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隨著我國城市化高速發(fā)展,城市垃圾產(chǎn)生量不斷增多,在垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,垃圾中部分水分被壓榨出來,與地面沖洗水一起形成轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾滲濾液。他是一種高濃度有機(jī)廢水,很難被處理。近幾年,全國各地偷排滲濾液事件被媒體頻頻曝光,究竟它有什么特點(diǎn)?現(xiàn)行處理工藝是什么?處理難點(diǎn)又是什么?讓我們帶著問題一起看今天的文章。
城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站是垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的核心,其功能是采用專用垃圾壓縮設(shè)備,對(duì)從城區(qū)收運(yùn)來的垃圾進(jìn)行壓縮轉(zhuǎn)運(yùn),減小垃圾體積。在此過程中,垃圾中部分水分被壓榨出來,與地面沖洗水一起形成轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾滲濾液。轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液中含有高濃度的COD、BOD和氨氮,不可直接排放。而常規(guī)處理工藝大多針對(duì)填埋場滲濾液,雖能保證水質(zhì)達(dá)標(biāo),但需要占用大量土地,并產(chǎn)生沼氣等不安全因素,與中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站用地受限、環(huán)境敏感點(diǎn)多等特點(diǎn)形成矛盾。因此,如何在有限用地范圍內(nèi)對(duì)滲濾液進(jìn)行簡單有效處理,保證出水水質(zhì)符合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ 343-2010)的納管標(biāo)準(zhǔn),已成為城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)計(jì)面臨的重要問題。
一、城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液的來源和特征
城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液由垃圾壓縮過程中產(chǎn)生的滲濾液原液和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中作業(yè)區(qū)域內(nèi)的地面沖洗污水組成。其性質(zhì)取決于垃圾的成分、收運(yùn)時(shí)間、壓縮方式、轉(zhuǎn)運(yùn)站功能等多種因素,在水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)等方面存在以下特點(diǎn)。
?。?)水量特征:滲濾液的產(chǎn)生量由垃圾壓縮裝置的類型、壓縮的程度、垃圾的主要組成部分、垃圾的密度等因素決定,一般以垃圾質(zhì)量的5%~10%計(jì)。表1為生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站建設(shè)規(guī)模分類,以大型轉(zhuǎn)運(yùn)站最大日運(yùn)轉(zhuǎn)能力計(jì)算,其滲濾液產(chǎn)生量不超過300m3/d。而由于轉(zhuǎn)運(yùn)站高峰作業(yè)時(shí)間一般集中在2~4 h,滲濾液瞬時(shí)流量波動(dòng)較大。因此,轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液總體表現(xiàn)出水量小且波動(dòng)較大的特點(diǎn)。此外,豎式壓縮工藝可將滲濾液同垃圾一并壓縮入車箱而運(yùn)至垃圾填埋場或焚燒廠進(jìn)行后續(xù)處理,因此,采用豎式壓縮工藝的轉(zhuǎn)運(yùn)站可根據(jù)實(shí)際情況忽略滲濾液原液量而僅考慮沖洗水量。
?。?)水質(zhì)特點(diǎn):垃圾滲濾液中含93種有機(jī)化合物,其中22種被列入我國和美國EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的名單。此外,滲濾液中含有10多種金屬和氨氮,成分十分復(fù)雜。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的典型水質(zhì)范圍為:COD 20000~60000 mg/L、BOD58000~30000 mg/L、NH3-N400~1800 mg/L、SS 2500~20000 mg/L、pH5~8,除了高濃度的COD、BOD5、NH3-N和SS外,滲濾液中還含有重金屬、油脂和砂。滲濾液水質(zhì)還受到季節(jié)等因素影響,水質(zhì)波動(dòng)也較大。綜上,滲濾液水質(zhì)表現(xiàn)出成分復(fù)雜,污染物濃度高且波動(dòng)較大的特點(diǎn)。
?。?)出水特點(diǎn):基于滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn),需對(duì)滲濾液進(jìn)行處理后排放,避免滲濾液無序排放對(duì)周圍環(huán)境造成的破壞。由于中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊一般配套建有市政管網(wǎng),站內(nèi)滲濾液就地處理后出水達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ 343-2010)即可。與《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)相比,轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液出水執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)寬松,見表2。
二、現(xiàn)行垃圾滲濾液處理工藝簡介
