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廢水處理

垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液處理技術(shù)的探討

發(fā)布時(shí)間: 2021-03-24 10:03   4100 次瀏覽

文章介紹生活垃圾焚燒廠(chǎng)目前國內、國外主要處理工藝,并對目前焚燒廠(chǎng)滲濾液“零排放”處理的問(wèn)題進(jìn)行了綜述。通過(guò)對處理工藝的分析比較,指出合理的處理工藝。

用焚燒方式處理垃圾在近20年得到了迅速發(fā)展,在許多發(fā)達國家產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。焚燒垃圾以實(shí)現城市生活垃圾的減量化、無(wú)害化和資源化為目的,是我國城市生活垃圾的重要方向。垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的廢水主要是垃圾滲濾液,該廢水主要來(lái)自垃圾坑,是垃圾發(fā)酵腐爛后由垃圾內水分排出造成的,含有較多難降解有機物,如果處理不當,將嚴重污染周?chē)h(huán)境。由于垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的滲濾液的高負荷和復雜性,對處理工藝提出了特殊的要求[1]。


01 國內外垃圾滲濾液處理研究應用現狀

垃圾焚燒廠(chǎng)的滲濾液是一種難處理的高濃度有機廢水。滲濾液顏色一般為黑褐色、強惡臭、粘稠狀的液體[2]。滲濾液中有機物的種類(lèi)較多,成分復雜,毒性大;有機濃度高且變化范圍大;可生化性能較好;氨氮含量高;pH值較低,懸浮物含量比較高;鹽分含量高,氯離子濃度高達數千mg/L;含有多種重金屬;水質(zhì)、水量變化大等。

1.1 國外垃圾滲濾液處理主流技術(shù)

由于歐美國家等地區和我國的生活方式存在著(zhù)巨大差異。其垃圾成分和我國存在明顯不同,其垃圾的含水率較低,污染成分較為簡(jiǎn)單,且污染物濃度低,因此垃圾處理方法也與我國存在著(zhù)差異。北美發(fā)達國家的城市生活垃圾一般進(jìn)行填埋。其垃圾分類(lèi)推廣較好,在分選后成分較單一。而填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液廢水一般直接回灌。歐洲發(fā)達國家采用焚燒處理,垃圾滲濾波的處理方式采用組合工藝,多應用好氧生物法與膜技術(shù)的組合。亞洲多數城市垃圾均以焚燒為主,其中日本和韓國垃圾分類(lèi)政策推行較好。滲濾液污染物濃度較低.處理采用組合工藝為主。現國外多數處理工藝有:

1.1.1 好氧MBR-納濾NF技術(shù)

好氧MBR與納濾NF組合工藝為德國的主流處理技術(shù)。該技術(shù)利用MBR來(lái)去除COD和廢水中的氨氮,使出水水質(zhì)達到處理效果。

1.1.2 DTRO處理技術(shù)

DTRO處理技術(shù)碟管式反滲透系統(DTRO)在美國應用較多,主要是通過(guò)膜的組合形式來(lái)處理滲濾液污水。膜分離技術(shù)的組合應用使出水水質(zhì)達標排放。該工藝多與超濾膜組合,以便延長(cháng)反滲透膜的壽命。

1.1.3 USFilter公司技術(shù)

美國的USFilter公司開(kāi)發(fā)的“生化+物化+CMF+RO”組合工藝,生物方法、物化方法與膜分離技術(shù)的******結合。適用于處理可生化性較好的垃圾滲濾液。生物法較好地去除了BOD,后續物化方法深度處理凈化水質(zhì),為了達到更高的出水標準,結合了膜分離技術(shù)。

1.2 國內垃圾滲濾液處理主流技術(shù)

對于我國的情況,垃圾成分較復雜,以至于垃圾滲濾液成分也十分復雜。單一的處理工藝很難處理污染物濃度高的滲濾液。生化方法、物化方法和膜分離技術(shù)、機械蒸發(fā)、浸沒(méi)燃燒等技術(shù)路線(xiàn),往往需要采用組合工藝來(lái)進(jìn)行處理。

現階段城市垃圾焚燒廠(chǎng)垃圾滲濾液處理工藝主要采用“預處理+生化處理+深度處理”三者配合,其中預處理主要采用物理或化學(xué)手段去除滲濾液中的固體雜質(zhì)、動(dòng)植物油等,生化處理主要以厭氧、缺氧及好氧工藝技術(shù)為主降解滲濾液中的氨氮、有機物等污染物質(zhì),深度處理部分主要生化處理系統難以降解的污染物以到達相應的排放標準。由于早期生活垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液排放執行比較低的標準,出水只需要達到《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-1997)三級標準,因此,一般采用“預處理+生化處理”既可滿(mǎn)足處理目標。隨著(zhù)國家對垃圾焚燒廠(chǎng)的環(huán)保要求日益嚴格,對滲濾液處理系統的建設要求也越來(lái)越高,部分地方垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液處理出水需要達到《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)表二標準,因此必須采用深度處理工藝,包括NF、RO或其他物化處理方法[3]。

