滲濾液處理技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)總結(jié)

滲瀝液處理技術(shù)研究與應(yīng)用技術(shù)總結(jié)生活垃圾焚燒發(fā)電廠中滲濾液的處理一直是焚燒發(fā)電廠設(shè)計、運行和管理中非常棘手的問題。垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)的滲濾液主要由垃圾本身所含的水分形成，垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機廢水，一般來說，滲濾液原水中COD在20000～70000mg/L之間，BOD在10000～40000mg/L之間，pH值在6～8之間，垃圾滲濾液若直接排入水體中，將對環(huán)境造成極大的破壞。因此對滲濾液進(jìn)行有效的處理是必不可少的。一、垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的特點1.1滲濾液成分復(fù)雜滲濾液中含有低分子量的脂肪酸類、腐殖類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)。雖然滲濾液中某一特定的污染物濃度很低，但由于污染物種類繁多，因此其總量巨大。1.2重金屬含量大，色度高且惡臭：滲濾液含多種重金屬離子，滲濾液的色度可高達(dá)2000倍～4000倍，并伴有極重的腐敗臭味。1.3微生物營養(yǎng)元素比例失衡：垃圾滲濾液中有機物和氨氮含量太高，但含磷量一般較低。二、滲濾液處理工藝現(xiàn)狀2.1厭氧生物處理厭氧處理技術(shù)是一種去除有機污染物并使其礦化的技術(shù)，它將有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?，同時將廢水中有機的含氮化合物轉(zhuǎn)化成NH3-N。目前所用的各種厭氧反應(yīng)器中UASB反應(yīng)器被最為廣泛地應(yīng)用在滲濾液處理系統(tǒng)中，并且效果較好；其最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于放大，運行管理簡單。2.2好氧生物處理好氧生物處理技術(shù)是一種應(yīng)用最為廣泛的有機廢水生物處理技術(shù)，該技術(shù)可去除大部分CODcr、BOD5，同時將NH3-N轉(zhuǎn)化成NO3-及NO2-，完成硝化反應(yīng)。經(jīng)過硝化反應(yīng)的廢水通?；亓髦燎岸藚捬豕に囘M(jìn)行反硝化脫氮處理。2.3電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)是新一代廢水處理工藝，該技術(shù)利用電化學(xué)原理，借助外加電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，對廢水中的有機或無機污染物質(zhì)進(jìn)行氧化及還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除將污染物從水體中分離，可以有效地分解化工廢水中的復(fù)雜的苯類有機物，降低CODCr、懸浮物等各種污染物。2.4化學(xué)氧化與還原利用某些溶解于廢水中的有毒有害物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中能被氧化或還原的性質(zhì)，把它們轉(zhuǎn)化成為無毒無害的新物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化成容易從水中分離排除的形態(tài)（氣體或固體），從而達(dá)到處理的目的，這種方法稱為廢水處理中的氧化還原法。該工藝通常用于好氧生物處理之后，用以去除難以生物降解的CODcr和有毒物質(zhì)，化學(xué)氧化過程一般不產(chǎn)生需再處置的剩余物。2.5膜工藝近年來，許多新技術(shù)應(yīng)用于垃圾滲濾液處理，取得了迅速的發(fā)展。其中發(fā)展最成功和目前應(yīng)用最為廣泛的就是膜技術(shù)，包括微濾、超濾、納濾和反滲透等。2.5.1微濾（MF）和超濾（UF）微濾（MF）能截留0.1～1微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機物和溶解性固體（無機鹽）等通過，但能阻擋住懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及大尺度的膠體通過；超濾（UF）能截留0.002～0.1微米之間的顆粒和雜質(zhì)，超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體(無機鹽)等通過，但將有效阻擋住膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機物。近來微濾和超濾在與好氧生物處理工藝組合應(yīng)用中顯示出強勁的市場競爭力。2.5.2納濾（NF）納濾是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為1納米(0.001微米)而得名，它截留有機物的分子量大約為200～400左右，截留溶解性鹽的能力為20～98％之間，對單價陰離子鹽溶液的脫除率低于高價陰離子鹽溶液。與反滲透相比，納濾的最大優(yōu)點是能將小分子鹽隨出水排除，避免鹽富集帶來的不利影響。如用來進(jìn)一步處理超濾出水，可降低CODcr、重金屬離子及多價非金屬離子（如磷等），達(dá)到出水要求。