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生活垃圾焚烧厂渗滤液处理生化工艺选择的研究
点击次数:339 发布时间:2017-10-30

:垃圾渗滤液是垃圾填埋、堆放期间,因雨水冲刷、地下水浸泡而产生的污水,是生活垃圾处理中出现的二次污染。垃圾成分和渗滤液成分相关,而雨水量、垃圾温度等又是影响渗滤液成分的因素,特别是垃圾的堆放时间、降雨量。因此,需制定有效的生化工艺进行处理,以彻底处理渗滤液,预防环境污染。文章从渗滤液产生、特点和处理要求角度出发,总结渗滤液处理生化工艺的选择措施。

垃圾渗滤液

关键词:生活垃圾焚烧厂;渗滤液;生化工艺

生活垃圾焚烧厂中的渗滤液是一种氨氮含量相对较高的废水,zui为主要的内容是去除化学需氧量、脱氮。目前,焚烧厂多借助生化工艺进行处理,和化学法、物化法相比,具有费用低、适应能力强、污染物转化彻底等作用。

1生活垃圾焚烧厂渗滤液概述

1.1渗滤液的产生

中国的生活垃圾典型特点是水分多、有机物多、熱值低等,因此,在对垃圾焚烧厂进行设计时,通常将垃圾存储容量设计为能处理6-8天的处理量;垃圾存储一段时间后,所产生的脱水、发酵等反应,能提高垃圾的相对热值,这时需进行焚烧处理。

这种情况下,不但能减少助燃剂的使用量,还能减少运行成本,提高焚烧厂的工作效率。但从实际情况来看,生活垃圾处理期间易产生渗滤液,发生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放时间相关,其中,垃圾中含有大量蔬果皮、厨余等是主要因素。并且,因地域之间的差异,垃圾含水量、成分存在巨大差距,垃圾处理后渗滤液的产生量通常为垃圾总量的10.0%左右,由于北方气候干旱,渗滤液含量较低,而南方渗滤液含量高达16.0%。

1.2渗滤液特点

(1)污染物种类繁多。中国的生活垃圾多具备混合特点,再加上受生活习惯、季节、生活条件等因素影响,导致生活垃圾成分更加复杂;(2)渗滤液变化大。渗滤液产生多具备季节性,雨季渗滤液总量明显多于旱季,夏季渗滤液总量多于冬季;生活垃圾渗滤液内部的污染物成分、浓度伴随着季节、地域的变化不断变化。

1.3渗滤液的处理要求

渗滤液中含有相对较多的氨氮、有机物等污染物,并含有大量有毒物质,严重影响周围环境。为有效预防渗滤液对环境的污染,需严格控制排放标准。渗滤液中碳、氮比例失衡则对生化处理存在抑制作用,阻碍脱氮工作的进行,导致出水水质不满足标准。根据渗滤液所存在的特征,在对生化处理工艺进行选择时,需综合考量这样几点:选用氨氮脱出效果显著的工艺,选用具备处理高浓度污水能力的工艺,选用抗冲击负荷较强的工艺,保证zui终出水排放满足需求。

2一期项目工程的渗滤液处理工艺

本文以某生活垃圾焚烧厂一期项目工程为例,结合该厂的渗滤液处理工艺的改造效果对生化处理工艺进行研究。该生活垃圾焚烧厂设计规模为每天处理1500t,焚烧厂内的渗滤液处理规模则为每天400t。目前渗滤液处理出水水质经由持续检测,可稳定达标。

2.1改造前工艺流程的确定

从实际情况得知,生活垃圾渗滤液产生量、浓度多伴有程度不同的季节性,间接加大污水水质的处理难度。同时,渗滤液中氨氮的高浓度严重影响着处理结果。

针对渗滤液水量、水质特点来讲,在选择生化工艺期间需全面考虑这样几点:氨氮去除能力显著,能更好的适应时间、季节不同的处理波动,具备高负荷的渗滤液处理能力等。因此,为该焚烧厂渗滤液设计了预处理、MBR的组合工艺,其中,MBR是膜生物反应器,该厂渗滤液处理采用内置式MBR系统,是一种将传统处理工艺、膜分离技术充分结合的污水处理、回收利用的工艺。

膜生物反应器属于曝气池,污泥、污水混合,污泥中的微生物借助污水中的污染物作为原料,并在氧气的作用下,通过所产生的新陈代谢将其转变为自身物质,或将其降解为分子相对较小的物质,甚至将其彻底分解为水、二氧化碳。

和传统性的生物处理工艺不同,污水、污泥的分离处理不再经由重力沉淀,而是在压力的影响下,将微生物、大分子物质彻底隔离在曝气池内,满足净化污水的需求。和其他工艺相比,MBR工艺特点为:降解污染物中的氨氮,不会产生二次污染,能彻底分微生物菌体,占地面积小,有效节约运行费用。垃圾渗滤液中使用MBR工艺,能更好满足变化快速、间接排放污染物的需求。

2.2水质的处理效果

通过对渗滤液进行曝气、MBR生化处理等,水质均满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889)中表2标准。

2.3实际的运行情况

从渗滤液处理的实际情况上来看,MBR工艺具有操作稳定、可行性高等特征,在渗滤液处理中意义重大。但是,因该焚烧厂初次借助该工艺处理渗滤液,也存在诸多不足,比如:预处理过程中,缺乏相对完善、深入的现场试验,导致后续膜系统的膜通量迅速下降;单纯的借助MBNR工艺处理浓度较高的渗滤液时,过度依赖曝气、压力过滤去除污染物,增加电能消耗量,增加运营成本。

3MBR工艺和其他工艺

因一期项目工程中仅用MBR工艺处理渗滤液,使其出现膜通量降低、管道严重堵塞等现象,故开始尝试使用其他不同的工艺,并比对zui终的结果。从相关数据得知,另外某焚烧厂和本文研究的焚烧厂渗滤液产量均占生活垃圾的30.0%左右,进水指标、浓度相似。前者在MBR系统前增设额外的厌氧工艺单元,厌氧工艺具有负荷高的特征,渗滤液经由厌氧单元处理后,BOD去除率高达60.0%左右,降低后续处理的BOD负荷,同时后续的好氧处理过程也能有效预防泡沫问题。厌氧工艺操作中基本不消耗能量,又降低了MBR系统的处理负荷,因此该工艺有效降低焚烧厂渗滤液处理的运营成本。

4渗滤液处理改扩建项目工程工艺

上述焚烧厂渗滤液处理规模为每天400t,选用篮式过滤器、格栅机械分离为预处理工艺,将UASB作为前处理工艺,膜生物反应器为后期处理工艺,流程如下图。

在实际运用中,当设备每天渗滤液处理量为300t以内时,每天的电能消耗量处于17000-20000KWh之间。前端增设UASB处理单元后,设备每天的渗滤液处理量为400t时,每天电能消耗量约10000KWh,有效降低运营成本。

5结束语

通过对渗滤液处理情况分析,发现MBR工艺前增设厌氧处理单元可获得显著成效,其优势为:厌氧单元有效去除部分BOD,减轻后续MBR系统负荷,节约焚烧厂的运行成本;加快有机物的降解总量,提高好氧处理效率;减低污泥产生量,减轻员工工作量。生活垃圾焚烧厂渗滤液具有生化性突出的特点,组合工艺的应用更加适用于该废水,净化效果显著。

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