含的污染物质分离去除或将其转化为无害物质,使水得到净化。在此过程中,除了消耗大量的电能和絮凝剂与消毒剂等化学品外,还有大量剩余污泥和温室气体等“废物”产生。据资料统计,不同类型污水处理工艺的平均电耗在0.20~0.35kW•h/m3,其中约70%消耗在污水好氧生物处理单元;剩余污泥量占处理污水的0.3%~0.5%(以含水率97%计),且污水处理程度越高,泥量越多;产生的温室气体包括CO2、CH4和N2O,其产生量与污水特征和处理工艺有关。

目前评价污水处理工艺或方案的常用方法是基于水质保障的技术经济分析法,即以水质达标为前提,按照资源合理配置的原则,从技术和经济角度评价污水处理工艺或方案的效益与费用,分析其技术与经济合理性。常用的评价体系包括费用模型、效益评价指数模型、灰色系统模型等。然而,这类方法未充分考虑不同污水处理工艺或方案的环境影响。例如,从污水处理的角度,微生物将有机物降解为CO2和水被认为是实现了无害化,但在全球气候变化背景下,CO2已是公认的温室气体。此外,污水处理过程中的动力消耗也将折算成CO2排放量,高能耗也意味着增加了CO2的排放量;除CO2外,污水脱氮除磷过程中还产生了CH4和N2O等温室气体。因此,对大气环境而言,城市污水处理厂则是温室气体排放源,而在水质目标管理中对此并未予以考虑。对于污水处理过程中产生的污泥也是如此,只是包含污水处理厂内污泥处理部分,对于出厂污泥最终如何处置及其对环境的影响则不予考虑。尽管“达标”和“提标”是当前城市污水处理主要关注的重点,但从可持续发展来看,以水质目标管理的城市污水处理工艺的发展将面临极大的障碍,主要表现为污水处理过程的高能耗、高剩余污泥产量和温室气体排放与能源紧缺、低碳社会以及温室气体控制之间的矛盾。

2生命周期评价城市污水处理

近年来,有关污水处理对环境影响方面的研究越来越多,生命周期评价(LifeCycleAssessment,LCA)是采用的主要研究方法之一。

LCA是一种评价产品整个生命周期(从“摇篮”到“坟墓”)的环境影响和资源消耗的方法,具有系统性和可量化的特点。LCA研究起源于20世纪60年代,世界上的第一个案例是1969年美国中西部研究所对可口可乐饮料瓶从最初的原材料采掘到最终的废弃瓶处理处置的全过程跟踪和定量分析,这是公认的LCA研究开始的标志。20世纪90年代,国际环境毒理学和化学学会组织(SETAC)在有关生命周期评价的国际研讨会上首次提出了“生命周期评价”的概念,并与国际标准化组织(ISO)共同推动了生命周期评价方法的国际标准化,于1997至2000年相继推出了ISO14040~ISO14043等国际标准,为生命周期评价方法的应用奠定了基础。我国于2008年了《环境管理生命周期评价要求与指南》(GB/T24044-2008/ISO14044-2006)。近年来,LCA已在不同的行业得以应用,特别是在生态环境领域有着广泛的应用。运用LCA评价城市污水处理全过程,打破了传统方法的局限性,将城市污水处理放在了大环境背景下,与能源消耗、对气候变化的影响等联系在一起进行综合评估,可以较全面地解析污水处理各环节对环境的影响。

LCA的评价过程包括4个阶段:目标确定、清单分析、影响评价和解释,其中影响评价是LCA研究的难点,通常经过分类、特征化和量化三步骤完成,目前大多处于探索阶段。近年来,国内外许多学者运用LCA对城市污水处理工艺进行系统的环境效应解析,识别不同工艺组合形式运行过程中所带来的环境影响的类型及关键环节。污水处理厂的生命周期包括了建设期、运行期和拆除期,许多研究对各阶段的环境影响进行了定量分析。一些研究认为,污水处理厂运行期的环境影响要大于建设期和拆除期。也有研究指出,在城市污水处理厂,不同污水处理工艺对环境的影响有所不同,污水处理设备的耗能对环境影响最大,特别是好氧处理单元,电耗约占污水处理总电耗的70%,因此建议减少能量消耗、有效利用能源和更多地使用可再生能源;污泥处理过程对环境影响最大的是沼气不能利用转而用火炬将其燃烧的厌氧消化单元,为维持厌氧消化消耗了大量的能源或使用化学品;污泥的最终处置方式也对环境具有很大影响。对达到不同排放标准的几种典型污水处理工艺的对比研究表明,以水质目标管理的污水处理工艺,随着处理水质标准的提高,需要采用更完善的污水处理工艺,导致能耗、化学品消耗、温室气体产生量和污泥产生量等相应增加,对环境影响的负面效应增大。也就是提高污水排放标准,对保障受纳水体的环境质量有利,但加重了污水处理工艺设施对环境的综合影响。也有学者将LCA作为城市污水处理厂优化运行的对策辅助工具,对现有城市污水处理厂处理工艺和优化可选工艺进行分析对比,为污水处理厂的优化运行和升级改造提供建议。

