前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇生活垃圾填埋处理工艺范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【关键词】生活垃圾;综合处理;工艺设备;选择;调整
2001年至2004年,遵义市建设了中心城区生活垃圾综合处理工程。此期间,笔者任该工程建设指挥部总工,建成交付后的营运期,又任负责生产运行管理的副总经理,深感垃圾处理工程建设切忌盲目照搬照套,必须结合本地实际,对垃圾综合处理工艺和设备(特别是从国外引进的工艺和设备)进行选择和调整。
1 生活垃圾处理工艺技术的比较与选择
1.1 堆肥法
堆肥法是依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐植质转化的生物化学方法。
在我国现阶段基本是采用传统的堆肥方法处理垃圾,自然发酵后施入农田,其堆肥肥效低、经济价值不高,由于处理不彻底,对农田造成危害,加上处理方法单一、占地面积大、极易造成二次污染等缺点,堆肥法面临淘汰。
1.2 焚烧法
焚烧法以蒸汽发电形式回收能源,该技术在欧美和日本应用十分广泛。其特点是处理率高、减容量大、副作用小。焚烧法可使垃圾中可燃物体积减小80%以上,其灰烬基本上都是无害的无机物,可直接填埋或用来制造建材。但该方法投资巨大(如国外采用马丁往复炉排焚烧系统日处理600吨垃圾的焚烧厂,投资达3亿元人民币以上),对垃圾中的可燃物质比例和发热值要求较高。我国城市生活垃圾可燃物质比例和燃烧值较低,基本上实行混装收集,成分变化大,燃烧状况不稳定,焚烧炉运行时需大量补充助燃剂,运行成本较高。因而,单纯采用焚烧法对我国现阶段基本上不适用。
1.3 填埋法
填埋法是国内外运用最广泛的垃圾处理方法,有简单填埋和卫生填埋两种方式。此方法处理量大、方便易行,但填埋场占用大量的土地资源,有害气体严重污染空气。不发达国家和发展中国家由于经济落后,大多采用简单填埋,垃圾渗沥液对地下和地表水造成严重的二次污染;由于填埋沼气的引流、控制问题,垃圾场有爆炸危险。发达国家多采用卫生填埋,技术要求高,含有大量有机质的混合垃圾的填埋场渗沥液的处理,难以达到排放标准,如无其它措施配合,污染会长期持续存在。
垃圾填埋作为城市垃圾的最终处置方式是无法替代的,但应首先进行减容化、无害化处理以减轻对土地资源、环境污染的压力。在欧盟各国,2005年以后,有机物含量大于5%的垃圾不准进入填埋场。因此,填埋应主要针对建筑垃圾和惰性无机垃圾。
1.4 综合处理
无害化综合处理针对单一处理方法的缺点,综合运用多种方法进行处理,避免和降低了因处理不当对环境造成的二次污染和资源浪费,达到了无害化、资源化、减量化的目的。该法处理彻底,占地少,二次污染小,资源得到回收利用,投资运行费用相对较低,适合中国国情。
1.5 经分析比较,选择了综合处理工艺为该工程的总体设计思路,整个工程设计建设都围绕其开展。经多年运行检验,当时确定的综合处理思路是正确的,同时又具有一定的前瞻性。
2 生活垃圾综合处理工艺方案
2.1 初步工艺方案
初步设计方案采用综合处理工艺路线,包括生活垃圾预处理及前分选系统、发酵系统、焚烧系统、后分选系统、堆肥处理系统、复混肥生产系统、磷肥生产
系统、资源回收系统、排放物处理系统、填埋系统等。工程标的是日处理600吨城市生活垃圾。
工程工艺流程简图
2.2 调整后的工艺方案
通过对本地垃圾状况的调查分析,考虑到本地垃圾可燃物质比例较低(发达国家50%以上,我市30%以下),热值很低(发达国家8000KJ/KG以上,我市4000KJ/KG以下),收集方式落后(发达国家分类收集,我市混类收集成分波动很大),加上本地财力有限,决定取消焚烧系统,其工艺流程如下:
遵义市生活垃圾综合处理工艺流程图
3 生活垃圾综合处理工艺和设备的调整
3.1 综合处理工艺和设备的引进吸收消化
筹建该项目时,国内垃圾处理工艺和设备尚不成熟,决定引进西班牙MASLASREC YLING.S.L(马西亚斯公司)的生活垃圾综合处理工艺和设备。
