垃圾渗滤液处理工艺-PPT.pptx

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1、垃圾渗滤液处理工艺目 录CONTENTS01垃圾渗滤液来源及特质1、我国垃圾渗滤液状况2、渗滤液来源3、渗滤液水质特征02垃圾渗滤液处理技术1、生物处理+膜深度处理工艺2、全膜吸附过滤处理工艺3、低耗蒸发+离子交换处理工艺4、三种工艺应用比较03渗滤液处理组合工艺实例1、简阳市垃圾填埋场2、龙泉垃圾填埋场3、广安市垃圾填埋场4、渗滤液处理工艺对比04新标准GB168892008下我国垃圾渗滤液处理技术的主要问题及发展方向1、新标准对垃圾渗滤液的排放要求2、垃圾渗滤液处理存在的主要问题3、垃圾渗滤液处理技术的主要研发方向垃圾渗滤液来源及特质11.1我国垃圾渗滤液状况 垃圾渗滤液（以下简称“渗滤液

2、”）是由大气降雨和径流、垃圾有机物中本身的含水、填埋后由于微生物的厌氧分解作用而产生的液体。目前，我国城市垃圾处理的方式主要有堆肥、焚烧、卫生填埋等，其中，卫生填埋技术较为成熟，处理费用低，易管理等优势，得到了广泛的应用。截至 2015 年，我国城市生活垃圾填埋设施 640 座，填埋处理垃圾总量为 1.15 亿吨，较上一年度增加了 0.08 亿吨，随着设施数量和处理总量的持续增长，垃圾填埋仍然是我国城市生活垃圾处置的主要方式。1.2渗滤液来源 渗滤液系因垃圾经堆积、填埋后因压实和生物降解使垃圾中原含水分、垃圾降解反映生成的水等经过垃圾层过滤后渗出的污水。因此，从渗滤液的生成机理来看，其来源主要

3、有：降水、地表径流、垃圾水分、垃圾覆盖材料中的水分、垃圾降解生成水分、垃圾蒸发产生的水分等等。1.3渗滤液水质特点 由于我国城市生活垃圾的收集基本采用混合收集的方式，使得垃圾渗滤液的成分受到生活水平、收集方式、地区和气候等的影响，但总的来说垃圾渗滤液主要具有以下一些特点：（1）有机污染物浓度高，其中的 COD 和 BOD5 高达几万每升毫克。（2）成份复杂，其中的重金属离子和有毒有机物会对微生物产生毒害抑制作用。（3）氨氮含量高，最高可高达几千到几万每升毫克，严重抑制和降低了生物处理中微生物的活性。（4）C/N 的比值失调，且磷元素缺乏。（5）水质随填埋时间和稳定程度不断变化水质变化大，随着垃

4、圾填埋场年龄的增大，垃圾渗滤液的可生化性呈降低趋势,大致可以将渗滤液分为“年轻”渗滤液（5 年以下）和“年老”渗滤液（5 年以上）两大类。大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点垃圾渗滤液处理技术22垃圾渗滤液处理工艺应用 渗滤液中的主要污染指标为 COD、BOD、氨氮以及重金属离子，有机物浓度、色度较高，且对生物处理具有较强的抑制作用，因此，渗滤液处理工艺选择应坚持适应性强、运行稳定等基本要求。目前，渗滤液的工艺路线主要为：预处理+生化处理+深度处理。2.1生物处理+膜深度

5、处理工艺（1）工艺流程：预处理微生物处理膜吸附过滤。（2）典型工艺：中温厌氧系统+MBR+RO。（3）工艺内容：渗滤液通过调节池流入到中温厌氧池，经大分子有机污染物降解后进入缺氧段 MBR 反映器中，与回流水混合进入好氧段 MBR 进行曝气，去除渗滤液中的 TN，好氧池出水进入 MBR 分离器，将分离的污泥浓液回流至 MBR 缺氧段，MBR 出水进入反渗透系统，渗滤液经反渗透处理后实现达标排放。2.2全膜吸附过滤处理工艺（1）工艺流程：预处理两级反渗透膜过滤。（2）典型工艺：两级 DTRO 反渗透处理工艺。（3）工艺描述：垃圾填埋场渗滤液原液经由调节池进入到高压泵后，通过循环高压泵进入到一级

