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垃圾渗滤液概述

文章出处:未知发表时间:2021-11-13 10:08:13


 

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摘要:针对垃圾渗滤液的危害及处置难题,引见了近年来国内在垃圾渗滤液处置方面较为普遍应用的工艺技术,物化处置、生化处置、膜深度处置及其组合工艺等,并对组合工艺对不同渗滤液的处置中止了细致分析。提出了目前垃圾渗滤液需求处置的问题及研讨方向。

 

一、垃圾渗滤液的种类

 

在生活垃圾搜集和处置处置的过程中,因压实、发酵等物理、生物及化学作用会产生垃圾渗滤液。产生的地点包括垃圾搜集点、转运站、熄灭发电厂和卫生填埋场等。因此可以把垃圾渗滤液按其产生来源分为四类:垃圾填埋场渗滤液;垃圾熄灭发电厂渗滤液;垃圾转运站渗滤液;厨余(餐厨)沼液。其中,生活垃圾填埋场渗滤液按填埋时间和水质特性,有可分为初期渗滤液、中后期渗滤液及封场后渗滤液。

 

二、垃圾渗滤液水质特性

 

1)污染物成分复杂

 

由于垃圾组分复杂,渗滤液中的污染物成分复杂。渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。

 

2)有机物浓度高

 

垃圾渗滤液中的BOD5COD浓度最高可达几万毫克每升,且含有大量的难降解有机物,如有机氯化物、芳香族化合物、腐植酸等,招致COD中将近有700mg/L1500mg/L难以用生物处置的方式去除。关于填埋场渗滤液,BOD/COD随着垃圾填埋年数的增加而降低,招致可生化性变差[3]

 

3)氨氮浓度高

 

垃圾渗滤液中的氨氮和总氮浓度普通都达1000mg/L以上,关于填埋场渗滤液,氨氮随着填埋年数的增加而增加。

 

4)重金属和盐分在某些特殊情况下含量高

 

若原生垃圾中混有大量工业垃圾(污泥),可能招致渗滤液中重金属浓度较高;受我国居民生活习气影响,垃圾渗滤液盐分含量较高。

 

三、垃圾渗滤液处置的工艺

 

3.1 工艺总概述

 

基于生活垃圾渗滤液的复杂性、高浓度的特性,常规处置技术和措施包括以下方面。

 

3.2 生物处置技术

 

在对COD浓度<5000mg/L垃圾渗滤液的处置中,以好氧生物处置技术最为合适[4],诸如:活性污泥法、生物膜法;在对COD浓度>5000mg/L的高浓度垃圾渗滤液的处置中,以厌氧生物处置技术最为合适,诸如:厌氧生物滤池、厌氧序批式反响器;另外,还有厌氧(缺氧)好氧生物处置技术,如:高效经济的SBR组合工艺技术。

 

3.3 物化处置技术

 

能够产生具有强氧化才干的羟基自由基(·OH)的深度氧化处置技术,如:臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法;投加无机盐或高分子物质的混凝处置技术以及膜处置技术。

 

3.4 土地处置技术

 

回灌技术;人工湿地处置技术等,可作为生活垃圾渗滤液处置的后继单元。

 

3.5 组合工艺

 

3.5.1 垃圾填埋场渗滤液处置工艺

 

当前主流的生化处置+膜深度处置组合工艺[5],该工艺经过强化生化(通常为MBR)工艺去除大部分可降解的有机物,并将氨氮转化为硝态的氮,再经过膜单元截留去除剩余污染物。该工艺流程图如下:

 

图片11 

3.5.2 垃圾熄灭厂渗滤液处置工艺

 

垃圾熄灭厂的渗滤液由于熄灭的工艺不同而存在一定的差别。运用循环流化床的熄灭厂,其生活垃圾经过预处置后直接进入熄灭,普通不对垃圾中止储存发酵,因此产生的垃圾渗滤液相对较少;运用炉排炉的熄灭厂,其垃圾贮存坑内堆存3-7天,此过程会产生大量的垃圾渗滤液。又由于垃圾熄灭厂普通建于室内,因此与垃圾填埋场渗滤液不同的,其主要是由于垃圾本身含有的水分、垃圾中易降解成分短期发酵释放的水分、垃圾溶出的污染物及随水流出的细小悬浮物。其水质更类似于垃圾填埋场早期产生的渗滤液。

 

由于熄灭厂产生的渗滤液属于新颖的渗滤液,碳氮比合适生化,目前国内垃圾熄灭发电厂产生的渗滤液主要采用《生活垃圾渗滤液处置技术规范》(GJJ150-2010)中举荐的常规处置工艺,即厌氧+MBR+纳滤/软化+反渗透。该工艺流程图如下:

 

图片12 

3.5.3 厨余(餐厨)垃圾

 

据统计,目前我国一线城市的厨余(餐厨)垃圾占生活垃圾总量的比列约40%-50%[6]其中,餐厨类含水率为85%左右,厨余类含水率为75%左右。目前厨余(餐厨)垃圾处置主要采用《生活垃圾渗滤液处置技术规范》(GJJ150-2010)中举荐的常规处置工艺,即预处置+主处置+膜深度处置

 

