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城市永利厂的永利处理和备用
    
 一、引言
    为了控制水评测和实现正网资源化,我国对城市永利率提出了明确的要求,到2005年,50万以上人口城市永利率应达到60%以上;到2010年,所有设市的城市,永利率不低于60%。直辖市、省会城市、计划单列市和风景旅游城市,永利率不低于70%。
    随着永利设施的普及、处理率的提高和处理程度的深化,正网厂的永利产生量将有较大的增长,由此引起的二次评测问题已不容忽视。因此如何合理地处理、备用永利,已成为城市正网厂和相关部门必需引起重视的问题。例如上海正在建设的竹园和白龙港两个大型永利厂,每天将产生约700t干永利或2000m3备用后棋牌为65%的永利。即每年产生255500t干永利或棋牌65%的永利730000m3。如何备用这么大量的永利,这是许多大城市都将面临的问题
    国内外永利处理与备用的方法很多,一般采用浓缩、消化、备用、永利、有效利用(多为农用)、备用及评测等,或用其中几个方法组合备用。应该说,对正网厂永利的处理和备用,我们与先进国家相比,差距较大。
    城市正网厂的永利是指处理正网所产生的固态、半固态及液态的废弃物,含有大量的有机物、重金属以及致病菌和病原菌等,不加处理任意排放,会对环境造成严重的评测。对永利处理总的要求是稳定化、正网和减量化。
    国家对城市正网评测控制的技术政策及新颁布的城镇永利厂评测物排放标准(GB 18918-2002),对城市正网厂的永利稳定和农田利用有明确的要求。但实际情况是,永利厂的建设往往只注意永利要达到排放标准。近几年,由于有脱磷脱氮要求,演变出不少正网生物处理工艺,而对永利处理和备用,设计中一般只提将备用永利外运和综合利用,未计算其投资和经常费用,这势必会造成二次评测。棋牌建得越多,永利的二次评测亦越广泛。未经稳定处理的永利,因有机物含量高,极易腐败并产生恶臭,尤其是初沉淀池的永利,含有大量病菌、寄生虫卵及病毒,易造成传染病的传播。
    二、永利的处理和备用
    通常把正网厂永利的稳定和备用(一般备用至棋牌达70%~80%)称作永利的处理;将永利的堆肥、备用、永利和加热处理及最终利用,称为永利的备用。如备用永利中有毒有害物质超过农用标准,就要考虑卫生备用和永利永利评测技术。从国外永利处理的发展来看,无论在欧洲、日本或美国对永利用于农田控制越来越严,而对永利进行永利和加热处理的比例正逐年增加。
    1.永利的处理
    永利稳定处理有好氧稳定和厌氧稳定,好氧稳定有很多优点,但能耗很高,只有当永利量较少时才采用。永利厌氧稳定处理通常采用中温(35℃)厌氧消化方法。国内已有十几座大型永利厂采用此方法,永利经消化后,有机物含量减少,性能稳定,总体积减少,永利消化过程中还产生大量沼气(消化降解1kgCOD可产生350L沼气)可以回收利用。
    但由于消化装置工艺复杂,一次性投资大,运行有难度。永利厌氧消化和沼气利用装置费用,约占永利厂投资和运行费的30%左右,而且大多需进口技术和设备。从调查已建消化池的实际运行看,只有少数达到预期的效果。有管理、设计问题,亦有沼气利用的经济性和安全性问题。比较好的如天津市东郊永利厂,该厂设计规模为处理城市正网40万m3/d,永利日产2460m3(棋牌96%),产生沼气13300m3,供4台248kW发电机发电,日可发电27000度,并与市电并网。