在正式引进西班牙工艺设备之前,我们先对本地生活垃圾成分作了详细的调查研究,同时对西班牙MASLASRECYLING. S.L(马西亚斯公司)的综合处理工艺和设备进行了深入研究,找出二者之间的不适配之处,再据此对其工艺和设备进行必要调整。
3.2 生活垃圾综合处理工艺和设备的调整
3.2.1工艺调整
在该工程筹建时,发达国家生活垃圾多采用焚烧处理。该工程工艺策划阶段,焚烧处理的呼声很高。笔者作为项目业主的总工,根据本地垃圾成分特点和收运特点以及财力状况,建议并力主不采用焚烧处理,最终为各方接受。在正式引进西班牙工艺设备时,决定取消其焚烧系统,保留分选系统、有机物发酵系统、肥料生产系统、填埋系统和其它辅助系统,并加强和改进分选系统(为确保后续工艺的顺利实现,加强并改进预分选系统;为使资源充分利用,增加后分选系统。)。
3.2.2 设备调整
根据上述工艺设置,对拟引进的西班牙设备作出相应重大调整。主要调整内容为:
一是根据本地生活垃圾地煤灰多的特点,在分选设备――分选滚筒筛上增加了地煤灰分选区及出口,分选区长度1000mm,分选筛孔ø20 mm。根据后期运行情况来看,能分选出70%左右的地煤灰,基本达到了设备设计要求。
二是根据根据本地生活垃圾中有机质没有单独袋装,单独制肥,而是与其他垃圾混装最后集中处理的特点,在分选设备――分选滚筒筛上增加了有机质垃圾分选区及出口,分选区长度6000mm,分选筛孔ø60 mm。根据后期运行情况来看,对有机质垃圾的分选能力达到了80-90%左右,基本达到了设备设计要求。
三是针对本地的有机质垃圾发酵后还含有40%左右的杂质和地煤灰的特点,为物尽其用,增加了后分选设备,能够使有机质垃圾能够通过发酵再分选工艺,达到市场初级堆肥要求。
4 结语
城市生活垃圾处理是一项复杂的系统工程,面对已有的多种工艺和设备,切忌盲目照般照套,必须紧密结合本地垃圾的成分特点和收运特点,理性地进行全面分析研究,据以进行工艺和设备的选择与调整。本例被实践证明是成功的,可资借鉴。
参考文献:
[1]遵义市垃圾无害化处理工程可研报告,四川神工环保设计院.
[2]生活垃圾焚烧技术,张益 赵由材等.
关键词:生活垃圾;处理;大气污染;技术
随着经济社会的不断发展,人们的生活质量得以显著提升,所产生的生活垃圾总量急剧上升,而对生活垃圾进行处理成为当前社会各界关注的重要问题,也对人们的生活环境产生了严重影响。因此要从源头出发重视生活垃圾的收集和处理,之后再借助各种设备和技术实现无害化处理。本文从技术角度出发,对生活垃圾处理和大气污染治理相关问题进行分析和研究,以此强化对生活垃圾的处理能力和大气污染的治理能力,实现生态环境建设的可持续发展。
一、生活垃圾处理及大气污染治理存在的问题
(一)处理方法较为粗放
随着城市化进程的不断加快,城市生活垃圾的种类和总量在持续增多。但目前对生活垃圾的处理方法仍然显得相对粗放,比如焚烧、填埋等,虽然这些方式在性价比和有效性等方面具有相应的优势,但这些处理方式会带来一系列的严重问题,对生态环境造成严重的污染,也不符合生活垃圾处理工作的要求。
(二)当前国内处理方式比较
当前垃圾处理主要有填埋、焚烧和热解处理等方式,以下重点对这三种方式进行阐述。1.填埋处理。目前我国生活垃圾主要以填埋为主,其优点是工艺简单、操作方便,省钱省事;其缺点是深埋渗滤液污染严重,安全隐患大,使用年限短,减量化和资源化水平低。国家政策要求逐步禁止新建垃圾填埋场。2.焚烧处理。生活垃圾焚烧发电也是目前垃圾处理的主要方式之一,比较适合于人口密集的城市群。其优点是日处理垃圾量较大;有能量的转化,比如电能;垃圾中的可燃成分被高温分解后减容效果较好;设备可全天候工作,不易受天气影响。其缺点是投资大,占地面积大,选址困难;要求每日提供垃圾不少于400吨,需要添加煤辅助燃料;尾气、烟尘及废水的排放需其他设备进行过滤处理;设备构造以及系统复杂,保养成本较高;容易产生二次污染;不可焚烧垃圾需要另做填埋处理。3.低温热解处理。低温热解处理是一种成熟的新技术,是一种非常有效的资源化处理方式。其优点是占地面积小,选址容易,尾气排放达到国家标准,无废水产生,冷却水可循环利用,不需添加辅助燃料,减容效果较好,产物可做路基填料或充当植物肥料,设备构造以及系统相对简单,维护、保养成本低,工人操作以及学习成本较低,垃圾分散就地处理,无须转运,设备可全天候工作,不易受天气影响;其缺点是同焚烧处理一样,建筑垃圾、瓷制品和玻璃制品等不可热解垃圾需另做填埋处理。