02 現階段生活垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液處理存在的問(wèn)題

2.1 排放標準問(wèn)題

目前,由于國內對生活垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液排放沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的標準,當前各工程項目執行的主要標準為《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)表二標準參見(jiàn)表1。

排放標準對化學(xué)需氧量、氨氮等14項常規污染物做出明確的限制要求,未針對焚燒廠(chǎng)滲濾液含鹽量高的水質(zhì)特點(diǎn)對鹽分及氯離子等指標做出描述,而含鹽廢水對環(huán)境的影響不容忽視。主要體現在如下幾個(gè)方面:

2.1.1 含鹽廢水滲入土壤系統中,破壞了土壤結構,導致土壤堿性增強,土質(zhì)硬化、板塊化,使得土壤生理活性難以恢復,土壤生物、植物因脫水而死亡,造成土壤生態(tài)系統的瓦解。

2.1.2 高鹽如果不經(jīng)脫鹽處理排入江、河、湖泊或者海洋將會(huì )直接導致大量生物脫水死亡。鹽分中不同的成分也會(huì )對環(huán)境造成不相同的影響,以氯離子為例,水體中氯離子不僅能影響水的口感,影響水中動(dòng)植物繁殖,同時(shí)會(huì )對水體中微生物的生長(cháng)繁殖產(chǎn)生嚴重影響。

2.1.3 進(jìn)入水體的鹽分因為缺******效的自然降解作用,所以接納水體中鹽分會(huì )逐漸富集,對水環(huán)境產(chǎn)生長(cháng)久深遠的影響。

2.2 濃縮液處理工藝存在問(wèn)題

近年來(lái),對于新建垃圾焚燒廠(chǎng)的環(huán)保要求越來(lái)越高,許多新建的垃圾焚燒廠(chǎng)均要求滲濾液處理后回用以及“零排放”要求,對滲濾液處理的設計提出了更高的要求。滲濾液經(jīng)過(guò)膜處理后的清液達到排放標準,于此同時(shí)產(chǎn)生的濃縮液如何處理是“零排放”的關(guān)鍵。

由于垃圾焚燒廠(chǎng)垃圾滲濾液與填埋場(chǎng)滲濾液一樣含有大量的鹽分和難降解的有機物等污染物質(zhì),處理過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的濃縮液。現階段,絕大部分焚燒廠(chǎng)滲濾液處理系統運行過(guò)程中產(chǎn)生的高鹽濃縮液采用如下的方式進(jìn)行處理:

2.2.1 回噴爐內

現階段垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液處理工藝大多采用以“生化+膜”為主的處理技術(shù),濃縮液主要成分是無(wú)機鹽,其產(chǎn)量多并且熱值低,焚燒爐及其配套系統在穩定運行的前提下接納量較少,濃縮液回噴會(huì )導致?tīng)t膛溫度降低,直接影響系統發(fā)電效率并可能產(chǎn)生二噁英等難降解污染物。同時(shí)由于濃縮液回噴會(huì )造成爐膛材料腐蝕,結渣結焦等不良影響,因此采用回噴爐內的方式對濃縮液進(jìn)行處理并不理想,處理量較少不能滿(mǎn)足濃縮液處理需求。

2.2.2 石灰漿制備或爐渣降溫

由于缺******效的監管手段,現階段垃圾焚燒廠(chǎng)大部分濃縮液通過(guò)石灰漿制備和爐渣降溫的途徑消耗掉,該方法投資低,過(guò)程控制簡(jiǎn)單,但是實(shí)際是實(shí)現了污染物的轉移,不符合環(huán)保要求。

2.2.3飛灰螯合

垃圾焚燒過(guò)程產(chǎn)生的飛灰屬于危險廢物,必須單獨收集,不得與生活垃圾、焚燒爐渣等混合,也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠(chǎng)區長(cháng)期儲存,不得進(jìn)行簡(jiǎn)易處置,不得隨意外運排放,而必須先在廠(chǎng)區內進(jìn)行穩定化處理,并經(jīng)浸出毒性試驗合格后,方可使用專(zhuān)用的密閉運輸車(chē)送至指定的安全填埋場(chǎng)或獨立單元的衛生填埋場(chǎng)填埋處置。條件允許時(shí),也可采用符合標準要求的其它處理處置方法。現階段部分垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液處理過(guò)程中產(chǎn)生的濃縮液由于缺乏有效的處理措施,所以將濃縮液用以飛灰的螯合處置已經(jīng)成為業(yè)內不公開(kāi)的秘密。為了保護環(huán)境,避免次生環(huán)境危害,必須采取有效措施杜絕和禁止。

