垃圾焚燒廠滲濾液處理技術(shù)探討

水處理網(wǎng)訊:摘要：文章介紹生活垃圾焚燒廠目前國內(nèi)、國外主要處理工藝，并對(duì)目前焚燒廠滲濾液“零排放”處理的問題進(jìn)行了綜述。通過對(duì)處理工藝的分析比較，指出合理的處理工藝。

用焚燒方式處理垃圾在近20年得到了迅速發(fā)展，在許多發(fā)達(dá)國家產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。焚燒垃圾以實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾的減量化、無害化和資源化為目的，是我國城市生活垃圾的重要方向。垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的廢水主要是垃圾滲濾液，該廢水主要來自垃圾坑，是垃圾發(fā)酵腐爛后由垃圾內(nèi)水分排出造成的，含有較多難降解有機(jī)物，如果處理不當(dāng)，將嚴(yán)重污染周圍環(huán)境。由于垃圾焚燒發(fā)電廠的滲濾液的高負(fù)荷和復(fù)雜性，對(duì)處理工藝提出了特殊的要求[1]。

01 國內(nèi)外垃圾滲濾液處理研究應(yīng)用現(xiàn)狀

垃圾焚燒廠的滲濾液是一種難處理的高濃度有機(jī)廢水。滲濾液顏色一般為黑褐色、強(qiáng)惡臭、粘稠狀的液體[2]。滲濾液中有機(jī)物的種類較多，成分復(fù)雜，毒性大；有機(jī)濃度高且變化范圍大；可生化性能較好；氨氮含量高；pH值較低，懸浮物含量比較高；鹽分含量高，氯離子濃度高達(dá)數(shù)千mg/L；含有多種重金屬；水質(zhì)、水量變化大等。

1.1 國外垃圾滲濾液處理主流技術(shù)

由于歐美國家等地區(qū)和我國的生活方式存在著巨大差異。其垃圾成分和我國存在明顯不同，其垃圾的含水率較低，污染成分較為簡單，且污染物濃度低，因此垃圾處理方法也與我國存在著差異。北美發(fā)達(dá)國家的城市生活垃圾一般進(jìn)行填埋。其垃圾分類推廣較好，在分選后成分較單一。而填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液廢水一般直接回灌。歐洲發(fā)達(dá)國家采用焚燒處理，垃圾滲濾波的處理方式采用組合工藝，多應(yīng)用好氧生物法與膜技術(shù)的組合。亞洲多數(shù)城市垃圾均以焚燒為主，其中日本和韓國垃圾分類政策推行較好。滲濾液污染物濃度較低．處理采用組合工藝為主?，F(xiàn)國外多數(shù)處理工藝有：

1.1.1 好氧MBR-納濾NF技術(shù)

好氧MBR與納濾NF組合工藝為德國的主流處理技術(shù)。該技術(shù)利用MBR來去除COD和廢水中的氨氮，使出水水質(zhì)達(dá)到處理效果。

1.1.2 DTRO處理技術(shù)

DTRO處理技術(shù)碟管式反滲透系統(tǒng)(DTRO)在美國應(yīng)用較多，主要是通過膜的組合形式來處理滲濾液污水。膜分離技術(shù)的組合應(yīng)用使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。該工藝多與超濾膜組合，以便延長反滲透膜的壽命。

1.1.3 USFilter公司技術(shù)

美國的USFilter公司開發(fā)的“生化+物化+CMF+RO”組合工藝，生物方法、物化方法與膜分離技術(shù)的完美結(jié)合。適用于處理可生化性較好的垃圾滲濾液。生物法較好地去除了BOD，后續(xù)物化方法深度處理凈化水質(zhì)，為了達(dá)到更高的出水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合了膜分離技術(shù)。

1.2 國內(nèi)垃圾滲濾液處理主流技術(shù)

對(duì)于我國的情況，垃圾成分較復(fù)雜，以至于垃圾滲濾液成分也十分復(fù)雜。單一的處理工藝很難處理污染物濃度高的滲濾液。生化方法、物化方法和膜分離技術(shù)、機(jī)械蒸發(fā)、浸沒燃燒等技術(shù)路線，往往需要采用組合工藝來進(jìn)行處理。

現(xiàn)階段城市垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處理工藝主要采用“預(yù)處理+生化處理+深度處理”三者配合，其中預(yù)處理主要采用物理或化學(xué)手段去除滲濾液中的固體雜質(zhì)、動(dòng)植物油等，生化處理主要以厭氧、缺氧及好氧工藝技術(shù)為主降解滲濾液中的氨氮、有機(jī)物等污染物質(zhì)，深度處理部分主要生化處理系統(tǒng)難以降解的污染物以到達(dá)相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。由于早期生活垃圾焚燒廠滲濾液排放執(zhí)行比較低的標(biāo)準(zhǔn)，出水只需要達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-1997）三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，因此，一般采用“預(yù)處理+生化處理”既可滿足處理目標(biāo)。隨著國家對(duì)垃圾焚燒廠的環(huán)保要求日益嚴(yán)格，對(duì)滲濾液處理系統(tǒng)的建設(shè)要求也越來越高，部分地方垃圾焚燒廠滲濾液處理出水需要達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表二標(biāo)準(zhǔn)，因此必須采用深度處理工藝，包括NF、RO或其他物化處理方法[3]。