(三)缺乏规模化和规范化
生活垃圾的处理工作影响着社会的稳定发展,因此需要各方面的积极参与。但是我国生活垃圾在处理方面的规模还相对有限,大都是以小处理厂分散处理为主,同时在垃圾处理过程中缺乏完善的技术体系,因此缺乏标准化、技术化及自动化,所以存在垃圾分类不明确、处理方式不科学且存在高污染高耗能等问题,因此降低了垃圾处理效果。另外,在垃圾处理和大气治理过程中,都缺乏科学的标准,相应的监管措施还不到位,其规范化程度较低,因此存在较为严重的污染问题。
二、生活垃圾处理及大气污染治理的对策
(一)加强相关的宣传引导
为提升生活垃圾处理效率,就要加强宣传,强化人们进行垃圾分类和爱护生态环境的意识。要通过电视、报刊、互联网、移动媒体等方式进行相应的宣传和引导,并在道路、公共场所等设置相应的宣传栏,在垃圾桶旁边提示分类投放的宣传标语,使全社会都能够充分认识到生活垃圾处理的重要意义,营造出垃圾处理的良好氛围,进而为促进垃圾处理工作的顺利开展提供有效保障。
(二)建立健全相关法律政策
生活垃圾处理直接影响着人们的生活质量,因此要建立健全相关的法律政策,推进垃圾处理工作的顺利开展,并对各项法律政策进行细分,明确落实标准和要求。当前,多个城市相继进行了垃圾分类试点,并了生活垃圾管理条例,以期从法律层面更好地落实生活垃圾分类、收集以及管理,提升生活垃圾处理的有效性,为垃圾处理后续相关工作奠定坚实的基础,以最大程度减少因垃圾处理工作而带来的环境污染问题。
(三)充分明确垃圾处理职责
生活垃圾处理工作涉及的内容较多,影响较大,因此必须要严格按照相关要求到位。因此,政府部门要充分发挥行政管理职能,进一步明确垃圾处理职责,细化责任分工,充分协同各相关部门的关系,全面发挥工作合力,以更好地维持垃圾处理市场的正常秩序。同时,要按照责任分工,对照生活垃圾处理工作的要求和标准,强化监督管理,提升各部门积极参与和相互协调的效果,进而可以有效提升生活垃圾处理的规范性和有效性。
三、大气污染治理技术的应用分析
城市生活垃圾处理多以焚烧为主,而这一过程会对大气产生污染,因此要采取有效技术进行大气污染治理工作,进而减少对生态环境的破坏。当前垃圾焚烧发电厂大都采用“炉内脱硝+脱酸+活性炭吸附+除尘”的方式对焚烧烟气进行净化,在实际应用过程中可以根据实际情况对这些方式进行重新组合。现就这一技术的具体应用分析如下。脱硝工艺技术在应用过程中可以采取SNCR、SCR或者两者组合的方式开展。具体来说,SCR脱硝工艺的效率要高于SNCR脱硝工艺,可以将氮氧化物的排放浓度控制在较低水平,以达到排放标准。但SCR工艺需要较大的占地面积和较高的投资成本,因此SNCR工艺在垃圾焚烧发电厂内的应用明显较多,也能够满足相应的要求。脱酸工艺技术主要有半干法脱酸、半干法+干法组合脱酸等,可以确保在生活垃圾焚烧过程中所排放的酸性污染物能够达到相应的排放标准。当前很多垃圾焚烧发电厂都在采用这种方法,同时主要是以熟石灰作为脱酸剂,通过改变脱酸剂的种类能够有效提升酸性污染物的去除效率和排放标准。活性炭吸附和除尘工艺在应用过程中主要是针对生活垃圾焚烧炉所排放污染气体中的重金属、颗粒物等,通过在焚烧炉烟道中喷射活性炭的方式,可以使得经过炉内脱硝和脱酸处理之后的气体中的物质被有效吸附,之后再借助除尘装置对气体实现进一步治理,以最终达到生活垃圾焚烧过程中大气排放标准。
四、结束语
【关键词】生活垃圾;焚烧处理;垃圾发热值;处理方式
0 引言