6、DTRO 反渗透膜过滤，出水后进入到二级 DTRO 反渗透系统，经两级反渗透过滤后出水达标排放，循环进入到系统进行处理。一级浓液回灌垃圾填埋区进行集中处理，二级浓液回流到总进水口，系统总产水率在 60%左右。2.3低耗蒸发+离子交换处理工艺（1）工艺流程：预过滤蒸汽压缩分离水吸收气体氨。（2）典型工艺：MVC 蒸发+DI 离子交换。（3）工艺内容：填埋场垃圾渗滤液经调节池过滤器在线反冲过滤，除去渗滤液中的 SS、纤维，提高去除效率，再经 MVC 压缩蒸发原理，将渗滤液中的污染物与水分离，实现水质净化效果。通过特种树脂去除蒸馏水中的氨，达到水质的全面达标排放。在 MVC 蒸发过程中排出挥发性气体

7、氨，利用 DI 系统吸收渗滤液中剩余盐酸气体。2.4三种工艺应用比较 目前，三种工艺在渗滤液处理中的应用较为广泛，在实际应用中有着各自的优点和不足。主要表现在：（1）生物处理+膜深度处理工艺：其工艺原理为生化反映和物理处理工艺，由于生化系统运行过程中受到的影响因素较多，需要各单元之间密切协调配合，该工艺自控程度较高，技术风险较低，但对“老龄化”渗滤液处理难度较大。因此，总体来看该工艺投资较低，主体设备多为国产，污染物总量能够达到很好削减效果，管理较便捷。该工艺的不足之处在于出水率较低，增加了回灌的难度；生物处理效果不稳定，生物菌种需要培养、驯化，增加了运行成本；对“老龄化”渗滤液的生化效果极差

8、；运行不能长时间停运，需要连续运行。2.4三种工艺应用比较（2）两级 DTRO 反渗透处理工艺：该工艺具有操作简便，能够间歇式运行，自动程度高，易于维护管理；膜产品类型多。其不足之处在于对渗滤液原水水质较为敏感，出水率容易受到 SS、电导率以及温度等因素的影响；两级反渗透处理工艺中，前级预处理缺乏，容易导致反渗透膜堵塞，更换频率高，增加处理成本；出水率低（正常状态下为 55%-70%），回灌难度大，增加运行成本。2.4三种工艺应用比较（3）MVC 蒸发+DI 离子交换处理工艺。该工艺的优势在于受渗滤液的原始水质影响较小，出水率高，通常以可以达到 90%，能够做到间歇式运行，自控程度较高、维护简

9、单；浓液量较少。不足之处是蒸发工艺实际应用较为复杂，电耗等能耗较高，维护成本较大；设备材质要求较高，尤其是要具有较强的耐强酸、强碱腐蚀性；运行设备噪声较大；后期蒸发罐清洗频次较大，药剂成本高。渗滤液处理组合工艺实例33.渗滤液处理组合工艺实例 垃圾渗滤液的处理多会用到厌氧-好氧组合工艺，因为其处理费用较物化法低，同时它也是我国垃圾填埋场首选的处理工艺。此次介绍的处理工艺均采用了目前得到普遍应用的膜技术。膜技术主要是利用膜的筛分、截留和吸附等作用去除渗滤液中难降解有机污染物，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等工艺。早在上个世纪 70 年代，国外就已把反渗透用于垃圾渗滤液的处理，一般采用一级超滤及二级

10、反渗透的联合处理方法深度处理垃圾渗滤液。目前我国已启用新的生活垃圾填埋污染控制标准（GB 168892008）这就对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求。因此越来越多的垃圾填埋场也已把膜技术广泛的应用于垃圾渗滤液的处理，而且我国多个垃圾填埋场已引入了反渗透、纳滤等膜技术，运行结果表明，出水可以达到生活垃圾填埋污染控制标准（GB 168892008）3.1 简阳市垃圾填埋场 位于四川省资阳市简阳市的垃圾填埋场垃圾处理规模为200td-1，其产生的渗滤液大约为90m3d-1，选用氨吹脱+生物处理（A+O）+混凝沉淀+砂滤+超滤+纳滤组合工艺处理，具体工艺流程示意见图。3.2 龙泉垃圾填埋场 位于四川省

