垃圾渗滤液应急处理服务项目背景及需求分析

第一节项目背景 1一、渗滤液的含义 1二、垃圾渗滤液处理 13三、垃圾渗滤液处理的必要性 25第二节项目需求分析 26一、项目概况 26二、采购需求 26三、采购要求 28四、服务需求及主要服务指标要求 36第一节项目背景一、渗滤液的含义垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，同时在降水和地下水的渗流作用下产生了一种高浓度的有机或无机成份的液体，我们称之为垃圾渗滤液，也叫渗沥液。影响渗滤液产生的因素很多，主要有垃圾堆放填埋区域的降雨情况、垃圾的性质与成分、填埋场的防渗处理情况、场地的水文地质条件等。（一）基本介绍垃圾渗滤液水质复杂，含有多种有毒有害的无机物和有机物，渗滤液中还含有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸醋，酚类化合物和苯胺类化合物等。垃圾渗滤液中CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万，和城市污水相比，浓度高得多，所以渗滤液不经过严格的处理、处置是不可以直接排入城市污水处理管道的。一般而言，CODcr、BOD5、BOD5/CODcr随填埋场的“年龄”增长而降低，碱度含量则升高。（二）处理工艺1.生物法处理渗滤液生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法，由于其运行费用相对较低、处理效率高，不会出现化学污泥等造成二次污染，因而被世界各国广泛采用。垃圾渗滤液处理工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。一种典型的渗滤液处理工艺是IBAF作为主要处理工艺，再与其他处理工艺相结合。选用厌氧生物滤池（IAF）和曝气生物滤池(IBAF)相结合作为生物处理工艺，厌氧生物滤池利用厌氧微生物的水解、发酵、酸化作用，大量降低COD，提高污水的B/C值，通过反硝化菌实现脱氮，还可降低污水处理的成本；厌氧生物滤池的出水进入曝气生物滤池进行好氧处理，通过好氧菌使有机物转变为二氧化碳和水，氨氮转变为硝酸根和亚硝酸根，微量重金属离子与微生物螯合而得以去除。生物处理所选用的微生物是高效专用微生物与复合酶制剂，该产品是采用基因工程的手段对自然微生物的强化与改性，提高微生物的活性及适应性，可有效的降解污水中的芳烃、酚、萘等难降解有机物。2.活性污泥法美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液，其实际运行结果表明：通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷，可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的FallTownship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，曝气池的污泥为6000～12000mg/L，是一般污泥的质量浓度的3～6倍。在体积有机负荷为1.87kg[BOD5]/(m·d)，F/M为0.15-0.31kg[BOD5]/kg[MLSS·d)时，BOD5的去除率为97%；在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/(m·d)，F/M为0.03-0·05ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)时，BOD5的去除率为92%。3.稳定塘国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂(HowardRobison，1992)，英国在1983年建成的BrynPostey填埋场渗滤液处理厂，运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容1000m，由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防渗衬底，采用两台高效表面曝气机进行曝气，渗滤液最小水力停留时间10d，渗滤液处理量D-150m/d。此系统自1983年开始运行，渗滤液CODcr和BOD5最大分别达24000mg/L和10000mg/L，F/M为0.05～0.3kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)时，CODcr去除率达97%。4.生物转盘生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种，运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题，并且由于膜上生物量大，生物相丰富，既有表层的好氧微生物，又有内层的厌氧微生物，因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点，同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液，设计规模500m/d，设计转盘表面积3000m，平均设计负荷4.8g[NH3-N/(m·d)。