垃圾滲濾液處理技術(shù)選擇
廢物滲濾液(又稱滲濾液)是指垃圾在堆放和填埋過程中因壓實、發(fā)酵等物理、生物和化學(xué)作用而產(chǎn)生的廢水,同時又由于降水和其它外來來水的滲流。國內(nèi)生活垃圾的普遍含水率很高,導(dǎo)致垃圾填埋場滲濾液產(chǎn)生量很大,即使在焚燒工廠也會產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的滲濾液。第一輪中央環(huán)保督察和今年的“回頭看”揭示,許多地方都存在著處理設(shè)施不完備、不能正常運轉(zhuǎn)或不能運轉(zhuǎn)、滲濾液普遍大量積存等嚴(yán)重滲濾液處理問題,違規(guī)偷排管網(wǎng)或環(huán)境事件頻繁發(fā)生,環(huán)境污染風(fēng)險巨大。
一、滲濾液的污染和處理特點。
其滲濾液成分復(fù)雜,含有高濃度的常規(guī)有機污染物和無機鹽分,偶爾有少量或微量毒性有機物及重金屬。國內(nèi)滲濾液最顯著的特點是氨氮含量極高,一般在2000-4000mg/L之間,最高可達(dá)6000mg/L,是生活污水氮負(fù)荷的數(shù)百倍(簡單類比,500噸滲濾液處理廠對氮的削減相當(dāng)于一座5萬噸污水處理廠的貢獻(xiàn))。此外,滲濾液中通常含有部分難降解有機物,特別是經(jīng)過生物化學(xué)處理后的出水中有機物主要是難降解有機物,以COD值為800-1500mg/L左右,一般認(rèn)為是腐植酸類物質(zhì),很難通過生化方法進(jìn)一步去除。另外,我國滲濾液的含鹽量較高,部分地區(qū)的滲濾液氯離子濃度高達(dá)8000mg/L以上。鹽是影響滲濾液處理技術(shù)(特別是膜工藝)選擇的重要因素,而且在不久的將來也會成為排放的控制指標(biāo)之一,在選擇滲濾液處理工藝時也需要重點考慮。

二、滲濾液處理技術(shù)的選擇。
通??蓪B濾液處理的技術(shù)路線分為兩大類:場外合并處理(進(jìn)市政污水處理廠)、獨立處理。各國、不同地區(qū)、不同垃圾場有不同的選擇,但有時也要隨技術(shù)方針、管理要求、上下游銜接條件等的變化而改變。自2014年以來,越來越多的污水處理廠不愿接納垃圾滲濾液,其主要原因是滲濾液的引入影響了污水廠出水水質(zhì),尤其是滲濾液中難降解的腐植酸類物質(zhì)對污水廠紫外線消毒造成了嚴(yán)重干擾,美國業(yè)界已開始關(guān)注中國在滲濾液處理方面的經(jīng)驗。
即使對于焚燒廠的滲濾液,選擇的余地也不大。垃圾焚燒控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2014)強調(diào),滲濾液應(yīng)在生活垃圾焚燒廠內(nèi)進(jìn)行處理或送往垃圾填埋場處理設(shè)施處理,達(dá)到GB16889規(guī)定的要求后排放;只有達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)格的限制條件(例如,污水處理廠應(yīng)設(shè)置滲濾液專用調(diào)節(jié)池)才能轉(zhuǎn)移到生活污水處理廠進(jìn)行處理。
伴隨著國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求的日益嚴(yán)格以及人們對滲濾液特性和影響認(rèn)識的逐漸加深,我國滲濾液處理技術(shù)從復(fù)制到模仿再到領(lǐng)先,滲濾液處理工藝越來越完善,“生化處理+MVR深度處理”的主流組合工藝逐漸形成。目前主流工藝中,MVR深度處理是保證出水達(dá)標(biāo)的必要單元。利用生物化學(xué)過程(通常是MBR)除去大部分可降解的有機物質(zhì),并將氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮(如果補充足夠的碳源,完全去除氮),然后通過膜單元(納濾或反滲透,單一或串/并聯(lián)組合)去除殘余污染物(包括難降解的腐植酸類物質(zhì))。MVR可將滲濾液COD降至1,000mg/L左右,氨氮低于10mg/L;滿足GB16889-2008標(biāo)準(zhǔn)(甚至北京DB11/307-2013標(biāo)準(zhǔn))對相關(guān)污染控制指標(biāo)的要求。