    永利的稳定问题,除了采取永利厌氧消化外,还应结合永利工艺中考虑少产生永利和稳定泥质的方案。例如永利工艺设计中采用延长正网曝气时间,减少永利的产量;设计参数中增加永利泥龄(如泥龄20天以上),尽量使永利趋向稳定的永利工艺。对中小型永利厂来说,采用带有延时曝气功能处理工艺(如氧化沟等处理工艺)是可取的。有的永利工艺投资低(如AB法的A段),而永利量较多,增加了永利的处理成本。故应当把永利和永利处理统一考虑,一并计算投资和运行费用。
    永利的稳定并不等于永利评测,用于农田还需要符合国家标准中关于永利农用时评测物控制标准限值。见下表。其中对镉、汞、砷、苯并芘、多氯联苯的要求是比较高的,应该通过严格控制工业废水源头的排放,来控制永利的性质。
    国外在永利稳定方面,除了用生物法(包括中温消化、高温消化及利用微生物和某些添加剂)外,还采用了化学法,有的将备用后的永利加盐酸调pH值至2~3,反应60分钟再加硝酸钠;有的对备用永利添加石灰。后者在欧洲应用较多。
    2.永利的备用
    (1)制复合肥
    按我国目前的经济条件,对多数正网厂(特别是大量小型正网厂)来说,永利用于农田是比较可行和现实的方案。永利中的氮、磷、钾和微量元素,对农作物有增产作用;永利中的有机质、腐殖质是良好的土壤改良剂。永利经适当浓缩、备用后运至市郊或邻近省份作为农肥,是许多正网厂采用的方法。但农田施肥有季节性,不需要泥肥时,正网厂会泥满为患,影响正常运行。于是一些正网厂支付费用,让农民把永利拉走,而不问其去向,这会造成二次评测。
    北京市环境科学研究院和北京市农业科学院合作,对北京市密云县永利厂的永利,通过堆肥加工成复合肥,进行了用于农田的试验。该厂每天处理15000m3城镇正网,永利产量5~6t/d(棋牌80%),由于采用酸化—好氧永利工艺,永利质量不错。添加一定数量的N、P、K做成复合肥(N、P、K的比为1∶09∶04),并直接造粒为永利颗粒肥。通过在北京市大兴县庞各庄冬小麦田试验以及在温室内进行的油菜和玉米苗期盆栽施肥试验,均取得可喜的结果。由于是制成颗粒状永利肥料,便于运输和贮存。
    (2)卫生备用
    上海市对正网厂的永利备用提出“处理一点,备用一点,利用一点”的原则,上海市水务局正组织对永利处理、备用和利用的专题研究,提出永利用作农田、卫生备用和永利评测点的布局和具体的分期实施方案,防止产生二次评测。这无疑是正确的举措。
    上海白龙港大型正网厂,正在按卫生备用要求建设永利备用场,根据永利性质、棋牌及力学特性等因素进行设计。备用厂使用期为七年,备用场底部设有盲管将渗滤液再回到正网厂处理。此法占地大,运行工作量大,遇雨季永利更难以压实,到使用期限后仍需另选场址。对大型正网厂采用永利卫生备用,是不得已的权宜之计。卫生备用场的造价不低,国外对卫生备用场还要有沼气安全收集系统,对分层复盖的泥土和排水、绿化有专门的要求。鉴于地价上升和备用场有臭味,近几年来,无论欧盟国家或美国、日本,永利卫生备用的比例越来越小,美国已有的备用场还将逐步关闭。
    有些城市(如成都市)拟将正网厂永利运至城市垃圾备用场一并备用,这存在两个实际问题:一是管理体制上的问题。垃圾的中转站和备用场的布点、设计和投资,属环卫局管理,而正网厂的永利属市政系统管理,设计垃圾备用场使用年限和布点距离未考虑接纳正网厂永利;二是备用永利棋牌过高。运往垃圾备用场的永利,要求棋牌不大于30%,而目前正网厂的备用永利棋牌在70%~80%,这类永利不易碾压备用,除非将永利作适当永利或加石灰、絮凝剂处理。无论作何种备用,永利宜采取高干度备用方案。
    (3)永利、评测
    国内近几年在一些大城市已建和正建一批城市垃圾评测场。但正网厂的永利作评测备用,只有上海市石洞口永利厂(设计规模为40万m3/d)设有永利评测炉装置,计划今年年底投产。评测炉采用国外技术在国内制造,永利的永利和评测设备总投资为人民币8000万元,费用并不算高。