处理城市垃圾的方式主要有:填埋、焚烧和堆肥三种,针对不同类型的垃圾,宜采用不同的处理方法。一般情况下,有机物含量高的垃圾,宜采用堆肥法,但堆肥处理对垃圾要进行分拣、分类,且不能减量化,仍需占用大量土地;无机物含量多的垃圾适宜填埋法,但此方法,占用了大量土地,同时垃圾中有害成分对大气、土壤及水源造成了严重污染,不仅破坏了生态环境,而且也严重危害人体健康。所以,世界各国普遍采用焚烧法处理垃圾。
1 焚烧处理
城市垃圾焚烧技术概述焚烧法是一种高温热解处理技术,即以一定量的过量空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害有毒物质在800-1200℃的高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。
焚烧的目的是尽可能焚毁废物,是被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容,并尽可能减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。对于大、中型的废物焚烧厂,能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,得到广泛应用,我国也在加快开发研究的速度,以推进城市垃圾的综合利用。
2 我国垃圾焚烧发电的现状
根据我国现行的政策,目前我国城市生活垃圾焚烧发电技术主要是以机械炉排炉为主导,辅以煤-垃圾混烧流化床垃圾焚烧技术和其他技术。按照日处理1800吨二段往复式垃圾焚烧设备计算,年发电量可达1.6亿千瓦时,可节约标准煤4.8万吨,年减少氮氧化合排放480吨,二氧化硫排放768吨。
我国城市垃圾焚烧发电最早投入运行始于1987年,之后随着一大批环保产业化和环保高科技产业化项目的相继启动,垃圾焚烧发电技术得到了快速发展,实现了大型垃圾焚烧发电技术的本土化,垃圾焚烧处理能力在近5年间增长了5倍。
3 我市生活垃圾处理工艺现状
目前我市的生活垃圾主要以卫生填埋的方式进行处理,填埋场规划总占地面积79.066公顷,全部工程规划分三期建设,设计日处理600吨,使用年限36年以上。如今垃圾填埋场日处理垃圾约1200吨,主体工艺为卫生填埋,垃圾堆体发酵产生的沼气进行收集用来发电,垃圾渗沥液采用“水质均化+膜生物反应器MBR+纳滤NF+反渗透RO”组合工艺进行处理。
随着我市生活垃圾的产生量逐年增长,单一的填埋处理方式势必浪费更多的土地资源,而填埋处理对场地的地质条件和施工质量要求较高,并且存在二次污染的风险,结合国内外先进的垃圾处理的成功经验,多种方式相结合处理城市生活垃圾是未来的发展趋势,而焚烧技术的日益成熟将成为垃圾无害化、减量化、资源化处理的重要手段和主要途径。
4 两种垃圾处理方式比较
卫生填埋:技术成熟可靠,工程规模很大,在选址上比较困难,要考虑地形、地质条件,远离市区,运输距离远;适用于无机物>6%,含水率
焚烧发电:在国外属成熟技术,目前在国内沿海发达城市逐步推广应用;可在市郊建设,运输距离较近,但近年来选址问题越来越敏感;适用于垃圾低位热值>3300kJ/kg时,不需添加辅助燃料仅残渣需作填埋处理,约为初始量的10%;要求的环保措施是:二恶英、渗沥液、残渣处理,噪声控制、恶臭防治焚烧不稳定影响发电,烟气治理不利导致大气污染
由于卫生填埋占用土地较多,臭气不容易控制,渗滤液处理难度较高,生活垃圾稳定化周期较长,生活垃圾处理可持续性较差,环境风险影响时间长。卫生填埋场填满封场后需进行长期维护,以及重新选址和占用新的土地。
目前我国发达城市的生活垃圾处理逐步推广以焚烧为主,填埋为辅的方式,焚烧后产生的灰渣固化后在填埋场进行填埋处理,大大节约了填埋用地,降低了垃圾对土壤、地表水、环境空气的污染风险,焚烧厂产生的垃圾发酵水以及炉渣水通过管道排到污水处理厂,与填埋场产生的渗沥液集中处理后达标排放,并部分回用于处理工艺,也进一步降低了对环境的污染风险。
5 对策与建议
通过对生活垃圾处理方式的比较,以及对焚烧处理技术的简要分析,结合我市城市生活垃圾处理现状,提出今后发展的几点工作建议:
