4个垃圾渗滤液最棘手的问题详解

作者: vch11602707
发布于: 2021-10-29 18:09
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随着城市化步伐加快,我國(guó)城市生活垃圾产量逐年递增,生活垃圾已达到4亿吨/年,并以年增長(cháng)量8%的速度继续增長(cháng)。

 

而这些数字快速增長(cháng)的同时,也带来了关于垃圾渗滤液的处理(lǐ)难题。

 

01
垃圾渗滤液的处理(lǐ)难点

 

垃圾渗滤液是一种黑色或者黄褐色的带有(yǒu)恶臭气味的液體(tǐ)。

 

渗滤液含有(yǒu)大量的有(yǒu)机物(wù)和无机物(wù),包括各种难降解有(yǒu)机物(wù)(如各种芳香族化合物(wù)和腐殖质等)、无机盐(如氨根、碳酸根和硫酸根等)和金属离子(如铬、铅和铜等)。
其中,垃圾渗滤液最典型的特征就是污染物(wù)含量高,且大多(duō)含有(yǒu)生物(wù)毒性。
值得一提的是,渗滤液还含有(yǒu)大量的腐殖质和腐殖酸等大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)。这些有(yǒu)机物(wù)虽然没有(yǒu)生物(wù)毒性,但由于分(fēn)子量大,具有(yǒu)很(hěn)好的化學(xué)稳定性,微生物(wù)无法实现有(yǒu)效的降解。
只采用(yòng)活性污泥法不能(néng)实现对渗滤液COD的有(yǒu)效去除,必须增加深度处理(lǐ)工艺。

 

不同填埋时间的渗滤液的特征

 

那么,中國(guó)垃圾渗滤液处理(lǐ)的主要难点有(yǒu):
1、有(yǒu)机物(wù)含量高,且含有(yǒu)大量有(yǒu)毒和大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)。采用(yòng)单一的物(wù)化或者生化工艺无法实现达标排放,必须采用(yòng)物(wù)化联合生化的组合处理(lǐ)工艺进行处理(lǐ)。
2、氨氮含量高,实现彻底有(yǒu)效的脱氮较困难。传统的处理(lǐ)工艺尤其是核心的生物(wù)处理(lǐ)工 艺一般能(néng)够有(yǒu)效去除渗滤液中的氨氮,但对于总氮的去除并不理(lǐ)想。
3、水质水量的巨大变化增加了稳定达标排放的难度。不同季节不同场龄的渗滤液水质水量相差巨大,这对处理(lǐ)工艺的选择和运行带来了挑战。
4、处理(lǐ)工艺复杂,处理(lǐ)成本高。目前的渗滤液处理(lǐ)厂,為(wèi)了实现达标排放, 除了采用(yòng)组合工艺外,往往采用(yòng)以纳滤或反渗透為(wèi)主的膜处理(lǐ)工艺作為(wèi)最后的深度处理(lǐ),造成渗滤液处理(lǐ)成本長(cháng)期居高不下。
 
02
垃圾渗滤液的处理(lǐ)方法

垃圾渗滤液的处理(lǐ)方法主要有(yǒu)4种方法。

 

1、直接排往城市污水厂合并处理(lǐ)。
优点:无需再另建处理(lǐ)厂;
缺点:管网的投资费用(yòng)大;增加了城市污水厂的不稳定因素,很(hěn)容易使活性污泥出现中毒等不良症状。
2、向填埋场的循环喷洒处理(lǐ)。
优点:操作简便,处理(lǐ)成本最低;
缺点:没有(yǒu)解决渗滤液的污染问题,渗滤液的产量会越来越大,处理(lǐ)会越来越困难。
3、预处理(lǐ)后汇入城市污水处理(lǐ)厂合并处理(lǐ)。
优点:处理(lǐ)工艺相对简单,同时降低了城市污水厂的风险;
缺点:投资较大,且城市污水厂的安全隐患依然存在。
4、单独建设污水站,渗滤液经污水站处理(lǐ)达标后排放。
优点:出水水质有(yǒu)保证,真正实现了渗滤液的有(yǒu)效处理(lǐ),对环境的危害最小(xiǎo);
缺点:对工艺的要求较高,运行和管理(lǐ)费用(yòng)较高。
综合以上因素,目前垃圾填埋场主要采用(yòng)单独建设污水站的方法进行处理(lǐ)。

 

03
垃圾渗滤液的处理(lǐ)工艺及选择

1、UASB+SBR+CMF+RO

 

工艺特点分(fēn)析:

 

  • 工艺较為(wèi)复杂

  • 剩余污泥量小(xiǎo);

  • 有(yǒu)20%~28%的浓缩液需处理(lǐ) ;

  • 处理(lǐ)量易受水中TDS和温度影响 ;

  • 膜寿命一般有(yǒu)2-3年;

 

2、MBR+NF/RO
工艺特点分(fēn)析

 

  • MBR工艺对NH3-N主要起硝化作用(yòng),反硝化能(néng)力有(yǒu)限,出水硝酸盐浓度高,溶解氧浓度亦高;

  • 存在生化的生物(wù)接种驯化的启动阶段,因此不宜随时开停设备,设备的检修较困难;

