垃圾滲濾液的濃縮及處理工藝(共39頁)_第1頁
垃圾滲濾液的濃縮及處理工藝(共39頁)_第2頁
垃圾滲濾液的濃縮及處理工藝(共39頁)_第3頁
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文檔簡介

1、PAGE PAGE 48垃圾(l j)瀝濾液(ly)的濃縮及處理工藝 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc107307160 一、垃圾(l j)廢水 PAGEREF _Toc107307160 h 1 HYPERLINK l _Toc107307161 1. 我國城市垃圾的組分 PAGEREF _Toc107307161 h 1 HYPERLINK l _Toc107307162 2. 垃圾廢水的產(chǎn)生 PAGEREF _Toc107307162 h 1 HYPERLINK l _Toc107307163 二、垃圾填埋場垃圾滲瀝(滲濾)液處理 PAGEREF _Toc

2、107307163 h 1 HYPERLINK l _Toc107307164 1. 垃圾滲瀝液的特性 PAGEREF _Toc107307164 h 1 HYPERLINK l _Toc107307165 2. 垃圾滲瀝液的處理方法 PAGEREF _Toc107307165 h 2 HYPERLINK l _Toc107307166 三、垃圾焚燒廠瀝濾液的處理 PAGEREF _Toc107307166 h 4 HYPERLINK l _Toc107307167 1. 垃圾焚燒廠瀝濾液的特性 PAGEREF _Toc107307167 h 4 HYPERLINK l _Toc1073071

3、68 2. 目前用于垃圾焚燒廠瀝濾液的處理方法 PAGEREF _Toc107307168 h 6 HYPERLINK l _Toc107307169 1)直接回噴焚燒法 PAGEREF _Toc107307169 h 6 HYPERLINK l _Toc107307170 2)摻油回噴 PAGEREF _Toc107307170 h 6 HYPERLINK l _Toc107307171 3)熱力法 PAGEREF _Toc107307171 h 6 HYPERLINK l _Toc107307172 4)生化法 PAGEREF _Toc107307172 h 6 HYPERLINK l _

4、Toc107307173 5)反滲透法 PAGEREF _Toc107307173 h 7 HYPERLINK l _Toc107307174 6)化學(xué)氧化處理 PAGEREF _Toc107307174 h 7 HYPERLINK l _Toc107307175 7)CTB工藝處理 PAGEREF _Toc107307175 h 7 HYPERLINK l _Toc107307176 8)其他處理工藝 PAGEREF _Toc107307176 h 7 HYPERLINK l _Toc107307177 四、垃圾瀝滲液的濃縮處理工藝 PAGEREF _Toc107307177 h 8 HYP

5、ERLINK l _Toc107307178 1. 蒸發(fā)濃縮 PAGEREF _Toc107307178 h 8 HYPERLINK l _Toc107307179 1)浸沒燃燒蒸發(fā)(直接接觸燃燒) PAGEREF _Toc107307179 h 9 HYPERLINK l _Toc107307180 2)熱泵蒸發(fā) PAGEREF _Toc107307180 h 9 HYPERLINK l _Toc107307181 3)閃蒸蒸發(fā) PAGEREF _Toc107307181 h 9 HYPERLINK l _Toc107307182 4)旋膜蒸發(fā)器 PAGEREF _Toc107307182

6、h 10 HYPERLINK l _Toc107307183 5)長管式蒸發(fā)器 PAGEREF _Toc107307183 h 10 HYPERLINK l _Toc107307184 6)強制循環(huán)蒸發(fā) PAGEREF _Toc107307184 h 10 HYPERLINK l _Toc107307185 2. 膜技術(shù)濃縮工藝 PAGEREF _Toc107307185 h 12 HYPERLINK l _Toc107307186 1)膜的分類與性能參數(shù) PAGEREF _Toc107307186 h 12 HYPERLINK l _Toc107307187 2)反滲透(RO)及其在垃圾滲濾

7、液處理中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc107307187 h 14 HYPERLINK l _Toc107307188 3)納濾(NF)膜及其在垃圾滲濾液(ly)處理中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc107307188 h 16 HYPERLINK l _Toc107307189 4)組合(zh)膜工藝 PAGEREF _Toc107307189 h 17 HYPERLINK l _Toc107307190 5)綜合(zngh)工藝 PAGEREF _Toc107307190 h 17 HYPERLINK l _Toc107307191 6)膜技術(shù)濃縮工藝存在的問題 PAGEREF _Toc

8、107307191 h 17 HYPERLINK l _Toc107307192 五、垃圾瀝濾液處理工藝的選擇 PAGEREF _Toc107307192 h 18 HYPERLINK l _Toc107307193 1. 焚燒廠瀝濾液排放標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc107307193 h 18 HYPERLINK l _Toc107307194 2. 垃圾瀝濾液處理工藝的選擇 PAGEREF _Toc107307194 h 19 HYPERLINK l _Toc107307195 3. 國內(nèi)垃圾焚燒廠現(xiàn)有瀝濾液處置方式 PAGEREF _Toc107307195 h 20 HYPERLIN

9、K l _Toc107307196 六、垃圾焚燒廠瀝濾液處理工程實例 PAGEREF _Toc107307196 h 20 HYPERLINK l _Toc107307197 附1 相關(guān)檢索關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc107307197 h 22 HYPERLINK l _Toc107307198 附2 部分參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc107307198 h 22 HYPERLINK l _Toc107307199 附3 部分相關(guān)資料來源 PAGEREF _Toc107307199 h 22隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快(ji kui),城市人口的急劇增加,城市生活垃圾也在不斷的增加。

10、目前,我國把城市生活垃圾無害化處理作為一項重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來抓,努力消除生活垃圾的污染,提高可持續(xù)發(fā)展的能力。但是,如果(rgu)垃圾處理廠的建設(shè)和管理不當(dāng),也會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的二次污染,危及當(dāng)?shù)丨h(huán)境安全。目前城市垃圾的主要處理方式有垃圾堆肥、垃圾衛(wèi)生填埋、垃圾焚燒等,垃圾處理過程中產(chǎn)生的惡臭、廢水和廢渣污染也越來越被人們所重視,對相應(yīng)的處理和處置技術(shù)手段進(jìn)行了研究,取得了一定的成果。但是由于垃圾的成分隨不同的地域、生活水平、季節(jié)、自然條件等差別很大,同時由于不同(b tn)的垃圾處理和處置工藝,產(chǎn)生的二次污染也不盡相同,在對垃圾性質(zhì)的分析的基礎(chǔ)上,考察處理和處置工藝的特性,結(jié)合一定的技術(shù)

