生活垃圾焚燒廠滲濾液處理生化工藝選擇的研究

1、    生活垃圾焚燒廠滲濾液處理生化工藝選擇的研究    摘 要：垃圾滲濾液是垃圾填埋、堆放期間，因雨水沖刷、地下水浸泡而產(chǎn)生的污水，是生活垃圾處理中出現(xiàn)的二次污染。垃圾成分和滲濾液成分相關(guān)，而雨水量、垃圾溫度等又是影響滲濾液成分的因素，特別是垃圾的堆放時間、降雨量。因此，需制定有效的生化工藝進行處理，以徹底處理滲濾液，預(yù)防環(huán)境污染。文章從滲濾液產(chǎn)生、特點和處理要求角度出發(fā)，總結(jié)滲濾液處理生化工藝的選擇措施。關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒廠；滲濾液；生化工藝生活垃圾焚燒廠中的滲濾液是一種氨氮含量相對較高的廢水，最為主要的內(nèi)容是去除化學(xué)需氧量、脫氮。目前，焚燒廠多借

2、助生化工藝進行處理，和化學(xué)法、物化法相比，具有費用低、適應(yīng)能力強、污染物轉(zhuǎn)化徹底等作用。1 生活垃圾焚燒廠滲濾液概述1.1 滲濾液的產(chǎn)生中國的生活垃圾典型特點是水分多、有機物多、熱值低等，因此，在對垃圾焚燒廠進行設(shè)計時，通常將垃圾存儲容量設(shè)計為能處理6-8天的處理量；垃圾存儲一段時間后，所產(chǎn)生的脫水、發(fā)酵等反應(yīng)，能提高垃圾的相對熱值，這時需進行焚燒處理。這種情況下，不但能減少助燃劑的使用量，還能減少運行成本，提高焚燒廠的工作效率。但從實際情況來看，生活垃圾處理期間易產(chǎn)生滲濾液，發(fā)生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放時間相關(guān)，其中，垃圾中含有大量蔬果皮、廚余等是主要因素。并且，因地域之間的差異，垃

3、圾含水量、成分存在巨大差距，垃圾處理后滲濾液的產(chǎn)生量通常為垃圾總量的10.0%左右，由于北方氣候干旱，滲濾液含量較低，而南方滲濾液含量高達16.0%。1.2 滲濾液特點（1）污染物種類繁多。中國的生活垃圾多具備混合特點，再加上受生活習(xí)慣、季節(jié)、生活條件等因素影響，導(dǎo)致生活垃圾成分更加復(fù)雜；（2）滲濾液變化大。滲濾液產(chǎn)生多具備季節(jié)性，雨季滲濾液總量明顯多于旱季，夏季滲濾液總量多于冬季；生活垃圾滲濾液內(nèi)部的污染物成分、濃度伴隨著季節(jié)、地域的變化不斷變化。1.3 滲濾液的處理要求滲濾液中含有相對較多的氨氮、有機物等污染物，并含有大量有毒物質(zhì)，嚴重影響周圍環(huán)境。為有效預(yù)防滲濾液對環(huán)境的污染，需嚴格控制

4、排放標準。滲濾液中碳、氮比例失衡則對生化處理存在抑制作用，阻礙脫氮工作的進行，導(dǎo)致出水水質(zhì)不滿足標準。根據(jù)滲濾液所存在的特征，在對生化處理工藝進行選擇時，需綜合考量這樣幾點：選用氨氮脫出效果顯著的工藝，選用具備處理高濃度污水能力的工藝，選用抗沖擊負荷較強的工藝，保證最終出水排放滿足需求。2 一期項目工程的滲濾液處理工藝本文以某生活垃圾焚燒廠一期項目工程為例，結(jié)合該廠的滲濾液處理工藝的改造效果對生化處理工藝進行研究。該生活垃圾焚燒廠設(shè)計規(guī)模為每天處理1500t，焚燒廠內(nèi)的滲濾液處理規(guī)模則為每天400t。目前滲濾液處理出水水質(zhì)經(jīng)由持續(xù)檢測，可穩(wěn)定達標。2.1 改造前工藝流程的確定從實際情況得知，生

