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垃圾渗滤液处理难点问题如何解决

  • 更新时间2021-03-08 15:12:56
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详细描述

随着市场经济的不断发展,城市规模不断扩大,城市人口与日俱增,使得城市垃圾的数量也逐年增加,给城市环境治理带来了一定的难度,尤其是垃圾渗滤液的处理是垃圾转运、焚烧、填埋等处理中的棘手问题。垃圾渗滤液是垃圾填埋场伴生的二次污染物,垃圾渗滤液的组分复杂、污染物浓度高、色度大、毒性强,处置不当会造成严重的环境污染。

早在1997年7月我国环境保护局和国家技术监督局共同颁布《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997),2008年7月1日国家环保局根据我国国情对此标准进行了修订(GB16889-2008)。2011年7月1日起,现有全部生活垃圾填埋场执行表2标准(COD≤100mg/L;TN≤40mg/L;NH3-N≤25mg/L;TP≤3mg/L)。

垃圾渗滤液特点

新鲜垃圾所产生的渗滤液可生化性好,相对较易处理。而填埋龄在5年以上的垃圾所产生的渗滤液可生化有机质含量较低,而氨氮通常高达几千,是目前渗滤液处理行业的棘手难题。渗滤液的水质变化与垃圾种类和垃圾在填埋过程所发生的一系列物理化学过程紧密相关,国家规定能够直接进入生活垃圾填埋场的垃圾有:

1.由环境卫生集够收集或者自行收集的混合生活垃圾,以及企事业单位产生的办公废物;

2.生活垃圾焚烧炉渣(不包括焚烧飞灰);

3.生活垃圾堆肥处理产生的固态残余物;

4.服装加工、食品加工以及其他城市生活服务行业产生的性质与生活垃圾相近的一般工业固体废物。医疗废弃物、焚烧飞灰等垃圾经处理符合标准可进入填埋场。

垃圾渗滤液汇入市政污水管道

众所周知,垃圾填埋场本身就是一个生化反应器,垃圾在垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段,即初始化调整阶段(Initial adjustment phase)、过渡阶段(Transition phase)、酸化阶段(Acid phase)、甲烷发酵阶段(Methane fermentation phase)和成熟阶段(Maturation phase),五个阶段所产生的垃圾渗滤液也有较大的不同。

● 初始化阶段主要是好氧微生物的生化反应,此时渗滤液的COD含量较高,可生化性较好。随着氧含量下降,逐渐从过渡阶段进入酸化阶段。

● 酸化阶段主要是兼性微生物和转性厌氧细菌的生化反应,渗滤液COD、VFA和金属离子浓度继续上升至中期达到最大值,此后逐渐下降。在甲烷发酵阶段,渗滤液中的有机物浓度迅速下降,可生化的有机质逐渐消耗殆尽,BOD/COD明显下降。

● 在成熟阶段,渗滤液pH维持在偏碱状态,可生化性进一步下降,通常BOD/COD会小于0.1。此时垃圾渗滤液中的COD主要是以腐殖酸为代表的亲水性腐殖质,该类有机物是垃圾经过微生物的分解、转化以及地球化学的一些列过程积累起来的一类有机物,生化法很难将其降解。

垃圾渗滤液处理方法

垃圾渗滤液的处理技术大致可分为生化法、物化法。目前生物法仍是垃圾渗滤液处理工艺的主体,主流工艺是两级A/O+MBR+NF+RO工艺,膜工艺可稳定有效的保证出水达标,但不可避免的产生一批膜浓缩液。

根据我国几家采用反渗透工艺的项目运行经验分析,要保证反渗透出水的各项指标达标,浓缩液的产量非常大,一般会占到进水量的25% ~45%,浓缩液的COD浓度在1000 mg/L~5000 mg/L之间。根据对不同地区渗滤液处理项目发现,浓缩液中的总氮含量在100 mg/L~1000 mg/L,浓缩液的色度一般在500倍~1 500倍之间,并且生色团和助色团相对物质量越高,色度越高。

根据反渗透截流性的特点,100%的二价以上的无机盐离子、85%~90% 的一价盐离子、30% 左右的硝态氮、亚硝态氮都会存在于浓缩液中。通过数倍浓缩后,浓缩液中的氯离子浓度约为10000 mg/L~50000mg/L之间,TDS为20000~60000mg/L,电导率为40000~50000 0μs/cm,这些极难降解,且含盐度极高的浓缩液成为了整个渗滤液处理行业的一大“痛点”。

如何解决浓缩液问题

目前填埋场浓缩液的处理以回灌为主,实际项目调研显示回灌能够一定程度上去除COD,然而回灌会导致填埋层含水率增加,垃圾场含盐量升高,同时存在对地下水产生污染的风险。回灌进入填埋场的浓缩液能够再次转化为垃圾渗滤液流出,往复循环无疑会极大的增加处理成本。

将浓缩液进一步浓缩后蒸发浓缩是目前应用较多的处理方法,MVR蒸发器是常用的对垃圾渗滤液进行蒸发浓缩处理的装置,与传统蒸发器相比,MVR蒸发器有它优点:渗透液产生的二次蒸汽经过蒸汽压缩机升温升压后能回收再利用,节约能源和水资源。但是,现有MVR技术对垃圾渗滤液的处理还存在一些问题,如堵塞,设备腐蚀,结焦,结垢,发泡等,投资和运行成本都较高。

笔者认为目前不缺乏稳定低成本的浓缩液处理技术,出于环保压力许多业主最终选择了能够保证100%达标的技术(膜、蒸发)。环保人士提倡用降解的办法将污染物彻底无害化,高级氧化技术能够将不可生化的有机物彻底分解或者转化为可生化的有机物,是大家目前所公认的一类绿色环保的水处理技术。利用高级氧化技术(如,芬顿、电催化氧化、臭氧高级氧化技术等)与生化技术联合工艺能够经济有效的处理高难废水,实际证明采用高级氧化组合技术解决垃圾渗滤液浓缩液是可行的,目前已有工程案例。

垃圾渗滤液的水质变化较大,选择何种高级氧化技术应细致斟酌,例如在TDS较高情况下,不宜采用芬顿技术,不然废水的盐度将对后续的生化系统产生影响。此外,采用合适的预处理技术也非常关键,若将废水中的大部分有机物通过沉淀的方式去除,无疑将会极大的降低高级氧化工艺段的处理成本。


文章来源:清啦环保圈公众号


标签:  渗滤液处理
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