聚焦垃圾滲濾液治理難題,春暉環(huán)保交出了自己答卷
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2021-05-18
? ? ? ? ? 垃圾滲濾液作為一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,一直以來都是廢水處理領(lǐng)域的世界性難題。在近幾年的環(huán)保督查及“回頭看”行動(dòng)中,垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理問題被屢次提及;截至本文發(fā)稿時(shí),中央環(huán)保督查第二輪第三批通報(bào)的典型案例中,已有3個(gè)省份6個(gè)地區(qū)的生活垃圾填埋場(chǎng)存在滲漏液處理不當(dāng)?shù)膯栴}。 ? ? ? ?由于垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,處理能力不足、排放水質(zhì)超標(biāo)、二次污染嚴(yán)重、滲濾液存量大等問題已經(jīng)過成為某些垃圾填埋場(chǎng)的“老大難”,甚至出現(xiàn)了部分垃圾填埋場(chǎng)將滲濾液私自外運(yùn)偷排的現(xiàn)象。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 中央環(huán)保督查通報(bào)的垃圾滲濾液處理問題 垃圾滲濾液治理難點(diǎn) ? ? ? ?垃圾滲濾液是指生活垃圾在填埋過程中由于生物發(fā)酵、雨水沖刷、地表水和地下水浸泡而產(chǎn)生的一種含重金屬、有毒有害、高COD、高氨氮的有機(jī)廢水。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 滲濾液水樣 ? ? ? ?垃圾滲濾液水質(zhì)成分復(fù)雜、含有多種污染物,COD、BOD5濃度高,氨氮含量高,重金屬含量大,色度高且惡臭,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡并且水質(zhì)水量變化大。隨著垃圾填埋年數(shù)的不斷上升,填埋場(chǎng)也逐步進(jìn)入“老齡期”、“封場(chǎng)期”,而垃圾滲濾液也會(huì)逐漸“變老”。老齡期滲濾液pH值偏堿,COD、BOD5濃度及BOD5/COD值較低,氨氮濃度相對(duì)較高,C/N比失調(diào),說明其可生化性能較差,進(jìn)一步加大了處理難度。 ? ? ? ? ? ? ? ?而我國(guó)現(xiàn)行的垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)(《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008)堪稱“全球最嚴(yán)”,不僅嚴(yán)于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家的同類標(biāo)準(zhǔn),也嚴(yán)于國(guó)內(nèi)化工、醫(yī)藥等其他行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。并且,不少發(fā)達(dá)國(guó)家的滲濾液可在處理到一定程度后進(jìn)入污水處理廠,但GB16889-2008要求垃圾填埋場(chǎng)必須自行處理,不能送往污水處理廠。? ? ? ? ?為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn),膜分離技術(shù)登上了垃圾滲濾液處理的舞臺(tái)。目前常規(guī)的垃圾滲濾液處理工藝多采用“兩級(jí)硝化-反硝化-膜法”,滲濾液經(jīng)過生化處理后再通過物理膜過濾的方式凈化,還有一些縣級(jí)單位仍采用無生化段的“兩級(jí)DTRO”工藝。 ? ? ? ?膜分離技術(shù)因其處理效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),一度被行業(yè)寄予厚望,并希望能夠進(jìn)一步提升處理效果、降低運(yùn)行費(fèi)用。