(1)目前,我市立冲沟垃圾填埋场采用的是传统的卫生填埋工艺,随着垃圾量的逐年增长,填埋场的库容也将逐年减少,在今后6年左右的时间里,我市城市生活垃圾的处理面临着严峻的选择,无论是继续采用卫生填埋处理方式或是采用焚烧发电处理方式,都应尽快作前期研究、评估决策的筹备工作,做到早决策、早动工,以满足建设时间和今后城市生活垃圾合理处置的需要。
(2)根据国内发达城市生活垃圾处理的建设和管理经验,垃圾焚烧处理“减量化、无害化、资源化”程度最高,其技术成熟、可行,该技术可作为我市未来生活垃圾处理的发展方向,不但可以改变目前我市单一的垃圾处理方式,节约土地资源,降低填埋场二次污染风险,而且能够有效应对逐年快速增长的垃圾产生量,并利用焚烧发电,产生一定的经济收益。
(3)我市在可用于建设垃圾填埋场土地资源紧缺的现状下,应统筹考虑生活垃圾焚烧发电厂和生活垃圾填埋场综合建设的方案,应有效利用现有生活垃圾填埋场场地,合理布局,建设生活垃圾综合处理园区,进而打造成为集卫生填埋场、医疗垃圾处理厂、生活垃圾焚烧发电厂、餐厨垃圾处理厂和科普教育基地为一体的新型循环经济产业园。
(4)对于焚烧和生化处理的二次废渣在规范允许和技术成熟的条件下,作为制水泥、制砖等辅料进行资源化利用,确实暂不能利用的二次废渣仍需填埋处理。
(5)为更好的推进生活垃圾焚烧发电项目建设,我市应逐步开展生活垃圾焚烧发电项目的宣传和相关论证,普及垃圾焚烧处理的相关知识,消除市民疑虑,主动为垃圾焚烧项目的选址和建设做好前期工作。
(6)生活垃圾焚烧发电厂建设涉及的专业广泛,设备较多,工艺复杂,为保证垃圾焚烧项目建成后能有效运行,应加快人才储备,加强现有人员的相关知识培训,逐步建立一支素质全面、技术过硬的人才队伍。
(7)垃圾焚烧项目建设及运营过程中,需求资金量大,运营成本较高,可根据我市财政支付能力状况,选择运用市场化BOT、BT的模式来建设运营。
(8)垃圾焚烧发电属于社会公益事业,所追求的重点应是垃圾处理,是环境和社会效益,而不是发电,没有优惠政策和各项补贴,垃圾发电难以产业化,建议政府加大政策扶持和补贴力度。
【参考文献】
[1]中国固废网行业报告[R].
【关键词】 MVC 离子交换 渗滤液 问题 建议
1 “MVC蒸发+离子交换”工艺应用实例
某生活垃圾卫生填埋场采用“MVC蒸发+离子交换”工艺处理垃圾渗滤液,工程设计处理能力200立方米/日,渗滤液处理后排放的尾水水质要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求。
2 工艺原理及工艺流程
2.1 工艺原理
垃圾渗滤液经过去除部分杂质后,进入热交换器与MVC蒸发系统排出的蒸馏水和浓缩液进行热交换,再经过排气热交换器交换升温后进入蒸发主体。进入蒸发主体的渗滤液经过布液器分布于各换热管表面形成薄膜进行蒸发,未蒸发的液体汇聚于蒸发主体底部的热井重新循环蒸发。被蒸发的水分变成蒸汽,蒸汽经过除雾器进行汽液分离后被蒸汽压缩机抽离蒸发主体,经过压缩机压缩升温后,高温蒸汽再被输送至蒸发主体热交换管内,管内高温蒸汽与管外的低温物料进行热交换,低温物料被加热并蒸发,被蒸发的水分变成蒸汽补充被压缩机抽走的蒸汽。管内高温的蒸汽经过热交换后放出潜热被冷凝变成蒸馏水。蒸馏水被收集至蒸馏水罐后被输送至热交换设备进行热交换,后离开蒸发系统进入离子交换系统。蒸馏水经过离子交换后氨氮得到去除,同时还去除水中部分小分子有机物使水中COD值进一步降低,经过离子交换后的出水达标排放。
2.2 工艺流程
工艺流程图1所示。
3 工艺设备运行情况
3.1 处理后排放的尾水水质
本次总结中的监测方法和出水水质指标引用环保等相关部门的水质监测数据,具体如表1所示:
渗滤液处理设备处理后出水水质监测结果表2所示。
从表1和表2监测数据可知:渗滤液处理设备出水水质pH范围为6.04~6.78,总汞、总镉、总铬、总砷、六价铬、粪大肠菌群数均未检出,其余各污染因子最大日均排放浓度分别为色度1倍、化学需氧量62.9mg/L、五日生化需氧量15.9mg/L、氨氮4.52mg/L、总氮7.15mg/L、总磷0.02mg/L、总铅0.05mg/L、总锌0.007mg/L,均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求。