11、手段對垃圾處理和處置中產(chǎn)生的二次污染進(jìn)行防治才能取得好的效果。垃圾廢水是垃圾處理和處置過程中廣泛存在的二次污染問題,也是建設(shè)和運行垃圾填埋場、垃圾焚燒廠等亟待解決的問題之一。一、垃圾廢水1. 我國城市垃圾的組分城市生活垃圾的主要組分可分為三大類:可腐有機物(以廚余為主)、可燃有機物(塑料、廢紙、橡膠、皮革、竹木、布類等)、無機物(煤渣、磚瓦、地灰、玻璃、金屬等)。在以煤為主要民用燃料的地區(qū),垃圾中無機物的含量就比較高,最高甚至可以達(dá)到80%。在氣化燃料普及的城市中,不論是南方城市還是北方城市,可腐有機物占的比例最高,超過50%。可燃有機物的比例在20%-40%之間,無機物的比例通常低于20%,

12、含水率在40%-60%之間,低位熱值在4000-6000kJ/kg范圍內(nèi)。2. 垃圾廢水的產(chǎn)生從垃圾的收集、轉(zhuǎn)運、運輸,一直到最終的處理和處置的每一個環(huán)節(jié)中都可以產(chǎn)生垃圾廢水。城市垃圾由城市垃圾收集車收集后運至垃圾轉(zhuǎn)運站,在城市垃圾轉(zhuǎn)運站垃圾經(jīng)預(yù)壓縮后由垃圾轉(zhuǎn)運車運到垃圾填埋廠、垃圾堆肥場或垃圾焚燒廠進(jìn)行垃圾的最終處理。在壓裝機車間壓縮垃圾時擠壓出的污水,其組成成分復(fù)雜,CODcr在46萬mg/L,一般將其先集中儲存,再定期集中運至下游垃圾處理工藝。垃圾填埋場垃圾廢水的主要來源有垃圾自身攜帶的水分、垃圾填埋過程中發(fā)酵產(chǎn)生的水分、垃圾填埋場天然降水以及噴灑用水。垃圾堆肥場的垃圾廢水來源與垃圾填埋

13、場類似。而垃圾焚燒廠的垃圾廢水則主要來自垃圾本身攜帶的廢水,這部分廢水在垃圾貯存坑中從垃圾中瀝出,經(jīng)系統(tǒng)收集后集中處理。為了區(qū)別垃圾填埋場和垃圾焚燒廠及垃圾轉(zhuǎn)運站的垃圾廢水,一般將垃圾填埋場經(jīng)收集管網(wǎng)收集的垃圾廢水稱為滲濾液(ly)或滲瀝液,而將垃圾焚燒廠的垃圾貯存坑底部的垃圾廢水及垃圾轉(zhuǎn)運站的垃圾廢水成為垃圾瀝濾液或簡稱垃圾濾液。目前國內(nèi)外對垃圾污水的研究主要集中在對垃圾填埋場滲濾(瀝)液的研究上。而垃圾填埋場的垃圾滲瀝液與垃圾焚燒廠垃圾貯存坑的廢水有很多相似之處,特別是在垃圾填埋場運行初期,兩者的性質(zhì)很接近,都具有污染物濃度高、可生化性好、水量大、成分復(fù)雜等特點。所以,考察垃圾填埋場的垃圾

14、滲瀝液可以對垃圾焚燒廠垃圾廢水的處理與處置有一定(ydng)的啟發(fā)作用。二、垃圾填埋場垃圾滲瀝(滲濾(shn l))液處理1. 垃圾滲瀝液的特性滲瀝液成分取決于垃圾成分、填埋時間、氣候條件、填埋場設(shè)計等多種因素。一般來說,垃圾滲瀝液具有如下特性:1)水質(zhì)復(fù)雜,危害性大。張?zhí)m英等人采用G-MS-DS聯(lián)用技術(shù)鑒定出垃圾滲瀝液中有93種有機化合物,其中22種被列入我國和美國EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單中。此外,滲瀝液中還含有10多種金屬和植物營養(yǎng)素(氨氮等),水質(zhì)成分十分復(fù)雜。2)CODCr和BOD5濃度高。特別是在垃圾填埋場運行初期,垃圾滲瀝液中的CODCr最高達(dá)到90000mg/L,BOD5

15、最高達(dá)到38000mg/L,和城市污水相比,濃度極高。顯然這就要求其處理構(gòu)筑物的有機負(fù)荷率高,水力停留時間長構(gòu)筑物容積大。3)金屬含量高。垃圾滲瀝液中含有10多種金屬離子,其中(qzhng)鐵2050mg/L,鉛12.3mg/L,鋅370mg/L,鉀、鈉2500mg/L,鈣甚至高達(dá)4300mg/L。生物處理系統(tǒng)中如金屬離子(lz)含量過高,對微生物有強烈抑制作用,長時間運行,會導(dǎo)致污泥中的無機物含量增加,影響系統(tǒng)正常運行,故須先調(diào)pH值使重金屬離子沉淀。4)氨氮含量高、含鹽量高。氨氮濃度隨填埋時間的增加而相應(yīng)增加,最高可達(dá)1700mg/L,滲瀝液中的氮多以氨氮形式存在,約占TKN40%50%。

16、如此高濃度的氨氮,使微生物營養(yǎng)元素比例嚴(yán)重失調(diào),僅靠硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌脫氮不僅(bjn)不能去除,反而會影響處理系統(tǒng)的正常運行,因此,在滲瀝液進(jìn)入生化處理前常需用物化法脫氮,滲瀝液中的鹽主要為氯化物(1004000mg/L)和磷酸鹽(91600mg/L),若在缺水地區(qū)需對滲瀝液回收利用時,應(yīng)對其脫鹽處理。5)色度深且有惡臭,需考慮脫色處理,臭味給運行操作帶來困難。6)微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)。垃圾滲瀝液通常有機物和氨氮含量高,而磷元素較為缺乏,其C/P比較大,C/N比較小,NH3-N含量過高。加上堿度高,對厭氧消化不利。磷元素的缺乏也影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此,處理工藝中需在生化前進(jìn)行脫氮處理,并往

17、往需向系統(tǒng)投加磷等營養(yǎng)元素。7)水質(zhì)變化大。填埋時間是影響滲瀝液水質(zhì)的主要因素。滲瀝液BOD/COD一般在0.40.75,采用生物處理可達(dá)到良好的去除效果。但隨著填埋時間的增加,垃圾層日趨穩(wěn)定,垃圾滲瀝液中的有機物濃度降低,可生化性差的相對分子質(zhì)量大的有機化合物占優(yōu)勢,其BOD/COD值甚至可低于0.1。這表明生物法處理垃圾滲瀝液的效率隨填埋齡的增加越來越低,后序處理構(gòu)筑物負(fù)荷逐漸加大,可見在設(shè)計中應(yīng)留有余地,滲瀝液的水質(zhì)受季節(jié)降雨影響而波動較大,其變化規(guī)律很難確定。滲瀝液水質(zhì)如此不穩(wěn)定,這就要求其處理系統(tǒng)要有很強的抗沖擊負(fù)荷能力。2. 垃圾滲瀝液的處理方法由于垃圾填埋場運行初期,大部分垃圾尚