02 現(xiàn)階段生活垃圾焚燒廠滲濾液處理存在的問題

2.1 排放標(biāo)準(zhǔn)問題

目前，由于國內(nèi)對(duì)生活垃圾焚燒廠滲濾液排放沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前各工程項(xiàng)目執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)為《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）表二標(biāo)準(zhǔn)參見表1[3]。

排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)需氧量、氨氮等14項(xiàng)常規(guī)污染物做出明確的限制要求，未針對(duì)焚燒廠滲濾液含鹽量高的水質(zhì)特點(diǎn)對(duì)鹽分及氯離子等指標(biāo)做出描述，而含鹽廢水對(duì)環(huán)境的影響不容忽視。主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1.1 含鹽廢水滲入土壤系統(tǒng)中，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤堿性增強(qiáng)，土質(zhì)硬化、板塊化，使得土壤生理活性難以恢復(fù)，土壤生物、植物因脫水而死亡，造成土壤生態(tài)系統(tǒng)的瓦解。

2.1.2 高鹽如果不經(jīng)脫鹽處理排入江、河、湖泊或者海洋將會(huì)直接導(dǎo)致大量生物脫水死亡。鹽分中不同的成分也會(huì)對(duì)環(huán)境造成不相同的影響，以氯離子為例，水體中氯離子不僅能影響水的口感，影響水中動(dòng)植物繁殖，同時(shí)會(huì)對(duì)水體中微生物的生長繁殖產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2.1.3 進(jìn)入水體的鹽分因?yàn)槿鄙儆行У淖匀唤到庾饔茫越蛹{水體中鹽分會(huì)逐漸富集，對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生長久深遠(yuǎn)的影響。

2.2 濃縮液處理工藝存在問題

近年來，對(duì)于新建垃圾焚燒廠的環(huán)保要求越來越高，許多新建的垃圾焚燒廠均要求滲濾液處理后回用以及“零排放”要求，對(duì)滲濾液處理的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。滲濾液經(jīng)過膜處理后的清液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，于此同時(shí)產(chǎn)生的濃縮液如何處理是“零排放”的關(guān)鍵。

由于垃圾焚燒廠垃圾滲濾液與填埋場(chǎng)滲濾液一樣含有大量的鹽分和難降解的有機(jī)物等污染物質(zhì)，處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的濃縮液?，F(xiàn)階段，絕大部分焚燒廠滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的高鹽濃縮液采用如下的方式進(jìn)行處理：

2.2.1 回噴爐內(nèi)

現(xiàn)階段垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝大多采用以“生化+膜”為主的處理技術(shù)，濃縮液主要成分是無機(jī)鹽，其產(chǎn)量多并且熱值低，焚燒爐及其配套系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行的前提下接納量較少，濃縮液回噴會(huì)導(dǎo)致爐膛溫度降低，直接影響系統(tǒng)發(fā)電效率并可能產(chǎn)生二噁英等難降解污染物。同時(shí)由于濃縮液回噴會(huì)造成爐膛材料腐蝕，結(jié)渣結(jié)焦等不良影響，因此采用回噴爐內(nèi)的方式對(duì)濃縮液進(jìn)行處理并不理想，處理量較少不能滿足濃縮液處理需求。

2.2.2 石灰漿制備或爐渣降溫

由于缺少有效的監(jiān)管手段，現(xiàn)階段垃圾焚燒廠大部分濃縮液通過石灰漿制備和爐渣降溫的途徑消耗掉，該方法投資低，過程控制簡單，但是實(shí)際是實(shí)現(xiàn)了污染物的轉(zhuǎn)移，不符合環(huán)保要求。

2.2.3飛灰螯合[4]

垃圾焚燒過程產(chǎn)生的飛灰屬于危險(xiǎn)廢物，必須單獨(dú)收集，不得與生活垃圾、焚燒爐渣等混合，也不得與其他危險(xiǎn)廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區(qū)長期儲(chǔ)存，不得進(jìn)行簡易處置，不得隨意外運(yùn)排放，而必須先在廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定化處理，并經(jīng)浸出毒性試驗(yàn)合格后，方可使用專用的密閉運(yùn)輸車送至指定的安全填埋場(chǎng)或獨(dú)立單元的衛(wèi)生填埋場(chǎng)填埋處置。條件允許時(shí)，也可采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的其它處理處置方法?，F(xiàn)階段部分垃圾焚燒廠滲濾液處理過程中產(chǎn)生的濃縮液由于缺乏有效的處理措施，所以將濃縮液用以飛灰的螯合處置已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)不公開的秘密。為了保護(hù)環(huán)境，避免次生環(huán)境危害，必須采取有效措施杜絕和禁止。