2.5.3反滲透（RO）反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機物，但允許水分子透過，醋酸纖維素反滲透膜脫鹽率一般可大于95％，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98％。根據(jù)進(jìn)水濃度，反滲透膜可以滿足處理的更高要求。2.5.4膜生物反應(yīng)器膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種用膜分離過程取代傳統(tǒng)活性污泥法中二次沉淀池的水處理技術(shù)。在傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴(yán)格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在1.5～3.5g/L左右，從而限制了生化反應(yīng)速率。水力停留時間（HRT）與污泥齡（SRT）相互依賴，提高容積負(fù)荷與降低污泥負(fù)荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25～40%。針對上述問題，MBR將分離工程中的膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)廢水生物處理技術(shù)有機結(jié)合，大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優(yōu)勢菌群)的出現(xiàn)，提高了生化反應(yīng)速率。同時，通過降低F/M比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。三、常見工藝組合方式在當(dāng)今世界范圍內(nèi)，生活垃圾滲濾液處理技術(shù)研究者已達(dá)成共識：從生態(tài)及經(jīng)濟效益雙贏的角度考慮，生化工藝是滲濾液處理過程中不可省略的預(yù)處理階段，但僅僅依靠生化階段無法滿足嚴(yán)格的出水要求，必須與其他工藝進(jìn)行合理優(yōu)化組合。根據(jù)目前國內(nèi)各地區(qū)不同的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，常用的工藝組合如下：3.1厭氧＋MBR該工藝主要在出水指標(biāo)要求為《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-1997）三級標(biāo)準(zhǔn)時采用。通過厭氧工藝將廢水中大部分有機污染物降解，然后通過MBR工藝進(jìn)一步去除廢水中可生物降解的有機物并進(jìn)行泥水分離。3.2厭氧＋MBR＋NF/電化學(xué)反應(yīng)器/化學(xué)氧化該工藝主要在出水指標(biāo)要求為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)時采用。通過厭氧工藝將廢水中大部分有機污染物降解，然后通過MBR工藝進(jìn)一步去除廢水中可生物降解的有機物并進(jìn)行泥水分離，最后采用NF或電化學(xué)反應(yīng)器或強氧化劑將廢水中部分不可生物降解的有機物去除。3.3厭氧＋MBR＋NF/RO該工藝主要在出水指標(biāo)要求為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)或《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表2標(biāo)準(zhǔn)時采用。通過厭氧工藝將廢水中大部分有機污染物降解，然后通過MBR工藝進(jìn)一步去除廢水中可生物降解的有機物并進(jìn)行泥水分離，最后通過納濾膜或反滲透膜過濾難降解有機物，并通過膜的選擇達(dá)到不同排放水質(zhì)的要求，例如使用納濾膜可讓部分鹽分與出水一起排除，既利用了生化過程和膜技術(shù)各自的優(yōu)點，又避免了單純反滲透工藝的缺點。四、“預(yù)處理+厭氧反應(yīng)器(UASB)+膜處理反應(yīng)技術(shù)+納濾（NF）”工藝的應(yīng)用萍鄉(xiāng)市生活垃圾焚燒發(fā)電工程通過增加滲瀝液站處理技術(shù)，利用滲瀝液站采用的預(yù)處理+厭氧反應(yīng)+膜處理反應(yīng)+納濾（NF）技術(shù)，能有效地處理滲瀝液，且不會對環(huán)境造成污染。4.1預(yù)處理（機械格柵，調(diào)節(jié)池）滲濾液可能含有大量漂浮物，一方面它們不易被分解，另一方面可能堵塞管道因此必須去除，防止后續(xù)生化處理發(fā)生異常狀況，因此采用機械格柵做預(yù)處理。水質(zhì)的穩(wěn)定性是生化處理的一個重要保證，因此調(diào)節(jié)池成為預(yù)處理過程中一個重要的環(huán)節(jié)，可以保證水質(zhì)在短時間內(nèi)趨于穩(wěn)定，以保證生化過程的適應(yīng)性及出水的穩(wěn)定性。4.2UASB升流式厭氧污泥層反應(yīng)器（UASB）是一種技術(shù)先進(jìn)、成熟的高效厭氧反應(yīng)器，目前已經(jīng)普遍運用于高COD濃度的有機廢水處理，與另外幾種厭氧工藝如：厭氧接觸法、厭氧流化床．厭氧復(fù)合床反應(yīng)器相比其突出優(yōu)點是處理效率高．操作管理簡便。4.3膜處理反應(yīng)技術(shù)EQ\o\ac(○,1)膜生化反應(yīng)器糸統(tǒng)由生化反應(yīng)器和超濾兩個子系統(tǒng)組成。