11、成都市的长安垃圾填埋场的垃圾滤液处理规模为1300 m3d-1，选用 AOAO+超滤+反渗透的组合工艺处理，此工艺在生物处理之前未采用预处理工艺，因此对于可生化性好的早期垃圾渗滤液采用此工艺较为适合，但对于中老期垃圾渗滤液宜在生物处理之前加一级预处理。具体工艺流程示意见图。3.3广安市垃圾填埋场 位于四川省广安市的垃圾填埋场垃圾处理规模为300td-1，其产生的渗滤液大约为80m3d-1，垃圾渗滤液处理设计规模为100m3d-1，采用中温厌氧+膜生物反应器+纳滤的组合工艺处理此工艺与前一个工艺所不同的是采用了厌氧作为预处理。当然，也可以在厌氧前加一级氨吹脱、混凝沉淀等，提高渗滤液的可生化性，以

12、更加适合中老龄垃圾渗滤液的处理。工艺流程见图。3.4渗滤液处理工艺对比 此3 个垃圾渗滤液处理厂均采用了膜处理技术处理垃圾渗滤液，但在工艺设计上各具特色，其各处理单元采用技术的优缺点见表 1，各处理工艺的建设投资和运行成本见表 2。从表 2 中可以看出使用第 1 和第 3 种处理工艺其工程总投资和运行费用均较低，从经济上来说更具有可行性。新标准下我国垃圾渗滤液处理技术的主要问题及发展方向44.1新标准对垃圾渗滤液的排放要求 新排放标准与旧标准相比,增加了对色度、总氮、总磷和重金属的控制,CODCr,BOD5 标准实行旧标准中一级排放标准,氨氮实行旧标准中二级排放标准,悬浮物实行比旧标准中一级标

13、准更严格的排放限值。新标准还对国土开发密度高、环境承载能力弱,环境容量较小、生态环境脆弱,容易发生严重环境问题的地区实行了更为严格的排放标准。表 1 列出了我国新排放标准与其他一些国家垃圾渗滤液污染物排放限值。仅从化学需氧量指标来看,我国的垃圾渗滤液排放限值相对更加严格。4.2垃圾渗滤液处理存在的主要问题（1）垃圾渗滤液高氨氮问题难以解决：由于垃圾填埋场水文地质条件、填埋方式及垃圾成分的不同,垃圾渗滤液中的氨氮浓度从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长,垃圾渗滤液中的氨氮还有升高的趋势。高浓度氨氮造成了垃圾渗滤液C/N失衡,对垃圾渗滤液生化处理过程中微生物有抑制作用,导致垃圾渗滤液的生化

14、处理系统不能稳定运行。（2）垃圾渗滤液可生化性差：垃圾渗滤液,尤其是“老龄”垃圾渗滤液中BOD5 和 CODCr都较低,且 BOD5/CODCr也比较低,一般 BOD5/CODCr为 0.05 0.2。渗滤液含有大量的难生物降解的腐殖酸和富里酸。因此不能单独采用生物处理技术处理垃圾渗滤液。（3）垃圾渗滤液深度处理技术缺乏：对于“老龄”垃圾渗滤液,经过生化处理后的CODCr通常在 500 800mg/L,必须进一步深度处理才能达到排放标准。目前深度处理技术以物化法为主,包括混凝沉淀、吸附、深度氧化及膜处理技术等。但在实际应用过程中由于这些技术的经济性较差而不能广泛应用。（4）垃圾渗滤液有毒有害物

15、的影响：随着人们环保意识的提高,垃圾渗滤液中的有毒有害物如环境内分泌干扰物对人体的危害已越来越受到人们的关注。物质一旦进入生物体,即使含量极其微小,也将对生物体产生严重的后果,如导致生殖器官、内分泌系统、神经系统、免疫系统的异常,产生致癌、致畸、致突变等生物效应。现有的应用技术在对垃圾渗滤液进行处理过程中一般仅考虑常规污染物,而对有毒有害物鲜有考虑。4.3垃圾渗滤液处理技术的主要研发方向 按照新标准要求,我国大部分现有垃圾填埋场渗滤液处理工程都面临升级改造问题。结合垃圾渗滤液处理技术研究现状及工程应用的可行性,从垃圾渗滤液预处理、生化处理及深度处理等方面总结了垃圾渗滤液处理技术的主要研发方向。