但是經(jīng)過多年的發(fā)展及應(yīng)用,大家都意識(shí)到上述工藝存在著一些難以回避的問題,例如:硝化過程需要耗費(fèi)大量的能源供氧,反硝化過程也需要投加大量的碳源;膜法運(yùn)行電費(fèi)較高,膜組件易堵塞產(chǎn)水率會(huì)受到膜污染的影響;出水全指標(biāo)達(dá)標(biāo)困難,尤其“總氮”這個(gè)指標(biāo);其中最為突出的就是“膜濃縮液”(膜過濾后的殘余液)難以處理。 ? ? ? ?針對(duì)膜濃縮液的處理,大多數(shù)填埋場(chǎng)的做法是將膜濃縮液回灌至填埋區(qū)或者調(diào)節(jié)池,但是長(zhǎng)期的回灌會(huì)導(dǎo)致新鮮滲濾液的鹽分、腐殖質(zhì)等污染物“滾雪球”式的越積越高,這些滲濾液進(jìn)入生化系統(tǒng)后會(huì)抑制生化系統(tǒng)(硝化-反硝化)活性污泥的活性,使其喪失了對(duì)污染物的分解作用;進(jìn)而導(dǎo)致末端的膜處理系統(tǒng)更容易被污染,使用壽命和處理能力大打折扣。 ? ? ? ?由于上述問題的不斷加劇,垃圾滲濾液“全量化”處理技術(shù)已經(jīng)成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。高倍率濃縮、蒸發(fā)處理技術(shù)、多效催化氧化、高級(jí)氧化、電催化等工藝紛紛被用于全量化處理的研究及試驗(yàn)當(dāng)中。但是其中有些工藝路線仍然沿用了傳統(tǒng)的“兩級(jí)硝化-反硝化-膜法”工藝,然后通過著力于針對(duì)濃縮液進(jìn)行“減量、無害化”處理,以此達(dá)到全量化的目的。這就不可避免的會(huì)導(dǎo)致設(shè)備投資不菲、運(yùn)行費(fèi)用高昂,實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中與行業(yè)期望的“簡(jiǎn)單可靠、經(jīng)濟(jì)高效”仍有一定的差距。 春暉環(huán)保垃圾滲濾液治理技術(shù) ? ? ? ?我司在吸收消化國(guó)內(nèi)外滲濾液先進(jìn)處理技術(shù)的同時(shí),經(jīng)過8年的潛心研究,結(jié)合自有專利技術(shù),開發(fā)出一套完整的垃圾滲濾液“非膜法”全量化處理技術(shù)。 ? ? ? ?春暉環(huán)保“非膜法”全量化處理系統(tǒng),核心工藝為“短程硝化+厭氧氨氧化+脫碳系統(tǒng)+Fenton氧化+BAF”,其最大亮點(diǎn)是將短程硝化和厭氧氨氧化技術(shù)成功運(yùn)用于了滲濾液處理領(lǐng)域。 ? ? ? 該工藝與傳統(tǒng)的“兩級(jí)硝化+反硝化+膜法”工藝相比,其生化段由于采用了“短程硝化+厭氧氨氧化”處理工藝,不但可以有效去除廢水中的“氨氮及總氮”污染物,并且節(jié)約了大量的運(yùn)行費(fèi)用。 ? ? ? 厭氧氨氧化(ANAMMOX)技術(shù),俗稱“紅菌”技術(shù),是目前已知最經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)。厭氧氨氧化是在厭氧條件下由厭氧氨氧化菌(AAOB菌)利用亞硝酸鹽為電子受體,將氨氮氧化為氮?dú)獾纳锓磻?yīng)過程。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???通俗來說,厭氧氨氧化技術(shù)相當(dāng)于“抄了近道”,在厭氧條件下將“總氮”這個(gè)污染物從氨氮及亞氮的形式直接轉(zhuǎn)化成氮?dú)?,所以?jié)省了近60%的運(yùn)行能耗及100%的反硝化反應(yīng)所需碳源;并且總氮去除效率可達(dá)90%以上。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 氮循環(huán)示意圖 ? ? ? ?由于生化處理運(yùn)行費(fèi)用較低,為深度處理工段采用運(yùn)行成本較高的Fenton氧化提供了條件。通過Fenton氧化不僅可以降解滲濾液中的難生化有機(jī)物,還可以降低廢水的毒性,顯著提高其可生化性。深度處理工段無膜濃液產(chǎn)生,無膜濃縮液回灌填埋區(qū),無膜污染和產(chǎn)水率下降等難題,滲濾液中的污染物得到了有效的分解,從而實(shí)現(xiàn)滲濾液全量化處理。 工程案例 ? ? ???