2018年滲瀝液處理全球科研態勢與我國工程建設案例研究.pdf

《2018年滲瀝液處理全球科研態勢與我國工程建設案例研究.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年滲瀝液處理全球科研態勢與我國工程建設案例研究.pdf（39頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、滲瀝液處理全球科研態勢與我國工程建設案例研究滲瀝液處理全球科研態勢與我國工程建設案例研究陳朱琦華中科技大學13476079416 第五屆垃圾滲濾液處理論壇大綱Outline1全球滲瀝液處理科研態勢分析2我國滲瀝液處理工程案例分析3 3陳家沖場滲瀝液處理典型案例3科研態勢中國案例武漢案例分析方法檢索平臺Web of ScienceTM核心合集數據庫論文12758篇計量學分析HistCite軟件和CiteSpace軟件情況趨勢研究內容SCI論文歷年發表數據統計；論文研究關鍵詞熱點分析；重點研究機構布局；主要收錄期刊分布；主要研究學者分析。4科研態勢中國案例武漢案例滲瀝液處理研究年度趨勢滲瀝液處理年

2、度相關論文發表數量總體保持增長勢頭1997年至2017年間，滲瀝液處理相關論文平均每年增長46.5篇滲瀝液處理研究年度發文量在2017年達到峰值1195篇，相比于1997年發表的265篇，增長了近3.5倍265365340366331338387444430545533637640717660825899822930108911950200400600800100012001400199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017數量數量年份年份論文數量論文數量數據來源：Web

3、 of ScienceTM核心合集數據庫5科研態勢中國案例武漢案例科學研究文章數量變化數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫6科研態勢中國案例武漢案例中、美兩國發文數量對比中國1997年至2005年，中國滲瀝液處理研究處于初始階段，其中1997-2000年SCI論文發表數量不足10篇，至2005年發表數量平均約為15篇，同時期美國SCI論文發表數量是我國的3-30倍；2006年至2017年，中國滲瀝液處理研究步入高速發展階段，2006年的發文數量為66篇，是2005年的2倍，通過12年的發展，在2017年達到峰值317篇，平均年增長量達到21篇；中國滲瀝液相關SCI論文發表數

4、量于2009年開始超越美國，此后一直保持該態勢，2017年中國發文數量幾乎是美國的2倍。美國從1997年至2017年，美國滲瀝液相關學術論文的發表數量一直處于平穩增長的趨勢，并在2000-2001年、2004年、2007年、2009-2011年和2014年出現輕微負增長，21年間平均年增長量為3.4篇。889811510897 981141021051371111191161111101331351311401541603669151222372966709415714813417619322124928331705010015020025030035019971998199920002001

5、2002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017發文數量發文數量年份年份美國中國數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫7科研態勢中國案例武漢案例科學研究的國家分布TOP20國家分布ABC共有124個國家和地區的研究人員發表了滲瀝液處理相關的學術論文，前20個國家和地區占到總發文數量的96%以上。美國和中國的發文數量位遠超其他國家和地區，居世界第一和第二名，占全球總發文數量的19%和17%。發文數量排名靠前的美國、中國、加拿大、英國、印度等國家不僅在滲瀝液處理的學術研究中占據世界前列，交流密切，而且

6、在滲瀝液處理的實際工程中做出表率。滲瀝液處理是中國在固廢處理領域SCI文章數量上領先全球的領域之一，也可見中國政府在我們的研究期間對于滲瀝液處理的重視程度較高。24822247787608573522498476430422412409400367350339307258190171美國中國加拿大英國印度德國澳大利亞西班牙法國日本巴西韓國土耳其馬來西亞意大利瑞典波蘭伊朗丹麥新西蘭數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫8科研態勢中國案例武漢案例研究重點機構分布（數量與水平）TLCS、TGCS這兩個指標可以從側面反映出研究機構發文質量，可以看出中國科學院發表的SCI論文在數量上領

7、先，而丹麥科技大學發文在引用頻次上遠遠高于其他機構前20位機構中，美國機構占7席，中國機構占6席，加拿大機構與馬來西亞分別占2席，與前文國家發表論文數量排位保持一致中國科學院發表了241篇SCI論文美國佛羅里達大學發表了215篇SCI論文中國同濟大學發表了188篇SCI論文研究水平統計的12758篇SCI論文中，全球共有6734個機構發表滲瀝液處理相關研究論文，僅列出發表論文數量前20位的機構TOP20TLCS表示該論文在當前12758篇論文中的引用頻次TGCS表示該論文在Web of Science數據庫中的引用頻次編號發文機構國家文章數量 TLCS TGCS 1中國科學院中國2416382