18、未發(fā)酵熟化,同時新鮮垃圾攜帶的水分較多,所以垃圾滲濾液的COD較高,具有較好的可生化性能,可以采用生物法進(jìn)行垃圾滲濾液的處理,如UASB厭氧工藝、ASBR厭氧工藝、SBR好氧工藝以及A2O工藝等厭氧-好氧組合工藝等。但是由于(yuy)垃圾滲瀝液中氨氮濃度較高,C/N比較低,導(dǎo)致C、N、P等營養(yǎng)平衡的失調(diào),嚴(yán)重影響了垃圾滲濾液的生化降解性能,所以要保證生物法處理工藝的正常運行,必須降低垃圾滲濾液中氨氮的含量,常用的脫氮工藝有曝氣法、氨氮吹脫塔等。隨著垃圾填埋場的運行,已經(jīng)填埋的垃圾逐漸(zhjin)發(fā)酵、熟化,可生物降解的物質(zhì)被大量消耗,垃圾滲濾液的COD值下降,同時可生化性也降低,生化處理的適

19、用性減弱,甚至不可行。對于“老化(lohu)”的垃圾填埋場的滲濾液可以采用物理-化學(xué)的方法進(jìn)行處理,如光催化、Fenton試劑高級氧化、膜分離等。1)UASB厭氧處理工藝。在填埋場投入使用后的前幾年內(nèi),產(chǎn)生的滲濾液有機污染物含量較高,并且大部分是一些易生物降解的揮發(fā)性脂肪酸,UASB厭氧工藝對這種前期滲濾液有較好的處理效果,對COD去除率可大于70%。由于UASB的COD負(fù)荷可高達(dá)10kgm-3d-1,反應(yīng)過程中也無需能耗,因此與好氧工藝相比,可大大節(jié)約反應(yīng)器的占地面積及動力消耗。但是,隨著填埋年限的增加,填埋堆體中產(chǎn)甲烷的厭氧狀態(tài)逐漸成熟,滲濾液在填埋堆體及調(diào)節(jié)池內(nèi)長期滯留后,UASB的處理

20、效果將變差。2)SBR好氧處理工藝SBR處理工藝是一種通過時間控制,在一個單池內(nèi)完成進(jìn)水、厭氧攪拌、充氧曝氣、沉淀、排水等過程的序批式反應(yīng)器,具有較強抗沖擊負(fù)荷能力,可根據(jù)滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變的特點靈活地調(diào)整工藝參數(shù),并且厭氧與好氧的交替進(jìn)行,可以達(dá)到較好的脫氮除磷效果。廣州市大田山垃圾填埋場曾采用過此種工藝,對滲濾液COD的去除率可高達(dá)90%以上。3)氨吹脫工藝高濃度的氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一,根據(jù)填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同,滲濾液氨氮濃度一般從數(shù)十至幾千mg/L不等。隨著填埋時間的延長,垃圾中的有機氮轉(zhuǎn)化為無機氮,滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。與城市污水相比,垃圾滲濾液的氨氮濃度高出

21、數(shù)十至數(shù)百倍。一方面,由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用,另一方面,由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調(diào),生物脫氮難以(nny)進(jìn)行,導(dǎo)致最終出水難以達(dá)標(biāo)排放。因此,在高氨氮濃度滲濾液處理工藝流程中,一般采用先氨吹脫,再進(jìn)行生物處理的工藝流程。目前氨吹脫的主要形式有曝氣池、吹脫塔和精餾塔。國內(nèi)用得最多的是前兩種形式,曝氣池吹脫法由于氣液接觸面積小,吹脫效率低,不適用于高氨氮滲濾液的處理,采用吹脫塔的吹脫法雖然具有較高的去除(q ch)效率,但具有投資運行成本高,脫氨尾氣難以治理的缺點。以深圳下坪為例,氨吹脫部分的建設(shè)投資占總投資的30%左右,運行成本占總處理成本的70%以上。

22、這主要是由于在運行過程中,吹脫前必須將滲濾液pH 調(diào)至11 左右,吹脫后為了滿足生化的需要,需將pH回調(diào)至中性,因此在運行過程中需加大量的酸堿調(diào)整pH,為了提供一定的氣液接觸面積,還需要風(fēng)機提供足夠的風(fēng)量以滿足一定的氣液比,造成了滲濾液處理成本的偏高。4)膜法深度(shnd)處理工藝膜法深度處理工藝中的反滲透處理工藝在國外滲濾液處理廠中應(yīng)用較多,由于投資和運營成本的關(guān)系,國內(nèi)僅有廣州興豐垃圾填埋場滲濾液處理廠采用此工藝,反滲透組件為螺旋卷式膜,現(xiàn)已投入運行,濃縮液產(chǎn)生量為進(jìn)水量的20%,最大回收率可達(dá)80%。由于反滲透膜可以阻擋溶解鹽、無機分子及分子量大于100的有機物通過,經(jīng)過此工藝深度處理

23、后,出水可達(dá)到國家生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)中的滲濾液排放一級標(biāo)準(zhǔn),但是,每噸滲濾液的處理成本將會增加。5)光催化技術(shù)光催化法是近年發(fā)展起來的一種污(廢)水處理新技術(shù)。在紫外光的照射下一些半導(dǎo)體材料的階帶電子會被激發(fā)到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生具有很強反應(yīng)活性的電子空穴對,當(dāng)它遷移到半導(dǎo)體表面后,在氧化劑或還原劑的作用下參與氧化還原反應(yīng),從而起到降解污染物的作用。黃本生等人將ZnO/TiO2復(fù)合半導(dǎo)體催化劑用于垃圾滲濾液的深度處理,出水(ch shu)水質(zhì)達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。弓曉峰等人在利用紫外光氧化法深度處理垃圾滲濾液的研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH=3時對COD的去除率最高,也即在酸性條件下Fenton試劑光照處

24、理滲濾液的效果最好。多相光催化法是近年來日益受到重視的污水治理新技術(shù)之一,將其用于垃圾滲濾液的深度處理有利于進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。6)電解(dinji)處理技術(shù)電解法處理廢水的實質(zhì)就是利用電解作用把水中的污染物去除,或把有毒物質(zhì)變成無毒或低毒的物質(zhì)。王敏等人在對垃圾滲濾液(ly)的SBR法處理出水進(jìn)行電解氧化試驗時發(fā)現(xiàn),減小pH值、增大單位體積滲濾液所需的電極面積均有利于COD和NH3-N的去除,在一定范圍內(nèi),提高電流密度有利于COD、NH3-N和色度的去除。李小明等人在應(yīng)用電解氧化法處理垃圾滲濾液的研究中找到了適宜的電解氧化條件:pH值為4,Cl-濃度為5000mg/L,電流密度為10A/dm

