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垃圾焚燒廠滲濾液處理技術的特點、重點以及難點
日期:2019/5/9 15:54:35 人氣:253
本文轉載自微信公眾號: 水博網


垃圾焚燒廠滲濾液主要來自于垃圾本身持水、垃圾分解產生的液體以及垃圾收運過程中帶入的雨水。垃圾焚燒廠滲濾液具有氨氮含量高、有機污染物濃度高、含鹽量高、組分復雜,水質水量變化波動幅度大等特點,導致處理難度較大。

垃圾焚燒廠滲濾液的特點


1、有機污染物濃度高、可生化性好


垃圾焚燒廠滲濾液CODcr高達20000~60000mg/L,BOD5為10000~30000mg/L,屬高濃度有機廢水。滲濾液中絕大部分有機化合物為可溶性有機物,大約90%的可溶性有機碳由短鏈的可揮發性脂肪酸組成,其主要成分為乙酸、丙酸和丁酸,其次是帶多羧基和芳香族羧基的灰黃酶酸,因此滲濾液的可生化性較好。


2、氨氮濃度高


滲濾液中氨氮濃度可高達1000~3000mg/L,滲濾液中的氮多以氨氮形式存在,約占總氮的75%~90%。


3、鹽份含量高


滲濾液中的含鹽量通常高達10000mg/L以上,采用膜處理會由于滲透壓過大造成產水率過低,僅采用普通生化處理會因為含鹽量過高造成啟動困難,負荷較低,運行不穩,甚至無法運行。


4、水量與水質變化波動幅度大


滲濾液的產生量受城市垃圾收運系統類型、垃圾的組成、降雨等因素影響。滲濾液的日產量約為垃圾量的5%~40%。污染物濃度的變化幅度也達到3~5倍。


滲濾液處理常用技術路線技術


1、生化+高級氧化+深度處理


滲濾液的有機污染物濃度高且可生化性好,生化處理工藝是處理高濃度有機廢水最為徹底和經濟的工藝,可以在比較經濟的條件下大幅度降解有機污染物,同時發揮脫氮除磷的效果,使得滲濾液總體處理成本較為節省。由于滲濾液中還包括許多難降解大分子有機物,采用生化處理技術處理后,總會保留一些不能被生物降解和吸附的“惰性COD”。工程實踐表明,采用多種生化處理工藝,均可將滲濾液的CODcr降至1000mg/L以下,去除率非??曬?,但出水一般不能直接達到排放標準要求。


2、生化+膜工藝處理


滲濾液經過生化處理后進一步采用膜工藝處理是目前最常用的滲濾液處理方法,該工藝出水水質好,可達到回用水的標準,對于滲濾液水質和水量的波動性也具有較高的抗變能力,運行穩定性高。經過膜分離處理后,污染物的效果是顯而易見的,經分離后的出水能夠國家相應的排放標準。而且膜技術具有能夠連續化操作,機械化程度高,易于管理,水質的不穩定對膜處理的效果的影響較小。


3、采用膜工藝處理或蒸發處理


碟管式反滲透DTRO膜具有抗污染性好,膜通量較高,使用壽命較長等特點,碟管式反滲透DTRO膜前端只需經過砂濾?;け憧芍苯喲砩艘?,即使在高濁度、高SDI值、高鹽分、 高COD的情況下,也能經濟有效穩定運行。


MVC 蒸發工藝處理滲瀝液具有啟動快,耗能小,濃縮液比例低,占地面積小等優點。蒸發工藝存在的問題有:一是冷凝液中含有揮發性烴、揮發性有機酸和氨等污染物,需要進一步處理方可達標,處理成本相對較高;二是滲瀝液原液中 COD 比較高時,反應釜內容易起泡,直接影響出水水質和濃縮倍數,可投加消泡劑解決,費用較高;氨氮大部分轉移到冷凝液中,后續采用離子交換處理時,樹脂更換頻率高。


重點和難點


1、準確預測設計水量和水質


準確預測設計水量和水質是工程設計的基礎,垃圾焚燒廠滲濾液的日產生量應考慮集料坑中垃圾的停留時間、主要成分以及當地的降雨量等因素,垃圾焚燒廠滲濾液的水量和水質可參考同地區垃圾焚燒廠的運行數據。


目前我國正大力推廣垃圾分類和推進餐廚垃圾處理系統的建設,進入垃圾焚燒廠的垃圾組分必將發生一定的變化,餐廚垃圾的比例將逐漸降低,垃圾含水率將隨著餐廚垃圾的比例降低而減小。預計進入焚燒廠的生活垃圾所產生的滲濾液水量將逐漸減小,污染物的濃度也將呈下降趨勢。


2、生化處理


垃圾焚燒廠滲濾液的COD較高,直接采用好氧工藝則曝氣系統耗能過高,因此滲濾液原液應先經過厭氧反應器降低有機污染物濃度后再進行好氧工藝處理。滲濾液中的氨氮濃度一般在500~2500mg/L,因此好氧處理單元應選用脫氮負荷高、脫氮效果好的工藝。膜生化反應器(MBR)由于超濾對微生物完全截留,使微生物的泥齡達到并且遠遠超過了硝化微生物生長所需的時間,并且可以繁殖、聚集達到完全硝化所需的硝化微生物濃度,這樣使得廢水中的氨氮能夠完全硝化,同樣污泥齡的延長以及高濃度的微生物也大大提高了對有機污染物的去除。


3、膜系統的選擇


膜系統的選擇受設計出水標準的影響,當出水僅需滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)時,可以優先選擇納濾膜,濃縮液比例低,且由于納濾對一價離子的去除效果有限,濃縮液中的一價鹽含量較少,濃液可經過適當處理后回流至生化系統,無須擔心一價鹽累積的問題。


當出水不允許排放,需要回用和實現“零排放”時,由于納濾出水中氯離子不能達到回用水標準要求,因此膜系統應選擇采用反滲透膜或者“納濾+DTRO膜”組合膜工藝。出水可達到《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)中的敞開式循環冷卻水系統補充水標準以及和《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)道路清掃、城市綠化、車輛沖洗標準,回用水可用于焚燒廠冷卻系統補水和廠區的道路清掃、車輛沖洗以及綠化灌溉。


濃縮液處理的新思路


近年來,對于新建垃圾焚燒廠的環保要求越來越高,許多新建的垃圾焚燒廠均要求滲濾液處理后回用以及“零排放”的要求,對滲濾液處理系統的設計提出了更高的要求。滲濾液經過膜處理后的清液可以達到回用的標準,與此同時產生的濃縮液如何處理是“零排放”的關鍵。


生活垃圾焚燒飛灰必須進行必要的固化和穩定化處理之后方可外運處理,飛灰穩定化處理技術主要有熔融、燒結、固化、藥劑等,一般采用固化法同時添加螯合劑達到飛灰穩定化,飛灰固化過程中需要消耗水,可使用滲濾液濃縮液作為飛灰固化的水源,節約用水的同時,可實現對滲濾液濃縮液中重金屬離子的穩定化處理。


總結


目前,在滲濾液處理上膜系統處理效果明顯,國內代表企業有金正環保,利用碟管式反滲透DTRO膜來處理垃圾滲濾液,運行成本低,出水效果好。

隨著垃圾焚燒廠滲濾液組成復雜、污染物濃度極高,處理難度較大,處理標準也在不斷提高,滲濾液的處理應從整個垃圾焚燒廠考慮 ,水處理界的專家們也在積極探索更多的滲濾液處理工藝。


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