垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用

陳玉其

摘要：指出了隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種環(huán)境污染不斷加重。特別是城市化進程的不斷加速，導(dǎo)致城市人口迅速擴增，城市生活垃圾成倍增長，為減少生活垃圾對環(huán)境帶來的污染，通常利用堆肥、焚燒、綜合利用和填埋等方式對其進行處理，但在各種處理過程中都會不可避免地產(chǎn)生垃圾滲濾液。因此，研究和探討垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理和回收對策具有非常重要的現(xiàn)實意義。為此，分析了垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的特點，提出了幾點處理及回收的有效措施，以期能為我國垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠；垃圾滲濾液；處理；回收利用

中圖分類號：X703

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0047-02

1 引言

近年來，隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，城市人口越來越多，而土地資源相對短缺，能夠用于生活垃圾填埋的場所越來越少，按照城市生活垃圾處理減量化、無害化和資源化的原則，利用垃圾焚燒發(fā)電成為了城市垃圾處理的一條重要出路。但在垃圾焚燒發(fā)電前期存儲過程中不可避免地產(chǎn)生垃圾滲濾液，因此探索垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理和回收利用方法具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的特點

2.1 水質(zhì)特點

生活垃圾進入焚燒爐前需在垃圾貯坑內(nèi)需堆酵3～7 d，以使垃圾熟化并瀝除水分，提高垃圾熱值，此過程中會產(chǎn)生大量垃圾滲濾液。垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾貯坑一般建在室內(nèi)，且垃圾滲濾液是由生活垃圾在短短數(shù)天內(nèi)堆酵形成的，故滲濾液主要為垃圾本身的水分、垃圾中易降解成分短期發(fā)酵形成的水分、垃圾溶出的污染物及隨水流出的細(xì)小懸浮物。在我國，大部分生活垃圾熱值低、水分大，垃圾滲濾液中各種污染物含量多，危害程度大。具體地說，垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液水質(zhì)呈現(xiàn)以下特性：①成分復(fù)雜，有機污染物濃度高，COD和BOD5濃度為20000～60000 mg/L。②氨氮含量高。垃圾焚燒電廠滲濾液中的含氮化合物含有大量有機氮，經(jīng)過厭氧生物降解，有機氮可發(fā)生氨化作用而轉(zhuǎn)化為無機態(tài)的氨氮。③鹽分高。垃圾焚燒電廠滲濾液中鹽分濃度很高，其中氯離子濃度達(dá)到數(shù)千mg/L，高濃度的氯離子會對微生物活性產(chǎn)生抑制作用，再加上氯離子又是一種滲透力極強的腐蝕介質(zhì)，需要對處理設(shè)施進行防腐處理；垃圾滲濾液中Fe、Ca的含量也很高，尤其是Ca2+的大量存在，會導(dǎo)致管道、處理設(shè)施嚴(yán)重結(jié)垢，并且還會在污泥中積累，影響污泥活性。④微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)，滲濾液中TP含量較低。⑤懸浮物含量很高，滲濾液呈黃褐色或者灰褐色，有強烈惡臭味。

2.2 水量特點

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在垃圾焚燒發(fā)電廠中，垃圾滲濾液可以占到進場垃圾量的10%～28%。滲濾液水量和進場垃圾前處理有著非常密切的關(guān)系。在進場前，壓縮處理比較徹底的垃圾含水率較低，壓縮處理一般的垃圾含水率就比較高。與此同時，受氣候、季節(jié)、溫度等因素的影響，垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液水量變化較為明顯。通常情況下，雨季是垃圾滲濾液產(chǎn)生的高峰期，而旱季的滲濾液產(chǎn)生量比較少。

3 垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理

通過對垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的處理可達(dá)到以下目標(biāo)：一是使垃圾滲濾液的水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的國標(biāo)一級排放標(biāo)準(zhǔn)，避免滲濾液對環(huán)境造成污染；二是利用產(chǎn)生的甲烷氣體進行發(fā)電，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用；三是對垃圾滲濾液進行深度處理之后，用于渣池、配置石灰乳。處理流程如下。

3.1 預(yù)處理

預(yù)處理一般采用物化處理技術(shù)去除滲濾液中部分有機污染物、氨氮和固體懸浮物濃度，以降低對生物的抑制作用。目前常用的預(yù)處理方法主要包括混凝和氨吹脫。

3.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理系統(tǒng)主要使用中溫兩級上流式厭氧反應(yīng)器。兩級上流式厭氧反應(yīng)器的第一級主要用于液化和水解固態(tài)有機物，以稀釋和緩沖負(fù)荷沖擊，同時對難以降解的固態(tài)物質(zhì)進行有效截留；第二級主要是保持厭氧條件，有效降解有機物，生成含甲烷濃度較高的消化氣。經(jīng)厭氧生物系統(tǒng)生成的甲烷氣體可以進行燃燒處理。

