解析垃圾滲濾液處理技術(shù)
【www.u2pu.com南京純水設(shè)備】我國(guó)垃圾滲濾液處理技術(shù)起步較晚,相關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也不完善,在工程建設(shè)過(guò)程中,無(wú)論是滲濾液處理方案的確定,還是工程建設(shè)以及運(yùn)行管理等方面均存在許多認(rèn)識(shí)誤區(qū),這些認(rèn)識(shí)誤區(qū)嚴(yán)重影響了滲濾液處理工程的實(shí)施,許多工程浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,處理技術(shù)不合理。認(rèn)識(shí)并糾正這些誤區(qū),對(duì)我國(guó)滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
1、濃縮液蒸發(fā)處理
垃圾滲濾液深度處理通常采用納濾或反滲透,其濃縮液不但含有高濃度的鹽分,而且含有大量有機(jī)污染物,根據(jù)已運(yùn)行的情況看,垃圾滲濾液處理產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)蒸發(fā)處理后會(huì)產(chǎn)生粘稠狀的殘留物,無(wú)法形成結(jié)晶體。南京工業(yè)純水處理設(shè)備產(chǎn)生的殘留物很難與蒸發(fā)器分離開(kāi)來(lái),而且蒸發(fā)器的結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重,清洗更加困難。因此當(dāng)采用蒸發(fā)工藝進(jìn)行濃縮液處理時(shí),應(yīng)根據(jù)濃縮液水質(zhì)特點(diǎn)、熱源情況、排放要求等條件進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后選擇適宜的蒸發(fā)形式。
蒸發(fā)處理包括蒸發(fā)器蒸發(fā)和自然蒸發(fā),自然蒸發(fā)適合于蒸發(fā)量大的地區(qū),需要占用大量土地,而且對(duì)周圍環(huán)境影響比較大,考慮我國(guó)的國(guó)情,濃縮液不適合采用自然蒸發(fā)方式。
蒸發(fā)器蒸發(fā)一般適用于高含鹽廢水,蒸發(fā)處理后達(dá)到水與鹽分的徹底分離,留下結(jié)晶的鹽類,其特點(diǎn)是出水水質(zhì)良好,缺點(diǎn)是能耗高,蒸發(fā)器容易結(jié)垢,清洗困難,如何處置結(jié)晶殘留物也是個(gè)難題。目前常用于水溶液濃縮蒸發(fā)的蒸發(fā)器形式主要有多效蒸發(fā)、機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)(MVR )和浸沒(méi)加熱蒸發(fā)。
多效蒸發(fā)是將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)操作,使蒸汽熱能得到多次利用,從而提高了熱能的利用率的蒸發(fā)技術(shù)。
MVR機(jī)械式蒸汽再壓縮工藝除啟動(dòng)階段外,整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程無(wú)需外界補(bǔ)充一次蒸汽,二次蒸汽回收后經(jīng)壓縮送回加熱室作為加熱蒸汽,從而減少了外界能源的需求。
浸沒(méi)加熱蒸發(fā)是一種傳熱介質(zhì)與被處理的溶液直接接觸進(jìn)行傳熱的一種蒸發(fā)技術(shù),具有熱效率高,設(shè)備的維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。
2、關(guān)于“污泥負(fù)荷”
污泥負(fù)荷與生物反應(yīng)器的功能有關(guān),而與反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度無(wú)關(guān),不同功能的生物反應(yīng)器具有不同的污泥負(fù)荷值。
膜生物反應(yīng)器(MBR)分為內(nèi)置式和外置式兩種,二者的區(qū)別之一是反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度有較大的不同,內(nèi)置式污泥濃度介于4~10 g/L之間,實(shí)際應(yīng)用中一般以不超過(guò)8 g/L為宜,而外置式污泥濃度最高可達(dá)40 g/L,實(shí)際應(yīng)用中一般為10~20 g/L。對(duì)于處理垃圾滲濾液而言,內(nèi)置式和外置式膜生物反應(yīng)器都應(yīng)具有生物脫氮的功能,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度有較大的差別,但其污泥負(fù)荷值應(yīng)該相同,而不應(yīng)有較大的差別。
3、離子交換法處理蒸發(fā)后含氨氮廢水
3.1蒸發(fā)工藝出水水質(zhì)特點(diǎn)
進(jìn)入蒸發(fā)器后的氨氮通過(guò)三個(gè)途徑排出蒸發(fā)器:蒸餾出水、濃縮液出水、排氣夾帶。由于氨在水中的溶解度極大,所以排氣中夾帶氨量很少,蒸發(fā)之后的氨氮主要存在于濃縮液和蒸發(fā)出水中。因此蒸發(fā)工藝出水氨氮含量高,一般不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,需增加后續(xù)去除氨氮的設(shè)施。由于蒸發(fā)之后的氨氮含量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此蒸發(fā)后必須進(jìn)行脫氮處理。南通純水處理設(shè)備目前國(guó)內(nèi)常用的方法是采用離子交換法去除氨氮。
3.2離子交換工藝處理蒸發(fā)后清液存在問(wèn)題