预处置:应用较多的工艺是气浮除油、厌氧反响器等。

 

主处置:主要包括SBR工艺、A/O工艺、MBR工艺等。其中MBR工艺出水水质较好、各污染物去除率较高,处置工艺也比较简单,因此应用最为普遍。

 

深度处置:膜深度处置(纳滤、反渗透等),高级氧化技术等。

 

以无锡惠联餐厨沼液处置工艺流程图为例:

 

图片13 

3.5.4 垃圾转运站渗滤液特性

 

垃圾转运站渗滤液的产量由垃圾紧缩装置、类型、紧缩程度、垃圾的主要组成部分、垃圾密度、气候变化等要素决议。普通产量为垃圾日转运量的10%,而在雨季,随着水量和垃圾水分的增加,垃圾转运站渗滤液显著增加,相应的产量通常为垃圾日转运量的20%[6]

 

由于转运站高峰作业时间普通集中在 24h,渗滤液瞬时流量动摇较大,因此,渗滤液总体水量小但动摇较大。

 

《生活垃圾转运站技术规范》CJJ/T47-2016标准规则:转运作业过程产生的垃圾水及清洗车辆、设备的消费污水,在获得有关主管部门同意后可排入临近市政排水管网集中处置;否则,应将其预处置至抵达国度现行标准的恳求后再排入临近市政排水管网或用车辆、管道将垃圾水等保送到污水处置厂。其工艺流程图如下:

 

图片14 

 

四、处置的难点

 

1.积存液渗滤液应急处置:垃圾填埋场中的渗滤液因日常设备处置才干缺乏,大量积存于池中。积存的的渗滤液具有明显的可生化性差、盐分高等特性,假设采用传统的生化工艺,需求投加大量的碳源、控制温度等条件来维持运转且树立生化系统时间较长。两级DTRO由于具有设备集成度高、安装便利、投入运用快,经常被作为应急设备来运用,但假设只处置渗滤液,不处置浓缩液问题,盐分的循环与积聚必将会招致设备产水率疾速降落、运转本钱疾速上升,直至系统无法运转[7]

 

2.垃圾熄灭厂浓缩液处置处置:膜深度处置工艺会产生15%-30%的浓缩液[8],国内大部分熄灭厂选择将浓缩液送至熄灭主体部分协同处置,包括回喷、石灰浆制备、炉渣冷却等工艺。但是熄灭烟气处置工艺不同,石灰浆制备所能消纳的量有限,回喷处置会降低垃圾的热值,影响炉温且腐蚀炉膛。

 

3.餐厨垃圾处置:工艺的选择至关重要,且工艺设计需关注动植物油及悬浮物,氨氮、总氮控制恳求高。

 

五、需求处置的问题

 

膜浓缩液组成复杂、污染物浓度极高,处置难度较大,只能靠物理或化学方法来处置。膜浓缩液回灌可能招致渗滤液出水含盐量升高,影响系统稳定性,还可能会影响垃圾堆体的稳定性。膜浓缩液处置的难点与问题主要表如今以下两个方面。

 

1.膜浓缩液水质复杂

 

膜浓缩液富集了大量难降解有机物、无机盐类以及微量重金属,若干极难处置的物质掺混在一同。根据我国几家采用反渗透工艺的项目运转阅历分析,要保证反渗透出水的各项指标达标,浓缩倍数不能过高,浓缩液产量也非常大,给其终端浓缩液处置带来极大困难。

 

2.全量化处置技术应战高

 

浓缩液妥善处置是完成渗滤液全量化处置的关键保证,需求采用真实有效的浓缩液工业废水处理工艺,例如采用蒸发、结晶的技术,或者用絮凝沉淀、高级氧化等方法对浓缩液中止处置。膜减量工艺可以对膜浓缩液进一步减量,但减量后的废水去向以及膜减量过程中膜的污染问题还需处置;机械蒸汽紧缩蒸发等间壁式蒸发技术也可以完成对膜浓缩液的进一步浓缩,但受困于结垢问题,浓缩倍数不能过高,而且在蒸发过程中可能向浓缩液引入更多的盐分,招致生成浓度更高、总盐量更大的终极浓缩液;高级氧化对膜浓缩液有机污染物有一定的处置效果,但单独运用无法抵达直接排放的标准,还必需处置工程运转稳定性的问题。建有垃圾熄灭发电项目的可以采用回喷处置,但炉膛结焦结渣腐蚀等问题发作概率显著进步;浸没熄灭蒸发可完成全量浓缩液的固液分别,但余热应用方面还有提升空间。

 

六、研讨方向

 

依据相关资料调研项目的运转才干、运转时长、运转费用等运转参数综合得出,高级氧化技术、低温蒸发、机械蒸发等浓缩液处置项目总设计处置才干很大,但理论运转效果不佳,一些项目受制于原水水质动摇需求复杂的预处置,一些项目运转稳定性较差,一些项目理论处置才干达不到设计才干;浸没熄灭蒸发在稳定性上相对较好。近年来蒸发、高级氧化复合工艺处置浓缩液处置新技术蓬勃展开,因此未来研讨方向主要为稳定运转与降低能耗,从而完成经济效益的最大化。