  • 系统控制要求较高,BOD、COD及NH3-N主要依靠生化过程去除,生化处理(lǐ)效果好时, 氨才能(néng)有(yǒu)效去除;

  • 污泥浓度高,稳定性强,粘度低,易脱水,不易腐败变质。

 

3、前处理(lǐ)+二级DTRO碟管式反渗透工艺
工艺特点分(fēn)析:

 

  • DTRO膜组易受堵塞及污染,反冲洗强度大,膜使用(yòng)寿命较短;

  • 有(yǒu)20%~25%浓缩液需处理(lǐ);

  • 产水率易受水中导電(diàn)率、TDS和温度影响,系统易不稳定;

  • 存在氨氮及盐的累积问题,需做后续工艺处理(lǐ);

  • 造价偏高。

 

4、前处理(lǐ)+MVC蒸发+离子交换+铵结晶回收
工艺特点分(fēn)析:

 

  • 工艺简单,自动化程度高,处理(lǐ)过程和效果稳定,管理(lǐ)方便的优点,可(kě)节省劳动力投入;

  • 设备容易结垢腐蚀;

  • 有(yǒu)浓缩液产生;

  • 用(yòng)電(diàn)量较大;

  • 投资高。

 

5、前处理(lǐ)+A/O系统+高级氧化+BAF
工艺特点分(fēn)析:

 

  • 出水水质好且稳定达标;

  • 运行成本较低;

  • 无浓缩液产生;

  • 处理(lǐ)过程受环境影响因素小(xiǎo)。

 

综上所述,各处理(lǐ)工艺及管理(lǐ)成本如下图所示:

 

 

04
垃圾渗滤液处理(lǐ)存在的问题

 

近年来,随着生物(wù)法和膜法深度处理(lǐ)工艺的广泛应用(yòng),在工程实例中也存在很(hěn)多(duō)问题,比如膜浓缩液处理(lǐ)、总氮不达标等问题。

 

此外,较高的运行成本和二次污染等问题,也制约着生活垃圾处理(lǐ)可(kě)持续性发展进程。
1、浓缩液问题
应用(yòng)于垃圾渗滤液处理(lǐ)的深度处理(lǐ)工艺大多(duō)采用(yòng)膜法处理(lǐ),无论是纳滤膜还是反渗透膜,都会产生一定量的浓缩液。
这些浓缩液呈棕黑色,其體(tǐ)积约占垃圾渗滤液水量的13%~30%,并具有(yǒu)有(yǒu)机污染物(wù)浓度高、可(kě)溶性无机盐组分(fēn)含量高、水质水量随时间变化大、重金属含量高等特征。
目前垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的处理(lǐ)处置方式大致分(fēn)為(wèi)三种类型

 

  • 转移处置,包括外运和回灌;

  • 进一步减量,包括纳滤、高压反渗透、蒸发、膜蒸馏等;

  • 无害化处理(lǐ),包括混凝沉淀、電(diàn)絮凝、高级氧化等技术和 干燥、焚烧、固化/稳定化等手段。

 

2、污泥问题
虽然大部分(fēn)渗滤液处理(lǐ)站工程规模较小(xiǎo),但由于渗滤液污染物(wù)浓度高,渗滤液处理(lǐ)站通常会产生数量可(kě)观的污泥,大多(duō)将脱水后的污泥送往垃圾填埋场填埋处理(lǐ)。
按照填埋标准的要求,进入填埋场的污泥要求含水率不高于60%,而实际情况是极少有(yǒu)将污泥脱水至含水率在60%以下,脱水后污泥含水率大多(duō)為(wèi)80%,更有(yǒu)甚者直接将污泥回灌填埋场,对填埋场的影响较大。
為(wèi)保证填埋场的正常使用(yòng),进入填埋场的污泥必须达到填埋标准方可(kě)填埋处理(lǐ)。 
3、总氮问题
总氮难以达标是目前垃圾渗滤液处理(lǐ)的瓶颈问题。高浓度的氨氮不但使运行成本剧增,而且也会影响渗滤液的处理(lǐ)效果。
目前垃圾渗滤液处理(lǐ)常用(yòng)的脱氮工艺有(yǒu)硝化反硝化生物(wù)脱氮、氨吹脱及膜法(反渗透)脱氮等工艺,但上述各种工艺也存在着许多(duō)问题,甚至影响渗滤液的处理(lǐ)效果。
硝化反硝化生物(wù)脱氮虽说脱氮效果良好、运行稳定,但需要投加大量碳源,导致运行成本大幅升高,而且出水总氮浓度较高,需要辅以深度处理(lǐ)才能(néng)使总氮达标排放。
氨吹脱是应用(yòng)比较早的一种脱氮工艺,其缺点是氨吹脱过程中需投加大量石灰,石灰的运输、储存和使用(yòng)会污染周围的环境,而且吹脱出的氨需进行回收,如何处置回收的硫酸铵也是一个难题。
采用(yòng)膜法去除氨氮,利用(yòng)反渗透膜对氨氮的截留作用(yòng)达到去除氨氮的目的,但反渗透产生的浓缩液仍含有(yǒu)大量的有(yǒu)机物(wù)和氨氮。
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