8、7772佛羅里達大學美國2151037 42573同濟大學中國1881001 26144浙江大學中國15563620045馬來西亞理工大學馬來西亞1291354 27586丹麥科技大學丹麥1282590 56347女王大學加拿大10084919278美國農業部農業研究局美國10016522769美國地質調查局美國90467468910清華大學中國89316113711威斯康星大學美國85508185712北卡羅來納州立大學美國831417 382013哈爾濱工業大學中國72422124914中國環境科學研究所中國7129079015不列顛哥倫比亞大學加拿大7129196316昆士蘭大學澳大利亞

9、71481246017佐治亞大學美國70126122518馬來亞大學馬來西亞6717877919印度理工學院印度65230153720伊利諾大學美國642461257數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫9科研態勢中國案例武漢案例研究重點機構時間維度分析佛羅里達大學和丹麥科技大學開展研究較早中國科學院、同濟大學和浙江大學次之接下來是馬來西亞理工大學清華大學緊隨其后19972017數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫10科研態勢中國案例武漢案例編號期刊名稱數量影響因子1WASTE MANAGEMENT5784.032JOURNAL OF HAZARDOUSM

10、ATERIALS4196.0653BIORESOURCE TECHNOLOGY3115.6514WATER SCIENCE AND TECHNOLOGY2951.1975CHEMOSPHERE2764.2086WASTE MANAGEMENT&RESEARCH2421.8037ENVIRONMENTAL SCIENCE&TECHNOLOGY2066.1988WATER RESEARCH2066.9429ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY1991.75110 ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTIONRESEARCH1982.74111 JOURNAL

11、OF ENVIRONMENTAL QUALITY1912.34412 DESALINATION AND WATER TREATMENT1701.63113 SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT1684.914 WATER AIR AND SOIL POLLUTION1541.70215 JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT1474.0116JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND HEALTHPARTA-TOXIC/HAZARDOUSSUBSTANCES&ENVIRONMENTAL ENGINEERI

12、NG1201.42517CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL1186.21618 ENVIRONMENTAL EARTH SCIENCES1001.56919 DESALINATION925.52720 APPLIEDGEOCHEMISTRY882.581主要期刊分布分析統計的12758篇SCI論文中，全球共有2050個期刊收錄滲瀝液處理相關研究論文，僅列出發表論文數量前20位的期刊。影響因子最高的WATER RESEARCH收錄206篇WASTE MANAGEMENT收錄578篇JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS收錄419篇BIORESOURCE

13、 TECHNOLOGY收錄311篇從刊物名稱及內容上可以看出滲瀝液處理的主流趨勢是無害化處理技術研究主流趨勢TOP20與生物相關期刊也出現在表中，說明滲瀝液處理中存在大量生物技術的應用相關期刊數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫11科研態勢中國案例武漢案例研究熱點分布化學氧化研究中主要涉及滲瀝液中污染物成分和pH值對滲瀝液化學處理技術的影響生物降解研究中主要涉及滲瀝液組成成分、溫度、碳氮比、供氧量和pH值對滲瀝液生物降解處理的影響。主體詞匯出現頻次最高的30個詞匯，如表所示。關注的詞匯有滲瀝液處理、環境污染、過濾、化學氧化、生物降解、碳氮及金屬含量等。關鍵詞中文釋義出現頻次

14、關鍵詞中文釋義出現頻次LEACHATE滲瀝液3646OXIDATION氧化449LANDFILL填埋3135SLUDGE污泥445WASTE廢物1725ASSESSMENT評估421TREATMENT處理1689GROUNDWATER地下水419USING利用1273CARBON碳393SOIL土壤1177METALS金屬390LEACHING過濾1036CHEMICAL化學386MUNICIPAL市政988FENTON芬頓377SOLID固體980CONTAMINATED污染360REMOVAL去除847ACID酸359ORGANIC有機的750ENVIRONMENTAL環境353WASTE