由此可见,在污水处理过程中,能耗、化学品消耗、温室气体排放、污泥的最终处置方式等产生的环境影响最大,是重点考虑的环境影响因子。为此,有人提出,如果污水处理厂能够充分利用污泥厌氧消化产生的生物气,不仅可以减小厌氧消化单元对环境的影响,而且可以为污水处理设备提供能源,实现城市污水处理过程能源消耗的自给自足。对污泥的最终处理方式,也有研究对污泥堆肥农用和水泥厂焚烧做了对比评价,各有优缺点,主要取决于污泥的性质。

3城市污水处理的多目标管理

3.1多目标管理的基本思路LCA的引入让我们对污水处理过程的环境影响有了深入的理解,可见污水处理目标的设定是非常重要的。水质目标管理可以使排放的污水对水环境的影响最小化,但从生态环境的可持续性发展考虑,污水处理的目标不仅要保护水环境,也要最大限度地减少资源的损失,加强营养物质的循环利用,减少能源使用,减少废物的产生,使之对总环境影响最小化,甚至产生环境效益。事实上,污水中的有机物和氮磷营养物,以及生物处理单元产生的剩余污泥都是可回收利用的资源。为此,需要转变传统的污水处理观念,将单一的水质目标管理发展为满足水质、节能、低碳和资源回收的多目标管理。因此,城市污水处理多目标管理的基本思路是:在保障出水水质满足一定的排放标准的前提下,减少污水处理过程中所需的能耗和物耗,减少温室气体释放等环境足迹,并借助回收技术对污水及剩余污泥中的有机物和营养物质进行多途径的回收利用,同步实现污水处理的节能、低碳与资源回收等多项目标。城市污水处理多目标管理具有两层涵义,一是满足一定的污水处理要求及标准,保障受纳水体的健康可持续,这是城市污水处理最原始的、也是最重要的目标;二是尽可能降低污水处理过程中产生的环境负荷和环境足迹,并实现污水及污泥中可利用物质回收的最大化。城市污水处理多目标管理的目的是:环境负面效应最小化,能源与资源回收利用最大化,实现污水处理与总生态环境效益的和谐统一,以及污水处理的可持续发展。

3.2多目标管理体系的发展由于多目标管理是将出水达标、营养物回收、能源回收和降低环境影响作为管理目标,回收物质的能源化和资源化所带来的环境正效益可抵消污水处理过程产生的环境影响。因此,与单一的水质目标管理下污水处理过程对环境影响随排放标准的提高而增加不同,在多目标管理的情况下,污水处理过程对环境的影响并不一定随着污水排放标准的提高而增大。为了有效地实施城市污水处理多目标管理,需要一套具有较高科学性、系统性和综合性的污水处理评价技术体系,该体系应充分考虑污水处理过程中产生的主要环境效应及物质资源化潜能,也需要考虑当前污水处理技术水平和未来的发展。评价体系的构建,很大程度依赖于指标系统的设置,指标系统能够有针对性且客观反映研究系统的特性,是构建一个评价体系需要深思熟虑的关键问题。另一个需要注意的问题是,污水处理多目标管理涉及多个评价指标,而各指标相对重要性的大小(即权重)的分配是评价技术体系构建的又一难点,因为权重的确定以及赋值是否合理,对评价结论的科学合理性起着非常重要的作用,若某一指标的权重发生变化,将会影响整个评价的结论。因此,避免人为的主观性,建立客观地反映各指标间的相互关系及重要性的排序方法是十分重要的。大数据方法学的发展为此提供了有效的手段。有研究表明,评价指标的权重值在不同的国家、不同的地区和不同的历史时段存在较大的差异,与当时受关注的程度有关。因此,各目标的优先顺序在不同的国家和不同时期将不同,特别是发展中国家与发达国家之间有明显的差异。由于有关污水处理多目标管理的研究起步较晚,目前在理论和方法方面还有很多不成熟之处。缺乏一种被普遍接受且适合不同情况的评价的方法,特别是受可获取的信息和数据的限制,无法充分体现污水处理对环境影响的时间性和区域性,在评价结果的客观性方面有一定的局限。这些有待于进一步的研究和发展。

3.3多目标管理对污水处理工艺的影响从单一的水质目标管理到多目标管理,体现了城市污水处理观念的转变。传统的以水质目标管理的污水处理是将有机物和无机营养物看作为污染物,在污水处理工艺设计时考虑尽可能将其高效同步去除,例如A2/O工艺等,污水中的有机物作为脱氮除磷过程的碳源被利用。对于多目标管理,污水中的有机物和氮磷营养物质将作为资源被分类回收利用,需要将有机物与氮磷回收的过程尽量分开。这种观念的转变势必引起污水处理工艺的改变。国内外提出的许多新型的节能低碳污水处理技术与工艺,例如污水处理碳中和、磷回收工艺等,都体现了观念转变一定会带动污水处理技术与工艺的变化。

4结语

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