3.2 耗能耗材及运行成本情况
根据近5年来的统计数据,该工艺在运行过程中,主要的能耗为电能,处理1吨垃圾渗滤液的平均耗电量约为23千瓦时。运行中需要投加的药品主要为消泡剂、氨基磺酸和氢氧化钠,其中消泡剂用于蒸发主体的除泡,氨基磺酸和氢氧化钠用于除垢,以上3种药品的使用量要根据渗滤液的污染物浓度和污染物种类的差异作适度调整。具体的日常运行成本如表3所示。
4 工艺运行存在的问题
“MVC蒸发+离子交换”工艺组合在处理垃圾渗滤液应用上属于创新技术,从实际的生产运行情况看,经该工艺设备处理后排放的尾水能够达标,运行成本不会比传统工艺高,但鉴于垃圾渗滤液处理难度大,其在运行中也存在一定的问题亟需进一步完善和突破,具体如下:
(1)离子交换树脂需要再生,再生过程需耗用盐酸,进而产生含盐酸和氯化铵等污染物的废水,需要进一步妥善处理。树脂再生一次,需历经清水反冲、盐酸再生和清水顺冲,整个过程至少要产生5吨以上的废水,既产污又间接降低了工艺设备的处理能力。(2)离子交换树脂再生过程技术管理要求高,如操作不当,容易造成树脂再生后呈酸性,刚开始使用时处理后的出水酸碱度不达标。如果为了确保达标而使用更多的清水顺冲,则会相应产生更多的受污染废水,因此再生过程的技术管理目标就是要在尽可能减少废水产生的情况下让树脂恢复其处理能力。(3)进渗滤液的管道、热交换器和蒸发主体等主要部件容易结垢,需要停机清洗,严重影响设备的连续运行能力。垃圾渗滤液中的污染物浓度越高,工艺设备越容易结垢,设备清洗过程耗用大量的氨基磺酸、烧碱等药剂,产生洗机废液并直接增加渗滤液处理成本。(4)渗滤液蒸发过程约产生进液量15%的高浓度浓缩污染废液(简称浓缩液),进一步处理技术难度大。目前MVC蒸发过程产生的浓缩液以回灌至垃圾填埋区为主要的处理方式,随着时间的推移可能导致垃圾填埋区含盐量增加,大部分盐分、重金属等污染物会再次回到渗滤液处理系统,蒸发系统的处理压力会越来越大。(5)设备中的阀门、水泵较多,由于渗滤液浓度高,污染物成分复杂,且运行过程需耗用强酸和强碱,腐蚀性强,因此容易出现故障或滴漏,需经常停机检修和维护,影响连续运行。
5 建议
实践证明:用“MVC蒸发+离子交换”工艺处理垃圾渗滤液,经处理后排放的尾水达标,符合环保要求,但目前在连续运行处理的能力上还需要进一步改善,才能确保满足生产需要,真正有效地发挥工艺设备的处理能力,防止垃圾渗滤液产生二次污染。根据该工艺技术目前的运行情况,为确保“MVC蒸发+离子交换”处理系统能连续运行,现提出如下技术改进建议:
(1)加装前处理装置,作为MVC蒸发系统的预处理工艺,尽量改善进入蒸发系统的水质,减少结垢出现,降低蒸发系统的清洗频率,延长蒸发系统单次连续稳定运行的时间,保证工艺设备能稳定发挥其处理能力。(2)对离子交换系统实施技术改造,采用其他新技术处理氨氮污染物,解决因使用盐酸带来的一系列污染问题和离子树脂更换成本高的问题,确保渗滤液经处理后能稳定达标排放。(3)建立一支运营管理和维护经验丰富的专业队伍,并备足设备易损件,及时对设备进行维修和保养,确保设备能连续稳定运行。对于设备运行中容易出现故障的部件,在设备安装时,尽量采用一备一用设计,以便在出现故障时不影响设备的运行。
6 结语
垃圾渗滤液处理技术难度大,环保排污要求严格,现阶段适合处理垃圾渗滤液的污水处理工艺较少,且基本上都存在工艺设备连续运行难和处理成本高的问题,“MVC蒸发+离子交换”工艺作为近几年开发的工艺技术,主要存在的问题就是容易结垢而影响设备的连续运行能力。随着技术的创新,如对进入蒸发主体的渗滤液进行有效的预处理,将会解决蒸发系统的结垢问题,确保工艺设备能连续运行,减少工艺系统清洗频率也会降低垃圾渗滤液的处理成本。
参考文献:
[1]GB50869-2013.生活垃圾卫生填埋处理技术规范[S].