25、2,SPR三元電極為陽極,電解時間為4h。在此條件下,對COD的去除率為90.6%,對NH3-N的去除率為100%。7)Fenton處理技術(shù)Fenton試劑常用于廢水的深度處理,屬于高級氧化處理技術(shù)的一種。熊忠等人在用混凝-Fenton-SBR法處理垃圾滲濾液的試驗中得到:混凝反應(yīng)的最佳條件為pH=5、PAC投量為300mg/L,F(xiàn)enton反應(yīng)的最佳條件為pH=3、H2O2/COD=3.0、H2O2/Fe2+=10。此時對COD、BOD的去除率分別穩(wěn)定在80%、94%左右。8)回灌處理技術(shù)采用滲濾液回灌技術(shù)不僅能降低滲濾液中的COD濃度,加快垃圾中有機質(zhì)的降解,提高垃圾的溶解速度,而且有利于

26、減少垃圾中有機質(zhì)的含量,同時不影響COD濃度的穩(wěn)定。徐迪民等詳細(xì)研究了垃圾填埋場滲濾液回灌的影響因素,發(fā)現(xiàn)在試驗所用的亞粘土中加入一定比例的細(xì)砂可改善覆土層的透水性和透氣性,當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷為6.6115g/(m2d)時對COD的去除率可達(dá)98%左右。何厚波等人發(fā)現(xiàn),對回灌滲濾液中有機物的去除效果隨垃圾堆體高度的增加而增加,并且進(jìn)入垃圾堆體的有機負(fù)荷不能無限制(xinzh)的增加,否則會毀壞滲濾液回灌系統(tǒng)。9)滲濾液蒸發(fā)(zhngf)處理蒸發(fā)是一個把揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分分離的物理過程,由2部分組成:加熱溶液使水沸騰氣化和不斷除去氣化的水蒸氣。垃圾滲濾液蒸發(fā)處理時,水從滲濾液中沸出,污染物殘留在濃

27、縮液中。所有重金屬和無機物以及(yj)大部分有機物的揮發(fā)性均比水弱,因此會保留在濃縮液中,只有部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機酸和氨等污染物會進(jìn)入蒸氣,最終存在于冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝可把滲濾液濃縮到不足原液體積2%10%。填埋氣體是垃圾填埋場另一主要二次污染,對于現(xiàn)代化衛(wèi)生填埋場,填埋氣體可以足夠供給滲濾液蒸發(fā)所需的能量,此時,蒸發(fā)處理是經(jīng)濟低廉的,它也就成為惟一可同時有效控制滲濾液和填埋氣體的工藝。與常規(guī)處理不同,蒸發(fā)對水質(zhì)特性,如BOD、COD、SS及進(jìn)料溫度的變化不敏感,但pH是蒸發(fā)的重要影響因素,pH影響滲濾液中揮發(fā)性有機酸和氨的離解狀態(tài),從而改變它們的揮發(fā)程度,另外,酸性條件下對蒸發(fā)器金屬

28、材料腐蝕性較強。蒸發(fā)系統(tǒng)在應(yīng)用中通常要求煙氣排放達(dá)標(biāo)和濃縮液進(jìn)行處置。在一些蒸發(fā)系統(tǒng)中,來自蒸發(fā)器的蒸氣僅簡單地與火焰燃盡后的空氣尾氣一起直接排放。在另一些蒸發(fā)系統(tǒng)中,設(shè)置熱氧化過程以滿足有機污染物排放要求。在火焰熱氧化區(qū),對滲濾液蒸氣中的有機物的破壞率與填埋氣體直接燃燒的效果一致,甚至前者的燃燒停留時間還會長一些。滲濾液蒸發(fā)后濃縮液的處理處置包括回灌、反滲透和納濾聯(lián)合處理、進(jìn)一步蒸發(fā)、焚燒干燥或直接固化后與垃圾一起填埋等。蒸發(fā)處理工藝通常不需要前處理,如果需要,一般只作重力沉淀分離顆粒物,但對滲濾液蒸氣冷凝液的后處理有時是需要的,根據(jù)冷凝液中有機物種類和排放要求,后處理方法有:膜分離、生物膜

29、法、活性炭吸附和化學(xué)氧化。三、垃圾焚燒廠瀝濾液的處理1. 垃圾焚燒廠瀝濾液的特性與城市污水和工業(yè)廢水相比(xin b),垃圾焚燒廠瀝濾液(ly)具有更為明顯的特點,即成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化大且呈非周期性,無疑給對其進(jìn)行有效而穩(wěn)定的處理(chl)帶來較大困難。垃圾瀝濾液量的產(chǎn)生受眾多因素的影響,不僅水量變化大,而且其變化呈明顯的非周期性。由于垃圾投放和收運過程都是一個敞開的作業(yè)系統(tǒng),因而瀝濾液的產(chǎn)生量受氣候和季節(jié)變化的影響極為明顯。在設(shè)計中,要通過調(diào)查分析,掌握水量及其變化規(guī)律,并在選擇瀝濾液處理工藝時考慮此特性。因此,如果將瀝濾液直接噴入焚燒爐焚燒處理,應(yīng)按一年內(nèi)可能出現(xiàn)的最大瀝濾液量對鍋爐進(jìn)

30、行設(shè)計,要考慮水量對鍋爐熱效率的影響。如采用生化法,則必須設(shè)置足夠容積的調(diào)節(jié)池,以滿足最大水量的儲存,及均化水質(zhì)的要求。1)成分復(fù)雜瀝濾液屬高濃度有機廢水。一般情況南方沿海城市垃圾瀝濾液中化學(xué)耗氧量CODcr濃度范圍2000050000mg/L,生物耗氧量BOD5濃度范圍1000020000mg/L,懸浮物SS約為1300mg/L,pH46,同時還含有多種有機物和無機物(含有毒有害成分),因而其水質(zhì)是相當(dāng)復(fù)雜的,污染物種類多,而且濃度存在短期波動性和長期變化的復(fù)雜性。2)水質(zhì)變化BOD5/CODcr比值的變化大。新運進(jìn)垃圾焚燒廠的垃圾大部分是比較新鮮的生活垃圾,BOD5/CODcr值較大,也就

31、是說可降解的有機物較多。隨著儲存時間的增加,BOD5/CODcr值會有變小的趨勢。但是同垃圾填埋場滲瀝液相比,由于垃圾焚燒廠垃圾貯存的時間較短,一般在3天左右,所以垃圾瀝濾液的可生化性變化的不是很大。3)金屬離子問題在瀝濾液的多種污染物中,金屬離子(尤其是重金屬離子)因其對環(huán)境特殊的危害性和對生物處理工藝的影響而比較引入注意。瀝濾液中含有的多種重金屬離子,由于其物理和化學(xué)環(huán)境而使垃圾中的高價不溶性金屬離子轉(zhuǎn)化為可溶性金屬離子而溶于瀝濾液中(所謂物理環(huán)境主要是指淋溶作用,化學(xué)環(huán)境主要是指因微生物對有機物的水解酸化使pH下降以及在厭氧條件下形成的還原環(huán)境),所以在處理工藝中要考慮去金屬離子的問題。

