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垃圾渗滤液处理
发布时间:2021-02-05 14:53:30


详细介绍


垃圾渗滤液处理常用的浓缩液处理工艺

浓缩液中的主要成分是:甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、2,2,6,6-四甲基-4-4戊酮、三甲基磷酸、2,4-二甲基-苯甲醛、2,4-二(1,1-二甲基乙基)苯酚、三(2-氯乙基)磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯、3,5-二叔丁基-4-羥苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、十八硫二烯酸、以及少量的十八烷到二十五烷之间的正烷烃(其色谱面积占总面积的1%左右)等。从这些有机物的特点来看,基本不能作为营养源参与生物反应。

常用的浓缩液处理工艺有回灌、蒸发、离子交换或活性炭交换、回喷焚烧、高级氧化等。

(1)浓缩液回灌工艺

回灌工艺是指将膜深度处理产生的浓缩液回运到垃圾填埋场进行垃圾堆体的渗流处理。从1986年开始,浓缩液回灌就作为反渗透法处理垃圾渗滤液的一个有机组成部分而被广泛采用。从垃圾场接纳的物质来看,填埋场可以分为无机填埋场和有机填埋场。无机填埋场指以焚烧灰、堆肥渣、建筑垃圾等无机物为主的填埋场,有机填埋场指以生活垃圾为主的填埋场,可以进一步分为好氧型、准好气型和厌氧型。无机垃圾场的渗沥液是不能回灌的,目前所有回灌的结论来自于对有机垃圾场的研究,填埋场内部是否存在有氧环境,决定着有机物分解的速度和途径,但有一点是共同的,就是回灌后有机物都会消纳分解,重金属和盐类会形成沉淀,同时加速垃圾场的迅速沉降等。随着时间的推移,底层的生活垃圾被矿化,形成多孔的生物滤床,可以实现对渗沥液中污染物质的吸附、截留、分解和再吸附的过程。

垃圾填埋场是一个用垃圾作为填料的生物反应器,垃圾表面有很多菌胶团,吸附降解水中的有机物。垃圾分解过程是一个非常复杂的生物、化学和物理过程,其一部分中间产物形成填埋气排出垃圾场,另一部分被渗入的雨水冲刷、溶解,经过收集系统排出,产生了渗滤液。渗滤液回灌是让已经流出的中间产物再回到其生物反应的过程中,继续参与生物降解。因此,回灌处理从本质上讲是延续了填埋场的降解过程,不会对垃圾填埋场产生明显不利的影响。但随着回灌时间的延长,经过长期循环可能导致渗滤液中污染物浓度的升高,不利于反渗透系统的正常运行。

(2)浓缩液蒸发处理工艺

浓缩液的蒸发处理,解决了浓缩液无限回流带来的弊端。蒸发处理技术利用高效自动控制蒸发能源全回收装置对渗沥液进行处理。蒸发是利用高效蒸发能源全回收装置,将垃圾渗滤液中的水分及氨与其它物质分离,蒸馏水经离子交换树脂将蒸馏水中的氨氮截流使出水水质达到国家标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排放标准,树脂上的氨氮经再生置换到再生废液,废液经结晶形成氯化铵产品,而蒸发产出的少量浓缩液回喷填埋场,出水回用于场区生产或附近需要的锅炉用水,实现污染零排放。

目前蒸发工艺存在的主要问题是运行费用高和蒸发器发生严重的腐蚀问题;理论计算蒸发处理的费用在150元/吨,实际远远高于这个值,根据目前国内几个使用浓缩液蒸发处理工艺的渗滤液处理厂的实际运行情况,一般成本在200-800元/吨,而且蒸发器遭受的酸腐蚀和液相中的盐腐蚀相当严重,造成设备投资和维护费用大,运行时设备故障率也较为频繁,设施无法稳定持续运转。

(3)离子交换或活性炭吸附处理工艺

根据渗滤液浓缩液中的有机物胶体的电性,选用阴离子交换树脂可以把绝大多数有机物转移到离子交换树脂上,根据有机物的粒子尺寸不同,在树脂表面上发生了两种不同的过程:交换和类似分子筛的吸附。选用离子交换树脂交换有机物跟选用离子交换树脂在高浓度有机物种交换无机盐性质不同,前者的工作交换容量会随着处理量的增大逐渐降低趋势非常明显,而后者要小的多。活性炭吸附饱和后,必须要通过再生才能循环使用,而活性炭的再生成本很高,最终导致了渗滤液处理成本的升高。离子交换树脂能对浓缩液中的有机物起到富集作用,但再生后的再生废液中的有机物如何处理以及浓缩液中的重金属处理又是离子交换工艺急需解决的难题。

(4)浓缩液回喷焚烧工艺

由于现在国内很多填埋场和垃圾焚烧设施是比邻而建,浓缩液回喷焚烧技术也开始得到发展。该工艺将反渗透产生的浓缩液经过预处理工艺后回喷至焚烧厂焚烧炉进料口焚烧。回喷焚烧工艺运行简单,前期投资也较少,浓缩液的回喷处理工艺是基于垃圾渗滤液的焚烧处理原理。有资料称经过计算,对于热值为1223kcal/kg,含水率为48%的城市生活垃圾,理论上渗滤液最大回喷量为垃圾焚烧量的3.19%.如果浓缩液产生量较大情况,是无法正常采用该工艺进行处理。而且和浓缩液蒸发处理工艺一样焚烧炉同样会遭受的酸腐蚀和液相中的盐的腐蚀,运行时设备故障率也较为频繁,设施无法稳定持续运转。

(5)高级氧化处理工艺

对于某些可生物降解性差的渗沥液,生物处理往往难于进行。而采用物化工艺处理则运行成本过高,并且有时会产生难于处理的残余物。目前,高级氧化技术(AOP),如:臭氧、H2O2/UV、Cl2/UV等对于那些难以生物降解或对生物有毒有害作用的物质的处理,显示出了它独特的优势。AOP通过化学氧化产生羟基自由基(.OH),氧化垃圾渗沥液中的烃基、酮、醛官能团,使芳香环裂开、双键加成和矿化等。主要有以下几种:①臭氧氧化技术;②Fenton试剂氧化法;③光催化氧化法;④电子辐射处理法;⑤活性炭-H2O2催化氧化法。

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