16、（1）垃圾渗滤液的预处理技术的研发方向（2）垃圾渗滤液生化处理技术的研发方向（3）垃圾渗滤液深度处理技术的研发方向（4）垃圾渗滤液处理技术发展的一个重要方向4.3.1垃圾渗滤液的预处理技术的研发方向 垃圾渗滤液预处理是垃圾渗滤液达标排放的关键技术环节,其主要目标是去除高氨氮及提高垃圾渗滤液的可生化性。对高氨氮垃圾渗滤液而言,工程化应用大部分采用氨氮吹脱技术,但该技术的缺陷限制了其广泛应用。氨氮处理技术主要研发方向重点在开发气膜吸收氨氮技术、氨氮化学去除技术、氨氮雾化闪蒸法及氨氮电化学催化氧化法等。对提高垃圾渗滤液的可生化性而言,以羟基自由基为基础的高级氧化技术的开发应用已成为垃圾渗滤液处理的一

17、个研究热点,如 Fenton技术,UV/H2O2,电催化氧化,湿式氧化,超声波氧化和臭氧氧化等。从实验室研究效果来看,高级氧化技术对垃圾渗滤液的处理非常理想,对提高垃圾渗滤液可生化性及降低垃圾渗滤液的毒性都有良好的效果。这些技术工程化应用的瓶颈是其经济性,高昂的投资及运行成本限制了技术的应用。因此,在提高处理效率的同时考虑其经济性是垃圾渗滤液预处理技术的主要研发方向。4.3.2垃圾渗滤液生化处理技术的研发方向 垃圾渗滤液生化处理技术相对成熟,但对高氨氮垃圾渗滤液生化处理工程的实用技术研究还不够。我国大部分垃圾填埋场渗滤液处理过程中总氮的去除率均不高,主要原因是由于高氨氮对微生物的抑制及垃圾渗滤

18、液中碳源不足造成的。因此,生化处理技术的研究重点是提高垃圾渗滤液中总氮的去除效率及弥补碳源不足,同时应加强厌氧处理技术的开发应用,以提高垃圾渗滤液的可生化性。在此基础上加大对垃圾渗滤液高效生化处理技术的开发,如短程硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术等,一方面降低垃圾渗滤液的处理成本,另一方面提高氨氮的去除效果。4.3.3垃圾渗滤液深度处理技术的研发方向 垃圾渗滤液深度处理技术的研发应集中在膜处理技术产生的浓缩液处理技术的开发,同时积极开发其他高效实用的垃圾渗滤液深度处理技术。一方面是在现有技术的基础上开发研究,如活性炭吸附技术、混凝沉淀处理技术、过滤技术等;另一方面是加强新技术的研发。垃圾渗滤液生

19、化处理后含有大量不易生物降解的有机物及一些有毒有害物,新技术的开发应着重围绕去除这类物质进行。以 Fenton 法,类 Fenton法,O3氧化,光催化氧化等技术为主的高级氧化技术正是垃圾渗滤液深度处理的最有效手段,是垃圾渗滤液深度处理研究的一个重要方向。4.3.4垃圾渗滤液处理技术发展的一个重要方向 高级氧化技术与生化处理技术的高效集成是垃圾渗滤液处理技术发展的一个重要方向。羟基自由基能氧化垃圾渗滤液中的氨氮和难降解的有毒有害污染物,提高垃圾渗滤液的可生化性。如单纯采用高级氧化技术处理垃圾渗滤液,势必导致工程的高运行成本。高级氧化技术与生化处理技术相联合既能降低工程的运行成本同时又能实现垃圾渗滤液的有效处理。按照垃圾渗滤液处理的技术路线,如果仅是简单的几种处理串联势必造成极大地浪费,也不一定能取得良好的效果。通过有效的技术集成,从整体上优化运行参数,提高处理效率,降低运行成本是垃圾渗滤液处理的一个重要考虑因素。如电化学氧化技术与生化处理技术的集成,电化学氧化技术与膜技术的集成,Fenton技术和膜技术的集成等。