32、4)NH4+N濃度(nngd)問題瀝濾液(ly)中高濃度的NH4+N是導(dǎo)致處理(chl)難度增大的一個重要原因。高濃度的NH4+N及其隨時間的變化,不僅加重了受納水體的污染程度,也給處理工藝的選擇帶來了困難,增加了復(fù)雜性。過高的NH4+N要求進(jìn)行脫氮處理,而處理的結(jié)果使水中的C/N值更低,反過來抑制常規(guī)生物處理的進(jìn)行。同時應(yīng)考慮水中堿度、含磷量等問題。由于垃圾的焚燒處理技術(shù)在國內(nèi)剛剛興起,目前國內(nèi)對垃圾焚燒廠瀝濾液的性質(zhì)研究報道不多,表1為2001年南方某垃圾焚燒廠某次瀝濾液全分析數(shù)據(jù):表1 2001年南方某垃圾焚燒廠某次瀝濾液全分析數(shù)據(jù)(單位:mg/L)項目pHSS油脂CODBODCuPbZ

33、nCdFe值6.41120849800192000.120.21.370.0528.6項目MnCaMg總汞總磷氨氮磷酸鹽氯化物總硬度值2.231001352.244812002229402340分析國內(nèi)部分城市的生活垃圾焚燒廠瀝濾液的水質(zhì)數(shù)據(jù),其COD約4000080000mg/l(混有工業(yè)或建筑垃圾時COD最低約20000mg/l),夏季時較低,冬季較高;BOD/COD為0.40.8,氨氮為10002000mg/l,pH為5.06.5,SS為10005000mg/l,呈黃褐色或灰褐色,揮發(fā)出的氣體帶有強烈惡臭,對人體有危害,能使人產(chǎn)生惡心、尿血、頭暈等癥狀。通過質(zhì)譜分析,垃圾瀝濾液中有機物種

34、類高達(dá)百余種,其中所含有機物大多為腐殖類高分子碳水化合物和中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)。國內(nèi)外垃圾瀝濾液的產(chǎn)生量有很大不同。國外由于生活習(xí)慣與中國有差異,垃圾中廚余物含量很少,比利時某垃圾焚燒廠處理能力為1000噸/天,垃圾瀝濾液最大產(chǎn)量約4噸,日?;静划a(chǎn)生瀝濾液。而中國城市生活垃圾中廚余物含量很高,據(jù)上海市生活垃圾含水量調(diào)查和處理對策分析報告,上海市生活垃圾中的含水量達(dá)60%,高含水量的廚余垃圾占垃圾總量的68.71%;根據(jù)中科院廣州能源研究所對深圳城市生活垃圾基礎(chǔ)分析報告,深圳的部分垃圾焚燒廠的經(jīng)熟化堆放排出瀝濾液后的垃圾(即進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行處理的垃圾)中廚余物含量在40%45%,含水率約5

35、0%,因此,中國城市生活垃圾的瀝濾液產(chǎn)生量非常高,根據(jù)上海、深圳、寧波、珠海、蘇州等不同地域城市的統(tǒng)計數(shù)據(jù),垃圾瀝濾液的產(chǎn)量占垃圾總量的10%20%左右,平均約15%。2. 目前(mqin)用于垃圾焚燒廠瀝濾液(ly)的處理(chl)方法1)直接回噴焚燒法將瀝濾液由污水泵從垃圾池底部直接回噴至焚燒爐進(jìn)料口焚燒。西方發(fā)達(dá)國家由于垃圾中廚余物少,熱值高,瀝濾液產(chǎn)量少,一般采用將瀝濾液回噴焚燒爐進(jìn)行高溫氧化處理。如上文所述比利時某1000t/d的垃圾焚燒廠,其最大瀝濾液產(chǎn)量為4t/d,平時基本沒有,該廠建有300m3左右的瀝濾液收集池,平時將瀝濾液集中在池內(nèi),當(dāng)垃圾熱值較高時,用高壓泵將瀝濾液加壓經(jīng)

36、自動過濾器、回噴系統(tǒng)噴入焚燒爐進(jìn)行處理,當(dāng)垃圾熱值較低時停止?;貒姺ㄟm合于瀝濾液產(chǎn)量少、垃圾熱值高的場合,對于熱值較低的垃圾則不適合,否則會造成焚燒爐爐膛溫度過低、甚至熄火的狀況。在歐洲地區(qū)和日本,由于垃圾分類回收工作做得好,作為垃圾送到焚燒廠的廢棄物含水率低,垃圾熱值很高,所以已經(jīng)運行的垃圾電站中,都是采用將瀝濾液直接回噴的方法。有資料稱經(jīng)過計算,對于熱值為1223kcal/kg、含水率為48%的城市生活垃圾,理論上瀝濾液最大回噴量為垃圾焚燒量的3.19%。但中國垃圾的含水率太高,瀝濾液產(chǎn)量大,顯然直接回噴焚燒法不適用于中國,目前中國所建的眾多垃圾焚燒廠均沒有采用直接回噴焚燒法處理瀝濾液。2

37、)摻油回噴在垃圾熱值較低時,可以將瀝濾液和工業(yè)助燃油按一定比例混合后,通過污水泵回噴到焚燒爐進(jìn)料口焚燒。將瀝濾液直接回噴或摻油回噴焚燒是最簡單、最經(jīng)濟而又可靠的方法,不存在生化處理所需的龐大的占地和可能存在的二次污染。但是,如果瀝濾液量較大,且垃圾熱值較低時,將回噴瀝濾液會影響鍋爐熱效率,在鍋爐設(shè)計時應(yīng)考慮這個因素。3)熱力(rl)法熱力法(蒸發(fā)法)是在一個封閉的系統(tǒng)中,將垃圾坑中的沼氣與一定量的空氣混合加熱后,通入瀝濾液中,將其蒸發(fā)。經(jīng)高溫燃燒后,易揮發(fā)的有機物被蒸發(fā)掉,碳?xì)浠衔镒兂伤脱趸?,并除去臭?chu q)。該方法在美國和芬蘭等國家都有用于垃圾填埋廠的實際運行經(jīng)驗,特點是占地面

38、積小,節(jié)省能源,適用于我國南方垃圾瀝濾液量較大的情況。但因蒸發(fā)器需進(jìn)口,設(shè)備較昂貴。4)生化(shn hu)法將瀝濾液單獨進(jìn)行生化預(yù)處理,然后排入城市污水處理廠或排入全廠的綜合污水處理裝置進(jìn)行二級生化處理。國內(nèi)外對垃圾填埋場垃圾滲瀝液的生化處理工藝已經(jīng)有多年的研究,積累了一定的經(jīng)驗,其工藝應(yīng)用于處理垃圾焚燒廠瀝濾液的主要是氨吹脫+UASB+SBR工藝,以及在此基礎(chǔ)上增加臭氧氧化、混凝等工藝,較典型的是采用改進(jìn)的填埋場滲濾液工藝混凝+氨吹脫+pH回調(diào)+厭氧濾池+SBR+臭氧消毒,但從眾多研究單位的結(jié)果看,以生化法為主的工藝對瀝濾液處理效果很差,微生物對瀝濾液中高濃度污染物的降解能力很低,而吹脫出