[2]HJ 564-2010.生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范[S].
关键词:垃圾渗沥液 MBR 钠滤 反渗透 DTRO
1.概述
近几年,中国城市化进程发展迅速,城市生活垃圾平均以每年8%-10%的速度增长。卫生填埋法由于其具有成本低、技术成熟、管理方便等优点,在垃圾处理中得到了广泛的应用。在填埋工程中,会产生污染极强的垃圾渗滤液,虽然量不大,但若处置不当,会对生态环境和人体健康带来巨大危害。
2.垃圾渗滤液的特性
渗滤液水质随垃圾成分、垃圾数量、垃圾填埋作业方式、填埋时间以及当地水文地质和气象条件等而异。虽然各填埋场的渗滤液不尽相同,但是总的来说有以下特点。垃圾渗滤液水质主要有如下特点:水质复杂、有机污染物种类繁多、有机污染物浓度高、离子含量多、氨氮含量高、营养元素的比例失调等。
3.我国生活垃圾渗滤液处理进展
我国生活渗滤液处理经历了两个阶段。第一阶段从9 0年代初期开始,处理工艺主要参照城市污水处理采用单纯的生物处理方法,第二阶段从 9 0年代后期开始,主要采用生化处理+物化处理相结合和单纯物化的处理方法。
3.1 单纯生物处理
此阶段填埋场渗滤液处理工艺大多参照常规污水处理工艺设计、建造;对渗滤液的特殊性考虑不够,未考虑渗滤液的变化特性,仅在填埋初期有些效果,但是随着填埋时间的延长,成分越来越复杂,营养比例失衡,渗滤液可生化性变差,处理效果明显变差。
杭州市天子岭废弃物处理总场采用的处理工艺是两段式活性污泥法,实际运行经验表明垃圾渗滤液用常规的生物处理是难以达标排放的。尤其是氨氮的处理。渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年限的增加而增加,可高达3000mg/L左右。当氨氮浓度过高时,会影响微生物的活性。降低生物处理的效果。同时由于渗滤液中含有较多难降解有机物,一般在生化处理后,COD浓度仍在500-2000mg/L范围内。
3.2 生物处理+物化处理
随着填埋场使用年限的增加。垃圾填埋场渗滤液的水质也发生了较大的变化,总体体现是水质、水量波动较大。渗滤液的处理仅靠常规生化处理方法是难于达到排放标准的,在此阶段,研究人员开始重视渗滤液的水质、水量及处理特性。尤其是高浓度的氨氮、有毒有害物质、重金属离子及难于生物处理的有机物的去除。
为了保证生物处理的效果,必须为生物处理系统有效运行创造良好的条件。相应的要采用物化处理手段相配合。通常采用的物化处理方法有:化学氧化、氨吹脱、混凝沉淀、吸附、膜分离等。
为了达到环保的要求。在填埋场渗滤液处理上进行了各种方法的研究和实践。广州大田山垃圾填埋场也对垃圾渗滤液处理工艺进行了改造,曾改造成氨吹脱+SBR处理工艺;深圳下坪渗滤液处理厂采用氨吹脱+ 厌氧复合床+ S B R的处理工艺,出水标准为三级标准。
自2000年以后,开始把膜处理作为处理手段用于渗滤液处理,以满足排放标准的要求,采用较多的是MBR+钠滤、MBR+反渗透膜、MBR+钠滤+反渗透膜。
青岛小涧西垃圾填埋场渗滤液处理站规模200m3/ d,采用膜生物反应器(MBR)+纳滤处理工艺。
广州兴丰垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模700m3/ d,采用厌氧+好氧+连续微滤+反渗透处理技术。
招远和荣成垃圾处理厂渗沥液处理站处理规模120 m3/ d和100m3/ d,采用硝化反硝化+超滤+纳滤+卷式反渗透工艺技术。
