生活垃圾渗滤液催化氧化处理技术
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1.6 垃圾渗滤液的常见处理工艺

目前,垃圾渗滤液的常见处理工艺主要有三大类,分别是生物处理+膜处理工艺、全膜吸附过滤处理工艺和低耗蒸发+离子交换处理工艺。

1.6.1 生物处理+膜处理工艺

(1)工艺流程

预处理—微生物处理—膜吸附过滤。

(2)典型工艺

中温厌氧系统+MBR+RO。

(3)工艺内容

垃圾渗滤液通过调节池流入到中温厌氧池,经大分子有机污染物降解后进入缺氧段MBR反应器中,与回流水混合进入好氧段MBR进行曝气,去除渗滤液中的TN,好氧池出水进入MBR分离器,将分离的污泥浓液回流至MBR缺氧段,MBR出水进入反渗透系统,渗滤液经反渗透处理后实现达标排放。中温厌氧+MBR+RO处理工艺如图1-1所示。

图1-1 中温厌氧+MBR+RO处理工艺

1.6.2 全膜吸附过滤处理工艺

(1)工艺流程

预处理—两级反渗透膜过滤。

(2)典型工艺

两级DTRO反渗透处理工艺。

(3)工艺内容

垃圾填埋场渗滤液原液经由调节池进入到高压泵后,通过循环高压泵进入到一级DTRO反渗透膜过滤,出水后进入到二级DTRO反渗透系统,经两级反渗透过滤后出水达标排放,循环进入到系统进行处理。一级浓液回灌垃圾填埋区进行集中处理,二级浓液回流到总进水口,系统总产水率在60%左右。两级DTRO处理工艺如图1-2所示。

图1-2 两级DTRO处理工艺

1.6.3 低耗蒸发+离子交换处理工艺

(1)工艺流程

预过滤—蒸汽压缩分离水—吸收气体氨。

(2)典型工艺

MVC蒸发+DI离子交换。

(3)工艺内容

填埋场垃圾渗滤液经调节池过滤器在线反冲过滤,除去渗滤液中的SS、纤维,提高去除效率,再经MVC压缩蒸发原理,将渗滤液中的污染物与水分离,实现水质净化效果。通过特种树脂去除蒸馏水中的氨,达到水质的全面达标排放。在MVC蒸发过程中排出挥发性气体氨,利用DI系统吸收渗滤液中剩余盐酸气体。MVC蒸发+DI离子交换工艺如图1-3所示。

图1-3 MVC蒸发+DI离子交换工艺

1.6.4 三类常见处理工艺的对比

目前,三种工艺在渗滤液处理中的应用较为广泛,在实际应用中有着各自的优点和不足。主要表现在以下几个方面。

(1)生物处理+膜深度处理工艺

该工艺原理为生化反应和物理处理工艺,由于生化系统运行过程中受到的影响因素较多,需要各单元之间密切协调配合,该工艺自控程度较高,技术风险较低,但对老龄渗滤液处理难度较大。因此,总体来看该工艺投资较低,主体设备多为国产,污染物总量能够达到很好的削减效果,管理较便捷。该工艺的不足之处在于出水率较低,增加了回灌的难度;生物处理效果不稳定,生物菌种需要培养、驯化,增加了运行成本;对老龄渗滤液的生化效果极差;不能长时间停运,需要连续运行。

(2)两级DTRO反渗透处理工艺

该工艺操作简便,能够间歇式运行,自动程度高,易于维护管理,膜产品类型多。其不足之处在于对渗滤液原水水质较为敏感,出水率容易受到SS、电导率以及温度等因素的影响;两级反渗透处理工艺中,前级预处理缺乏,容易导致反渗透膜堵塞,更换频率高,增加处理成本;出水率低(正常状态下为55%~70%),回灌难度大,增加运行成本。

(3)MVC蒸发+DI离子交换处理工艺

该工艺的优点在于受渗滤液的原始水质影响较小,出水率较高,通常可以达到90%,能够做到间歇式运行,自控程度较高,维护简单,浓液量较少。不足之处是蒸发工艺实际应用较为复杂,电耗等能耗较高,维护成本较高;设备材质要求较高,尤其是要具有较强的耐强酸、强碱腐蚀性;运行设备噪声较大;后期蒸发罐清洗频次较大,药剂成本高。

为了达到国家规定的排放标准,一般完整的垃圾渗滤液处理工艺应包括3个部分:预处理、主处理和深度处理。预处理常采用吹脱、混凝沉淀、化学沉淀等方法,主要去除垃圾渗滤液中的重金属离子、氨氮、色度或改善其可生化性。主处理应采用成本低、效率高的工艺,如生物法、化学氧化等联合工艺,目的是去除大部分有机物,并进一步降低氨氮等污染物含量。经过前2个阶段的处理后,某些污染物仍可能存在,所以深度处理是必需的,深度处理可采取光催化氧化、吸附、膜分离等方法。

由于垃圾渗滤液成分复杂,并且会随着时间、地点而变化,在实际工程中对垃圾渗滤液进行处理之前,首先需要详细测定垃圾渗滤液的成分并分析其特点,选择合适的处理技术。现阶段垃圾渗滤液的处理技术各有优缺点,因此,升级改造现有技术,开发新型的处理技术,加强不同技术之间的集成研究与开发(如光催化氧化技术和生化处理技术的集成,沉淀法和膜处理的集成),从整体上提高垃圾渗滤液的处理效率,降低投资及运行成本是今后垃圾渗滤液研究工作的重点。