垃圾滲濾液由于性質(zhì)特殊,單一的處理手段不能達(dá)到理想的處理效果,因此常規(guī)滲濾液處理工藝多采用預(yù)處理陽離子聚丙烯酰胺+生物處理+深度處理的組合工藝,一般為預(yù)處理陽離子聚丙烯酰胺+厭氧+膜生物反應(yīng)器+納濾/反滲透。
預(yù)處理一般包括理陽離子聚丙烯酰胺、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池以及除油除SS設(shè)施,目的是調(diào)節(jié)滲濾液的水質(zhì)和水量,去除滲濾液中的砂和油脂,降低SS含量。
厭氧則是利用厭氧微生物將基質(zhì)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難降解有機(jī)物先分解為低級(jí)、結(jié)構(gòu)較為簡單的有機(jī)物,在無需提供外源能量的條件下,以被還原有機(jī)物作為受氫體,再由甲烷菌將有機(jī)物分解為甲烷、二氧化碳和水等終產(chǎn)物。厭氧工藝具有處理負(fù)荷高、能耗低、污泥產(chǎn)率低等優(yōu)點(diǎn),容積負(fù)荷一般為5~10 kgCOD/m3,COD去除率最高可達(dá)70%左右,滲濾液經(jīng)過厭氧處理后,可為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造穩(wěn)定進(jìn)水條件。
滲濾液經(jīng)厭氧處理后,其出水COD仍較高,需采用好氧工藝進(jìn)一步處理。典型好氧工藝為膜生物反應(yīng)器(MBR),其利用超濾膜分離系統(tǒng)替代傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池,反應(yīng)器的污泥濃度可達(dá)到8~15 g/L,容積負(fù)荷為1.5~2 kgCOD/m3,氨氮、總氮的去除率可達(dá)到90%以上。厭氧工藝與好氧工藝串聯(lián),可有效減少反應(yīng)器體積,減少污泥量。
MBR出水COD通常在500~1 000mg/L,通過納濾/反滲透等膜分離物理方法,可有效去除細(xì)菌、懸浮物、有機(jī)污染物、重金屬、氨氮等污染物質(zhì),COD可降至100 mg/L以下。
采用“預(yù)處理+厭氧+膜生物反應(yīng)器+納濾/反滲透”組合工藝對(duì)滲濾液進(jìn)行處理,可使出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到GB 16889-2008中的表2或表3標(biāo)準(zhǔn),出水可直接排放。
三、城市垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液處理難點(diǎn)
中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊建筑密集,有的甚至緊挨居民區(qū)。采用現(xiàn)行工藝對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液進(jìn)行處理,可保證出水水質(zhì)明顯優(yōu)于CJ 343-2010中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但基于以下一些原因,現(xiàn)行滲濾液處理工藝不宜用于中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的滲濾液處理。
(1)轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液水量一般不超過300 t/d,厭氧反應(yīng)器體積龐大,產(chǎn)生的沼氣綜合利用價(jià)值不高,一般采用火炬燃燒的方式進(jìn)行處置。燃燒火炬對(duì)周邊環(huán)境影響較大。
(2)轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液直接采用MBR工藝,MBR反應(yīng)器的水力停留時(shí)間(HRT)為15~20 d;采用厭氧+MBR工藝,MBR反應(yīng)器的水力停留時(shí)間為7~10 d。MBR反應(yīng)器占地大,鼓風(fēng)曝氣、循環(huán)冷卻所需能耗高。
(3)納濾/反滲透等膜分離系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生20%~30%濃縮液,處理處置困難?,F(xiàn)有的濃縮液處理技術(shù)有高級(jí)氧化、蒸發(fā)、電解等,工藝系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)行成本高、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相對(duì)不足。另外,納濾/反滲透等膜分離系統(tǒng)投資大,能耗、藥耗均較高。
(4)中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊建筑密集,有的甚至緊挨居民區(qū),現(xiàn)行處理工藝產(chǎn)生的沼氣、臭氣、濃縮液等不安定因素會(huì)對(duì)周邊安全造成隱患,影響周邊居民心理,如處理處置不當(dāng),會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成不良影響。中心城區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站本身用地面積有限,現(xiàn)行處理工藝占地面積較大,會(huì)給轉(zhuǎn)運(yùn)站的總平面布置帶來較大困難。另外,現(xiàn)行處理工藝系統(tǒng)復(fù)雜,投資及運(yùn)行成本均較高。
綜上,中心城區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液處理工藝的選擇應(yīng)遵循高效、占地小、流程短、設(shè)備配置簡單、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行維護(hù)方便等原則,工程設(shè)計(jì)應(yīng)滿足安全、可靠、環(huán)保、節(jié)地和便捷的要求。
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