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右，取得了良好的处理效果。5.厌氧氧化处理厌氧生物处理可采用厌氧生物滤池，厌氧接触法，上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧消化等，实践证明厌氧处理时高质量浓度BOD5>2000mg/L有机废水的处理是有效的，但单独采用厌氧生物处理渗滤液的情况很少见。6.各种生物法比较生物法中，好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好，停留时间较短(6～24h)、运行经验丰富，但工程投资大。运行管理费用高；相对来说稳定塘工艺比较简单，投资省，管理方便，但停留时间长(10～30d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺发展很快，特别适合于高浓度的有机废水，它的缺点是停留时间长，污染物的去除率相对较低，对温度的变化比较敏感，但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要，若将这部分能量加以合理利用，将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果，还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液，采用厌氧和好氧工艺的组合处理，无论是对于提高处理效率，还是降低运行费用都是有意义的。物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液，而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格，物化法也用来处理新鲜的渗滤液，且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。7.絮凝沉淀实验证明；生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂)，即使在BOD5很低(<25mg/L)的情况下，CODcr的去除率仍可以达到50%，反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5～4.8和5.0～5.5，最小的加药量在250-500g/m之间。絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥；出水的pH值较低，含盐量高；氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率，在选用时还是要慎重考虑。8.反渗透反渗透经常用于渗滤液的后处理中，因其能够去除中等分子量的溶解性有机物，国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明，CODcr的去除率可以超过80%，虽然在运行过程中有膜污染的问题，但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后，负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物，可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究，一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80%，但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。9.活性炭吸附活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液，它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明，CODcr的去除率为50%-60%，若用石灰石作预处理，去除率可高达80%，而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降。在生产性试验中，由于渗滤液水质水量多变等原因，出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800～1200g/m时，每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此，首先进行生物预处理，再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时，能保证出水的CODCr和AOX较低。10.化学氧化化学氧化工艺可以有效消除污染物，而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理，而很少用于有机物的氧化，主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物，化学氧化工艺可以考虑使用。