15、WATER廢水638POTENTIAL潛力330NITROGEN氮607REACTOR反應器316ANAEROBIC厭氧菌509MICROBIAL微生物的314ASH灰452DEGRADATION降解297數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫12科研態勢中國案例武漢案例研究熱點關聯性時間軸主要研究往有機物降解、重金屬去除等技術熱點以及地下水、土壤污染方面發散，并且在不同時段成為主要研究熱點。主流工藝最早在滲瀝液處理領域的工藝的是“吸附”、“生物降解”和“化學氧化”，這三類工藝也是目前國內最成熟且使用得最多的滲瀝液處理工藝。分支“飛灰”的研究熱度出現有可能與填埋場滲瀝液有關，

16、“污泥”的研究熱度出現可能與滲瀝液生物處理有關。數據來源：Web of ScienceTM核心合集數據庫15個關鍵詞大綱Outline1全球滲瀝液處理科研態勢分析2我國滲瀝液處理工程案例分析3 3陳家沖場滲瀝液處理典型案例14科研態勢中國案例武漢案例各國滲瀝液處理排放限值及方式主要污染物排放限值中國德國日本美國色度40(30)-COD（mg/L）100(60)20090-BOD5（mg/L）30(20)2060160（月均值40）懸浮物（mg/L）30(30)-6089（月均值27）氨氮（mg/L）25(8)NA-5.9（月均值2.5）總氮（mg/L）40(20)70120（日均60）-總磷（

17、mg/L）3(1.5)316(日均8)-糞大腸菌群數（個/L）10000(1000)-3000-總汞（mg/L）0.001-0.0050.002總鎘（mg/L）0.010.10.1-總鉻（mg/L）0.10.62-六價鉻（mg/L）0.050.10.50.05總砷（mg/L）0.1-0.10.05總鉛（mg/L）0.10.50.10.05國家滲瀝液排放方式德國場內回灌或預處理達標后排入城市生活污水處理廠英國經過預處理達標后排入市政污水管道美國經過預處理達標后排入市政污水管道澳大利亞場內回用、回灌或達到污水處理廠接受標準后排入城市生活污水處理廠中國2011年7月1日前，現有的垃圾滲瀝液在滿足一定

18、條件時可送往城市二級污水處理廠進行處理；2011年7月1日后，現有全部的生活垃圾填埋場滲瀝液都要自行處理并且要達到排放標準中國大部分排放指標和排放出路要求均嚴于其他國家數據來源：課題組調研15科研態勢中國案例武漢案例滲瀝液處理項目研究案例分布案例總數：232個案例案例分布：18個省份、4個直轄市3個自治區案例規模：303200m3/dMBR+膜49%DTRO29%BBR+高級氧化15%MVR2%其他5%各工藝占比各工藝占比MBR+膜DTROBBR+高級氧化MVR蒸發其他處理工藝1、（厭氧）+MBR+膜 深度處理2、二級碟管式反滲透（DTRO）3、生物膜反應器（BBR）或MBR+高級氧化4、機械

19、式蒸汽再壓縮（MVR或MVC）樣本數量大，覆蓋面廣MBR+膜、二級DTRO、高級氧化為最主流工藝數據來源：課題組調研16科研態勢中國案例武漢案例日處理規模在0-100噸的項目占22%日處理規模在101-500噸的占49%日處理規模在501-1000噸的項目占17%日處理規模大于1000噸的項目占12%0-1000萬的項目占35%1001-5000萬的項目占42%5001-1億的項目占13%大于1億的項目占10%滲瀝液處理項目規模、投資占比分布數據來源：課題組調研22%49%17%12%項目規模分布圖0-100 t/d101-500 t/d501-1000 t/d大于1000 t/d35%42%

20、13%10%項目投資分布圖0-1000 萬元1001-5000 萬元5001-10000 萬元大于10000 萬元17科研態勢中國案例武漢案例占地0-2000m2的項目占33%占地2001-5000m2的項目占38%占地5001-10000m2的項目占16%占地大于10000m2的項目占13%運行費用40-50元/m3的項目占53%運行費用41-50元/m3的項目占24%運行費用51-60元/m3的項目占18%運行費用大于60元/m3的項目占5%滲瀝液處理項目占地、運行費用占比分布數據來源：課題組調研53%24%18%5%運行費用分布圖40-50 元/t51-60 元/t61-70 元/t大于

21、70 元/t33%38%16%13%項目占地分布圖0-2000 平方米2001-5000 平方米5001-10000 平方米大于10000 平方米18科研態勢中國案例武漢案例不同滲瀝液處理工藝的規模分析MBR+膜和DTRO的平均規模及適用范圍最大 05001000150020002500300035004000各工藝規模分析圖 0.820.580.540.75最大值平均值30330120080337110050421180051130 MVR蒸發BBR+高級氧化DTRO 規模（t/d）MBR+膜3200最小值相對標準差 2023402548554952171881415439MBR+膜DTRO

