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垃圾渗沥液处理新技术概述

2016-04-21 10:27 环卫科技网 张戴月

【摘要】介绍了我国垃圾渗沥液的特性和处置形势,阐述了MVC工艺、GZBS污水处理工艺、单级自养脱氨氮技术+OFR氧化絮凝复合床等3种已在国内开始应用的渗沥液处置新工艺,并对垃圾渗沥液处置工艺的选择和未来发展方向提出了建议。

【关键词】垃圾渗沥液;达标排放;新工艺

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1005-8206(2016)01-0008-03

  1垃圾渗沥液的特性

  垃圾渗沥液是垃圾在堆放和填埋过程中因发酵作用、降水淋溶、地表水和地下水渗透而产生的。垃圾渗沥液的成分受垃圾组成、垃圾填埋时间、填埋技术、气候条件等因素影响,其中垃圾填埋时间是最主要的影响因素。若按填埋场场龄划分,一般填埋时间在1a以下的为年轻渗沥液,1~5a的为中龄渗沥液,5a以上的为老龄渗沥液[1]。

  垃圾渗沥液的水质一般具有以下特点:①组成复杂,含有多种有机污染物、金属和植物营养素;②有机污染物浓度高,COD和BOD最高可达几万mg/L;③金属种类多,含10多种金属离子;④氨氮高,变化范围大;⑤组成和浓度会发生季节性变化[2]。垃圾渗沥液的处理手段主要以生物法为主,其中年轻渗沥液中易生物降解的有机物含量较高,B/C大,氨氮较低,适宜采用生物法处理。但是随着填埋场场龄的增加,垃圾渗沥液的可生化性会降低,氨氮大幅增加。这些都会抑制生物法的处理效果。垃圾渗沥液的氨氮含量很高,达到了城市污水的几十到几百倍的标准,如果使用传统的城市污水处理方法,根本就达不到排放的要求。随着填埋的时间不断增加,氨氮含量也会不断增加,破坏了垃圾渗沥液中的碳氮比例,对生物处理系统中的微生物活性产生巨大的影响,降低生物脱氮的效率。垃圾渗沥液的水质受到各种因素的影响,如气候、地理位置、时间以及经济水平等,这就造成了垃圾渗沥液的水质变化很大[3]。

  2垃圾渗沥液处理新工艺

  2.1机械压缩蒸发(MVC)工艺

  MVC工艺,即(低能耗)机械蒸汽压缩蒸发(Mechanical Vapor Compression)工艺,该工艺的原理在1个世纪以前就已经有了研究,基于控制水平和机械加工水平的限制,直到20世纪70年代才开始在美国海军舰艇中用作从海水中分离出淡水,为远洋舰艇提供淡水补给。

  由于该工艺具有能耗低、出水水质优良、运行管理方便等特点,不断被应用到其他的行业,如用于高浓度无机盐废水处理、高浓度有机废水处理,也应用于纯水制备和高浓度化工废液的浓缩,近年来在国内外经常用于垃圾渗沥液的处理等。MVC工艺在垃圾渗沥液中的应用完全是物理化学分离过程,工艺过程为:渗沥液经过滤器去除大部分SS及细小的纤维后进入后续高效自动控制低能耗MVC蒸发装置,在蒸发装置内利用闪蒸原理,把渗沥液原液的水蒸发,蒸汽经冷凝后变成蒸馏水排出,蒸馏水中含有的氨,经DI离子交换系统进一步处理达标排放,出水为脱盐蒸馏水,可作为生产、绿化用水;离子交换系统采用盐酸再生,产生氯化铵液体,再生液与MVC浓缩液一起回灌至填埋场。同时蒸发过程产生的不冷凝气体经酸碱处理后,达标排放。

  MVC工艺对垃圾渗沥液处理效果良好,不受温度、pH、进水浓度、进水成分等外界因素的影响,出水能达到GB16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准对一般地区的标准要求,且具有占地少,产水率高,操作管理方便,调试简单,可随开随停等优点,是一种值得推广利用的新工艺(图1)。但是,该工艺在实际应用中也有许多不足之处需要改进:①整套MVC蒸发系统能耗较高;②MVC蒸发产生的蒸馏水中通常含有200~300mg/L的氨氮,需要另外加装DI离子交换系统,将蒸馏水中溶解的氨氮和总氮吸附,使其达标排放;③垃圾渗沥液含多种有机物质和较高的pH,具有腐蚀性,对MVC装置的耐腐性要求很高;④渗沥液蒸发后设备的结垢问题严重影响系统正常运行。

低能耗蒸发MVC+DI工艺流程

  图1低能耗蒸发MVC+DI工艺流程

来源:环境卫生工程

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