39、的氨又帶來二次污染。截止到目前,以生化處理為主要處理手段的工藝仍然無法在瀝濾液處理中得到應(yīng)用。但是生化法處理系統(tǒng)中的設(shè)備均可國產(chǎn)化,運行管理費用較低,因此在瀝濾液量大而工程的建設(shè)資金少的情況下,可考慮此方法。5)反滲透法反滲透法處理高濃度、高鹽份污水已得到廣泛應(yīng)用,在城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理中也已有成熟的運行經(jīng)驗,目前國內(nèi)有公司嘗試引進(jìn)德國技術(shù)運用于中國垃圾焚燒廠瀝濾液處理。但焚燒廠垃圾瀝濾液與填埋場滲濾液不同,有機物、懸浮物含量要高的多,反滲透濃縮液量也要比填埋場滲濾液大的多。一般來說二級RO系統(tǒng)處理填埋場滲濾液的濃縮比可達(dá)到10%,而運用于瀝濾液處理時,經(jīng)實驗證明濃縮比最高只有50%

40、,反滲透膜也極易污染中毒,膜組件更換頻繁,而且預(yù)處理系統(tǒng)要復(fù)雜得多。反滲透法產(chǎn)生的濃縮液的處理是一個難點(ndin),填埋場滲濾液的濃縮液可以采用回灌填埋區(qū)進(jìn)行處理,利用已填埋的垃圾吸附降解濃縮液中的重金屬及有機物,而焚燒廠瀝濾液用反滲透法處理產(chǎn)生的濃縮液還有50%以上,由于沒有填埋場回灌的便利條件,回噴焚燒爐水量又太大,因此用膜處理法處理瀝濾液的前提是解決濃縮液的處理問題。6)化學(xué)(huxu)氧化處理某垃圾焚燒廠曾采用Feton試劑氧化+氨吹脫+混凝沉淀+厭氧+SBR+ClO2氧化+活性炭吸附工藝處理瀝濾液,該工藝實際主要是依靠化學(xué)氧化劑及活性炭吸附去除污染物,從運行結(jié)果來看,加藥正常時出水

41、可以達(dá)到國家三級排放標(biāo)準(zhǔn),但運行費用(fi yong)高達(dá)120元/噸以上。7)CTB工藝處理CTB(coagulation-thermodynamica-biochemical oxidation)處理工藝,該工藝采用混凝+低溫多效蒸發(fā)+氨吹脫+生化處理法,將COD為5000080000mg/l、氨氮為12002000mg/l的垃圾瀝濾液處理到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。低溫多效蒸發(fā)和氨吹脫作為本工藝的核心技術(shù),大部分污染物如COD、氨氮等主要在此階段去除,經(jīng)混凝去除懸浮物后的瀝濾液經(jīng)這兩道工序處理后,原水COD為70000mg/l、氨氮為2000mg/l的瀝濾液可被處理到COD小于1000mg/l、

42、氨氮小于100mg/l,且其BOD/COD約為0.6,生化性能良好,再輔之以好氧生化處理單元,其最終出水可滿足國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中產(chǎn)生的污泥、蒸發(fā)殘渣等排入垃圾倉,隨垃圾進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行焚燒處理,而吹脫出的氨等氣體作為焚燒爐二次風(fēng)進(jìn)行高溫氧化處理,不會帶來新的二次污染。本工藝的工業(yè)化實施已接近完成,現(xiàn)已安裝完畢,調(diào)試工作已基本完成,從目前調(diào)試結(jié)果看,垃圾瀝濾液在各單元的處理效果均優(yōu)于實驗室模擬實驗結(jié)果,證明本工藝已基本實現(xiàn)工業(yè)化實施。欲了解本工藝的具體情況的業(yè)內(nèi)人士可與作者聯(lián)系。8)其他(qt)處理工藝除上述處理方法,目前(mqin)進(jìn)行的瀝濾液處理的工藝研究還包括催化氧化法、濕式氧化法

43、、電氧化法、光氧化法等,這些氧化法或由于催化劑極易中毒、或由于耗電量太大等均無法進(jìn)入實際工業(yè)化階段,在此不再介紹。關(guān)于瀝濾液處理的問題,更需要針對不同地區(qū)的特點區(qū)別對待。但總體來說,我國北方地區(qū)氣候干燥少雨,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,垃圾熱值也會不斷增加,應(yīng)使用直接(zhji)焚燒法或摻油回噴的方法。南方地區(qū),特別是沿海地區(qū),垃圾瀝濾液量不僅和垃圾的成分、數(shù)量有關(guān),還和氣候有著極為密切的聯(lián)系(例如梅雨季節(jié),臺風(fēng)登陸)。我國目前大部分垃圾的收集和運輸還處于露天或半露天狀態(tài),因此瀝濾液量不僅變化大,而且在一定時間內(nèi)數(shù)量會較大。如果直接將瀝濾液全部回噴焚燒,肯定會對鍋爐燃燒產(chǎn)生一定影響。四

44、、垃圾瀝滲液的濃縮處理工藝充分利用垃圾焚燒廠的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備,將垃圾瀝滲液回噴至焚燒爐,在高溫條件下,對瀝滲液中的污染物進(jìn)行有效分解的方法是解決垃圾焚燒廠瀝濾液污染問題的最經(jīng)濟有效的方法之一,而且在國外已有較廣泛的工程應(yīng)用實例。但是國情不同,垃圾性質(zhì)也不同,在我國由于垃圾瀝濾液產(chǎn)量大、垃圾熱值低等不利因素的存在,直接回噴將對鍋爐的燃燒性能造成極大的不利影響。要想利用焚燒處理垃圾瀝濾液,必須先將瀝濾液進(jìn)行濃縮,一方面減小瀝濾液的體積,另外也可以提高瀝濾液濃度、改善燃燒性能。另外,對于高濃度的瀝濾液,還可以利用垃圾焚燒廠產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行固化處理,最后運往垃圾填埋場進(jìn)行無害化填埋。濃縮工藝的出水水質(zhì)在不