采用膜技术处理垃圾渗滤液是行之有效的技术方案,渗滤液经生化处理和超(微)滤系统后,隔除了渗滤液中大于0.2μm的固体、细菌和不溶性的有机物,使大部分有机污染物和微生物强制截留在生化处理系统进行强制处理,渗滤液中的有机污染物通过同化和异化作用,一部分转化为微生物进入污泥中,一部分转化为CO2排入大气中,生化池由于污泥浓度高,污泥龄长,对氨氮和TN也有较好的处理效果,渗滤液中的氨氮一部分进入微生物成为生化污泥,一部分通过硝化作用生成硝酸盐氮仍保留于渗滤液中,另一部分通过反硝化作用生成氮气排入大气中。MBR出水污染物基本达不到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)标准,后续需增加去除氨氮、盐类和难降解有机物的钠滤和反渗透,为确保水质的稳定达标,目前通常同时增加钠滤和反渗透工艺,运行初期MBR出水水质较好,出水经过钠滤即可达标。但是随着填埋场的运行,渗滤液有机污染物(BOD、COD)降低,可生化性变差、氨氮升高,导致生化池内营养严重失衡,此时需外加大量碳源以平衡生化池营养,致使运行费用增加较多,同时MBR出水氨氮和难降解有机物升高,此时需同时运行钠滤和反渗透才能稳定达标。
3.3 单纯物化处理方法
由于采用物化+MBR+钠滤+反渗透工艺,工艺流程较长、系统复杂,运行管理麻烦,尤其是随着填埋场的运行,渗滤液有机污染物(BOD、COD)降低,可生化性变差、氨氮升高,导致生化池内营养严重失衡,此时需外加大量碳源以平衡生化池营养,致使运行费用增加较多,另外此工艺生成的化学污泥、生化污泥和膜过滤浓缩液(约20-30%)也全部回灌垃圾填埋场。
在此基础上,目前一些垃圾处理厂采用物化方法直接浓缩的处理技术,主要包括两级DTRO膜过滤和蒸发离子交换工艺。
DTRO膜(碟管式反渗透膜)是反渗透的一种形式,是专门用来处理高浓度污水的膜组件,其核心技术是碟管式膜片膜柱。具有独特的流体力学特性,从而保证了膜的最优化清洗,防结垢性能较好,能有效处理高浊度流体;膜分离过程中无相变,能耗低,可在常温下进行;可有效地去除无机盐和有机小分子杂质,具有较高的脱除率和水回用率;膜分离装置简单,操作简便,便于实现自动化。此工艺比较适合垃圾填埋场后期及封场后的垃圾渗沥液处理,但DTRO膜也有许多不足之处:初期投资费用高,单位体积渗沥液处理费用相对较贵;渗沥液经反渗透处理的浓缩液常采用回喷填埋场的方法,结果往往使垃圾渗沥液盐浓度上升,导致反渗透操作压力上升,膜寿命缩短,能耗增加。
重庆长生桥垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模500m3/ d,采用二级反渗透(DTRO)工艺技术。山东东营垃圾填埋场渗滤液处理站处理规模100m3/ d,也采用此技术。
蒸发离子交换工艺近几年也有所应用,主要采用海水淡化的原理,利用空气压缩机补偿蒸汽热量损失重新进入系统对渗滤液进行加热蒸发,将垃圾渗滤液进行浓缩(浓缩液20%左右回灌垃圾填埋场),工艺优点使用的材质主要为高标准的不锈钢,使用寿命较长,缺点是蒸发过程中部分氨氮进入蒸馏出水中,出水需后接离子交换将氨氮去除才能达标,而离子交换工艺恰恰在电厂脱盐处理中以被反渗透所取代。
4.渗滤液处理总结
渗沥液水质具有自身的特点,渗滤液工艺选择需根据水质进行选择。
目前较为成熟采用普遍的工艺主要为MBR+钠滤/反渗透或两级DTRO膜工艺。
MBR+钠滤/反渗透比较适合新建垃圾填埋场渗滤液处理。两级DTRO膜工艺比较适合可生化性差营养失衡的后期及封场后的垃圾渗沥液处理。