②生化反應(yīng)器——生化反應(yīng)器由前置的反硝化罐和硝化罐組成，在硝化罐中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機物，并使氨氧和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，回流到反硝化罐，在缺氧環(huán)境中還原成氮氣排出，達(dá)到脫氮的目的，為提高氧的利用率，采用特殊設(shè)計的射流曝氣裝置，以到達(dá)高效降解的目的，污泥回流可使生化反應(yīng)器中的污泥濃度達(dá)到15―25g/L，經(jīng)過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲濾液中難生物降解的有機物也能逐步降解，前置的反硝化反應(yīng)器最大程度地利用了存在于滲濾液中的碳水化合物，反硝化罐內(nèi)設(shè)1臺液下攪拌裝置。膜生化反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥量較少，生化剩余污泥排入污泥儲池中，通過污泥泵回到爐體焚燒。③超濾系統(tǒng)（UF）——與傳統(tǒng)生化處理工藝相比，微生物菌體通過高效超濾系統(tǒng)從出水中分離，確保大于0.02m的顆粒物，微生物和與COD相關(guān)的懸浮物安全的截留在系統(tǒng)內(nèi)。超濾清液進(jìn)入清液儲槽，超濾濃液回到生化池，污泥濃度通過錯流式超濾的連續(xù)回流來維持。UF進(jìn)水泵把生化池混合液分配UF環(huán)路。超濾到最大壓力為外5bar，超濾膜為直徑8mm，內(nèi)表面為聚合物的管式過濾膜。超濾系統(tǒng)設(shè)2個環(huán)路，每個環(huán)路設(shè)有3根超濾膜管。每個超濾環(huán)路設(shè)有單獨的循環(huán)泵，該泵在沿膜管內(nèi)壁提供―個需要的流速，從而形成紊流，產(chǎn)生較大的過濾通量，避免堵塞。兩條環(huán)路的運行完全獨立，提高了系統(tǒng)運行的可靠性，膜管由儲存有清水或清液的“清洗罐”通過清洗泵來完成，自動壓縮空氣控制閥能同時切斷進(jìn)料，留在管內(nèi)的污泥隨沖刷水去生化池，CIP是一種偶頻過程，清冼后期閥門按程序打開，允許清洗水在膜環(huán)路中循環(huán)后回到清洗罐，直到充分清洗。如需要，清洗后期可向清洗罐少量滴加膜清洗藥劑，膜生化反應(yīng)器的COD設(shè)計去除率大于96％，滲濾液中的氮源，部分生物合成．其它在硝化罐內(nèi)氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，并在反硝化中還原為氮氣而去除．NH3-N設(shè)計去除率98％。4.4納濾（NF）滲瀝液經(jīng)過MBR生化系統(tǒng)處理后，出水無菌體和懸浮物，進(jìn)入膜深度處理系統(tǒng)。膜是以一定的形式限制或傳遞組分，用來分開兩相的一薄層物質(zhì)，它可以是固態(tài)的或者液態(tài)的。膜技術(shù)作為一種先進(jìn)的、當(dāng)代新型的分離技術(shù)，是多學(xué)科交叉的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的分離技術(shù)比較，它具有高效、節(jié)能、無變相、過程易控制、操作方便、環(huán)境友好、便于放大、易于其他技術(shù)集成等優(yōu)點。納濾膜孔徑在1nm以上，能截留納米級的（0.001微米）的物質(zhì)，納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，其主要特點是能截留有機物等大分子物質(zhì)，同時可以允許大部分鹽分通過，避免了濃水回流導(dǎo)致的鹽分積累對系統(tǒng)造成不利影響．納濾是一種錯流過濾，即給水流在過濾過程中被分為淡水流（產(chǎn)水流）和含濃縮溶質(zhì)或顆粒雜質(zhì)的濃水流，大量的溶質(zhì)和雜質(zhì)被濃水帶走。五、結(jié)論垃圾滲瀝液具有水質(zhì)復(fù)雜多變、污染物濃度高等特點，而萍鄉(xiāng)市生活垃圾焚燒發(fā)電廠通過增加滲瀝液處理站，利用其采用的“預(yù)處理+厭氧反應(yīng)器(UASB)+膜處理反應(yīng)工藝+納濾（NF）的組合工藝”在本工程的應(yīng)用，取得了顯著的效果，為日后更好的處理垃圾滲瀝液提供了參考價值。5771001803090012095579036822859633082577100180309001238657613739973576069657710018030900135945780775799025155125771001803090012387577164982601818051577100180309001213857213119215891832657710018030900123595790368223610760535771001803090012356576135286143791742577100180309001235557508786970469327917088100343355274101229944325833379170881003433552751018667329388320081708810034335610710158115250150052217088100343356108101000180059871732170881003433542951010741941426870171708810034335618410187866