03 全量化處理工藝

近年來國內(nèi)外研究人員對(duì)焚燒廠滲濾液的處理工藝進(jìn)行改良更新，不斷嘗試，很多更優(yōu)秀的方法已被應(yīng)用，很多實(shí)際工程運(yùn)行效果良好。而MVR蒸發(fā)工藝是能有效解決焚燒廠滲濾液“零排放”的新型工藝，全量化處理工藝路線為：MVR蒸發(fā)系統(tǒng)+VP洗氣系統(tǒng)+干化系統(tǒng)+負(fù)壓蒸發(fā)系統(tǒng)。與原有工藝比較，MVR蒸發(fā)法對(duì)不同季節(jié)、地域、以及不同焚燒工藝產(chǎn)生的滲濾液均有穩(wěn)定的處理效果。

3.1 MVR蒸發(fā)工藝介紹

MVR（Mechanical Vapor Recompression）蒸發(fā)技術(shù)早在七十年代已開始用于海軍軍艦海水淡化裝置，近年來該蒸發(fā)技術(shù)在化工、醫(yī)藥、食品、海水淡化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在全球不同領(lǐng)域有數(shù)千套該種系統(tǒng)在正常運(yùn)行，這種成熟可靠的蒸發(fā)技術(shù)在節(jié)能環(huán)保方面具有其他蒸發(fā)技術(shù)無可比擬的先進(jìn)性。目前，該種技術(shù)在垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液處理、高鹽水處理以及膜后濃縮液等方面也得到廣泛應(yīng)用。

3.2 MVR蒸發(fā)工作原理

低耗能MVR（Mechanical Vapor Recompression 機(jī)械蒸汽再壓縮)蒸發(fā)裝置是根據(jù)各種物料在同一壓力下沸點(diǎn)各不相同的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過加熱的方式使物料達(dá)到某種溶劑的沸點(diǎn)而從溶液中蒸發(fā)分離出來。在垃圾滲濾液處理中，主要針對(duì)廢水中水的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)水在不同壓力下對(duì)應(yīng)不同沸點(diǎn)的特性，把溶液加熱到沸騰狀態(tài)使水從溶液中分離出來。

3.3 工藝優(yōu)勢(shì)

MVR蒸發(fā)是一種只有電力或者同時(shí)有電力和蒸汽都能運(yùn)行的靈活工藝，而且經(jīng)洗氣后出水可直接達(dá)標(biāo)排放的工藝。另外，MVR蒸發(fā)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在可以長時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，一級(jí)蒸發(fā)產(chǎn)生的濃縮液量僅在10%左右，確保后續(xù)濃縮液處理工藝可以選取最適宜的處理能力，大大降低了濃縮液處理系統(tǒng)的投資。同時(shí)，由于整個(gè)“零排放”處理設(shè)備由同一家環(huán)保企業(yè)建設(shè)，避免了采取組合工藝后，不同段的設(shè)備供應(yīng)商和服務(wù)商在運(yùn)行過程中互相協(xié)調(diào)、推諉的問題。

3.4 MVR蒸發(fā)工藝特點(diǎn)

1)滿足應(yīng)急處理的快速響應(yīng)趨勢(shì)，處理裝置一體化、模塊化、集成化設(shè)計(jì)；

2)無需廠房等配套土建，比傳統(tǒng)工藝節(jié)約占地2/3以上；

3)無垢技術(shù)，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)不結(jié)垢；

4)安裝調(diào)試快捷；

5)實(shí)行遠(yuǎn)程值機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)；

6)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求寬泛，適應(yīng)更高的COD、NH3-N、TDS、SS、硬度等指標(biāo)；

7)全量化、全天候處理；

8)與傳統(tǒng)工藝相比，污染液體零排放，無后顧之憂；

9)高效靈活，隨開隨停，運(yùn)行成本低。

10)高溫滅活病毒的天然屬性，積極應(yīng)對(duì)疫情常態(tài)化。

04 結(jié)語

垃圾焚燒廠滲濾液水質(zhì)復(fù)雜，雖然處理方法很多，但是在《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（水十條）等法律法規(guī)的出臺(tái)，對(duì)水污染防治提出了更高的要求。應(yīng)從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性角度考慮，制定適用于焚燒廠滲濾液的出水標(biāo)準(zhǔn)，選擇滿足焚燒廠滲濾液特點(diǎn)的工藝路線，達(dá)到減量化、無害化的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]彭海君.垃圾焚燒發(fā)電廠廢水零排放工藝及其環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益分析[J].《環(huán)境污染與防治》，2010,32（4）：

[2]戎靜.生活垃圾焚燒廠滲瀝液濃縮液處理工藝綜述[J].《環(huán)境衛(wèi)生工程》，2017,25（4）：56-58.

[3]鄭贊永.垃圾焚燒廠滲濾液處理技術(shù)研究進(jìn)展［J］.《資源節(jié)約與環(huán)?！?2014,(7):139-145.

[4]馮琳琳.垃圾焚燒廠滲瀝液濃縮液回用技術(shù)研究[J].《環(huán)境衛(wèi)生工程》，2019,10（5）：53-56.