垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的成分復雜,滲濾液中含有低分子量的脂肪酸類(lèi)、腐殖質(zhì)類(lèi)高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類(lèi)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(lèi)繁多,因此其總量巨大。經(jīng)鑒定,垃圾滲濾液中有93種有機化合物,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(chǎng)滲濾液的重要水質(zhì)特征之一,也是導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(huì )更高,滲濾液的色度可高達2000倍~4000倍,并伴有極重的腐敗臭味。微生物營(yíng)養元素比例失衡,垃圾滲濾液中有機物和氨氮含量太高,但含磷量一般較低。COD高達幾萬(wàn),BOD也達到幾千,但是隨著(zhù)填埋時(shí)間的延長(cháng),BOD/COD值甚至低于0.1,說(shuō)明穩定期和老齡滲濾液的可生化性較差。
現行生活垃圾填埋場(chǎng)污染物控制標準(GB16889-2008)已經(jīng)發(fā)布實(shí)施十余年,隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),生活垃圾填埋場(chǎng)的建設速度也大大增加,生活垃圾填埋場(chǎng)的環(huán)境無(wú)害化運行成為環(huán)境監管的重點(diǎn)工作。2022年2月28日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布關(guān)于公開(kāi)征求國家標準《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標準(征求意見(jiàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標準》)意見(jiàn)的通知,這是垃圾填埋場(chǎng)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污水處理廠(chǎng)和工業(yè)污水處理廠(chǎng)協(xié)同處理,還有就是關(guān)于滲濾液濃縮液的排污規定“9.3.2處理滲濾液產(chǎn)生的濃縮液應單獨處置,不得回灌填埋場(chǎng)或污水設施”。
今天跟大家詳細解讀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前環(huán)保趨勢并且更節約處理成本呢?
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處理+微生物處理+催化氧化深度處理”,預處理工藝將重金屬和有毒有機物降解分離,提高可生化性和生化效率;生化處理工藝利用微生物低成本降解污染物;生化出水殘留污染物再經(jīng)過(guò)深度處理工藝降解,最終達標排放。
自電解耦合氧化法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率大于98%,無(wú)濃縮液產(chǎn)生;在成本方面,運行費用適中,投資成本6-10萬(wàn)元/噸水;在運維方面,管理難度小,藥劑用量小,污泥產(chǎn)生量較少,系統操作簡(jiǎn)易;在穩定性方面,抗沖擊負荷強,工藝及生化系統高效穩定,確保出水水質(zhì)穩定達標,設備壽命10年以上。
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2、雙膜法處理垃圾滲濾液
這是當前主流的“生化處理+膜深度處理”組合工藝,通過(guò)生化(通常為MBR)工藝去除部分的氨氮和有機物,再通過(guò)膜進(jìn)行過(guò)濾,NF+RO雙膜法只是發(fā)生有害物質(zhì)的分離和轉移,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(huì )產(chǎn)生25-40%的濃縮液;在成本方面,投資和運營(yíng)成本高,投資成本8-10萬(wàn)元/噸水;在運行維護方面,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;在穩定性方面,出水水質(zhì)較穩定,但產(chǎn)水率持續快速下降,濃縮液產(chǎn)生量持續增加。
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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(guò)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(wú)機物以及大部分有機物的揮發(fā)性均比水弱,會(huì )保留在濃縮液中,部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機酸和氨等污染物會(huì )進(jìn)入蒸氣,最終存在于冷凝液中。該工藝會(huì )發(fā)生污染物的分離,但是容易出現結晶效果差,且形成濃縮倍數更高的母液。
蒸發(fā)法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率80-85%,會(huì )產(chǎn)生10-30%蒸發(fā)母液。在成本方面,運維費用極高,投資成本15-20萬(wàn)元/噸水;在運行維護方面,管理難度大,蒸發(fā)器易結垢、堵塞,清理難度大,電、蒸汽成本高,臭氣污染嚴重;在穩定性方面,需經(jīng)常停產(chǎn)清洗,無(wú)法連續運行,高溫環(huán)境腐蝕性強,系統壽命較短。
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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”,主要是利用其強氧化反應原理提有機物的可生化性,使大部分有機污染物得到降解與礦化,但是由于來(lái)水水質(zhì)具有波動(dòng)性,容易造成生化系統不穩定,出水氨氮、總氮、色度不達標。
芬頓法處理垃圾滲濾液產(chǎn)水率大于98%,無(wú)濃縮液產(chǎn)生;在成本方面,運行費用較高,投資成本6-8萬(wàn)元/噸水;在運維方面,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;在穩定性方面,H2O2投加量過(guò)多或過(guò)少均影響后端生化系統穩定性。
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綜上所述,以上4種方法處理垃圾滲濾液中,穩定性方面,自電解耦合氧化法穩定性最好;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(wú)濃縮液回流;運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)現垃圾滲濾液處理能力不足、膜濃縮液回灌導致系統無(wú)法運行的典型案例。《標準》中也規定處理滲濾液產(chǎn)生的濃縮液應單獨處置,不得回灌填埋場(chǎng)或污水設施,因此是時(shí)候和膜處理系統說(shuō)再見(jiàn)啦!
廣州桑尼環(huán)??萍加邢薰臼且患覍?zhuān)業(yè)從事高難度廢水治理的高科技環(huán)保企業(yè),專(zhuān)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(chǎng)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