22、BBR+高級氧化MVR蒸發各工藝規模占比圖規模占比（%）1000(t/d)501-1000(t/d)100-500(t/d)1億 5001-1億 1000-5000萬 10000m2 5001-10000m2 2000-5000m2 70（元/t）61-70（元/t）51-60（元/t）40-50（元/t）數據來源：課題組調研22科研態勢中國案例武漢案例不同處理規模的工藝占比及選擇趨勢分析隨著規模的增大，MBR+膜的占比呈上升趨勢，而BBR或MBR+高級氧化占比呈下降趨勢MBR+膜仍然是大規模滲瀝液處理的最主流技術。444560682829221523177556453771000不同規模工藝

23、占比圖規模（t/d）其他 MVR蒸發 BBR+高級氧化 DTRO MBR+膜工藝占比（%）數據來源：課題組調研不同規模工藝選擇趨勢圖 1000501-1000 100-500MBR+膜DTROMVR蒸發1000501-1000100-500單位投資（萬元/t/d）100規模（t/d）平均值最小值最大值14.4 0.62相對標準差 010203040不同規模單位占地分析圖 0.28 0.34 0.565.39.719.826.111.14.81.531.512.64.014.4單位占地（m2/t/d）1000規模（t/d）最大值30.4平均值最小值 0.52相對標準差 3040506070809

24、0不同規模運行費用分析圖 0.13 0.16 0.3245.148.152.645.650.356.165.352.84545.860.4運行費用（元/t）1000最大值平均值最小值75 0.34相對標準差 24科研態勢中國案例武漢案例典型工藝不同規模的單位投資、單位占地、運行費用分析MBR+膜平均單位投資、單位占地、運行費用隨著規模的增大而減小，但減少的趨勢逐步減弱51015單位投資（萬元/t/d）1000102030單位占地（m2/t/d）40506070運行費用（元/t）25科研態勢中國案例武漢案例典型工藝不同規模的單位投資、單位占地、運行費用分析51015規模（t/d）1000單位投資

25、（萬元/t/d）100-500102030單位占地（m2/t/d）40506070運行費用（元/t）二級DTRO平均單位投資、單位占地、運行費用隨著規模的增大而減小26科研態勢中國案例武漢案例典型工藝不同規模的單位投資、單位占地、運行費用分析05101520規模（t/d）1000單位投資（萬元/t/d）4050607080運行費用（元/t）1020單位占地（m2/t/d）BBR或MBR+高級氧化平均單位投資、單位占地、運行費用以及各指標波動隨著規模的增大而減小27科研態勢中國案例武漢案例典型工藝不同規模的單位投資、單位占地、運行費用分析51015規模（t/d）1000單位投資（萬元/t/d）0

26、246810單位占地（m2/t/d）4050607080運行費用（元/t）MVR蒸發單位投資、單位占地、運行費用隨著規模的增大而減小，但減少的趨勢逐步減弱28科研態勢中國案例武漢案例滲瀝液處理問題嚴重浙江?。宏P于印發省建設廳貫徹落實中央環境保護督察反饋意見整改實施方案的通知浙江省全省52座垃圾填埋場中有40座滲濾液處置存在問題，占比77%；其中13座未配套滲濾液處理設施，27座因處理工藝或處理能力不足，滲濾液無法穩定達標排放；督察組抽查杭州、紹興等地17座垃圾填埋場，均存在滲濾液處理不到位的問題；截止2017年12月底，40座垃圾填埋場中，已完成滲濾液提標改造項目19個；2018年6月底前和1

27、2月底前，分別再完成滲濾液提標改造項目6個、13個；其余2個2019年12月底前完成改造。滲濾液無法穩定達標排放的一大原因就是水質波動大陳家沖填埋場借助特有的滲瀝液水質多樣性和處理工藝的多樣性，采用合適的水質配比試圖解決滲濾液穩定達標問題大綱Outline1全球滲瀝液處理科研態勢分析2我國滲瀝液處理工程案例分析3 3陳家沖場滲瀝液處理典型案例30科研態勢中國案例武漢案例陳家沖填埋場五大滲瀝液處理系統陳家沖填埋場1800噸/日達標排放量，按不同工藝的不同水質要求分配五大系統，是各系統穩定性運行的基礎華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管