45、同的工藝中差別很大,如果不達(dá)標(biāo),需要對出水進(jìn)行進(jìn)一步的處理,處理后的最終出水達(dá)標(biāo)排放或進(jìn)行回用,可以用于工藝用水、垃圾車清洗、廠內(nèi)綠化等。垃圾瀝濾液的濃縮處理工藝主要有熱濃縮即蒸發(fā)濃縮和膜過濾濃縮等,濃縮處理的工藝路線如圖1所示:圖1 濃縮(nn su)處理工藝路線1. 蒸發(fā)(zhngf)濃縮(nn su)蒸發(fā)是一個把揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組分分離的物理過程,由2部分組成:加熱溶液使水沸騰氣化和不斷除去氣化的水蒸氣。目前國內(nèi)外對垃圾廢水的蒸發(fā)濃縮處理的研究主要針對的是垃圾填埋場的垃圾滲濾液,但由于垃圾填埋場運行初期滲濾液的性質(zhì)與垃圾焚燒廠瀝濾液很相近,而且與常規(guī)處理不同,蒸發(fā)對水質(zhì)特性,如BOD

46、、COD、SS及進(jìn)料溫度的變化不敏感,可以利用垃圾填埋場滲濾液的蒸發(fā)濃縮工藝的研究成果來進(jìn)行垃圾焚燒廠瀝濾液的蒸發(fā)濃縮研究。垃圾瀝濾液蒸發(fā)處理時,水從瀝濾液中沸出,污染物殘留在濃縮液中。所有重金屬和無機物以及大部分有機物的揮發(fā)性均比水弱,因此會保留在濃縮液中,只有部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機酸和氨等污染物會進(jìn)入蒸氣,最終存在于冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝可把垃圾填埋場滲濾液濃縮到不足原液體積2%10%(對于垃圾焚燒廠的瀝濾液未見相關(guān)數(shù)據(jù),需要進(jìn)一步試驗取得,但是由于蒸發(fā)濃縮工藝對原液水質(zhì)沒有特殊要求,所以估計此數(shù)據(jù)差別不大)。pH是蒸發(fā)的重要影響因素,pH影響滲濾液中揮發(fā)性有機酸和氨的離解狀態(tài),從而改變

47、它們的揮發(fā)程度,另外,酸性條件下對蒸發(fā)器金屬材料腐蝕性較強,而據(jù)相關(guān)研究,垃圾瀝濾液的pH值一般7,呈弱酸性,所以應(yīng)加強設(shè)備的防腐處理。蒸發(fā)系統(tǒng)在應(yīng)用中通常要求煙氣排放達(dá)標(biāo)和濃縮液進(jìn)行處置。在一些蒸發(fā)系統(tǒng)中,來自蒸發(fā)器的蒸氣僅簡單地與火焰燃盡后的空氣尾氣一起直接排放。在另一些蒸發(fā)系統(tǒng)中,設(shè)置熱氧化過程以滿足有機污染物排放要求。在火焰熱氧化區(qū),對瀝濾液蒸氣中的有機物的破壞率與填埋氣體直接燃燒的效果一致,甚至前者的燃燒停留時間還會長一些。瀝濾液蒸發(fā)后濃縮液的處理處置包括直接回噴焚燒、直接固化后與垃圾一起填埋等。垃圾瀝濾液的蒸發(fā)處理工藝通常不需要前處理,如果需要,一般只作重力沉淀分離顆粒物,但對瀝濾

48、液蒸氣冷凝液的后處理應(yīng)該根據(jù)對冷凝液水質(zhì)的實際檢測結(jié)果決定,如果冷凝液水質(zhì)沒有達(dá)標(biāo),根據(jù)冷凝液中有機物種類和排放要求,后處理方法有:膜分離、生物膜法、活性炭吸附和化學(xué)氧化。用于沸騰蒸發(fā)的設(shè)備稱為蒸發(fā)器,一般有浸沒(jn mi)燃燒蒸發(fā)器、列管式蒸發(fā)器、薄膜式蒸發(fā)器(又包括(boku)長管式、旋流式、旋片式薄膜蒸發(fā)器)、熱泵蒸發(fā)器、閃蒸蒸發(fā)器等。根據(jù)液體循環(huán)方式又可分為自然循環(huán)式和強制循環(huán)式。1)浸沒燃燒(rnsho)蒸發(fā)(直接接觸燃燒)浸沒燃燒蒸發(fā)器是在浸沒燃燒中把熱煙氣強制通過浸沒管道,直接釋放到水中,一般可達(dá)到95%以上的傳熱效率。其燃燒室可達(dá)到很高的溫度(750850),因此,排出尾氣可

49、達(dá)標(biāo)。浸沒燃燒蒸發(fā)器的主要工作過程如下:燃?xì)馊紵鳟a(chǎn)生熱煙氣進(jìn)入蒸發(fā)器,熱煙氣從浸沒于水池的管道孔口沖擊進(jìn)入水體,多孔板把大氣泡撕裂為微氣泡,極大地提高傳熱表面積,界面水迅速氣化,蒸汽緩慢上升至液面,在上升過程中加熱更多的水轉(zhuǎn)化為蒸汽,最后尾氣通過管道排出,蒸發(fā)濃縮液從底部除去。滲濾液浸沒燃燒蒸發(fā)器的特點:工藝可靠、可達(dá)標(biāo)排放;減容率可達(dá)97%以上;對水量、水質(zhì)變化適應(yīng)能力強;維護(hù)成本低、自控程度高;燃?xì)庥锰盥駳怏w,節(jié)省能源費用;減少甲烷排放。根據(jù)滲濾液水質(zhì)和填埋氣體產(chǎn)量的不同,滲濾液浸沒蒸發(fā)處理也存在各種不同的工藝流程。2)熱泵蒸發(fā)新型熱泵蒸發(fā)器主要構(gòu)成包括:真空室、熱交換部件和蒸汽壓縮風(fēng)機

50、。它應(yīng)用減壓降膜蒸發(fā)原理,工藝的核心是熱交換組件(聚合物、鈦板或鋁合金材質(zhì))蒸發(fā)表面,在這里水可以在5060下沸騰。滲濾液先預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)室與已濃縮的滲濾液混合,循環(huán)泵再把滲濾液回流至蒸發(fā)器頂部,在那里滲濾液被均勻分布于熱交換組件上,在從熱交換組件向下流動過程中,滲濾液在組件的外表面沸騰,且部分氣化,殘余部分收集于蒸發(fā)器下部即濃縮液。產(chǎn)生的蒸汽被一高效的風(fēng)機壓縮提高壓力和溫度至略高于沸點后壓入熱交換組件的內(nèi)表面,潛熱傳遞給熱交換組件另一側(cè)的滲濾液,干凈的冷凝液收集于熱交換組件的底部。一旦過程啟動,除了風(fēng)機和泵的動力消耗外,不再需要外部熱量,冷凝液的熱量可回收用于預(yù)熱,冷卻后作為出水排放。蒸發(fā)室

