垃圾焚燒電廠廢水處理技術(shù)分析

賴紅生

摘 要：隨著垃圾焚燒電廠的規(guī)范化建設(shè)和運營標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高，煙氣排放指標(biāo)的日益嚴(yán)苛，濕法脫酸工藝將被應(yīng)用在越來越多的垃圾焚燒電廠中用于煙氣凈化。目前國內(nèi)垃圾焚燒電廠大多采用“半干法+干法”煙氣凈化組合工藝，隨著煙氣排放控制指標(biāo)日益嚴(yán)苛，上海、廣州、深圳等一線城市的少數(shù)垃圾焚燒電廠在半干法的基礎(chǔ)上增設(shè)了濕法脫酸工藝單元，嚴(yán)控HCl和SO2等酸性氣體的排放濃度，已達歐美國家的煙氣排放控制水平。煙氣濕法脫酸，必然會產(chǎn)生具有高鹽、重金屬組成復(fù)雜多樣、懸浮物濃度高等特點的酸性廢水（后文稱洗煙廢水）。這類廢水可生化性差，采用傳統(tǒng)的生化處理工藝進行處理效果不佳，需選用物化法。

關(guān)鍵詞：垃圾;焚燒;電廠;廢水處理;分析

1導(dǎo)言

伴隨我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，生活垃圾產(chǎn)生量逐年激增。由于生活垃圾焚燒處理的無害化、減量化、資源化效果顯著，近年來，它在我國得到快速發(fā)展，逐步成為城市生活垃圾處理的新趨勢。但隨著公眾污染防范意識的不斷提高，垃圾焚燒發(fā)電廠址越來越遠離市區(qū)，市政設(shè)施缺乏，取水排水困難;《中華人民共和國環(huán)境保護法》《水污染防治行動計劃》（水十條）等法律法規(guī)的出臺，對水資源利用及污染防治也提出了更高的要求。生活垃圾焚燒發(fā)電廠各系統(tǒng)用水對水質(zhì)的要求區(qū)別很大，若能通過廠內(nèi)分類處理，分級使用，消耗內(nèi)部的廢排水，既能達到廢水零排放，又能節(jié)約用水量，可獲得“環(huán)境、社會、經(jīng)濟”多重效益。

2洗煙廢水處置方式

目前，針對垃圾焚燒電廠的洗煙廢水的處理方式主要有三種：一、電廠內(nèi)部消納：洗煙廢水水量不大時，可視水質(zhì)情況將其用于飛灰固化、爐渣冷卻、制漿等;二、達標(biāo)外排：部分具有污水排放口的電廠可通過傳統(tǒng)的化學(xué)混凝沉淀方法（俗稱三聯(lián)箱）去除廢水中的重金屬、懸浮物等污染物質(zhì)，達標(biāo)后排入污水管網(wǎng);三、資源化利用：通過化學(xué)混凝沉淀去除廢水中的重金屬、懸浮物等，而后采用膜法或蒸發(fā)技術(shù)對廢水進行深度處理，實現(xiàn)廢水的減量化和資源化。

3濕法脫酸廢水處理系統(tǒng)

3.1濕法脫酸廢水來源及水質(zhì)特點

煙氣處理采用“選擇性非催化還原法（SNCR）+半干法脫酸+煙道活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸+選擇性催化還原法（SCR）”處理工藝，濕法脫酸工藝設(shè)置在袋式除塵器后、SCR脫硝系統(tǒng)前，在洗滌塔內(nèi)噴射洗滌堿液（30%-40%氫氧化鈉溶液）去除煙氣中的HCl、SO2和HF等酸性氣體。洗滌液循環(huán)使用一段時間后，洗滌液鹽分增加，脫酸效果下降，腐蝕性也會加劇，需要排放部分洗滌液（稱為脫酸洗滌廢水）。

3.2污水處理工藝方案

脫酸洗滌廢水在冷卻器中冷卻后進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)一級提升泵進入一級反應(yīng)池。一級反應(yīng)池共分四個隔槽，在第一隔槽加入螯合劑并調(diào)節(jié)pH值，使廢水中的大多數(shù)重金屬離子形成難溶氫氧化物。第二隔槽加入CaCl2，第三隔槽加入混凝劑及燒堿，主要作用是使溶液中原有細小懸浮物得以凝聚沉積，同時Ca2+能與廢水中的F-反應(yīng)生成難溶的CaF2;與As絡(luò)合生成Ca3（AsO3）2、Ca3（AsO4）2等難溶物質(zhì);在第四隔槽加入助凝劑，進一步絮凝的廢水進入裝有攪拌器的一級沉淀池中，絮凝物沉積到底部，通過重力濃縮成污泥，經(jīng)污泥泵輸送至滲瀝液污泥處理站統(tǒng)一集中處理;上部為凈水，并且主要是通過溢流進入二級反應(yīng)池。