28、理對策研究31科研態勢中國案例武漢案例陳家沖滲瀝液水質特點與國內平均值的比較指標CODNH3-NpHCond(ms/cm)新鮮滲瀝液1700035000230029006.78.14550中期滲瀝液300011000170023007.38.22640老齡滲瀝液1700350090017007.68.61532類別項目填埋初期滲瀝液（5年）封場后滲瀝液COD60002000020001000010005000BOD5300010000100040003002000NH3-N6002500800300010003000SS500150050015002001000pH586869國內典型填埋場不

29、同年限滲瀝液水質范圍單位：mg/L(pH除外)陳家沖填埋場不同年限滲瀝液水質范圍單位：mg/L(pH除外)華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究32科研態勢中國案例武漢案例BBR+兩級Fenton-BAF工藝配水指標COD(mg/L)氨氮(mg/L)C/N新鮮水17000035000230029004.512中老水3000110001700230016配水8000110004配水COD圖配水氨氮及C/N圖華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究33科研態勢中

30、國案例武漢案例系統COD去除效果(生化去除87.1%，總去除99.3%)系統出水COD保證率（90%保證出水低于70mg/L）BBR+兩級Fenton-BAF工藝配水及運行穩定性系統氨氮去除效果（生化氨氮出水在10-20之間，系統出水氨氮0.5-5之間）系統出水氨氮保證率（92%保證出水低于3.5mg/L）87.199.3華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究34科研態勢中國案例武漢案例蒸發工藝配水及運行穩定性預處理低能耗蒸發深度處理系統混凝劑燒堿 純堿PACPAM污泥脫水干化系統干化污泥外運少量干產水VP洗氣塔達標排放指標

31、COD(mg/L)氨氮(mg/L)電導率（ms/cm）DTRO濃縮液10000300008000100005080老齡水1700350090017001532配水15000兼具Cl7000mg/L(越低越好)45水量-產水率(產水率穩定在90%左右)水量保證率（產水量在450噸以下保證率為70%）水質穩定性（COD75,氨氮15）華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究35科研態勢中國案例武漢案例MBR-NF-RO工藝配水及穩定性華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管

32、理對策研究指標COD(mg/L)氨氮(mg/L)C/N新鮮水17000035000230029004.512中老水3000110001700230016配水以TN為控制指標，TN5水量(4-9月增加處理新鮮水17000噸)碳源投加量(4-9月份減少葡萄糖投加61噸)出水COD(2018年相較于2017年更加穩定)2017年廠區新鮮滲瀝液未實現單獨收集，2018年3月廠區實現新鮮滲瀝液單獨收集36科研態勢中國案例武漢案例華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：老陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究穩定性綜合評價A處理效率：B1控制參數：B2運行管理：B3COD:C

33、1氨氮：C2pH:C3水量:C4DO:C5食微比（F/M）:C6回流比:C7回收率:C8工藝復雜程度:C9故障率:C10抗沖擊能力:C11穩定性:C12目標層評價層指標層DO:C5溫度:C5跨膜壓差:C5食微比（F/M）:C6藥劑投加量:C6出水電導:C6回流比:C7回收率:C7回收率:C7藥劑投加量:C8噸電耗:C8藥劑投加量:C8（MBR-NF-RO系統）（BBR+兩級Fenton-BAF系統）（MVR蒸發系統）（兩級DTRO系統）滲瀝液處理工藝配水保證系統穩定性運行評價模型37科研態勢中國案例武漢案例陳家沖滲瀝液處理合理配水保證系統穩定性新鮮滲瀝液中期滲瀝液老齡滲瀝液多樣滲瀝液MBR+NF+RO生化+兩級Fenton-BAF兩級DTROMVR多種滲瀝液處理工藝達標排放達標排放達標排放濃縮液達標排放干化污泥一次性協同解決滲瀝液問題1800噸每日的達標排放量配水方式工藝特點華中科技大學與武漢環境投資開發集團有限公司合作研究課題：老陳家沖垃圾滲瀝液不同工藝綜合評估及適應性管理對策研究致謝致謝畢業生：侯鵬飛褚巖李北濤王啟亮博士后：汪佳博士生：廖朱瑋周新全碩士生：羅春光雷文莉杜雨升部分課題組成員經費支持謝謝大家！歡迎各位批評指正！