51、的部分濃縮液定期用泵排出,其排放前先經(jīng)熱交換器換熱。這種濃縮液類似于反滲透工藝,體積約為滲濾液原液的5%10%。熱泵蒸發(fā)處理總?cè)芙庑怨腆w含量較低(1.0107Pa,而1.2107Pa的驅(qū)動壓差足以在高滲透壓的情況下實現(xiàn)鹽水分離的垃圾滲濾液處理技術(shù)。污水處理的關(guān)鍵是出水回收率,常規(guī)RO存在著滲透壓現(xiàn)象,限制了出水回收率的提高,基于DT(碟管式)膜組件的HPRO技術(shù)的發(fā)展,使垃圾滲濾液的出水回收率從80%上升至90%,濃縮系數(shù)從5提高至10,濃縮液的電導(dǎo)率從50000S/cm60000S/cm提高至100000S/cm120000S/cm。1998年,國外共有25個采用HPRO系統(tǒng)的垃圾衛(wèi)生填埋場

52、,由于常規(guī)RO存在膜結(jié)垢、污染和滲透壓等問題,限制了出水回收率的提高,所以RO常需結(jié)合高成本、高能耗的蒸發(fā)(zhngf)和干燥等過程處理滲濾液。而HPRO由于提高了出水回收率,濃縮液體積大大降低,無需蒸發(fā),直接排入干燥或固化設(shè)備即可燃燒,使運行成本明顯降低。3)納濾(NF)膜及其在垃圾(l j)滲濾液處理中的應(yīng)用由于納濾膜介于反滲透膜與超濾膜之間,當(dāng)利用納濾膜進(jìn)行給水處理、制備純凈水、軟化水時,其分離規(guī)律、分離模型、膜污染和運行特點與反滲透膜和超濾膜相同或相似,因此通??梢詤⒄辗礉B透膜與超濾膜的某些經(jīng)驗與理論做納濾膜給水處理、制備純凈水、軟化水時的工藝設(shè)計。荷電NF膜技術(shù)近年來得到了廣泛應(yīng)用,

53、主要是飲用水中自然有機物NOM的去除及紙漿和造紙工業(yè)的應(yīng)用。納濾膜分離技術(shù)能否應(yīng)用于實踐,關(guān)鍵在于能否有效地控制膜結(jié)垢現(xiàn)象,因為膜結(jié)垢會嚴(yán)重影響膜的通量和截留等性能。污垢是由于物質(zhì)在膜表面或孔內(nèi)積累形成的,能引起納濾膜結(jié)垢的物質(zhì)主要是溶解態(tài)的有機物質(zhì)、無機物質(zhì)、膠體及懸浮物質(zhì)。在膜結(jié)構(gòu)和NOM一定的條件下,pH值和離子強度影響膜通量和截留性能,膜結(jié)垢和截留機理可由表面效應(yīng)來解釋。試驗表明NF法處理硬COD有機物質(zhì)是很有效的。pH調(diào)節(jié)和預(yù)處理(如混凝、預(yù)過濾)并不能顯著提高NF膜的透過量和截留率,但滲濾液的物化法調(diào)節(jié)卻對NF膜的性能影響很大。pH值降低,膜的結(jié)垢量增大,這是由于靜電效應(yīng)降低了負(fù)電

54、荷的膜表面和高分子腐殖質(zhì)類物質(zhì)之間的排斥作用,此時,這些物質(zhì)的斥水性更強,從而更易吸附結(jié)垢?;炷軠p少腐殖質(zhì)類物質(zhì)的量,因而減緩污垢層的形成,使透過量提高。因此,NF處理之前要合理進(jìn)行物化法預(yù)處理。某垃圾填埋場滲濾液NF處理后各項指標(biāo)(zhbio)的截留率如下表所示,可見(kjin)NF對COD的去除率達(dá)到95%以上,但是對BOD5和氨氮的去除率均在50%左右,出水水質(zhì)(shu zh)不能滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)一步深度處理。表4 某垃圾填埋場滲濾液NF處理效果表4)組合膜工藝在HPRO處理過程中,由于膜壓實、污染和結(jié)垢等因素的影響,限制了操作壓力的進(jìn)一步提高。例如在德國的垃圾填埋場中,只有兩

55、家的操作壓力達(dá)到了2107Pa。如果將UF、NF、RO和HPRO進(jìn)行組裝處理垃圾滲濾液,可以得到更高的出水回收率。比如,在2106Pa4106Pa操作壓力的條件下,NF將RO的截留液分離成2部分,一部分是主要含有2價無機物(如CaSO4)和有機物的截留液,另一部分是主要含有氯化物的滲出水,進(jìn)而再由HPRO處理,這樣可大大降低膜結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。5)綜合工藝將膜技術(shù)與其他常規(guī)分離技術(shù)(如化學(xué)處理、吸附處理、生化處理)結(jié)合也可以得到很好的處理效果。一種新型的垃圾滲濾液綜合處理技術(shù)由回灌填埋場厭氧生物處理及混凝沉淀、生物碳化、膜分離、生物硝化處理組成,其中,混凝沉淀工藝可以根據(jù)填埋場的具體布置狀況確定

56、其保留或舍棄。設(shè)計進(jìn)水COD為1500mg/L15000mg/L,氨氮為700mg/L1800mg/L,經(jīng)過上述工藝流程的處理,最終出水的COD100mg/L,氨氮0.4時可生化性較好)(這一點與大多數(shù)垃圾焚燒廠瀝濾液有所差別,實際中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場生化試驗確定)。焚燒廠垃圾滲濾液中氨氮含量高,可生化性較差,常給生化處理帶來一定的難度。采用厭氧處理后,滲濾液中一些難降解有機物被酸化水解成易于生化的小分子化合物,氨氮含量隨著苯胺類化合物等的分解還會有一定程度的升高。垃圾滲濾液中鐵、鉛、鋅、鈣的濃度均較高。圖8 垃圾瀝濾液(ly)UASB-CASS處理工藝流程垃圾滲濾液經(jīng)過細(xì)格柵后,除去(ch q)滲濾

57、液中的懸浮物及漂浮物,進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)泵提升至UASB上流式厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣接至垃圾焚燒爐助燃,污泥脫水后填埋或焚燒,出水加CaO調(diào)堿度后自流進(jìn)入CASS反應(yīng)器。CASS是一種具有較好的脫氮除磷功能的循環(huán)間歇處理工藝,整個系統(tǒng)經(jīng)歷進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期和待機期5個階段,而CASS反應(yīng)器又分為3個區(qū):生物選擇器、兼氧區(qū)、和好氧區(qū)。出水流經(jīng)生物選擇器區(qū),既可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,防止產(chǎn)生污泥膨漲,又可發(fā)生比較顯著的反硝化作用。出水自生物選擇器進(jìn)入兼氧區(qū)和好氧區(qū),該區(qū)主要完成降解(jin ji)有機物和硝化P反硝化過程。再經(jīng)沉淀后外排。采用UASB厭氧反應(yīng)器-CASS反應(yīng)器工藝經(jīng)試驗得到以下最佳運行條件參數(shù):UASB厭氧反應(yīng)器

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