3.3 好氧生物處理

好氧生物法不僅可以有效降解有機污染物，還可以通過硝化作用去除氨氮，主要有活性污泥法、生物膜法和新型的膜生物反應(yīng)器（MBR）等。其中MBR通過膜的高效截留作用，可以使微生物完全被截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，也使反應(yīng)器水力停留時間（HRT）和污泥齡實現(xiàn)完全分離。因此，MBR污泥濃度高，抗沖擊負(fù)荷能力強，較長的污泥齡有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的生長繁殖，為硝化提供良好的條件。目前，MBR已得到越來越多的應(yīng)用，可以替代傳統(tǒng)的活性污泥法對城市生活垃圾焚燒廠滲濾液進行處理。

3.4 深度處理

深度處理系統(tǒng)由臭氧氧化系統(tǒng)和膜處理系統(tǒng)組成，其中，膜處理系統(tǒng)又由超濾和納濾組合而成，能夠徹底分離水中的污染物，滲濾液經(jīng)過處理之后能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的國標(biāo)一級標(biāo)準(zhǔn)。臭氧氧化系統(tǒng)由兩路組成，一路是應(yīng)急系統(tǒng)，可對膜處理后的排水加以進一步處理，以確保滲濾液處理后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；另一路是處理納濾濃液，通過把納濾濃液高級氧化后再次返回系統(tǒng)進行處理，以最大限度地控制污染指標(biāo)，盡可能地減少滲濾液污染物給環(huán)境帶來的危害。

3.5 污泥處理

污泥處理系統(tǒng)由污泥脫水機、污泥濃縮池和相應(yīng)的加藥設(shè)施等組成，主要用于對滲濾液處理系統(tǒng)中生成的污泥實行減量化處理。污泥壓干將其含水量降低到70%以下后可以在垃圾焚燒電廠焚燒爐里焚燒處理。

4 垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液的回用

在我國，滲濾液經(jīng)過處理后可以用于廠區(qū)保潔、沖洗垃圾運輸車及生產(chǎn)（如配置石灰乳、渣池）。由于垃圾滲濾液納濾濃水鹽分高且含有大量大分子有機物，生化性較差，直接重新進入系統(tǒng)可能會影響系統(tǒng)生化性能。故爐內(nèi)回噴和生產(chǎn)處理（如配置石灰乳）成了垃圾滲濾液納濾濃水主要的處理途徑。其中，爐內(nèi)回噴可降低爐內(nèi)溫度，所以要限制回噴量?；赜糜谠?、配置石灰乳等工藝時，能處理的納濾濃液量較小。所以，在垃圾滲濾液處理生產(chǎn)過程中，要盡量提高納濾產(chǎn)水率，降低濃水產(chǎn)生量，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

城市垃圾一般通過垃圾運輸車從中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運至垃圾焚燒電廠，垃圾運輸車在垃圾焚燒電廠卸下垃圾出廠前通常需要進行清洗，以避免對城市道路造成污染。垃圾車清洗對水質(zhì)要求不高，用滲濾液最終排放水清洗車輛是廢水回用的理想方法。

利用先進的處理工藝（如反滲透工藝），對滲濾液進行有效處理可使其達(dá)到冷卻循環(huán)水補水的要求。垃圾焚燒發(fā)電廠每天都需要大量的循環(huán)水補充量，一般不低于1.5×106 m³/d，如果將經(jīng)過處理以后的滲濾液最終清液作為循環(huán)冷卻補充水，就能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的零排放。垃圾焚燒電廠垃圾滲濾液生化后，反滲透工藝的清液可以作為鍋爐冷卻循環(huán)補充水，濃液通過爐內(nèi)回噴和配置石灰乳消耗掉，最終實現(xiàn)廢水的零排放。

垃圾滲濾液經(jīng)處理以后，可靈活回用于垃圾滲濾液車輛沖洗、爐內(nèi)回噴、配置石灰乳、循環(huán)冷卻用水等各個方面。

5 結(jié)語

垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液是一種具有高污染的特殊廢水，對其處理所需的運行成本和投資要比一般的工業(yè)廢水和城市污水高出許多。目前垃圾焚燒發(fā)電廠主要通過預(yù)處理、生物處理以及深度處理等工藝，對滲濾液實施有效處理，使其達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，要運用科學(xué)合理的組合工藝，在減少滲濾液對環(huán)境污染的同時，實現(xiàn)對可回用水和甲烷資源的循環(huán)利用，在垃圾發(fā)電項目中貫徹循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展理念，使之獲取更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

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