03 全量化處理工藝

近年來(lái)國內外研究人員對焚燒廠(chǎng)滲濾液的處理工藝進(jìn)行改良更新,不斷嘗試,很多更******的方法已被應用,很多實(shí)際工程運行效果良好。而MVR蒸發(fā)工藝是能有效解決焚燒廠(chǎng)滲濾液“零排放”的新型工藝,全量化處理工藝路線(xiàn)為:MVR蒸發(fā)系統+VP洗氣系統+干化系統+負壓蒸發(fā)系統。與原有工藝比較,MVR蒸發(fā)法對不同季節、地域、以及不同焚燒工藝產(chǎn)生的滲濾液均有穩定的處理效果。

3.1 MVR蒸發(fā)工藝介紹

MVR(Mechanical Vapor Recompression)蒸發(fā)技術(shù)早在七十年代已開(kāi)始用于海軍軍艦海水淡化裝置,近年來(lái)該蒸發(fā)技術(shù)在化工、醫藥、食品、海水淡化等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用,在全球不同領(lǐng)域有數千套該種系統在正常運行,這種成熟******的蒸發(fā)技術(shù)在節能環(huán)保方面具有其他蒸發(fā)技術(shù)無(wú)可比擬的******性。目前,該種技術(shù)在垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理、高鹽水處理以及膜后濃縮液等方面也得到廣泛應用。

3.2 MVR蒸發(fā)工作原理

低耗能MVR(Mechanical Vapor Recompression 機械蒸汽再壓縮)蒸發(fā)裝置是根據各種物料在同一壓力下沸點(diǎn)各不相同的特性進(jìn)行設計,通過(guò)加熱的方式使物料達到某種溶劑的沸點(diǎn)而從溶液中蒸發(fā)分離出來(lái)。在垃圾滲濾液處理中,主要針對廢水中水的特性進(jìn)行設計,根據水在不同壓力下對應不同沸點(diǎn)的特性,把溶液加熱到沸騰狀態(tài)使水從溶液中分離出來(lái)。

3.3 工藝優(yōu)勢

MVR蒸發(fā)是一種只有電力或者同時(shí)有電力和蒸汽都能運行的靈活工藝,而且經(jīng)洗氣后出水可直接達標排放的工藝。另外,MVR蒸發(fā)的優(yōu)勢主要體現在可以長(cháng)時(shí)間連續穩定的運行,一級蒸發(fā)產(chǎn)生的濃縮液量?jì)H在10%左右,確保后續濃縮液處理工藝可以選取***適宜的處理能力,大大降低了濃縮液處理系統的投資。同時(shí),由于整個(gè)“零排放”處理設備由同一家環(huán)保企業(yè)建設,避免了采取組合工藝后,不同段的設備供應商和服務(wù)商在運行過(guò)程中互相協(xié)調、推諉的問(wèn)題。

3.4 MVR蒸發(fā)工藝特點(diǎn)

1)滿(mǎn)足應急處理的快速響應趨勢,處理裝置一體化、模塊化、集成化設計;

2)無(wú)需廠(chǎng)房等配套土建,比傳統工藝節約占地2/3以上;

3)無(wú)垢技術(shù),實(shí)現蒸發(fā)不結垢;

4)安裝調試快捷;

5)實(shí)行遠程值機系統,實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測;

6)對進(jìn)水水質(zhì)要求寬泛,適應更高的COD、NH3-N、TDS、SS、硬度等指標;

7)全量化、全天候處理;

8)與傳統工藝相比,污染液體零排放,無(wú)后顧之憂(yōu);

9)高效靈活,隨開(kāi)隨停,運行成本低。

10)高溫滅活病毒的天然屬性,積極應對疫情常態(tài)化。

04 結語(yǔ)

垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液水質(zhì)復雜,雖然處理方法很多,但是在《中華人民共和國環(huán)境保護法》《水污染防治行動(dòng)計劃》(水十條)等法律法規的出臺,對水污染防治提出了更高的要求。應從環(huán)保和經(jīng)濟性角度考慮,制定適用于焚燒廠(chǎng)滲濾液的出水標準,選擇滿(mǎn)足焚燒廠(chǎng)滲濾液特點(diǎn)的工藝路線(xiàn),達到減量化、無(wú)害化的效果。

來(lái)源:中國給水排水

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