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垃圾填埋場滲濾液的成分復(fù)雜,滲濾液中含有低分子量的脂肪酸類、腐殖質(zhì)類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)。雖然滲濾液中某一特定的污染物濃度很低,但由于污染物種類繁多,因此其總量巨大。經(jīng)鑒定,垃圾滲濾液中有93種有機(jī)化合物,其中22種被中國和美國列入EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單。高濃度的NH3-N是“中老年”填埋場滲濾液的重要水質(zhì)特征之一,也是導(dǎo)致其處理難度較大的一個(gè)重要原因。滲濾液含多種重金屬離子,當(dāng)工業(yè)垃圾和生活垃圾混埋時(shí)重金屬離子的溶出量往往會更高,滲濾液的色度可高達(dá)2000倍~4000倍,并伴有極重的腐敗臭味。微生物營養(yǎng)元素比例失衡,垃圾滲濾液中有機(jī)物和氨氮含量太高,但含磷量一般較低。COD高達(dá)幾萬,BOD也達(dá)到幾千,但是隨著填埋時(shí)間的延長,BOD/COD值甚至低于0.1,說明穩(wěn)定期和老齡滲濾液的可生化性較差。
現(xiàn)行生活垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)已經(jīng)發(fā)布實(shí)施十余年,隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),生活垃圾填埋場的建設(shè)速度也大大增加,生活垃圾填埋場的環(huán)境無害化運(yùn)行成為環(huán)境監(jiān)管的重點(diǎn)工作。2022年2月28日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布關(guān)于公開征求國家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)意見的通知,這是垃圾填埋場污染物控制間隔14年后的再次修訂。
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此次修訂最大的亮點(diǎn)就是對于垃圾滲濾液排污渠道的放寬,“9.2水污染物間接排放的控制要求”,在有限的條件下,垃圾滲濾液可以與城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)污水處理廠協(xié)同處理,還有就是關(guān)于滲濾液濃縮液的排污規(guī)定“9.3.2處理滲濾液產(chǎn)生的濃縮液應(yīng)單獨(dú)處置,不得回灌填埋場或污水設(shè)施”。
今天跟大家詳細(xì)解讀4種垃圾滲濾液處理工藝——雙膜法、蒸發(fā)法、芬頓法、自電解耦合氧化法,這4中工藝之間對比到底哪種方法更加符合當(dāng)前環(huán)保趨勢并且更節(jié)約處理成本呢?
自電解耦合氧化法是非膜法全量化處理垃圾滲濾液的一種,工藝原理是“催化自電解及臭氧耦合氧化預(yù)處理+微生物處理+催化氧化深度處理”,預(yù)處理工藝將重金屬和有毒有機(jī)物降解分離,提高可生化性和生化效率;生化處理工藝?yán)梦⑸锏统杀窘到馕廴疚?;生化出水殘留污染物再?jīng)過深度處理工藝降解,最終達(dá)標(biāo)排放。
自電解耦合氧化法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率大于98%,無濃縮液產(chǎn)生;在成本方面,運(yùn)行費(fèi)用適中,投資成本6-10萬元/噸水;在運(yùn)維方面,管理難度小,藥劑用量小,污泥產(chǎn)生量較少,系統(tǒng)操作簡易;在穩(wěn)定性方面,抗沖擊負(fù)荷強(qiáng),工藝及生化系統(tǒng)高效穩(wěn)定,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),設(shè)備壽命10年以上。
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2、雙膜法處理垃圾滲濾液