我司的“短程硝化+厭氧氨氧化+脫碳系統(tǒng)+Fenton氧化+BAF”工藝已成功運(yùn)用于上思縣昌盛生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)調(diào)節(jié)池滲濾液應(yīng)急處理項(xiàng)目中。該項(xiàng)目建設(shè)工期緊迫、技術(shù)難度大,是國(guó)內(nèi)屈指可數(shù)的將厭氧氨氧化技術(shù)運(yùn)用于滲濾液處理的工程案例之一。從項(xiàng)目建設(shè)之初就受到了各級(jí)主管部門的高度關(guān)注和監(jiān)督管理,項(xiàng)目成功產(chǎn)水之后,也迎接了包括區(qū)住建廳城鎮(zhèn)生活垃圾處理設(shè)施專題調(diào)研組、防城港市及上思縣各級(jí)部門的多次現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查,同時(shí)也獲得了其他業(yè)主單位、環(huán)保同行及媒體的廣泛關(guān)注。目前,該系統(tǒng)出水水質(zhì)、處理水量完全滿足設(shè)計(jì)要求,處理效果遠(yuǎn)超預(yù)期;并在本次中央環(huán)保督查的“大考”中經(jīng)受住了嚴(yán)格的考驗(yàn),獲得了督導(dǎo)組專家們的肯定。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (部分圖片來自防城港市新聞網(wǎng)) ? ? ? 結(jié)語(yǔ) ? ? ? ?如今,人民生活水平不斷提高,我國(guó)生活垃圾產(chǎn)量逐年增加,垃圾滲濾液的處理也受到越來越多的重視。今年是“十四五”規(guī)劃的開局之年,國(guó)家相關(guān)部門對(duì)下一階段的城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展做出了指導(dǎo),并提出需強(qiáng)化設(shè)施二次環(huán)保污染防止能力的建設(shè)和完善垃圾滲濾液處理設(shè)施。今年兩會(huì)上,“碳達(dá)峰、碳中和”被首次寫入政府工作報(bào)告,節(jié)能減排、向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成為了熱門話題。 ? ? ? ?在上述背景下,如何確保垃圾滲濾液能夠得到妥善治理,避免對(duì)環(huán)境造成污染,同時(shí)解決飽受詬病的高耗能、高運(yùn)行費(fèi)用、膜濃縮液難以處理等問題已經(jīng)迫在眉睫。厭氧氨氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理領(lǐng)域的成功運(yùn)用,為破除這一困境提供了一條重要的解決途徑,我司也將依托自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為廣大業(yè)主交出一份滿意的答卷。 ? ?
垃圾滲濾液作為一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,一直以來都是廢水處理領(lǐng)域的世界性難題。在近幾年的環(huán)保督查及“回頭看”行動(dòng)中,垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理問題被屢次提及;截至本文發(fā)稿時(shí),中央環(huán)保督查第二輪第三批通報(bào)的典型案例中,已有3個(gè)省份6個(gè)地區(qū)的生活垃圾填埋場(chǎng)存在滲漏液處理不當(dāng)?shù)膯栴}。
由于垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常,處理能力不足、排放水質(zhì)超標(biāo)、二次污染嚴(yán)重、滲濾液存量大等問題已經(jīng)過成為某些垃圾填埋場(chǎng)的“老大難”,甚至出現(xiàn)了部分垃圾填埋場(chǎng)將滲濾液私自外運(yùn)偷排的現(xiàn)象。


中央環(huán)保督查通報(bào)的垃圾滲濾液處理問題
垃圾滲濾液是指生活垃圾在填埋過程中由于生物發(fā)酵、雨水沖刷、地表水和地下水浸泡而產(chǎn)生的一種含重金屬、有毒有害、高COD、高氨氮的有機(jī)廢水。