常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%；用臭氧作氧化剂时，没有剩余污泥的问题，CODcr的去除率也不超过50%，对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的，因为有机酸是耐臭氧的，相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气，加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5～3.0份的过氧化氢。用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段，主要的问题是处理费用太高，但对于垃圾填埋场封场后所产生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。11.土地法用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现，渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量，而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用，而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验，该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷，其中1.2公顷种植了柳树，另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地，种植了30000棵柳树。在试验的最初3年中，灌入试验区域的渗滤液共计3290mm，测得年平均的蒸发量为340mm，为降水量的46%，而在试验前相应区域的年平均蒸发量为140mm，为年降水量的19%，蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能，还能够降低渗滤液的浓度，例如氨氮浓度平均下降了60%，从6.93mmol/L下降到了2.96mmol/L，可以肯定随着柳树的生长和根系的发展，处理效果还可能进一步地提高。（三）处理技术1.回灌技术渗滤液回灌是将收集后的渗滤液再次回灌入填埋场，利用填埋场堆体内的微生物对渗滤液进行处理的一种技术，它是渗滤液管理的一种有效方法。由于垃圾堆体内存在大量的孔隙，因此垃圾堆体具有较强的额外贮水能力，并且该贮水能力随垃圾堆体填埋高度的增加而增加。有关研究表明：当所填埋生活垃圾的饱和度为50%，填埋高度为50m时，每公顷生活垃圾填埋场额外贮水能力为125×10m。许多研究表明，通过渗滤液回灌增加填埋场堆体内的湿度，不仅可以改善渗滤液的水质，降低渗滤液中BOD、COD及重金属的浓度，而且可以加速填埋堆体的稳定，使填埋场稳定期缩短至2～3a，并增加填埋场的甲烷产气率。2.表面水塘回灌法表面水塘回灌法就是在生活垃圾填埋场的表面开挖基坑，内置级配碎石，渗滤液回灌到水塘内，然后渗透到填埋堆体内，通常水塘的直径大约为5m，深度约为1.5m。此种回灌方法在美国佛罗里达州有较成功的应用实例。广州的李坑生活垃圾填埋场在运营管理时也采用了这种回灌方式，在渗滤液减量及改善水质方面取得了较好的效果。渗滤液的表面水塘回灌法同样也会带来环境问题，如气味、苍蝇等，并且由于水塘的位置相对较为固定，其开挖深度较浅，在一定程度上影响了渗滤液的回灌频率与容量。3.垂直竖井回灌法垂直竖井回灌法是渗滤液回灌比较常用的方法之一，为了避免短流，回灌井的底部是不透水的。由于垂直回灌法回灌点相对比较固定，在设计时，回灌井的间距应适当，若回灌井的距离太密，则影响填埋场垃圾的堆放与压实，但太疏，则未充分利用填埋场的贮水能力，导致填埋场湿度不均匀。在国外，每个回灌井的服务范围通常为1600～8000m。由于垃圾填埋场初期的沉降比较厉害，在沉降过程中可能会破坏垂直回灌井的整体性，并且，如果竖井的基础是支撑在膜上面的，则有可能导致膜的破损。4.水平回灌法水平回灌法是在垃圾面一定深度下开挖盲沟，内置穿孔的HDPE管，盲沟内填充砾石或废弃的轮胎碎片，由于水平管网覆盖面积大，该系统比其他回灌方式引入填埋场的渗滤液量大，但是也不能过度使用。有报道表明，水平回灌系统的过度使用会导致渗滤液收集系统收集量的加大，并且渗滤液的浓度峰值也将会增加。由于该系统是敷设在垃圾面底下的，无论是正在使用的填埋场还是封场后的填埋场，均可采用此系统进行渗滤液回灌。（四）影响因素渗滤液回灌可以改善渗滤液的水质情况，并加速填埋堆体的稳定。为了使渗滤液回灌获得较好的效果，应尽量使填埋堆体内湿度均匀，避免短流现象、局部饱和及顶部、边坡穿透现象的发生。在此，本文将就渗滤液回灌效果的影响因素进行论述分析，并提出操作建议。1.垃圾堆体特性垃圾堆体各向同性就是指在各个方向上，垃圾具有相同的渗透性。渗滤液回灌时，垃圾堆体各向同性可使其持水均匀，达到比较好的渗滤液回灌效果。但实际上，由于大部分城市采用由环卫工人上门收集袋装垃圾的收集形式，而且，盛装垃圾的塑料袋很少采用可生物降解的垃圾袋，因此，大大影响了生活垃圾各向同性的性能，在渗滤液回灌的过程中，容易导致渗滤液的短流或渗滤液在垃圾堆体内的聚集，而不能均匀分布在垃圾堆体内，达不到充分利用填埋场内的生物群体降解渗滤液的目的。