這是當(dāng)前主流的“生化處理+膜深度處理”組合工藝,通過生化(通常為MBR)工藝去除部分的氨氮和有機(jī)物,再通過膜進(jìn)行過濾,NF+RO雙膜法只是發(fā)生有害物質(zhì)的分離和轉(zhuǎn)移,出水有異味。
雙膜法工藝處理垃圾滲濾液的產(chǎn)水率60-70%,會產(chǎn)生25-40%的濃縮液;在成本方面,投資和運(yùn)營成本高,投資成本8-10萬元/噸水;在運(yùn)行維護(hù)方面,管理難度大,膜易堵塞,清洗頻繁,阻垢劑、殺菌劑用量大,膜更換周期短;在穩(wěn)定性方面,出水水質(zhì)較穩(wěn)定,但產(chǎn)水率持續(xù)快速下降,濃縮液產(chǎn)生量持續(xù)增加。
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3、蒸發(fā)法處理垃圾滲濾液
垃圾滲濾液MVR蒸發(fā)處理工藝原理是“生化+膜+蒸發(fā)”,蒸發(fā)過程中水從滲濾液中沸出,污染物殘留在濃縮液中,所有重金屬和無機(jī)物以及大部分有機(jī)物的揮發(fā)性均比水弱,會保留在濃縮液中,部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機(jī)酸和氨等污染物會進(jìn)入蒸氣,最終存在于冷凝液中。該工藝會發(fā)生污染物的分離,但是容易出現(xiàn)結(jié)晶效果差,且形成濃縮倍數(shù)更高的母液。
蒸發(fā)法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率80-85%,會產(chǎn)生10-30%蒸發(fā)母液。在成本方面,運(yùn)維費(fèi)用極高,投資成本15-20萬元/噸水;在運(yùn)行維護(hù)方面,管理難度大,蒸發(fā)器易結(jié)垢、堵塞,清理難度大,電、蒸汽成本高,臭氣污染嚴(yán)重;在穩(wěn)定性方面,需經(jīng)常停產(chǎn)清洗,無法連續(xù)運(yùn)行,高溫環(huán)境腐蝕性強(qiáng),系統(tǒng)壽命較短。
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芬頓工藝處理垃圾滲濾液工藝原理是“生化+芬頓+BAF”,主要是利用其強(qiáng)氧化反應(yīng)原理提有機(jī)物的可生化性,使大部分有機(jī)污染物得到降解與礦化,但是由于來水水質(zhì)具有波動性,容易造成生化系統(tǒng)不穩(wěn)定,出水氨氮、總氮、色度不達(dá)標(biāo)。
芬頓法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率大于98%,無濃縮液產(chǎn)生;在成本方面,運(yùn)行費(fèi)用較高,投資成本6-8萬元/噸水;在運(yùn)維方面,管理難度大,藥劑投加量不可控,人員素質(zhì)要求較高,污泥產(chǎn)生量較大;在穩(wěn)定性方面,H2O2投加量過多或過少均影響后端生化系統(tǒng)穩(wěn)定性。
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綜上所述,以上4種方法處理垃圾滲濾液中,穩(wěn)定性方面,自電解耦合氧化法穩(wěn)定性最好;成本方面,芬頓法<自電解耦合氧化法<雙膜法<蒸發(fā)法;產(chǎn)水率方面自電解耦合氧化法、芬頓法均能做到全量化處理、無濃縮液回流;運(yùn)維方面自電解耦合氧化法最易于管理。
這幾年環(huán)保督察在每個(gè)省都能發(fā)現(xiàn)垃圾滲濾液處理能力不足、膜濃縮液回灌導(dǎo)致系統(tǒng)無法運(yùn)行的典型案例。《標(biāo)準(zhǔn)》中也規(guī)定處理滲濾液產(chǎn)生的濃縮液應(yīng)單獨(dú)處置,不得回灌填埋場或污水設(shè)施,因此是時(shí)候和膜處理系統(tǒng)說再見啦!
廣州桑尼環(huán)保科技有限公司是一家專業(yè)從事高難度廢水治理的高科技環(huán)保企業(yè),專注于高難度、難生化、有毒有害工業(yè)廢水處理材料和技術(shù)的研究,結(jié)合自主研發(fā)的催化自電解材料和高級催化氧化材料,推出自電解耦合氧化法全量化處理垃圾滲濾液,這將是一場全新的技術(shù)革新,歡迎各界同仁與我司進(jìn)行技術(shù)交流。
撰稿人:譚燕