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2021-05-18 08:21:09
聚焦垃圾渗滤液治理难题,春晖环保交出了自己答卷








 












        垃圾渗滤液作为一种成分复杂的高浓度有机废水,一直以来都是废水处理领域的世界性难题。在近几年的环保督查及“回头看”行动中,垃圾填埋场渗滤液处理问题被屡次提及;截至本文发稿时,中央环保督查第二轮第三批通报的典型案例中,已有3个省份6个地区的生活垃圾填埋场存在渗漏液处理不当的问题。

       由于垃圾填埋场的渗滤液处理系统运转不正常,处理能力不足、排放水质超标、二次污染严重、渗滤液存量大等问题已经过成为某些垃圾填埋场的“老大难”,甚至出现了部分垃圾填埋场将渗滤液私自外运偷排的现象。

 

 









                    





中央环保督查通报的垃圾渗滤液处理问题











垃圾渗滤液治理难点





       垃圾渗滤液是指生活垃圾在填埋过程中由于生物发酵、雨水冲刷、地表水和地下水浸泡而产生的一种含重金属、有毒有害、高COD、高氨氮的有机废水。





                                                            





渗滤液水样







       垃圾渗滤液水质成分复杂、含有多种污染物,COD、BOD5浓度高,氨氮含量高,重金属含量大,色度高且恶臭,微生物营养元素比例失衡并且水质水量变化大。随着垃圾填埋年数的不断上升,填埋场也逐步进入“老龄期”、“封场期”,而垃圾渗滤液也会逐渐“变老”。老龄期渗滤液pH值偏碱,COD、BOD5浓度及BOD5/COD值较低,氨氮浓度相对较高,C/N比失调,说明其可生化性能较差,进一步加大了处理难度。





 

 






 


 







       而我国现行的垃圾渗滤液排放标准(《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008)堪称“全球最严”,不仅严于大部分发达国家的同类标准,也严于国内化工、医药等其他行业废水排放标准。并且,不少发达国家的渗滤液可在处理到一定程度后进入污水处理厂,但GB16889-2008要求垃圾填埋场必须自行处理,不能送往污水处理厂。 

       为了满足排放标准,膜分离技术登上了垃圾渗滤液处理的舞台。目前常规的垃圾渗滤液处理工艺多采用“两级硝化-反硝化-膜法”,渗滤液经过生化处理后再通过物理膜过滤的方式净化,还有一些县级单位仍采用无生化段的“两级DTRO”工艺。

       膜分离技术因其处理效率高、出水水质好等优点,一度被行业寄予厚望,并希望能够进一步提升处理效果、降低运行费用。但是经过多年的发展及应用,大家都意识到上述工艺存在着一些难以回避的问题,例如:硝化过程需要耗费大量的能源供氧,反硝化过程也需要投加大量的碳源;膜法运行电费较高,膜组件易堵塞产水率会受到膜污染的影响;出水全指标达标困难,尤其“总氮”这个指标;其中最为突出的就是“膜浓缩液”(膜过滤后的残余液)难以处理。

       针对膜浓缩液的处理,大多数填埋场的做法是将膜浓缩液回灌至填埋区或者调节池,但是长期的回灌会导致新鲜渗滤液的盐分、腐殖质等污染物“滚雪球”式的越积越高,这些渗滤液进入生化系统后会抑制生化系统(硝化-反硝化)活性污泥的活性,使其丧失了对污染物的分解作用;进而导致末端的膜处理系统更容易被污染,使用寿命和处理能力大打折扣。

       由于上述问题的不断加剧,垃圾渗滤液“全量化”处理技术已经成为了行业关注的焦点和研究的热点。高倍率浓缩、蒸发处理技术、多效催化氧化、高级氧化、电催化等工艺纷纷被用于全量化处理的研究及试验当中。但是其中有些工艺路线仍然沿用了传统的“两级硝化-反硝化-膜法”工艺,然后通过着力于针对浓缩液进行“减量、无害化”处理,以此达到全量化的目的。这就不可避免的会导致设备投资不菲、运行费用高昂,实际运转当中与行业期望的“简单可靠、经济高效”仍有一定的差距。










