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新版《生活垃圾填埋场污染控制标准》下垃圾渗滤液(浓缩液)全量处理的出路

来源:未知 作者: 人气: 发布时间:2022-04-02 15:31:28

2022年2月28日国家生态环境部发布了《生活垃圾填埋场污染控制标准(征求意见稿)》,在水处理行业内,特别是以膜法处理垃圾渗滤液的行业中,引起了极大震动。本文以膜处理行业从业人员分享以下新标准发布对膜处理公司的影响。

一、新版标准中的重点调整

1、污染物检测项目增加

新标准“9.1”中表2及表3的污染物项目从14项增加到了20项,原有14项的排放限值基本无变化,不过后8项的污染物排放监控位置的取样口调整到了渗滤液调节池废水排放口。对入场垃圾种类及填埋作业提出了更严格的要求,填埋场的管理能力需要跟上。

2、鼓励间接排放且明确了间接排放水质水量标准

新标准“9.2”中增加了进入污水处理厂和工业污水处理厂的间接排放标准。

且9.2.3中明确“填埋场向工业污水处理厂排放渗滤液,表4中第1-11项水污染物可协商确定间接排放限值,并以此作为超标判定依据;未协商的水污染物和第12-19项水污染物应符合表4规定的水污染物排放限值”。也就是说,只要工业污水处理厂处理能力足够,协商处理多少渗滤液都可以。

3、处理渗滤液产生的浓缩液不得回灌

新标准“9.3”中要求“9.3.1填埋场只允许设立一个污水排放口;9.3.2处理渗滤液产生的浓缩液应单独处置,不得回灌生活垃圾填埋场或进入污水集中处理设施。”

明确了膜法工艺产生的浓缩液不能回灌或进入污水集中处理设施,必须单独处理;在全填埋场只有一个污水排放口的情况下,浓缩液处理后的水质也需要满足表2、表3或表4(间接排放)的要求。大大压缩了双膜法及DTRO的空间。简单的双膜法及DTRO工艺仍然也能做,考虑到浓缩液的处理成本,性价比较低。

二、新标准下膜法处理渗滤液浓缩液的机遇

现有以回灌处理渗滤液的垃圾填埋场将停止回灌处理,将进行大量的工艺改造。参照2008标准的思路,一般会设置2-3年的缓冲时间。给非回灌处理市场带来短期爆发。

同时新标准无TDS要求,而《污水排入城镇下水道水质标准》(GBT31962-2015)中明确规定了进入污水厂纳管对溶解性总固体的限值为1500-2000mg/L,同时大多数工业污水厂也会要求总盐不高于5000mg/L。实际执行中相当考验地方政府的协调能力,否则执行上产生矛盾,渗滤液的间接排放会有较大的延后。非回灌全量处理直排工艺将有较大的竞争力。

三、目前渗滤液浓缩液处理行业的现状及难点

垃圾渗滤液膜浓缩液是膜工艺处理垃圾渗滤液的副产物,与垃圾渗滤液相比,其有机污染物、无机盐和金属离子浓度更高,且生化性较差,若处置不当会造成更严重的二次污染。目前浓缩液的主流工艺为回灌、高级氧化、蒸发及以此为核心的组合工艺。

1.浓缩液回灌

回灌工艺是把垃圾堆体作为一个生物反应器,施工简单、成本低廉。

回灌工艺虽能去除一定的污染物,但随着时间推移,渗滤液中会出现盐分及难降解有机物的积累,从而导致前端渗滤液的膜处理工艺难以运行。同时,新版《生活垃圾填埋场污染控制标准》第9.3.2条明确要求:“处理渗滤液产生的浓缩液应单独处置,不得回灌生活垃圾填埋场或进入污水集中处理设施”。新标准执行时,浓缩液回灌是被禁止的。