4垃圾滲濾液處理系統(tǒng)

4.1垃圾滲濾液的來源及水質(zhì)特點

垃圾滲濾液是垃圾焚燒電廠最難處理的廢水，主要來源于垃圾本身所含的水分及有機物經(jīng)氧化分解后的生成水。由于垃圾在電廠內(nèi)只做短暫貯存，有機物氧化分解程度低，滲濾液以垃圾本身所含水分為主。堆積的垃圾中經(jīng)過一系列的好氧、厭氧反應(yīng)過程，反應(yīng)中產(chǎn)生的滲濾液隨即從填埋場中流出，產(chǎn)生量與垃圾成分、菌種、溫度、pH值有關(guān)。其水質(zhì)特點主要有以下幾點：第一是有機污染物成分復(fù)雜多樣。生活垃圾成分來源復(fù)雜，滲濾液中包含的污染物繁多。研究表明，一般城市垃圾滲濾液包含70多種有機物，其中包括芳烴、烷烴、烯烴、酸脂類、醇酚類、酰胺類和酮醛類等物質(zhì)。另外還含有多種可疑致癌污染物。第二是水質(zhì)水量變化大。由于垃圾在焚燒廠駐倉時間一般一周左右，垃圾中的有機物只經(jīng)過短暫厭氧發(fā)酵、水解、酸化過程，所形成的脂肪酸無法進一步降解，導(dǎo)致滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變，COD濃度較高一般在40000mg/L～80000mg/L左右，BOD/COD大于0.4，可生化性較好，可用生化法處理。該項目中夏季進水水量為410m3/d，冬季進水水量為210m3/d。第三是重金屬離子與鹽分含量高。垃圾滲濾液中含有多種重金屬離子，如Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Mn、Fe、As、Hg等。重金屬離子抑制微生物的代謝活性，使微生物酶失活，另外重金屬離子在環(huán)境中難以降解，對環(huán)境的危害較大。第四是氨氮濃度高。垃圾焚燒廠的滲濾液70%～80%的總氮是以氨氮形式存在的。氨氮濃度一般在1000mg/L～2000mg/L左右，是城市污水?dāng)?shù)十倍甚至數(shù)百倍。當(dāng)氨氮（特別是游離氨）的濃度太高，微生物活性受到抑制，對生物處理的效果產(chǎn)生不利影響。

4.2垃圾滲濾液處理工藝

針對垃圾滲濾液有機物種類復(fù)雜、氨氮含量高等特點，研究采用“預(yù)處理+上流式厭氧生物反應(yīng)器（UASB）+膜生物反應(yīng)器（MBR）+反滲透（RO）+高級氧化”組合處理工藝處理垃圾滲濾液。滲瀝液經(jīng)收集管道收集，通過水力篩網(wǎng)去除較大的顆粒物后，送至污水綜合處理站中的初沉池。初沉池出水進入綜合調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié)，均衡水量、均化水質(zhì)和降溫。調(diào)節(jié)池還具有預(yù)發(fā)酵、預(yù)曝氣的功能，通過發(fā)酵作用降低部分進水有機物濃度。經(jīng)過均質(zhì)均量的廢水，通過厭氧反應(yīng)器供料泵送至高效厭氧反應(yīng)器，在厭氧反應(yīng)器中將高濃度有機廢水最終轉(zhuǎn)化為沼氣排放，廢水中絕大部分有機物被降解。

5結(jié)論

經(jīng)過均質(zhì)均量的廢水，通過厭氧反應(yīng)器供料泵送至高效厭氧反應(yīng)器，在厭氧反應(yīng)器中利用厭氧生物將高濃度有機廢水最終轉(zhuǎn)化為沼氣排放，廢水中絕大部分有機物被降解、硝化。厭氧出水經(jīng)袋式過濾器過濾后，通過布水系統(tǒng)進入膜生化反應(yīng)器MBR，去除可生化有機物。MBR由反硝化、硝化和超濾單元組成。生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥脫水后，送至焚燒廠進行焚燒，脫水上清液返回生化系統(tǒng)進行處理。垃圾焚燒處理在我國垃圾無害化處理領(lǐng)域占據(jù)越來越重要的地位，隨著國家環(huán)保督察和監(jiān)管不斷升級，污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，垃圾焚燒電廠廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理后回用，對電廠廢水進行分質(zhì)處理可以使廢水得以最大程度的資源化利用，實現(xiàn)廢水零排放，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

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