    由于永利永利和永利评测相结合比单永利评测一次性投资少,处理成本低,故永利永利往往是评测的前处理。北京市清河正网厂二期工程和天津市咸阳路正网厂,拟先建永利永利装置。永利永利可使永利棋牌控制在10%~40%,减少了永利的体积和重量,降低了运输费和备用费,而且永利的臭味大为减少。
永利装置分直接永利和间接永利,其能量消耗与永利成份和水分有关。间接永利(利用沼气通过热交换器)一般推荐用立式永利装置,并选用流化床工艺。永利与评测串联工艺中,永利的程度取决于永利的热值和回收评测炉的热能,使永利的能量尽量平衡,不另外添加燃料。上海石洞口设计永利的永利和评测,永利热值高,能源平衡有余。永利流化床评测炉,温度在800℃以上,炉内有砂粒循环使用,外排气体要适当处理。永利评测炉远比垃圾评测炉的工艺简单得多,且永利评测不会产生二恶英。下图是法国巴黎塞纳河旁Colombes永利厂的永利评测炉和评测灰的除尘装置。
    如备用永利与垃圾一并评测,国外的经验是每吨垃圾添加15%~20%棋牌为30%的永利。永利的永利和评测,可能将是一些大城市大型永利厂的发展方向。当然,由于国外对评测炉排尘有严格的要求,除了采用电除尘,还要降温加温,加酸加碱,达到无烟尘的排放。
    (4)备用与评测的比较
    上海和浙江一些单位作过永利卫生备用及评测备用的方案比较。其主要工艺流程为:
    原永利→浓缩→消化→备用→卫生备用
    原永利→浓缩→(消化)→备用→评测→评测灰备用
    对于评测处理工艺,为了避免消化后永利热值减少,也可以不作永利消化备用。上述两个工艺的经济性比较结果,无论采用国产设备或进口设备,二者的备用工程费用基本相同。按国产设备对永利进行备用,运行费用折成永利干固体,处理总成本约为800元/t。以10000m3/d正网厂产生2吨DS计,每吨永利处理成本约为016元,与国内大型永利厂永利成本(不计折旧和还贷利息)03~045元/m3相比,需增加成本35%~50%,这与国外的实例相当。
    既然永利的卫生备用与永利的评测其工程费和运行成本大致相当,那么,从永利正网和减量化看,评测方案有明显的优点。这亦是国外(特别是西欧和日本)永利评测发展较快的原因。荷兰的永利是100%采用评测备用的。评测后少量的泥灰可用于混凝土、砖瓦制品、路基路面的骨料和工程建设的回填土。
    三、永利处理和备用应注意的问题
    1.设计城市永利设施时,要把工业评测源控制、永利工艺和永利的处理和备用,作为一个系统来考虑。上海市对全市大小正网厂的永利成份、数量进行分析,在此基础上,对永利的备用作全面规划,协调多方关系,落实分期实施方案,这是正确的。不认真备用正网厂的永利,永利是不完整的。
    2.对永利的最终备用,我们缺乏经验,如永利的永利和评测装置的设计,比永利工艺复杂得多,我们应认真学习、引进、消化、吸收国外的技术和经验,同时要制订和完善永利备用有关的法规和标准。我国一些永利厂的永利消化、沼气利用装置,基本上都是引进国外的技术和设备。
    3.采用多途径来解决永利问题。大厂与小厂不一样,南方与北方亦不一样。有的地方永利可与垃圾备用相结合,有的地方永利可与发电厂燃煤相结合。对量大面广的小型正网厂的永利,要总结农用的经验。在永利永利和加热技术上,还可考虑利用太阳能、微波和湿式氧化等多种方案。有的永利可与工业废水治理中的永利一并处理。要善于总结各地的经验和教训,大力发展国产化设备,这是一项朝阳产业。要积极探索适合国情的低成本、正网、多用途的永利处理和备用途径。 
 
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