在生活垃圾填埋前，进行垃圾破碎是达到垃圾堆体各向同性的一种比较有效的方法，但是在许多城市，由于日产垃圾量较大，填埋前对袋装垃圾进行破碎不太可行，因此向居民宣传使用可快速生物降解的环保垃圾袋是非常有必要的。垃圾在填埋时，先由推土机将垃圾均匀推开，然后由压实机来回压实，到达一定的压实度后再堆填另一层垃圾。在一定程度上，垃圾的压实度也影响渗滤液的回灌效果。有研究表明，随着垃圾竖向渗透性的减少，渗滤液的横向扩散度将增加，这主要是在实际施工作业时，由于边坡比较难压实，垃圾堆体的纵向压实度通常都大于横向压实度，即横向渗透性大于纵向渗透性，因此很容易造成渗滤液的横向边坡穿透。在敷设渗滤液回灌系统时，为了避免因纵、横向压实度不均匀而造成的边坡穿透，建议渗滤液的回灌系统的安装位置至少应距边坡6m远。2.中间覆盖层当填埋单元轮换，前一个垃圾作业面上较长时间不再填垃圾时，会在其表面敷盖一层渗透性较低的中间覆盖层，以减少雨水渗入形成渗滤液，该单元继续填埋时，若是采用粘土作中间覆盖层，通常这一中间覆盖层将保留在垃圾堆体内。当对垃圾填埋场进行渗滤液回灌处理时，应考虑这一低渗透性的中间覆盖层对渗滤液回灌效果所带来的负面影响。由于低渗透性的中间覆盖层的存在，渗滤液回灌入填埋场内时，会有部分的渗滤液滞留于中间覆盖层上，而不会沿垂直方向渗透，堆体内的湿度将会分布不均匀，当过饱和后，回灌的渗滤液会沿着渗透性较大的水平方向渗透，从而可能出现边坡穿透的现象。为了避免这种现象的发生，建议在渗滤液回灌的填埋场内，中间覆盖层采用可重复使用的人工覆盖层，或继续填埋时将中间覆盖层去除，这不仅可增加填埋容积，而且可改善渗滤液的回灌效果。（五）处理工程处理工程的规模为200m3/d，渗滤液经过收集管进入调节池，调节池是利用原建成的容积约8400m3废水池，渗滤液现汇集于此，经过长时间的停留，发生厌氧水解。为避免调节池敞口散发臭气，池面用HDPE覆盖，与空气隔热。热后用污水泵以9.8m3/h的流量将污水抽送到生化池。生化池包括反硝化池和硝化池，在硝化池中，通过高活性的好养微生物作用，降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的。硝化和反硝化的布置采用前置反硝化形式。渗滤液进入1座容积为175m3的反硝化池，而后进入2座容积为270m3的硝化池。硝化后以6～9倍的回流量回至反硝化池脱氮。经过生物反应后的混合液通过超滤膜分离净化水饿菌体，污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到20g/L。经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗滤液中难生物降解的有机物也能逐步降解。该填埋场渗滤液BOD/COD≈0.5，可生化性较好，COD设计去除率90%。渗滤液中的氮源，部分被生物合成，其它在硝化池内氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，并在反硝化中还原为氮气而去除，NH3-N设计去除率为99%。生化池采用高效内循环射流曝气系统，氧利用率高达30%。MBR的剩余污泥量很小，排泥量20m3/d左右，可去填埋场处置。与传统生化处理工艺相比，混合流通过超滤系统进行固液分离，将粒径大于0.02μm的颗粒、悬浮物等截留在系统内，超滤出水清澈。有单独循环泵以产生较大的过滤通量，避免膜管堵塞。超滤最大压力为0.6MPa，膜管由清洗泵冲洗，清洗后的清洗水在膜环路中循环回到清晰槽，直到充分清洗，每3个月加化学药剂清洗一次。为了达到更好的出水水质，超滤出水后可再进入纳滤系统，截留那些不易降解的大分子有机物，使出水COD降到120mg/L，以下或更低的水平，出水稳定达标。处理过程中的纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计，可使盐随净化水排出，不会出现盐富集现象。纳滤净化水回收率85%，最大压力为3.5MPa。纳滤产生浓缩液量为1.5m3/h，将采用混凝沉淀进一步处理。采用具有混凝和吸附作用的复合型混凝剂，COD去除率可达70%以上，产生污泥5m3/d，回填埋场处置。上清液回调节池，通过调节池的长时间水解酸化作用，可改善其生化处理性能，不会产生有机物的富集现象。采用该工艺处理某填埋场渗滤液，适应性强，能确保不同季节不同水质条件下，出岁稳定达标。特别是该工艺具有一定的超前性，既适合渗滤液可生化性较好的情况。大量工程实例表明，即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗滤液，MBR与纳滤处理也能使出水COD、BOD和NH3-N达标。二、垃圾渗滤液处理垃圾渗滤液处理源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、有机质分解水、进入填埋场的雨雪水及其他水分。常规处理方式有生化法、膜法、杜笙离子交换法。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。