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4大垃圾滲濾液的處理難題,你能搞定幾個?

分類:固廢觀察    發(fā)布時間:2022年1月27日 9:50    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:

隨著城市化步伐加快,我國城市生活垃圾產量逐年遞增,生活垃圾已達到4億噸/年,并以年增長量8%的速度繼續(xù)增長。而這些數字快速增長的同時,也帶來了關于垃圾滲濾液的處理難題。


01
垃圾滲濾液的處理難點

垃圾滲濾液是一種黑色或者黃褐色的帶有惡臭氣味的液體。

滲濾液含有大量的有機物和無機物,包括各種難降解有機物(如各種芳香族化合物和腐殖質等)、無機鹽(如氨根、碳酸根和硫酸根等)和金屬離子(如鉻、鉛和銅等)。

其中,垃圾滲濾液最典型的特征就是污染物含量高,且大多含有生物毒性。

值得一提的是,滲濾液還含有大量的腐殖質和腐殖酸等大分子有機物。這些有機物雖然沒有生物毒性,但由于分子量大,具有很好的化學穩(wěn)定性,微生物無法實現有效的降解。

只采用活性污泥法不能實現對滲濾液COD的有效去除,必須增加深度處理工藝。

不同填埋時間的滲濾液的特征

那么,中國垃圾滲濾液處理的主要難點有:

1、有機物含量高,且含有大量有毒和大分子有機物。采用單一的物化或者生化工藝無法實現達標排放,必須采用物化聯合生化的組合處理工藝進行處理。

2、氨氮含量高,實現徹底有效的脫氮較困難。傳統的處理工藝尤其是核心的生物處理工 藝一般能夠有效去除滲濾液中的氨氮,但對于總氮的去除并不理想。

3、水質水量的巨大變化增加了穩(wěn)定達標排放的難度。不同季節(jié)不同場齡的滲濾液水質水量相差巨大,這對處理工藝的選擇和運行帶來了挑戰(zhàn)。

4、處理工藝復雜,處理成本高。目前的滲濾液處理廠,為了實現達標排放, 除了采用組合工藝外,往往采用以納濾或反滲透為主的膜處理工藝作為最后的深度處理,造成滲濾液處理成本長期居高不下。

02
垃圾滲濾液的處理方法

垃圾滲濾液的處理方法主要有4種方法。

(1)直接排往城市污水廠合并處理。

優(yōu)點:無需再另建處理廠;

缺點:管網的投資費用大;增加了城市污水廠的不穩(wěn)定因素,很容易使活性污泥出現中毒等不良癥狀。

(2)向填埋場的循環(huán)噴灑處理。

優(yōu)點:操作簡便,處理成本最低;

缺點:沒有解決滲濾液的污染問題,滲濾液的產量會越來越大,處理會越來越困難。

(3)預處理后匯入城市污水處理廠合并處理。

優(yōu)點:處理工藝相對簡單,同時降低了城市污水廠的風險;

缺點:投資較大,且城市污水廠的安全隱患依然存在。

(4)單獨建設污水站,滲濾液經污水站處理達標后排放。

優(yōu)點:出水水質有保證,真正實現了滲濾液的有效處理,對環(huán)境的危害最?。?/span>

缺點:對工藝的要求較高,運行和管理費用較高。

綜合以上因素,目前垃圾填埋場主要采用單獨建設污水站的方法進行處理。


03
垃圾滲濾液的處理工藝及選擇

(1)UASB+SBR+CMF+RO

工藝特點分析:

  • 工藝較為復雜

  • 剩余污泥量?。?/span>

  • 有20%~28%的濃縮液需處理 ;

  • 處理量易受水中TDS和溫度影響 ;

  • 膜壽命一般有2-3年;

(2)MBR+NF/RO

工藝特點分析

  • MBR工藝對NH3-N主要起硝化作用,反硝化能力有限,出水硝酸鹽濃度高,溶解氧濃度亦高;

  • 存在生化的生物接種馴化的啟動階段,因此不宜隨時開停設備,設備的檢修較困難;

  • 系統控制要求較高,BOD、COD及NH3-N主要依靠生化過程去除,生化處理效果好時, 氨才能有效去除;