滲濾液水樣
垃圾滲濾液水質(zhì)成分復(fù)雜、含有多種污染物,COD、BOD5濃度高,氨氮含量高,重金屬含量大,色度高且惡臭,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡并且水質(zhì)水量變化大。隨著垃圾填埋年數(shù)的不斷上升,填埋場(chǎng)也逐步進(jìn)入“老齡期”、“封場(chǎng)期”,而垃圾滲濾液也會(huì)逐漸“變老”。老齡期滲濾液pH值偏堿,COD、BOD5濃度及BOD5/COD值較低,氨氮濃度相對(duì)較高,C/N比失調(diào),說明其可生化性能較差,進(jìn)一步加大了處理難度。

而我國(guó)現(xiàn)行的垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)(《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008)堪稱“全球最嚴(yán)”,不僅嚴(yán)于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家的同類標(biāo)準(zhǔn),也嚴(yán)于國(guó)內(nèi)化工、醫(yī)藥等其他行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。并且,不少發(fā)達(dá)國(guó)家的滲濾液可在處理到一定程度后進(jìn)入污水處理廠,但GB16889-2008要求垃圾填埋場(chǎng)必須自行處理,不能送往污水處理廠。
為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn),膜分離技術(shù)登上了垃圾滲濾液處理的舞臺(tái)。目前常規(guī)的垃圾滲濾液處理工藝多采用“兩級(jí)硝化-反硝化-膜法”,滲濾液經(jīng)過生化處理后再通過物理膜過濾的方式凈化,還有一些縣級(jí)單位仍采用無生化段的“兩級(jí)DTRO”工藝。
膜分離技術(shù)因其處理效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),一度被行業(yè)寄予厚望,并希望能夠進(jìn)一步提升處理效果、降低運(yùn)行費(fèi)用。但是經(jīng)過多年的發(fā)展及應(yīng)用,大家都意識(shí)到上述工藝存在著一些難以回避的問題,例如:硝化過程需要耗費(fèi)大量的能源供氧,反硝化過程也需要投加大量的碳源;膜法運(yùn)行電費(fèi)較高,膜組件易堵塞產(chǎn)水率會(huì)受到膜污染的影響;出水全指標(biāo)達(dá)標(biāo)困難,尤其“總氮”這個(gè)指標(biāo);其中最為突出的就是“膜濃縮液”(膜過濾后的殘余液)難以處理。
針對(duì)膜濃縮液的處理,大多數(shù)填埋場(chǎng)的做法是將膜濃縮液回灌至填埋區(qū)或者調(diào)節(jié)池,但是長(zhǎng)期的回灌會(huì)導(dǎo)致新鮮滲濾液的鹽分、腐殖質(zhì)等污染物“滾雪球”式的越積越高,這些滲濾液進(jìn)入生化系統(tǒng)后會(huì)抑制生化系統(tǒng)(硝化-反硝化)活性污泥的活性,使其喪失了對(duì)污染物的分解作用;進(jìn)而導(dǎo)致末端的膜處理系統(tǒng)更容易被污染,使用壽命和處理能力大打折扣。
由于上述問題的不斷加劇,垃圾滲濾液“全量化”處理技術(shù)已經(jīng)成為了行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。高倍率濃縮、蒸發(fā)處理技術(shù)、多效催化氧化、高級(jí)氧化、電催化等工藝紛紛被用于全量化處理的研究及試驗(yàn)當(dāng)中。但是其中有些工藝路線仍然沿用了傳統(tǒng)的“兩級(jí)硝化-反硝化-膜法”工藝,然后通過著力于針對(duì)濃縮液進(jìn)行“減量、無害化”處理,以此達(dá)到全量化的目的。這就不可避免的會(huì)導(dǎo)致設(shè)備投資不菲、運(yùn)行費(fèi)用高昂,實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中與行業(yè)期望的“簡(jiǎn)單可靠、經(jīng)濟(jì)高效”仍有一定的差距。
