生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺及工程实践分析

发表时间:2021/5/28   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:骆献达
[导读] 摘要:本文在分析当前垃圾焚烧厂成熟的垃圾渗滤液处理工艺基础上,重点结合具体垃圾焚烧厂处理出水要求,分析该焚烧厂渗滤液深度处理系统存在问题,分析了“厌氧+MBR+两级DTRO”组合工艺作为渗滤液深度处理系统实现垃圾焚烧厂渗滤液处理,以期能为我国垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处理提供一些借鉴。
        广东省建筑设计研究院有限公司  广东广州  510010
        摘要:本文在分析当前垃圾焚烧厂成熟的垃圾渗滤液处理工艺基础上,重点结合具体垃圾焚烧厂处理出水要求,分析该焚烧厂渗滤液深度处理系统存在问题,分析了“厌氧+MBR+两级DTRO”组合工艺作为渗滤液深度处理系统实现垃圾焚烧厂渗滤液处理,以期能为我国垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处理提供一些借鉴。
        关键词:垃圾焚烧厂;渗滤液;处理工艺
        目前国内尚无针对焚烧发电厂渗滤液处理系统工艺设计的统一规范,一般采用“预处理+生物处理+深度处理”的工艺,处理达标后排放或回用,普遍存在投资成本高、运行成本高、存在技术瓶颈和重视程度不够等问题。为此,本文结合自身工作实践,以已投入运行的垃圾焚烧发电厂为例,对其渗滤液处理工艺进行对比分析,提出优化和改进建议。
        1垃圾焚烧厂渗滤液的特点分析
        不同地区、不同垃圾成分、不同季节对焚烧厂渗滤液的产生量均会造成不同程度的影响。受垃圾堆放时间、堆放条件、渗滤液收集方式等因素的不同,焚烧厂渗滤液与填埋场渗滤液两者在性质上存有一定的差异,焚烧厂渗滤液其主要特点如下:
        (1)污染物种类复杂。焚烧厂渗滤液污染物总类多样,含有较多的污染物如重金属、有机污染物。
        (2)污染物浓度高。垃圾渗滤液BOD5和COD浓度高。
        (3)金属离子含量高。我国许多含有重金属的废弃物伴随生活垃圾进入焚烧厂,在垃圾堆放过程部分金属离子就渗入了渗滤液中,导致焚烧厂渗滤液金属离子浓度含量很高。
        (4)营养比例失调。焚烧厂渗滤液CODcr、BOD5浓度均很高,但磷元素含量明显不足,造成了处理难度的加大。
        2生活垃圾焚烧厂渗滤液的处理工艺
        考虑渗沥液处理后回用产生的经济效益,部分垃圾焚烧厂项目要求渗沥液处理后零排放。但渗滤液中CODCr进水浓度高达6~8万mg/L,BOD5/COD在0.35左右,可生化性一般,在进行好氧处理前需进行厌氧处理,降低有机物浓度,提高后续好氧阶段的可生物降解性。同时为实现出水稳定达标排放,必须进行深度处理。目前渗滤液处理工艺普遍采用预处理+生化+深度处理的组合工艺。下面对一些常用的工艺处理组合进行分析。
        (1)生化+高级氧化+深度处理工艺。该组合工艺对污染物去除彻底,经济性可行,同时具有脱氮除磷效果;工程实践表明,采用多种生化处理工艺,均可将渗滤液的CODCr降至1000mg/L以下,去除率非常可观。但会保留一些不能被生物降解和吸附的“惰性COD”;出水水质一般不能达到直接排放标准要求。
        (2)生化+膜处理工艺。经过生化处理后进一步采用膜处理是目前常用的处理方法;出水水质好,可达到回用水标准;运行稳定性高,对于渗滤液水质和水量波动性具有较高的抗变能力;膜技术可实现连续化操作,机械化程度高,易于管理。
       