2.高级氧化

高级氧化是将浓缩液进行高级氧化处理(主要为芬顿、臭氧、电解等),一般需与其它工艺进行联合使用。运行稳定,可靠性好。

高级氧化技术在城市污水和工业废水处理领域已较为成熟,在处理浓缩液时也存在一些问题。芬顿法药剂用量大、反应时间长、pH要求低、污泥量大、容易造成二次污染;臭氧法能耗高、反应的选择性强;电解法阳极材料成本高,电流效率受限。各方法在单独处理浓缩液时,难以达到排放标准,必须与其它工艺联合应用。

3.蒸发工艺

蒸发工艺是把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,采用蒸发工艺处理浓缩液时,水分会从溶液中沸出,而污染物最终残留在浓缩液中。目前国内外常用的蒸发工艺有浸没燃烧蒸发(SCE)技术和机械式蒸汽再压缩(MVC/MVR)技术。

SCE技术可充分利用填埋场内的LFG(垃圾填埋气),消除环境污染的同时提高了能源利用率。但是,该技术对NH3-N去除效果不理想。同时,浓缩液中高浓度的氯离子在系统加热过程中可能会对设备产生腐蚀。

MVC/MVR技术是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量,经蒸汽压缩机压缩做功,提升二次蒸汽的热能,如此循环向蒸发系统供热,从而减少对外界能源需求的一项节能技术。现阶段MVC/MVR技术主要应用于渗滤液的处理方面,在处理过程中存在结垢、清洗等问题。

二次浓缩液的安全处置是蒸发工艺急需解决的关键问题。依据二次浓缩液的理化特性,可以采取焚烧方式进行处置,或脱水干化后进行包埋从而将其固化到填埋场等。但焚烧不仅会影响垃圾热值,而且容易腐蚀焚烧设施;若直接回灌填埋场会导致浓缩液中无机盐和难降解污染物积累,电导率升高,使后续反渗透工艺结垢严重,出水率下降,严重时会使浓缩液处理系统瘫痪。

四、硕特科技低耗高效全量化渗滤液浓缩液处理工艺

TLD非蒸发全量工艺

适用范围:本工艺主要用于老龄填埋场渗滤液或DTRO膜浓缩液。




工艺说明:

1.预处理主要将渗滤液浓缩液中10μm以上粒径的悬浮物去除,保护后续膜系统的运行。

2.DT高压物料膜采用专用物料膜片,浓水中含有大部分有机物、重金属及二价盐,回收率可达到80%以上,产水COD浓度低于100ppm。

3.脱氨单元采用氨氮专用物料膜片,可将出水氨氮控制在5ppm以下。

4.氧化单元采用催化氧化技术,去除残留COD,保证出水水质。

其它:

1.我们回收或回灌进填埋场的硫酸铵及部分处理后的营养液有利于填埋场生态修复,可为微生物、植物提供养分,实现渗滤液的全量处理。

2.若严格要求超浓液不能回流,可采用“蒸发+干燥”工艺进行处理。

工艺特点:

1.出水稳定满足甚至优于《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008表2标准。

2.分离浓水回流至垃圾堆体后,经微生物降解作用,去除水中的有机污染物,实现渗滤液全量处理。

3.一价盐随达标水排出系统,二价盐Ca2+、SO42-随浓水回流至填埋场后经过沉淀而沉积下来,彻底解决盐分积累问题,并保证出水率持续达到设计值。

4.系统高度集成,模块化,占地面积小,建设周期短。

五、硕特科技低耗高效全量化渗滤液浓缩液处理工艺优势

硕特科技积极响应碳达峰、碳中和等国家战略政策,吸取主流工艺的优势,配合硕特科技独有的膜分离技术,成功研发了集百家所长的TLD非蒸发全量工艺。实现了“膜处理”、“高级氧化”、“蒸发”等工艺的有机结合。与现有的“回灌”“高级氧化”“蒸发”等工艺相比,具有以下优势:

1.可实现渗滤液的全量处理

TLD工艺(膜处理部分)分离出的超浓液进行“蒸发+干燥”处理,可实现渗滤液的全量处理,无二次污染。

2.运行稳定、高效

TLD工艺(膜处理部分)实现了浓缩液的分离,利于分类处理。产水部分主要为少量有机物及一价盐,回收氨氮后采用“高级氧化”工艺,大大降低了高级氧化的压力;超浓液部分主要为有机物及二价盐等,主要采用“蒸发”工艺,与浓缩液的直接蒸发相比,处理水量大大降低。