春暉環(huán)保垃圾滲濾液治理技術(shù)
我司在吸收消化國(guó)內(nèi)外滲濾液先進(jìn)處理技術(shù)的同時(shí),經(jīng)過8年的潛心研究,結(jié)合自有專利技術(shù),開發(fā)出一套完整的垃圾滲濾液“非膜法”全量化處理技術(shù)。
春暉環(huán)保“非膜法”全量化處理系統(tǒng),核心工藝為“短程硝化+厭氧氨氧化+脫碳系統(tǒng)+Fenton氧化+BAF”,其最大亮點(diǎn)是將短程硝化和厭氧氨氧化技術(shù)成功運(yùn)用于了滲濾液處理領(lǐng)域。
該工藝與傳統(tǒng)的“兩級(jí)硝化+反硝化+膜法”工藝相比,其生化段由于采用了“短程硝化+厭氧氨氧化”處理工藝,不但可以有效去除廢水中的“氨氮及總氮”污染物,并且節(jié)約了大量的運(yùn)行費(fèi)用。
厭氧氨氧化(ANAMMOX)技術(shù),俗稱“紅菌”技術(shù),是目前已知最經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)。厭氧氨氧化是在厭氧條件下由厭氧氨氧化菌(AAOB菌)利用亞硝酸鹽為電子受體,將氨氮氧化為氮?dú)獾纳锓磻?yīng)過程。


通俗來說,厭氧氨氧化技術(shù)相當(dāng)于“抄了近道”,在厭氧條件下將“總氮”這個(gè)污染物從氨氮及亞氮的形式直接轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓怨?jié)省了近60%的運(yùn)行能耗及100%的反硝化反應(yīng)所需碳源;并且總氮去除效率可達(dá)90%以上。

氮循環(huán)示意圖
由于生化處理運(yùn)行費(fèi)用較低,為深度處理工段采用運(yùn)行成本較高的Fenton氧化提供了條件。通過Fenton氧化不僅可以降解滲濾液中的難生化有機(jī)物,還可以降低廢水的毒性,顯著提高其可生化性。深度處理工段無膜濃液產(chǎn)生,無膜濃縮液回灌填埋區(qū),無膜污染和產(chǎn)水率下降等難題,滲濾液中的污染物得到了有效的分解,從而實(shí)現(xiàn)滲濾液全量化處理。
我司的“短程硝化+厭氧氨氧化+脫碳系統(tǒng)+Fenton氧化+BAF”工藝已成功運(yùn)用于上思縣昌盛生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)調(diào)節(jié)池滲濾液應(yīng)急處理項(xiàng)目中。該項(xiàng)目建設(shè)工期緊迫、技術(shù)難度大,是國(guó)內(nèi)屈指可數(shù)的將厭氧氨氧化技術(shù)運(yùn)用于滲濾液處理的工程案例之一。從項(xiàng)目建設(shè)之初就受到了各級(jí)主管部門的高度關(guān)注和監(jiān)督管理,項(xiàng)目成功產(chǎn)水之后,也迎接了包括區(qū)住建廳城鎮(zhèn)生活垃圾處理設(shè)施專題調(diào)研組、防城港市及上思縣各級(jí)部門的多次現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查,同時(shí)也獲得了其他業(yè)主單位、環(huán)保同行及媒體的廣泛關(guān)注。目前,該系統(tǒng)出水水質(zhì)、處理水量完全滿足設(shè)計(jì)要求,處理效果遠(yuǎn)超預(yù)期;并在本次中央環(huán)保督查的“大考”中經(jīng)受住了嚴(yán)格的考驗(yàn),獲得了督導(dǎo)組專家們的肯定。


(部分圖片來自防城港市新聞網(wǎng))
在上述背景下,如何確保垃圾滲濾液能夠得到妥善治理,避免對(duì)環(huán)境造成污染,同時(shí)解決飽受詬病的高耗能、高運(yùn)行費(fèi)用、膜濃縮液難以處理等問題已經(jīng)迫在眉睫。厭氧氨氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理領(lǐng)域的成功運(yùn)用,為破除這一困境提供了一條重要的解決途徑,我司也將依托自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為廣大業(yè)主交出一份滿意的答卷。
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