黃松宇
摘要:近年來,隨著生態(tài)文明建設的推進,垃圾焚燒項目日益增加,而對其滲瀝液的處理受到社會極大關注。本文主要探討當前國內(nèi)垃圾焚燒廠滲瀝液的處理技術。
關鍵詞:垃圾焚燒廠;滲瀝液;處理技術
當前,焚燒法是處理生產(chǎn)生活垃圾的重要方法,通常在焚燒前需要將垃圾倒入儲坑停留3-5d以便全面發(fā)酵熟化,以瀝出垃圾水分、提升燃值,以確保后續(xù)焚燒處理正常運行,所以會產(chǎn)生滲瀝液。而滲瀝液很有大量有機物、氨氮類污染物,且含一定毒性物質(zhì),如不得到及時有效處理,則會對焚燒廠周邊的地下水、地表水及土壤造成污染。為此,需要對此種滲瀝液進行處理,達到排放標準,以免出現(xiàn)“二次污染”。所以,必須重視滲瀝液處理技術的研究和應用。
一、回噴處理技術
回噴法處理技術適用于滲瀝液少、垃圾熱值大的焚燒廠,對熱值偏低、滲瀝液多的低垃圾不適用,要不然會導致焚燒爐爐溫過低,影響到焚燒效率。從研究報道看,回噴處理技術在發(fā)達國家較為常用,原因在于這些國家的生產(chǎn)生活垃圾很少有廚余物,整體熱值較高,滲瀝液少,通常將滲瀝液直接回噴至焚燒爐經(jīng)高溫氧化處理。比如:美國紐約某垃圾焚燒廠,其設計規(guī)格為1500t/d,滲瀝液最大量為4t/d,日常很少,一般先把滲瀝液集于儲存池內(nèi),在垃圾熱值高時,通過高壓泵把滲瀝液加壓再經(jīng)過濾器、回噴裝置噴進焚燒爐處理,在熱值低時停止回噴。據(jù)統(tǒng)計,對熱值大致為5115kJ、含水率48%的生產(chǎn)生活垃圾,滲瀝液理論最大回噴量是焚燒垃圾總量的3.20%。該處理技術不太適用于我國,原因在于大多數(shù)城市的生活垃圾含水率較高,會能產(chǎn)生較多的滲瀝液,垃圾整體熱值不高。
二、生化處理技術
(一)UASB厭氧處理法
對于再生垃圾而言,其滲瀝液中含有大量的有機污染物,且大多數(shù)是可生物降解的揮發(fā)性脂肪酸,UASB厭氧處理技術對此種滲瀝液有良好的處理效果,據(jù)報道,對于COD的去除率達到70%以上『3l。該處理技術的COD負荷能夠達到10kg/m3·d,且處理中不需耗能,所以在較大程度上能節(jié)約反應裝置的占地面積和運行消耗。
(二)SBR好氧處理法
SBR處理技術是基于時間控制,在獨立儲存池內(nèi)完成進水、攪拌、充氧曝氣、沉淀、排水等操作的序批式反應技術,具備較好的抗沖擊能力,能夠依照滲瀝液復雜、易變的特征靈活調(diào)節(jié)處理參數(shù),通常和厭氧處理技術結(jié)合應用,可有效提高脫氮除磷的效率和質(zhì)量。
(三)氨吹脫處理法
城市生活垃圾最為突出的特征就是高濃度氨氮,通常每升滲瀝液含有幾十乃至數(shù)千mg的氨氮。因高濃度氨氮對于生物處理有較大的抑制性,同時會導致滲瀝液內(nèi)的ρ(C)/ρ(N)失衡,很難實現(xiàn)生物技術脫氮,進而造成處理后的滲瀝液無法得到排放排放。所以,對于氨氮含量較高的滲瀝液,通常是先進行氨吹脫,再實施生物處理。
現(xiàn)階段,氨吹脫處理方法主要有曝氣池、吹脫塔等方式,在我國較為常用。其中,曝氣池方式因氣液接觸面小,整體吹脫效率不高,不太適用于含氨氮高的滲瀝液處理,吹脫塔的氨氮去除率雖然較高,但成本較高,且對于脫氨產(chǎn)生的尾氣很難治理。比如:深圳某垃圾焚燒廠項目,氨吹脫相關設施和技術建設投資占項目總投資近30%,日常運行成本占到滲瀝液總處理成本的近70%。原因就是在實際運行中,吹脫需要將滲瀝液pH值調(diào)到10-12,在完成吹脫處理后為保證生化處理需要,又要把pH調(diào)回到中性,所以在實際應用中需加入較大量的酸堿來調(diào)節(jié)pH,此外為增大氣液接觸面,通常還需配置較大功率風機持續(xù)提供必要風量,這都使得處理成本增加。
三、光催化處理技術
光催化處理技術是近年來出現(xiàn)的新型污水處理技術。其原理就是在紫外光照射之下有些半導體的階帶電子能夠被激發(fā)至導帶,進而產(chǎn)生有著很強反應活性電子一空穴對,在其移至半導體的表層后,再在氧化劑參與下完成氧化還原反應,達到降解污染物的目的。國內(nèi)有學者,在深度處理焚燒廠垃圾滲瀝液中應用應用ZnO/TiO2半導體催化劑,處理后的水質(zhì)能夠達到規(guī)定的排放標準。近年來,多相光催化技術在污水治理中應用開來,處理效果顯著,用其深度處理垃圾焚燒廠滲瀝液可有效提升水質(zhì)。
四、MBR處理技術
近年來,隨著科學技術的發(fā)展,諸多新型技術應用到垃圾焚燒廠的滲瀝液處理中,整體上取得良好發(fā)展。其中,發(fā)展最為成熟,當前應用空間最大的一項技術就是膜技術,主要包括超濾、納濾及反滲透等技術。如今,微濾、超濾和好氧處理技術結(jié)合使用,形成了膜生化反應技術(MBR)。這項技術是生化反應技術和膜分離技術結(jié)合的穩(wěn)定、高效污水處理系統(tǒng),通過膜分離(一般是超濾)代替以往的生化處理技術的二沉池。相較于傳統(tǒng)活性污泥處理技術,該技術去除有機物效率高,原因在于傳統(tǒng)活性污泥處理技術中,會受到二沉池對污泥沉降特性的影響,在生物處理到一定程度時,再要提升去除率有難度,通常增加水力停留時間也僅僅提升很低的去除率。而應用膜生物反應技術,分離效率高,生化反應裝置內(nèi)的微生物濃度可提升10-25g/L1,遠高于常規(guī)方法,可在更短的水力停留時間內(nèi)取得更優(yōu)的處理效果,大幅提升了生化反應效率,所以,在提升工藝處理效率和水質(zhì)上有巨大優(yōu)勢。
總之,不同滲瀝液處理技術具有其適用性和優(yōu)缺點,在選用時需根據(jù)垃圾焚燒廠的生產(chǎn)實際及其處理技術特點、滲瀝液特性,并結(jié)合所在地的社會經(jīng)濟水平,開展現(xiàn)場實驗,以確定最為合適的技術方法。此外,在制定滲瀝液處理方案及選購技術設備時,須根據(jù)項目實際,全面考慮經(jīng)濟性、安全性、效率性。