进行浓缩液的清污分流后,TLD工艺(膜处理部分)的产水部分水质稳定,有机物分子量较小,有利于TLD工艺(高级氧化部分-臭氧催化氧化)的运行。避免了氧化选择性,产水不能达标的情况发生。与“高级氧化+生化”的组合相比,采用大量全物化法,运行更稳定、高效。产水的可靠性更高。

3.运行能耗、药耗低

TLD工艺(膜处理部分)实现了浓缩液的分离,可实现清污分类处理,效率更高。TLD工艺(高级氧化部分)采用了“臭氧催化氧化”工艺,无大量外加药剂,无二次污泥。引入了TLD工艺(蒸发部分),可利用现场填埋气,同时由于膜处理部分的作用,蒸发量少,大多数情况下,仅填埋气即可满足蒸发要求。

TLD工艺综合吨水电耗在35-40kWh,相对于“蒸发+膜处理”的综合吨水电耗80-90kWh,极大地降低了能耗。

六、硕特科技典型案例

案例一:自贡浓缩液全量化处理项目

自贡市城乡垃圾处理中心位于自贡市沿滩区,始建于1995年,总占地面积为150亩,总库容184.62万m3, 设计日处理垃圾400t,2013年封场。2014年按照创建国家园林城市考核标准,垃圾填埋场渗滤液委托给自贡市能投华西垃圾发电厂处理,但由于焚烧发电厂配套的渗滤液处理系统的处理能力有限,多年以来导致该厂调节池积存了大量渗滤液。为加快自贡市城乡垃圾处理中心D、E填埋区存量渗滤液全量处置,采用政府采购方式进行全量处理(含浓缩液处理)。

处理规模:300t/d

处理工艺:预处理+DTRO系统+高压物料膜系统+氨回收系统+催化氧化系统+电解氧化系统+离子交换系统+超浓液处理

出水标准:满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008表3标准





案例二:仁寿垃圾渗滤液浓缩液全量处理项目

仁寿垃圾填埋场于2008年建成并投产使用,属于老龄填埋场,渗滤液可生化性逐渐降低,且由于长期的浓缩液回灌,盐分逐渐升高,渗滤液电导率持续增加(高达56000μs/cm),需对浓缩液进行处理,以降低现有的渗滤液处理负荷和运行压力,在消除环保风险的同时真正做到全量处理。

处理规模:300t/d

处理工艺:预处理+高压物料膜处理+氨回收+催化氧化

出水标准:处理后的出水水质均达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(GB16889-2008)表2标准






案例三:简阳市城市生活垃圾处理厂渗滤液处置服务项目

简阳市城市生活垃圾处理厂位于简阳市平泉镇新桥村五社,由简阳市环境卫生管理所2004年建设,总库容190万m3需对填埋场垃圾渗滤液进行全量处理。由于垃圾填埋场投运时间长,属于老龄填埋场,渗滤液可生化性逐渐降低,并且由于长期的浓缩液回灌,盐分不断累积,电导率已高达35000μS/cm以上。本项目要求日处理量不低于200t/d,系统设计总回收率为95%,处理后出水水质满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889- 2008)表2标准,进行达标排放。

处理规模:200t/d

处理工艺:预处理+两级碟管式反渗透+COD高压膜分离系统+氨回收+催化氧化

出水标准:处理后出水水质满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889- 2008)表2标准



案例四:重庆垃圾填埋场浓缩液蒸发母液处理项目

重庆垃圾填埋场渗滤液浓缩液经过“预处理+RO+蒸发”工艺处理后将其蒸发母液进行干燥处理。

处理规模:1000t/d

处理工艺:沼气预处理+蒸汽锅炉+MVR+低温干燥

出泥标准:含水量≤20%



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编辑:蓝枫


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