5、活垃圾滲濾液產(chǎn)生量、濃度多伴有程度不同的季節(jié)性，間接加大污水水質(zhì)的處理難度。同時，滲濾液中氨氮的高濃度嚴重影響著處理結(jié)果。針對滲濾液水量、水質(zhì)特點來講，在選擇生化工藝期間需全面考慮這樣幾點：氨氮去除能力顯著，能更好的適應(yīng)時間、季節(jié)不同的處理波動，具備高負荷的滲濾液處理能力等。因此，為該焚燒廠滲濾液設(shè)計了預(yù)處理、mbr的組合工藝，其中，mbr是膜生物反應(yīng)器，該廠滲濾液處理采用內(nèi)置式mbr系統(tǒng)，是一種將傳統(tǒng)處理工藝、膜分離技術(shù)充分結(jié)合的污水處理、回收利用的工藝。膜生物反應(yīng)器屬于曝氣池，污泥、污水混合，污泥中的微生物借助污水中的污染物作為原料，并在氧氣的作用下，通過所產(chǎn)生的新陳代謝將其轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砦镔|(zhì)

6、，或?qū)⑵浣到鉃榉肿酉鄬^小的物質(zhì)，甚至將其徹底分解為水、二氧化碳。和傳統(tǒng)性的生物處理工藝不同，污水、污泥的分離處理不再經(jīng)由重力沉淀，而是在壓力的影響下，將微生物、大分子物質(zhì)徹底隔離在曝氣池內(nèi)，滿足凈化污水的需求。和其他工藝相比，mbr工藝特點為：降解污染物中的氨氮，不會產(chǎn)生二次污染，能徹底分微生物菌體，占地面積小，有效節(jié)約運行費用。垃圾滲濾液中使用mbr工藝，能更好滿足變化快速、間接排放污染物的需求。2.2 水質(zhì)的處理效果通過對滲濾液進行曝氣、mbr生化處理等，水質(zhì)均滿足生活垃圾填埋場污染控制標準（gb 16889）中表2標準。2.3 實際的運行情況從滲濾液處理的實際情況上來看，mbr工藝具有

7、操作穩(wěn)定、可行性高等特征，在滲濾液處理中意義重大。但是，因該焚燒廠初次借助該工藝處理滲濾液，也存在諸多不足，比如：預(yù)處理過程中，缺乏相對完善、深入的現(xiàn)場試驗，導(dǎo)致后續(xù)膜系統(tǒng)的膜通量迅速下降；單純的借助mbnr工藝處理濃度較高的滲濾液時，過度依賴曝氣、壓力過濾去除污染物，增加電能消耗量，增加運營成本。3 mbr工藝和其他工藝因一期項目工程中僅用mbr工藝處理滲濾液，使其出現(xiàn)膜通量降低、管道嚴重堵塞等現(xiàn)象，故開始嘗試使用其他不同的工藝，并比對最終的結(jié)果。從相關(guān)數(shù)據(jù)得知，另外某焚燒廠和本文研究的焚燒廠滲濾液產(chǎn)量均占生活垃圾的30.0%左右，進水指標、濃度相似。前者在mbr系統(tǒng)前增設(shè)額外的厭氧工藝單元

8、，厭氧工藝具有負荷高的特征，滲濾液經(jīng)由厭氧單元處理后，bod去除率高達60.0%左右，降低后續(xù)處理的bod負荷，同時后續(xù)的好氧處理過程也能有效預(yù)防泡沫問題。厭氧工藝操作中基本不消耗能量，又降低了mbr系統(tǒng)的處理負荷，因此該工藝有效降低焚燒廠滲濾液處理的運營成本。4 滲濾液處理改擴建項目工程工藝上述焚燒廠滲濾液處理規(guī)模為每天400t，選用籃式過濾器、格柵機械分離為預(yù)處理工藝，將uasb作為前處理工藝，膜生物反應(yīng)器為后期處理工藝，流程如下圖。在實際運用中，當(dāng)設(shè)備每天滲濾液處理量為300t以內(nèi)時，每天的電能消耗量處于17000-20000kwh之間。前端增設(shè)uasb處理單元后，設(shè)備每天的滲濾液處理量為400t時，每天電能消耗量約10000kwh，有效降低運營成本。5 結(jié)束語通過對滲濾液處理情況分析，發(fā)現(xiàn)mbr工藝前增設(shè)厭氧處理單元可獲得顯著成效，其優(yōu)勢為：厭氧單元有效去除部分bod，減輕后續(xù)mbr系統(tǒng)負荷，節(jié)約焚燒廠的運行成本；加快有機物的降解總量，提高好氧處理效率；減低污泥產(chǎn)生量，減輕員工工作量。生活垃圾焚燒廠滲濾液具有生化性突出的特點，組合工藝的應(yīng)