垃圾渗滤液的水质相当复杂，一般含有高浓度有机物、重金属盐、SS及氨氮，垃圾渗滤液不仅污染土壤及地表水源，还会对地下水造成污染，对于垃圾渗滤液中CODCr的去除已有许多研究，一般多采用生物法处理，但是处理效果却不是很理想，且运行成本相对较高。（一）工艺特点1.采用成熟技术，满足新标准要求2.高效脱N(氨氮和总氮)是其一大特色3.占地面积小、投资省、运行费用低4.施工周期短5.维护管理方便6.节省了繁琐的施工图设计任务7.可拆卸，可运输（二）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（Initialadjustmentphase）、过渡阶段（Transitionphase）、酸化阶段（Acidphase）、甲烷发酵阶段（Methanefermentationphase）和成熟阶段（Maturationphase）。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被消耗尽，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。（三）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。（四）功能介绍1.厌氧ABR：针对中晚期渗滤液COD浓度升高特质，设计合理有效程序；2.BAF：根据新标准，增大总氮达标压力，BAF的除氨氮和总氮的效果较其它设备更佳；3.缺氧反应池：可以进一步脱除总氮；4.超滤膜生物反应器：有效提高生化单元污泥浓度、去除有机物、氨氮、总氮等污染指标，是后续的纳滤膜工作前的预处理工艺。5.纳滤：将有机物和重金属离子截留的同时避免重金属在系统内累积。6.混凝沉淀：及时进行处理浓水，避免在系统内循环时造成浓水有机物在系统内累积。（五）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。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。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6．8kW·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1ks二次蒸汽而言，压缩机只提供给蒸汽8-9kJ的能量，就可使这1kg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。（六）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。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。（七）工艺的选择MVC(MechanicalVaporCompression)或MVR（Mechanicalvaporrecompression）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>85℃<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。（八）危害及处理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。1.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）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。（2）CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中CODcr和BOD5最高分别可达90000mg/L、38000mg/L甚至更高。（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%。（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。（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。（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。2.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。3.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。（3）末端引入离子交换工艺作为安保过滤系统，可有效防止氨氮指标的波动。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。（九）特点难点就是其氨氮浓度高以及可生化性差。对于其产生机理，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。三、垃圾渗滤液处理的必要性随着环境污染日益严重，国家对环境治理的力度不断加强。垃圾渗滤液就是其中重要的污染源之一。垃圾渗滤液成分非常复杂，单纯只用化学药剂进行处理并不能得到特别理想的效果。而且由于垃圾渗滤液的浓度高，对环境的破坏程度会比其它的污染更加严重。