生活垃圾电厂渗滤液处理工艺研究

来源:用户上传      作者:李钢

　　摘要：为提高热值，生活垃圾进入焚烧炉前首先暂存数日，由此产生的渗滤液若得不到妥善处理，会造成严重的环境污染。本文分析了垃圾渗滤液的水质特点，介绍了常用处理工艺原理，结合工程实例的监测数据分析了处理效果。
　　关键词：渗滤液;处理工艺;生活垃圾
　　中图分类号：X799.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-00-02
　　DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.053
　　Analysis on treatment of domestic waste incineration power plant leacheat
　　Li Gang
　　（Jiangsu Academy of Environmental Industry and Technology Co.，Ltd.，Nanjing Jiangsu 210019，China）
　　Abstract：In order to increase caloric value， domestic waste is usually stored for several days before entering theincinerator， which will generate leacheat. The leacheat maycauseenvironmentalpollution. This paper analyzes the characteristics of leachate， introduces the treatment processes and engineering examples.
　　Keywords：Leacheat;Treatment process;Household garbage
　　1 概述
　　我國生活垃圾的典型特征是厨余物含量高、含水率高、有机物含量高，混合收集，热值较低[1，2]。为提高热值，我国生活垃圾电厂在接收生活垃圾后，一般在垃圾池暂存发酵熟化5～7d，在暂存的过程中，垃圾中渗滤液被沥出。生活垃圾渗滤液具有污染物浓度高、处理难度大等特点，若处置不当将造成环境污染[3]。
　　2 生活垃圾电厂渗滤液水质特征
　　生活垃圾电厂渗滤液主要有来源于垃圾自身含水及垃圾在发酵熟化时生成的水分[4，5]。垃圾渗滤液的水质有以下特征[2-6]：
　　（1）污染物种类复杂。包含有机污染物、各类金属和植物营养素等;
　　（2）COD、BOD5等有机物污染物浓度高，氨氮浓度高，氨氮含量占总氮的90%以上。根据我国多个工程实例的实测数据，渗滤液原水COD浓度约40 000～70 000mg/L，BOD5浓度约20 000～35 000mg/L，氨氮浓度约1 000～1 500mg/L;
　　（3）金属含量较高。除铁、锌等金属离子外，还可能含有汞、铬、镉、铅、砷等多种有毒有害的重金属离子。
　　3 生活垃圾电厂渗滤液处理措施
　　针对生活垃圾电厂渗滤液的水质特征，可采用“预处理+厌氧处理+MBR+化学软化+反渗透”组合工艺进行处理。
　　3.1 预处理系统
　　垃圾渗滤液经导流引出沟流出，经过滤器后进入渗滤液初沉池。经沉淀处理，去除大部分SS及部分不溶性有机物后，进入调节池进行水量调节，同时调节池中设置潜水搅拌设备，实现均质均量，渗滤液中的有机物颗粒在调节池中发生水解作用，提高废水的生化性。
　　3.2 厌氧反应系统
　　厌氧生物处理用于废水处理已有近百年的历史。传统厌氧处理工艺存在水力停留时间长、有机负荷低等缺陷。近年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程技术的实践，开发出的现代新型厌氧反应系统，克服了传统厌氧处理工艺的缺点[7]。
　　现代新型厌氧反应系统有以下优点：污泥产量少，动力消耗小，运行成本低;厌氧反应产甲烷率高，出水水质好;由于布水比较均匀，活性污泥处于悬浮状态，充分与渗滤液进行接触，进行高效的反应;密封性好，安全性高，对产生的沼气全部收集，不易产生臭气泄露。
　　3.3 MBR系统
　　MBR系统包含A/O生化系统和超滤系统。在缺氧/好氧（A/O）生化处理系统中，渗滤液在硝化池（O段）好氧的条件下，硝化菌将氨氮氧化成硝态氮。硝化池中处理的渗滤液经大回流量回流反硝化池，与渗滤液进入原液混合，在反硝化池（A段）缺氧的条件下，反硝化菌将硝态还原成氮气脱出。在缺氧、好氧状态交替处理，达到去除大部分的有机物及脱氮目的。
　　经A/O生化系统处理出水，通过超滤系统进水泵加压进入超滤膜系统进行泥水分离，水中大部分的颗粒和胶体有机物被截留，大部分活性污泥回流至硝化池，为反硝化作用提供电子载体，出水进入化学软化系统处理进水池。
　　采用MBR工艺处理渗滤液的工程实例监测结果表明，对COD、氨氮、总氮、SS、BOD5的去除效率分别可达95.39%、99.52%、97.93%、87.83%和95.4%[8]。
　　3.4 化学软化系统
　　化学软化原理为通过投加氢氧化钙溶液提供OH-以及结晶核等，调节进水的pH，使得其中的Ca2+、Mg2+、SiO32-、Fe3+、Cu2+ 等离子与OH-、CO2-等结合而形成沉淀，从而去除水中硬度离子、金属离子等。化学软化将渗滤液中绝大部分硬度和碱度去除，并协同去除溶解性二氧化硅、铁离子以及有机污染物，创造出有利于反渗透系统运行环境的条件，降低其浓水侧污堵和结垢风险，并提高产水率，同时降低酸和阻垢剂的投加，进而降低运行成本[9，10]。
　　采用化学软化工艺处理生活垃圾渗滤液的中试研究表明，经过化学软化后COD去除效率为30%～60%;对硬度去除效果较好，去除效率可达96%～99%[11]。 　　3.5 反渗透系统
　　反渗透技术（卷式RO、DTRO等）利用膜两侧的静压差作为动力，克服水的渗透压，使水分子能够透过反渗透膜的同时截留水中的离子物质，实现污染物分离。反渗透技术可有效截留无机盐、有机物、阴阳离子等，受原水水质的变化影响小，能够保持出水水质稳定，在垃圾渗滤液等高浓度、难降解废水的处理中具有明显的优势[12]。
　　根据对安徽省某生活垃圾填埋场渗滤液“DTRO+卷式RO”工艺處理实际效果，COD去除率在99.7%以上;氨氮去除率在98.4%以上[13]。
　　4 结论
　　生活垃圾焚烧电厂为提高生活垃圾热值，一般在垃圾入场后入炉前，在垃圾池暂存进行发酵熟化，在此过程中垃圾渗滤液被沥出。生活垃圾电厂渗滤液主要特征是污染物种类复杂，COD、氨氮、BOD5等有机物污染物浓度高、金属含量较高等，处理难度较大。针对上述水质特征，一般采用“预处理+厌氧处理+MBR+化学软化+反渗透”组合工艺进行处理。根据工程实例的监测数据分析，该工艺可有效处理生活垃圾电厂产生的渗滤液，从技术和实际应用角度分析均可行。
　　参考文献
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　　[13]沈源源.DTRO+卷式RO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用[J].四川建材，2017，43（8）：89-90.
　　收稿日期：2020-03-14
　　作者简介：李钢（1985-），男，汉族，硕士，工程师，研究方向为环境影响评价、环境规划与管理。
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