摘要: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。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,最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。基于此,本文主要对生活垃圾焚烧厂渗滤液处理生化工艺选择进行了简要的分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。
关键词:生活垃圾焚烧厂;渗滤液处理;生化工艺选择
引言
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。
1 渗滤液的特征
渗滤液来源主要有垃圾自身含水及垃圾在垃圾仓中生化发酵反应产生的水,产生的渗滤液具有以下基本特征:
(1)污染物成份复杂多变、水质变化大由于渗滤液属于原生渗滤液,未经过厌氧发酵、水解、酸化过程,通过质谱分析,垃圾渗滤液中有机物种类高达百余种,其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质,且内含如苯、萘、菲等杂环芳烃化合物、多环芳烃、酚、醇类化合物、苯胺类化合物等难降解有机物,因而其水质是相当复杂的,污染物种类多,而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性.(2)有机污染物浓度高渗滤液BOD、COD浓度较高,BOD浓度一般在15000—35000mg/l,COD浓度一般在40000-60000mg/l,但可生化性较好,一般B/C大于0.4。(3)氨氮浓度高渗滤液氨氮浓度较高,一般在1500-2000mg/l,如此高的氨氮浓度也为渗滤液处理带来了难度,要求处理工艺具备较高的脱氮能力。(4)重金属离子与盐份含量高由于垃圾中含有较多的重金属离子与盐份,渗滤液渗滤过程中将重金属离子与盐份带入渗滤液中,造成渗滤液中的重金属离子与盐份含量较高,该点从渗滤液的电导率高达20000-40000us/cm可以看出。(5)渗滤液呈酸性—PH值较低由于渗滤液属于原生渗滤液,未经过厌氧发酵、水解、酸化过程,其内含有大量的有机酸,造成渗滤液PH值较低,一般在4-6左右。(6)渗滤液量波动较大受垃圾收集、气候、季节变化等因素影响,渗滤液量波动较大,特别是季节变化对渗滤液量变化影响较大,一般夏天渗滤液产量较大,而冬天相对较少。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆和其他工艺相比,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。
3 MBR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,并比对最终的结果。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 工程调试及运行状况
工程调试是整个工程能否发挥最佳作用的关键环节,而生化调试是整个调试过程中最重要的部分。生化池接种污泥为某啤酒厂刚脱水不久的新鲜泥饼,生化反应池接种量为360t,污泥含水率为80%,池内污泥含量为15g/L。厌氧反应器容积负荷上升到5kgCOD/m3•d,COD去除率稳定达到80%时,标志着厌氧反应器调试完成,这一过程一般需要70~90d。好氧反应池污泥浓度保持在12g/L左右,镜检菌胶团大而密实,SV30在50-90%之间,COD去除率达到90%时,标志着好氧反应器调试完成,这一过程一般需要30d。厌氧系统和两级A/O-MBR系统调试达到设计能力后,超滤出水的COD基本上稳定在600mg/L以下,氨氮在20mg/L以下,总氮在70mg/L以下,经过NF/RO深度处理后,可满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2排放标准要求。整套系统调试完成后,按设计流量和设计参数连续运行30d后,对系统各单元的出水进行监测。
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。
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。
参考文献
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论文作者:孙洪涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
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