馮冬燕 李 軍 錢 兵
(中國天楹股份有限公司江蘇南通226600)
東北地區高濃度垃圾滲濾液處理工藝分析
馮冬燕 李 軍 錢 兵
(中國天楹股份有限公司江蘇南通226600)
生活垃圾焚燒廠滲濾液成分復雜、污染物濃度高,對處理工藝要求高。文中采用“預處理+調節池+ UASB+MBR+納濾+反滲透”工藝處理滲濾液,該組合工藝具有系統穩定、工藝先進、出水水質較好等特點。介紹了東北地區某生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處理工程實際應用,著重分析了深度處理工藝、濃縮液回噴系統。
滲濾液處理;膜生物反應器;納濾;反滲透
中國的原生生活垃圾的典型特點是餐廚物含量高、含水率高、有機物含量高,混合收集,相對熱值較低[1]。因此,國內生活垃圾焚燒廠設計中,垃圾坑的儲存容量為3~7天的垃圾處理量;即垃圾在垃圾坑中儲存經過3~7天的發酵熟化,以達到將垃圾中的水分瀝出,提高垃圾燃燒熱值的目的,從而減少輔助燃料投加,增加發電量,提高垃圾焚燒發電廠的效率。但同時也產生了滲濾液廢水的問題[2]。
1.1 垃圾焚燒廠中的滲濾液特性
垃圾焚燒廠中的滲濾液特性:(1)污染物成份復雜多變、水質變化大;(2)有機污染物濃度高(COD濃度高);(3)氨氮濃度高;(4)重金屬離子與鹽份含量高;(5)焚燒廠滲濾液呈酸性pH值較低;(6)焚燒廠滲濾液水量波動較大[3-4]。
1.2 垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝需滿足的要求
一般地,對于污水處理來說,要先分析廢水的特性,基于廢水特性研究的基礎上,我們選擇適當的工藝或工藝組合。
對于焚燒廠滲濾液處理工藝而言,垃圾滲濾液處理工藝的選擇及設計應該滿足以下幾點條件:(1)滿足水量變化大的特點;(2)抗水質沖擊負荷能力強;(3)高COD、BOD去除能力;(4)盡可能的減少二次污染[5-6]。
2.1 設計進出水質
某生活垃圾焚燒發電廠垃圾焚燒量為2000t/d,生活垃圾建設處理規模為2000 t/d,滲濾處理規模為400m3/d,垃圾滲濾液設計進出水水質如下表1所示。出水水質pH、COD、BOD5、氨氮等指標按照《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008)標準和《污水排入城鎮下水道水質標準》(CJ343-2010)執行,處理過后的水排入市政污水管網及排入綜合污水處理廠。

表1 設計進出水水質
2.1 工藝流程
垃圾滲濾液處理工藝選擇的前提條件是對滲濾液主要成分進行分析,特別是對重金屬、COD、BOD、TKN和鹽(電導率、氯化物和硫酸鹽)以及堿度的分析,以及在不同季節中水質的變化分析。這樣的常規分析為垃圾滲濾液處理工藝選擇提供了可靠的參考。
根據滲濾液水質水量特點和處理要求,以及在數各垃圾焚燒發電廠污水處理的經驗,采用“預處理+調節池+UASB+MBR+NF +RO”工藝。
垃圾焚燒廠中垃圾儲存坑中的垃圾滲濾液通過提升泵提升至調節池,對其進行除渣預處理,處理后的滲濾液由厭氧進水提升泵提升入厭氧布水系統從而進入UASB厭氧反應器,滲濾液經過厭氧反應,COD可得到大幅度的降解,并且滲濾液中的部分難生化降解的COD在厭氧條件下被水解酸化。由于厭氧出水有時可能帶有部分厭氧污泥,因此厭氧出水進入沉淀池進行沉淀,經過沉淀處理的厭氧出水進入厭氧出水池,厭氧出水池內設置曝氣器預曝氣,用于吹脫水中的有害氣體(如硫化氫)以及抑制出水中的厭氧微生物。厭氧產生的沼氣經過收集及輸送系統收集輸送至沼氣火炬進行無害化燃燒。
厭氧出水池中的廢水經過膜生化反應器進水泵提升,經袋式過濾器過濾后,通過布水系統進入膜生化反應器MBR,生化去除可生化有機物以及進行生物脫氮。
由于超濾清液中含有部分不可生化降解或MBR工藝難生化降解的有機物,超濾出水COD不能達標,因此,在超濾后加設納濾、反滲透,用于深度處理超濾出水,這樣出水水質即可達標排放。
UASB厭氧和MBR生化產生的剩余污泥排入污泥濃縮池,通過離心脫水機進行脫水干化,在脫水的過程中加入適當的絮凝劑以提高固液分離的效果。離心脫水產生的清液回入上清液池,進入濾液池,然后經過膜生化反應器處理。此外,將離心脫水產生的干泥送入焚燒爐進行焚燒處理。
垃圾滲濾液處理工程進水水質變化幅度大且東北地區,氣溫低下。對該組合工藝經過3個月的調試運行后,其處理量達到400m3/d,檢測了在滿負荷運行階段中的各項水質,其水質指標的平均值如表2所示。由表2可以看出,該工藝對垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝經過調試運行后可在最佳條件下對電廠滲濾液進行處理,且出水可達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008)標準要求。

表2 主要處理單元及處理效果一覽表
該垃圾焚燒廠滲濾處理工程從投入運行至今,我們對各主要處理構筑物進出水水質進行檢測分析。通過數據的精確分析,發現COD和BOD5通過生化和膜工藝得以降解、攔截而去除,氨氮主要是通過生化系統降解,膜出水符合排放標準。雖然垃圾滲濾液水質隨季節、成分的變化而變化,但采用“預處理+調節池+UASB+MBR+NF+RO”工藝,通過項目經驗的累積、合理的工藝設計、嚴格的運行使得生活垃圾焚燒廠運行穩定、出水達標,為滲濾液處理提供了一種可行的處理工藝。
[1]高慧,王敏.垃圾滲濾液處理技術現狀及展望[J].環境科學與技術,2010,33(6):198-200.
[2]宋燦輝,呂志中,方朝軍.生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處置技術[J].環境工程,2008(S1).
[3]朱勇,劉保成,杜昱,等.成都市固體廢棄物衛生處置場垃圾滲濾液處理工程設計[J].中國給水排水,2010,26(18):73-75.
[4]王罕,蔣文化,馬三劍.UASB+MBR+NF處理焚燒垃圾滲濾液的設計及運行[J].工業水處理,2014,34(11):87-89.
[5]龔為進,段學軍,劉磊.吹脫-UASB-A/O-MBR-反滲透工藝處理垃圾滲濾液[J].工業水處理,2012,32(9):75-77.
[6]馬東兵.MBR+NF+RO工藝處理垃圾滲濾液[J].中國給水排水, 2012,30(9):9-12.
馮冬燕(1989—),碩士,工程師。