再者,滲濾液處理流程組合已基本規(guī)范化,若能保證擁有豐富的操作管理經(jīng)驗,足夠的資金投入,以及嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管,在實際運行中就可以實現(xiàn)組合處理工藝穩(wěn)定的連續(xù)運行和出水(膜透過液)達(dá)標(biāo)。
三、濃縮液的處理。
目前國內(nèi)大多數(shù)采用以納濾(NF)和反滲透(RO)為代表的膜深度處理技術(shù),為了保證膜工藝運行周期及出水水質(zhì),通常滲濾液濃縮液的產(chǎn)量占進(jìn)水量的25%~40%。與滲濾液相比,膜濃縮液由于富集了大量難降解有機物、無機鹽類和重金屬等,因而處理難度大,危害大。近年來,隨著我國垃圾滲濾液處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用,膜濃縮液的大量使用成為亟待解決的突出問題,也有一些膜濃縮液已成為限制填埋場和焚燒廠穩(wěn)定運行的主要因素。一些問題盡管還沒有爆發(fā),但仍將成為垃圾填埋場和焚燒場管理不可回避的問題。
有些填埋場認(rèn)為“膜濃縮液不是滲濾液”,違反了《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)規(guī)定,將膜濃縮液輸送到污水處理廠,實際上是故意混淆了概念,在轉(zhuǎn)移污染的同時,也使前序滲濾液處理設(shè)施存在價值大打折扣。膜濃縮液中污染物濃度高、富集幾乎全部鹽分,在填埋或滲濾液調(diào)節(jié)池循環(huán)中,鹽分逐漸累積,滲濾液處理效率逐漸降低,最終導(dǎo)致滲濾液處理設(shè)施完全失效;焚燒廠膜濃縮液回噴焚燒爐時,不僅影響發(fā)電效率,而且還會導(dǎo)致爐排、煙氣處理設(shè)備腐蝕等嚴(yán)重問題。
膜濃縮液是一種“濃縮滲濾液”,如果膜濃縮液不能得到有效處理,滲濾液的處理是不徹底的,所謂的“達(dá)標(biāo)排放(光膜透過液)”也毫無意義。在管理膜濃縮液方面,一方面要通過技術(shù)手段提高膜深度處理的回收率,減少膜濃縮液的產(chǎn)生;另一方面,要加強膜濃縮液的標(biāo)準(zhǔn)化處理和嚴(yán)格監(jiān)管。本組關(guān)于滲濾液處理技術(shù)路線生命周期分析的初步研究結(jié)果表明,“膜處理+濃縮液處理”比生物處理后直接或間接排放處理更為有利。
蒸發(fā)法、高級氧化法等可用于膜濃縮液處理的工藝,各有優(yōu)點,也各有缺點,但運行成本高、穩(wěn)定性差是突出問題,應(yīng)首先保證設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運行,然后考慮如何進(jìn)一步降低成本?;诮]燃燒蒸發(fā)技術(shù)的膜濃縮液處理工程提供了長時間連續(xù)穩(wěn)定運行的實例。本工藝采用無固定傳熱面蒸發(fā)方式,使亞表面浸沒燃燒的超微氣泡直接與濃縮液接觸,不存在傳熱間壁,從而避免了其它間壁式蒸發(fā)器難以克服的結(jié)垢問題,高效傳質(zhì)傳熱,實現(xiàn)了高效傳熱,實現(xiàn)了濃縮液的高效蒸發(fā),而揮發(fā)性污染物可以在蒸發(fā)過程中借助局部高溫氧化的方法解決,高濃度蒸發(fā)器中存在的結(jié)垢問題,實現(xiàn)了高效傳熱,實現(xiàn)了高效蒸發(fā),而揮發(fā)性污染物可以在蒸發(fā)過程中借助局部高溫氧化的方法解決,同時也能有效地解決熱傳導(dǎo)過程中所遇到的各種問題。此項技術(shù)已在沈陽老虎沖、大辛填埋場、北京阿蘇衛(wèi)填埋場、魯家山焚燒廠、光大鎮(zhèn)江焚燒廠、陜西咸陽填埋場等項目中得到了應(yīng)用。
廣州邁源科技憑借多年的技術(shù)積累,在板式MVR蒸發(fā)器領(lǐng)域成功樹立標(biāo)桿企業(yè)和標(biāo)桿項目,確??蛻衾鴿B濾液達(dá)標(biāo)排放和妥善處理,充分考慮客戶區(qū)域環(huán)境容量、滲濾液特性和變化趨勢、污水廠處理能力、污水廠排放水敏感性等因素的基礎(chǔ)上,設(shè)計合理的垃圾滲濾液解決方案,推動垃圾滲濾液環(huán)保處理行業(yè)的進(jìn)步。