  • 污泥濃度高,穩(wěn)定性強,粘度低,易脫水,不易腐敗變質。

(3)前處理+二級DTRO碟管式反滲透工藝

工藝特點分析:

  • DTRO膜組易受堵塞及污染,反沖洗強度大,膜使用壽命較短;

  • 有20%~25%濃縮液需處理;

  • 產水率易受水中導電率、TDS和溫度影響,系統易不穩(wěn)定;

  • 存在氨氮及鹽的累積問題,需做后續(xù)工藝處理;

  • 造價偏高。

(4)前處理+MVC蒸發(fā)+離子交換+銨結晶回收

工藝特點分析:

  • 工藝簡單,自動化程度高,處理過程和效果穩(wěn)定,管理方便的優(yōu)點,可節(jié)省勞動力投入;

  • 設備容易結垢腐蝕;

  • 有濃縮液產生;

  • 用電量較大;

  • 投資高。

(5)前處理+A/O系統+高級氧化+BAF

工藝特點分析:

  • 出水水質好且穩(wěn)定達標;

  • 運行成本較低;

  • 無濃縮液產生;

  • 處理過程受環(huán)境影響因素小。

綜上所述,各處理工藝及管理成本如下圖所示:


04
垃圾滲濾液處理存在的問題

近年來,隨著生物法和膜法深度處理工藝的廣泛應用,在工程實例中也存在很多問題,比如膜濃縮液處理、總氮不達標等問題。

此外,較高的運行成本和二次污染等問題,也制約著生活垃圾處理可持續(xù)性發(fā)展進程。

(1)濃縮液問題

應用于垃圾滲濾液處理的深度處理工藝大多采用膜法處理,無論是納濾膜還是反滲透膜,都會產生一定量的濃縮液。

這些濃縮液呈棕黑色,其體積約占垃圾滲濾液水量的13%~30%,并具有有機污染物濃度高、可溶性無機鹽組分含量高、水質水量隨時間變化大、重金屬含量高等特征。

目前垃圾滲濾液膜過濾濃縮液的處理處置方式大致分為三種類型:

  • 轉移處置,包括外運和回灌;

  • 進一步減量,包括納濾、高壓反滲透、蒸發(fā)、膜蒸餾等;

  • 無害化處理,包括混凝沉淀、電絮凝、高級氧化等技術和 干燥、焚燒、固化/穩(wěn)定化等手段。

(2)污泥問題

雖然大部分滲濾液處理站工程規(guī)模較小,但由于滲濾液污染物濃度高,滲濾液處理站通常會產生數量可觀的污泥,大多將脫水后的污泥送往垃圾填埋場填埋處理。

按照填埋標準的要求,進入填埋場的污泥要求含水率不高于60%,而實際情況是極少有將污泥脫水至含水率在60%以下,脫水后污泥含水率大多為80%,更有甚者直接將污泥回灌填埋場,對填埋場的影響較大。

為保證填埋場的正常使用,進入填埋場的污泥必須達到填埋標準方可填埋處理。 

(3)總氮問題

總氮難以達標是目前垃圾滲濾液處理的瓶頸問題。高濃度的氨氮不但使運行成本劇增,而且也會影響滲濾液的處理效果。

目前垃圾滲濾液處理常用的脫氮工藝有硝化反硝化生物脫氮、氨吹脫及膜法(反滲透)脫氮等工藝,但上述各種工藝也存在著許多問題,甚至影響滲濾液的處理效果。

硝化反硝化生物脫氮雖說脫氮效果良好、運行穩(wěn)定,但需要投加大量碳源,導致運行成本大幅升高,而且出水總氮濃度較高,需要輔以深度處理才能使總氮達標排放。

氨吹脫是應用比較早的一種脫氮工藝,其缺點是氨吹脫過程中需投加大量石灰,石灰的運輸、儲存和使用會污染周圍的環(huán)境,而且吹脫出的氨需進行回收,如何處置回收的硫酸銨也是一個難題。

采用膜法去除氨氮,利用反滲透膜對氨氮的截留作用達到去除氨氮的目的,但反滲透產生的濃縮液仍含有大量的有機物和氨氮。


來源 | 流程工業(yè)
編輯 | 匡宋堯

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