下面我们一起来了解垃圾渗滤液的处理对环境的重要作用。所谓垃圾渗滤液是垃圾在长期的堆放以及填埋过程中，经过自身发酵和雨水冲刷或者是被渗出的地下水长期浸泡后形成的污水。它的形成因素包括垃圾自身包含的水、各类垃圾放在一起发生的化学反应、地下潜水和自然降水，其中自然降水占垃圾渗滤液的大部分。垃圾渗滤液受垃圾成分、粉尘以及其后等条件影响，因此浓度超高内容复杂。据相关部门经过长时间的检测发现垃圾渗滤液的主要污染物多达六十多种，其中包括致癌物质、促癌物质、辅致癌物质以及致突变物质。可见垃圾渗滤液处理不当不但制约我国环境污染治理工作的进展也严重危害着人们的健康。针对垃圾渗滤液的复杂性而研发的垃圾渗滤液处理设备。用专业的垃圾渗滤液处理技术可以改变老的思维模式，对不达标工艺方案进行改良，加强渗滤液专业处理效果，降低对周边环境的污染，彻底消灭影响人体健康的有效物质。垃圾渗滤液处理设备有效提高渗滤液的处理质量，提高污染治理工作效率。第二节项目需求分析一、项目概况1.项目名称：2.采购单位：3.项目地址：4.项目的主要内容：（根据招标文件的具体要求和采购单位的具体实际情况修改）二、采购需求项号服务名称服务需求及要求数量（立方米）参考单价（元/m3）1渗滤液应急处理服务1.完成XX立方米垃圾渗滤液的处理任务。最终结算以实际渗滤液处理量（按进水量计）为准。2.进水水质：按现状水质，各指标的准确数据由中标人自行测定。3.技术要求：经国家认可的质检部门检测，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中表2的排放浓度限值后排放。4.处理量及时间要求：（1）每天平均处理量不少于XX立方米（按进水量计）。（2）应急处理所需的设备及配套设施全部由中标供应商自行提供。中标供应商必须在签订合同后X个日历天内要完成应急处理设备及配套设施的安装及调试工作（若未完成，采购方有权终止合同），并在调试完成后的XX个日历天内（此时限包括设备维修保养、配件清洗以及渗滤液处置的一切工作用时）完成XX立方米渗滤液应急处理。由于停电及采购方的电气设备故障造成的减产不在此例。除此之外由于中标供应商原因，延误了完工时间，每延误1天按合同额的千分之五处罚，最高罚款额度为合同额的百分之十。延误超过15天，除罚款之外采购方有权无条件解除合同，不予付款。5.中标供应商在应急处理服务期内，要严格管理、规范操作、认真维护、保持应急处理设备及配套设施的正常运转，达到运行正常、达标排放、安全生产的目标，并承担应急处理设备及配套设施运行的一切费用（包括税费）、责任和风险。应急处理服务期结束后，中标供应商负责自行拆除应急处理设备及配套设施，并将占用场地恢复原样后方可交还给采购人。否则，采购人有权不办理合同款支付手续，并每延误1天按合同额的千分之五处罚。6.中标供应商在应急处理设备及配套设施安装调试完成后的5个日历天内要确保出水且出水水质要达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中表2的排放浓度限值。7.由中标供应商自行协调与环保部门及当地群众的关系。如因中标供应商超标排放或偷排造成的一切后果由中标供应商负责。8、验收：由中标供应商自行委托具有环境监测资质的单位检测达标后（费用含在投标报价中），再由采购方进行验收。商务要求服务完成时间及地点1.服务完成时间：自签订合同后7个日历天内要完成应急处理设备及配套设施的安装及调试工作，并在调试完成后的30个日历天内（此时限包括设备维修保养、配件清洗以及渗滤液处置的一切工作用时）完成XX立方米渗滤液应急处理。2.处理地点：XX垃圾处理厂其他要求1.投标人针对本项目的服务技术方案（内容包括但不限于对本项目的认识及技术思路、渗滤液处理工艺、拟投入本项目的设备、渗滤液应急处理方案、进度计划方案和质量保障措施等内容），否则投标无效。2.投标报价包含实施和完成本项目全部污水处理工作所需的劳务费、设备购置费、安装调试费、药品药剂费、技术方案设计及实施费、检测费、交通、通讯、保险、税费和利润等费用，同时也包括污水处理过程中产生污泥的处置费用和政策性文件规定及合同包含的所有风险、责任等各项应有的费用。最终以单价乘以实际渗滤液处理量（按进水量计）进行结算。三、采购要求因垃圾场现有渗滤液处理站处理能力不够而采取应急处理措施，投标人必须根据自身垃圾渗滤液处理经验，采取预处理+DTRO碟管式膜技术处理或者其他能够有效完成应急处理的技术，对渗滤液应急处理设备系统的能力、效果、成本给予实质性的保证，以完成垃圾填埋场渗滤液应急处理任务，包括但不限于以下范围：（一）设备管理1.渗滤液应急处理服务期间，中标人应严格管理、规范操作渗漏处理设施设备，做好渗滤液应急处理设施设备的日常维护保养工作（包括污泥等废物的清运工作，浓缩液的安全存放/处理，地面、设施设备清洁工作等），确保应急处理设施正常运行，达到运行正常、达标排放、安全生产的目标。2.渗滤液应急处理服务期间，中标人负责采购并保管渗滤液应急处理设施设备运行所需要的药品药剂及其他消耗材料。药品药剂及其他消耗材料的采购、保管等应符合相关的规定。所有进、出水管道要布置美观、整洁、不渗漏。3.渗滤液应急处理期间，中标人承担与应急处理相关的所有安全、卫生、环境管理等工作，中标人不得影响垃圾场现有处理站的正常运营。4.