春晖环保垃圾渗滤液治理技术






       我司在吸收消化国内外渗滤液先进处理技术的同时,经过8年的潜心研究,结合自有专利技术,开发出一套完整的垃圾渗滤液“非膜法”全量化处理技术。

       春晖环保“非膜法”全量化处理系统,核心工艺为“短程硝化+厌氧氨氧化+脱碳系统+Fenton氧化+BAF”,其最大亮点是将短程硝化和厌氧氨氧化技术成功运用于了渗滤液处理领域。

      该工艺与传统的“两级硝化+反硝化+膜法”工艺相比,其生化段由于采用了“短程硝化+厌氧氨氧化”处理工艺,不但可以有效去除废水中的“氨氮及总氮”污染物,并且节约了大量的运行费用。

      厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术,俗称“红菌”技术,是目前已知最经济的生物脱氮技术。厌氧氨氧化是在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌(AAOB菌)利用亚硝酸盐为电子受体,将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。





                                       

 





       通俗来说,厌氧氨氧化技术相当于“抄了近道”,在厌氧条件下将“总氮”这个污染物从氨氮及亚氮的形式直接转化成氮气,所以节省了近60%的运行能耗及100%的反硝化反应所需碳源;并且总氮去除效率可达90%以上。





 

                                                                   





氮循环示意图

       由于生化处理运行费用较低,为深度处理工段采用运行成本较高的Fenton氧化提供了条件。通过Fenton氧化不仅可以降解渗滤液中的难生化有机物,还可以降低废水的毒性,显著提高其可生化性。深度处理工段无膜浓液产生,无膜浓缩液回灌填埋区,无膜污染和产水率下降等难题,渗滤液中的污染物得到了有效的分解,从而实现渗滤液全量化处理。









工程案例





       我司的“短程硝化+厌氧氨氧化+脱碳系统+Fenton氧化+BAF”工艺已成功运用于上思县昌盛生活垃圾卫生填埋场调节池渗滤液应急处理项目中。该项目建设工期紧迫、技术难度大,是国内屈指可数的将厌氧氨氧化技术运用于渗滤液处理的工程案例之一。从项目建设之初就受到了各级主管部门的高度关注和监督管理,项目成功产水之后,也迎接了包括区住建厅城镇生活垃圾处理设施专题调研组、防城港市及上思县各级部门的多次现场监督检查,同时也获得了其他业主单位、环保同行及媒体的广泛关注。目前,该系统出水水质、处理水量完全满足设计要求,处理效果远超预期;并在本次中央环保督查的“大考”中经受住了严格的考验,获得了督导组专家们的肯定。






                             



 




 





                              

(部分图片来自防城港市新闻网)












 







 

 


结语

       如今,人民生活水平不断提高,我国生活垃圾产量逐年增加,垃圾渗滤液的处理也受到越来越多的重视。今年是“十四五”规划的开局之年,国家相关部门对下一阶段的城镇生活垃圾分类和处理设施发展做出了指导,并提出需强化设施二次环保污染防止能力的建设和完善垃圾渗滤液处理设施。今年两会上,“碳达峰、碳中和”被首次写入政府工作报告,节能减排、向低碳经济转型成为了热门话题。




       在上述背景下,如何确保垃圾渗滤液能够得到妥善治理,避免对环境造成污染,同时解决饱受诟病的高耗能、高运行费用、膜浓缩液难以处理等问题已经迫在眉睫。厌氧氨氧化技术在垃圾渗滤液处理领域的成功运用,为破除这一困境提供了一条重要的解决途径,我司也将依托自身的技术优势为广大业主交出一份满意的答卷。












 








 


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