        图1工艺流程
        (3)膜处理工艺。应用广泛,如纳滤、RO、碟管式反渗透(DTRO)。具有抗污染性好、膜通量较高、使用寿命长,即使在高浊度、高盐分、高COD的情况下,能经济有效稳定运行。如DTRO 膜组件具有独特的开放式流道,增加透过速率和自清洗功能,从而有效地避免膜堵塞和浓度极化现象,成功地延长了膜片的使用寿命,具有回收率高、产水水质好、对原水水质要求较低、抗冲击能力强、运行稳定等特点,已在垃圾渗滤液广泛应用。
        3生活垃圾焚烧厂渗滤液的处理工程实践分析
        文章以广东省广州市某垃圾焚烧厂的渗滤液处理工艺为例,对其工艺设计、运行处理效果、工程投资及运行成本等方面进行分析,为今后垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺选择提供借鉴。
        3.1项目概况
        广东省广州市某垃圾焚烧厂二期渗滤液处理系统设计处理规模为500t/d,配套新建一套渗滤液处理站,处理规模 220 t/d。根据项目出水水质,回收率的要求,结合目前DTRO在渗滤液处理中的广泛应用,该项目最终处理工艺为:初沉池+中温厌氧反应器(EGSB)+MBR(两级A/O+UF)+电磁阻垢+两级DTRO。工艺流程图如图1所示。
        根据现场实际运行数据分析,渗滤液经此系统处理后出水能稳定达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)中敞开式循环冷却水系统补充水水质标准。此垃圾渗滤液处理系统设计进出水水质如表1所示
        表1 设计进出水水质
       
        3.2工艺分析
        焚烧厂渗滤液原水经过进入格栅+初沉池处理后,进入中温厌氧反应器。温厌氧反应器的设计进水水量:220m3/d,厌氧污泥产率:0.05kg/kgCOD;换热方式:蒸汽加热+汽水混合换热器。作用是去除渗滤液中绝大部分的有机污染物、悬浮物等,减少后续处理单元的负荷,确保处理出水水质能满足MBR系统进水要求。
        本工艺的MBR系统主要包括两级硝化反硝化系统和UF系统,:设计进水量:240m3/d,超滤膜通量:60~100L/m2•h。主要作用是进一步对厌氧出水有机污染物、氨氮、总氮、悬浮物、碱度等指标污染物质进行处理,确保处理出水水质能满足DTRO系统的进水处理要求。
        电磁阻垢系统规模Q为240m3/d,该系统是运用谐振来改变钙、镁离子,碳酸根离子和水分子的电特性与物理特性,从而达到阻垢和除垢的目的。
        DTRO系统主要包括原水罐、75barDTRO膜系统、90barDTRO膜系统、脱气清水罐、浓缩液缓冲罐等单元。作用是进一步对MBR系统出水进行深度处理,DTRO加酸系统将MBR系统处理后的原水罐的pH调节至6.1-6.4,氨氮转化为铵盐后被DTRO膜截留于浓缩液中,实现氨氮去除率高达90%。
        4总结
        随着国家、地方对污染物的排放标准的严格实施,生活垃圾焚烧厂中渗滤液处理工程的建设方向也得到了正确指引。在建设过程中,积极打造新的更高质量的综合型联合处置方式,积极提升渗滤液的处置效能。本文根据焚烧厂渗滤液的水质特点,采用厌氧+MBR+两级DTRO工艺系统正式投入使用后运行效果稳定,各项出水水质满足设计要求,回收率稳定在80%以上。同时,DTRO膜处理效果好,使用寿命长,不需要频繁更换膜片,运行费用低,自动化程度高。
        参考文献:
        [1]顾铮,袁洪涛,代少明.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理膜深度处理浓液技术[J].工程技术与应用,2019,4:104-105
        [2]邵泽岩,冯燕,刘延芳.二级DTRO工艺处理垃圾渗滤液工程实例[J].工业用水与废水,2016,47(5):73-75.
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