國(guó)內(nèi)大多采用逆流再生固定床陽(yáng)、陰離子交換器進(jìn)行脫氮處理,蒸餾水首先進(jìn)入陽(yáng)離子交換器去除包括NH4+在內(nèi)的陽(yáng)離子,然后再進(jìn)入陰離子交換器去除陰離子,陰離子交換器出水達(dá)標(biāo)排放。
該處理工藝主要存在如下問(wèn)題:
① 進(jìn)水含鹽量高。對(duì)于逆流再生固定床,進(jìn)水陽(yáng)陰離子總量要求不高于500 mg/L,而蒸發(fā)后污水中的陽(yáng)陰離子總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于500mg/L的限值。對(duì)于“陽(yáng)床+陰床”處理工藝,進(jìn)水總陽(yáng)離子量要求小于6 mmol/L,以進(jìn)水氨氮2000 mg/L為例,進(jìn)入陽(yáng)床的氨氮含量則高達(dá)44 mmol/L。進(jìn)水含鹽量高的結(jié)果導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)樹(shù)脂達(dá)到飽和,離子交換系統(tǒng)頻繁進(jìn)行再生、反洗,系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。
② 再生液的處置。目前,對(duì)再生液還沒(méi)有很好的解決辦法。
綜合以上因素,采用離子交換工藝去除氨氮是否可行,應(yīng)進(jìn)行深入的探討、研究。
4、滲濾液直接進(jìn)行膜分離技術(shù)
滲濾液直接進(jìn)行膜分離技術(shù)是指滲濾液不進(jìn)行生化處理,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的預(yù)處理后直接進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng),反滲透清液出水達(dá)標(biāo)排放,產(chǎn)生的濃縮液回灌填埋場(chǎng)或送城市污水處理廠。
滲濾液在進(jìn)入反滲透前對(duì)原水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié),有效防止碳酸鹽類無(wú)機(jī)鹽的結(jié)垢,延長(zhǎng)膜的使用壽命。調(diào)節(jié)pH后的滲濾液經(jīng)原水泵加壓后進(jìn)入預(yù)過(guò)濾系統(tǒng),預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)包括石英砂過(guò)濾器和芯式過(guò)濾器,去除滲濾液中懸浮物等雜質(zhì),降低膜系統(tǒng)的負(fù)荷。
直接膜分離技術(shù)主要存在如下問(wèn)題:
①膜分離系統(tǒng)處理效率下降。由于未經(jīng)過(guò)生化處理,滲濾液中含有較高濃度的有機(jī)污染物和鹽,反滲透膜的負(fù)荷大大增加,從而使膜的處理效率明顯下降,也降低了膜的使用壽命。
②預(yù)處理系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。垃圾滲濾液含有較高濃度的懸浮物、有機(jī)污染物和大量的鹽,高濃度的污染物進(jìn)入預(yù)過(guò)濾系統(tǒng),尤其是懸浮物會(huì)使過(guò)濾系統(tǒng)很快堵塞,進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)濾系統(tǒng)清洗周期縮短,嚴(yán)重影響過(guò)濾系統(tǒng)的正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)癱瘓,無(wú)法運(yùn)行。
③產(chǎn)生的濃縮液無(wú)法進(jìn)行有效的處置。南京反滲透純水處理設(shè)備垃圾滲濾液原液污染物濃度高、含鹽量高,經(jīng)過(guò)反滲透膜分離后,濃縮液中的污染物濃度會(huì)更高,這使得濃縮液處理更加困難,不論是回灌填埋場(chǎng)還是送城市污水處理廠,都不能得到有效的處理。
5、濃縮液回灌填埋場(chǎng)
從理論上說(shuō),濃縮液回灌填埋場(chǎng),可以利用垃圾堆體對(duì)污染物的吸附、降解等作用,使得濃縮液中的污染物被大幅去除,從而解決濃縮液難于處理的問(wèn)題,但在實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn),濃縮液回灌填埋場(chǎng)會(huì)存在如下問(wèn)題:
①鹽分累積影響滲濾液處理。
③垃圾堆體很難實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的有效降解。由于垃圾堆體的滲透性很差,濃縮液很難由填埋場(chǎng)表面垂直下滲到垃圾堆體底部,也就很難實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的有效降解。
②影響垃圾堆體的穩(wěn)定性。填埋場(chǎng)滲濾液水位一般都很高,濃縮液如果采用回灌法,填埋場(chǎng)水位會(huì)進(jìn)一步提高,會(huì)對(duì)垃圾堆體邊坡穩(wěn)定造成不利的影響,存在失穩(wěn)滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。
6、結(jié) 論
①蒸發(fā)處理后含較高濃度氨氮的清液不能采用離子交換的方法處理。
②濃縮液不能回灌填埋場(chǎng),可選擇適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)形式對(duì)濃縮液進(jìn)行處理。
③ 不宜采用膜分離技術(shù)直接處理垃圾滲濾液,內(nèi)置式和外置式膜生物反應(yīng)器的污泥負(fù)荷值應(yīng)該相同。
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