渗滤液应急处理服务期结束后，经招标人书面确认后由中标人负责自行拆除应急处理设施设备并对现场进行恢复。（二）水、电及其他要求1.中标人负责与该项目有关的施工安装，包括土地的平整硬化（约300㎡，厚度为5CM的水泥硬化），水电的引接，处理设备的安装，费用须包含在总报价中。2.中标人负责该项目的供电保障，具体由招标人负责协调处理，费用须包含在总报价中。3.中标人处理过程中不得产生次生环境污染，不得损坏招标人已有的设备和设施，需解决应急处理设备所产生的恶臭气体问题，不得影响周边群众的正常生活，费用须包含在总报价中。4.不得影响招标人正常的生产作业，处理现场必须整洁美观有序，若产生次生污染，一切责任由中标人承担。5.现场处理过程必须服从招标人的监督和管理。6.特殊要求：中标人中标签订合同后，需七天内设备到现场。（三）渗滤液应急处理水量1.本应急处理服务要求：垃圾处理场渗滤液应急处理采取预处理+DTRO碟管式膜技术处理或者其他能够有效完成应急处理的技术。由供应商提供设备，政府购买服务，根据垃圾场现有渗滤液滞留情况及后期不断增加的现实，应急处理保底达标排放出水每天不少于400m3，以实际清水量进行结算。净出水量是指垃圾渗滤液应急处理系统出水扣除该系统引入的其他水源（包括但不限于自来水、地下水、回用中水等）后实际出水量，以月为单位进行统计。2.招标人有权依照实际情况对处理量做出调整，投标人投标单价不做任何调整；（四）排放标准1.排放标准：渗滤液应急处理服务期间，中标人应确保渗滤液应急处理出水达标达量排放，排放标准要求如下：《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表2现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值序号控制污染物排放浓度限值污染物排放监控位置1色度（稀释倍数）≤40常规污水处理设施排放口2化学需氧量（CODCr）（mg/L）≤100常规污水处理设施排放口3生化需氧量（BOD5）（mg/L）≤30常规污水处理设施排放口4悬浮物（mg/L）≤30常规污水处理设施排放口5总氮（mg/L）≤40常规污水处理设施排放口6氨氮（mg/L）≤25常规污水处理设施排放口7总磷（mg/L）≤3常规污水处理设施排放口8粪大肠菌群数（个/L）≤10000常规污水处理设施排放口9总汞（mg/L）≤0.001常规污水处理设施排放口10总镉（mg/L）≤0.01常规污水处理设施排放口11总铬（mg/L）≤0.1常规污水处理设施排放口12六价铬（mg/L）≤0.05常规污水处理设施排放口13总砷（mg/L）≤0.1常规污水处理设施排放口14总铅（mg/L）≤0.1常规污水处理设施排放口2.中标人须确保应急服务能够适应水质水量的变化，既适应目前考察的水质指标又适应将来的各种变化情况，确保渗滤液处理量和出水水质达到招标要求。同时，对因环保方面对水质处理的要求提高或其它原因，中标人应对应急处理设施设备进行改造调整，确保出水达标达量排放。3.渗滤液应急处理设施设备应设置排水口采样点，中标人应该按照招国家、行业或招标人的有关要求定时定期对水质进行检测并做好日常记录，确保出水水质稳定，使用安全。同时，招标人有权委托第三方不定时对出水水质进行检测。（五）处理量确认及设备调试1.在招标人监督下由中标人设置进出水计量表，在中标人完成应急处理设施设备调试且出水水质达标达量后，开始每天对渗滤液处理情况进行计量。进出水计量表及备用件均由中标人提供，以确保正常计量。2.计量结果由中标人每天以书面形式记录，原则上由招标人、中标人双方签字确认生效。3.应急处理设施设备调试期不得超过7个日历天，调试期不计水量，调试期间水电费用由中标人承担。调试期不算入签订的合同期限内。如果调试提前完成，出水水质水量达到上述标准可向招标人递交书面申请提前进入应急处理服务阶段。如调试期满，出水水质水量达不到上述标准，视为中标人渗滤液应急处理设施设备存在重大缺陷，招标人可单方解除合同，并由中标人承担由此而引发的环境污染、安全事故等全部后果的一切责任。4.中标人负责联系质量技术监督部门按时按规定对进出水流量计进行校准，费用由中标人承担。5.技术方案中设备推荐品牌序号主要设备推荐品牌备注1阀门安徽白湖、中南拜斯、上海精嘉、BG、开利达、欧德隆2反渗透系统配置的进水泵南方泵业、东方泵业、凯泉建议值Q=9.3m³/h，H=35m3反渗透系统配置的原水泵南方泵业、东方泵业、凯泉建议值Q=20m³/h，H=10m4反渗透系统配置的原水循环泵南方泵业、东方泵业、凯泉建议值Q=16m³/h，H=15m5★反渗透系统配置的高压柱塞泵CAT、AR、UDOR建议值一级Q=155LPM，75bar；二级Q=124L/h，75bar；6★反渗透系统配置的在线增压泵格兰富、KSB、威乐建议值Q=30m³/h，H=100m7反渗透系统配置的清水泵南方泵业、东方泵业、凯泉建议值Q=15m³/h，H=18m8计量泵普罗名特、米顿罗、SEKO阻垢剂添加泵、碱添加泵、酸添加泵9桶泵本泉、旺泉、博龙清洗剂投加泵10鼓风机百事德、川源、章晃建议值Q=100m³/h，1.0bar11★碟管式反渗透膜膜材未陶氏、GE等建议值单支面积不小于9㎡，支数不少于95支，耐压等级不小于70bar12水箱国优品牌建议值原水箱、产水箱不小于5方（六）应急服务期限、费用结