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    双碳背景下如何更环保的处理垃圾渗滤液? 垃圾渗滤液主流工艺解析

    发布时间:2021/10/30 点击量:0
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    无论是垃圾填埋处理还是焚烧处理,都免不了产生渗滤液。其作为一种水溶性、高浓缩度的污水溶液,其中含有大量有害物质。若不对渗滤液进行处置,将对周围水环境造成污染。近几年来,在环保政策的强力施压下,垃圾渗滤液处理业得到快速成长。如何进行更环保的垃圾渗滤液处理是“双碳”背景下行业需要攻克的一大难题。当然,目前的垃圾渗滤液的建设是滞后于垃圾处理业的。现阶段渗滤液处理首要思考的问题是如何进行高效处置,提高渗滤液的处理能力。

    垃圾渗滤液按其产生来源分为四类:垃圾填埋场渗滤液;垃圾焚烧发电厂渗滤液;垃圾转运站渗滤液;厨余(餐厨)沼液。

    垃圾渗滤液处理的工艺

    基于生活垃圾渗滤液的复杂性、高浓度的特点,常规处理技术和措施包括以下方面。

    (1)生物处理技术

    在对COD浓度<5000mg/L的垃圾渗滤液的处理中,以好氧生物处理技术最为适宜[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理中,以厌氧生物处理技术最为适宜,诸如:厌氧生物滤池、厌氧序批式反应器;另外,还有厌氧(缺氧)—好氧生物处理技术,如:高效经济的SBR组合工艺技术。

    (2)物化处理技术

    能够产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)的深度氧化处理技术,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理技术以及膜处理技术。

    (3)土地处理技术

    回灌技术;人工湿地处理技术等,可作为生活垃圾渗滤液处理的后继单元。

    (4)组合工艺

    4.1、垃圾填埋场渗滤液处理工艺

    当前主流的“生化处理+膜深度处理”组合工艺,该工艺通过强化生化(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,再通过膜单元截留去除残余污染物。该工艺流程图如下:

    4.2、垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺

    垃圾焚烧厂的渗滤液因为焚烧的工艺不同而存在一定的差别。使用循环流化床的焚烧厂,其生活垃圾经过预处理后直接进入焚烧,一般不对垃圾进行储存发酵,因此产生的垃圾渗滤液相对较少;使用炉排炉的焚烧厂,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。又因为垃圾焚烧厂一般建于室内,因此与垃圾填埋场渗滤液不同的,其主要是因为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。

    由于焚烧厂产生的渗滤液属于新鲜的渗滤液,碳氮比适宜生化,目前国内垃圾焚烧发电厂产生的渗滤液主要采用《生活垃圾渗滤液处理技术规范》(GJJ150-2010)中推荐的常规处理工艺,即“厌氧+MBR+纳滤/软化+反渗透”。该工艺流程图如下:

    4.3、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%。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)垃圾处理主要采用《生活垃圾渗滤液处理技术规范》(GJJ150-2010)中推荐的常规处理工艺,即“预处理+主处理+膜深度处理”。

    预处理:应用较多的工艺是气浮除油、厌氧反应器等。

    主处理: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,处理工艺也比较简单,因此应用最为广泛。

    深度处理:膜深度处理(纳滤、反渗透等),高级氧化技术等。

    以某餐厨沼液处理工艺流程图为例:

    4.4、垃圾转运站渗滤液特点

    垃圾转运站渗滤液的产量由垃圾压缩装置、类型、压缩程度、垃圾的主要组成部分、垃圾密度、气候变化等因素决定。一般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%。

    由于转运站高峰作业时间一般集中在 2——4h,渗滤液瞬时流量波动较大,因此,渗滤液总体水量小但波动较大。

    《生活垃圾转运站技术规范》CJJ/T47-2016标准规定:转运作业过程产生的垃圾水及清洗车辆、设备的生产污水,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理;否则,应将其预处理至达到国家现行标准的要求后再排入临近市政排水管网或用车辆、管道将垃圾水等输送到污水处理厂。其工艺流程图如下:

    垃圾渗滤液处理的难点

    1、积存液渗滤液应急处理:垃圾填埋场中的渗滤液因日常设备处理能力不足,大量积存于池中。积存的的渗滤液具有明显的可生化性差、盐分高等特点,如果采用传统的生化工艺,需要投加大量的碳源、控制温度等条件来维持运行且建设生化系统时间较长。两级DTRO因为具有设备集成度高、安装便捷、投入使用快,经常被作为应急设备来使用,但如果只处理渗滤液,不解决浓缩液问题,盐分的循环与积累必将会导致设备产水率迅速下降、运行成本迅速上升,直至系统无法运行。

    2、垃圾焚烧厂浓缩液处理处置:膜深度处理工艺会产生15%-30%的浓缩液[8],国内大部分焚烧厂选择将浓缩液送至焚烧主体部分协同处置,包括回喷、石灰浆制备、炉渣冷却等工艺。但是焚烧烟气处理工艺不同,石灰浆制备所能消纳的量有限,回喷处理会降低垃圾的热值,影响炉温且腐蚀炉膛。

    3、餐厨垃圾处理: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、总氮控制要求高。

    而实际上,垃圾渗滤液处理目前常见三种处理方式:浓缩液回灌填埋场、蒸发浓缩工艺、化学氧化混凝回流等还未达到理想状态。未来或可通过智慧水务的应用,精准监测渗滤液水质状况,渗滤液处理设备运行情况,以及实时跟进的碳排放量、有毒害气体的数值等一体化操作内容,提高垃圾渗滤液的处理效率,降低运行难度,减少一定的碳排放。

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