垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理

2021-11-27罗荣全

皮革制作与环保科技 2021年19期

罗荣全

（重庆三峰科技有限公司，重庆 400000）

垃圾渗滤液是垃圾在外界环境下经过长时间的堆积，又受到环境气候变化的影响而产生的混合液体，会顺着地势的走向流入附近的河流或直接渗入地下水，进而对水体和土壤等资源造成破坏[1]。因此，在垃圾处理中，要综合考虑垃圾渗滤液的处理方式，以减轻环境污染。其中，部分垃圾渗滤液经过提炼和处理能够再次被利用，从而降低了能源消耗，这对社会经济发展与环保工作都有着重要意义。

1 垃圾焚烧厂渗滤液的特点

1.1 渗滤液的水量特点

垃圾渗滤液的来源较为广泛，如垃圾本身夹杂的水分、垃圾长时间发酵分泌的水分、自然降水以及地表水渗入等。通常情况下，垃圾渗滤液的产生量会呈现出明显的季节性变化特征，如在冬季持续低温天气的情况下其产生量较少，而在夏季持续高温且多雨的天气情况下其产生量较大。此外，不同焚烧工艺排放的垃圾渗滤液的总量也存在一定差异。

1.2 渗滤液的水质特点

其特点是：①垃圾渗滤液中不仅包含大量的有机高分子物质，还包含一定量的油脂、稀有气体、可挥发性污染气体和重金属，所以垃圾渗滤液的物质组分较复杂，且浓度较高；②垃圾焚烧厂新排放的渗滤液中，会含有大量难以在短时间自然降解的有机物质，对其进行处理必须要经过厌氧发酵、水解和酸化等一系列化学处理流程；③由于垃圾渗滤液中的微生物菌群分布缺乏规律性与恒定性，所以在整个处理流程中必须加入适量的磷酸二氢钾作为营养元素补充，从而达到提高处理效率，缩短处理时间的目的；④一般情况下，垃圾焚烧厂渗滤液的氨氮值在1.2 g/L以上[2]。

2 垃圾渗滤液的处理方法

2.1 物理化学法

2.1.1 混凝法

混凝法是较为常见的垃圾渗滤液物理处理法。混凝法主要是对渗滤液中的悬浮颗粒物质和胶结物质进行处理。其工艺原理是，在渗滤液中加入适量的混凝剂，使微小悬浮物胶结成大粒径的颗粒聚合物，而颗粒聚合物在重力的作用下会自然沉降，排出水体。在实际应用中，常见混凝剂包括聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铁（PFC）及聚合氯化铝铁等。

2.1.2 吸附法

吸附法是指依靠吸附剂的吸附性能对垃圾渗滤液中的有机高分子物质、污染性物质和重金属离子进行降解和排除。在实际应用中，垃圾渗滤液吸附处理剂的种类较多，其中，活性炭是一类较为常见，且对有机物质处理效果较好的吸附处理剂。需要注意的是，吸附法极易受到水体温度与酸碱度的影响，且运行费用相对较高[3]。

2.1.3 吹脱法

该方法的应用过程是，先对垃圾渗滤液的酸碱度进行调节，再由氨氮吹脱塔底部注入空气，在内外部空气压力的作用下，促使接触物质逆流，完成氨氮的物质形态转化，形成分子态的氨氮。吹脱法在很大程度上会受到温度条件的影响，如温度越低，吹脱处理效率就越慢，极易造成严重的环境污染。

2.2 化学氧化法

2.2.1 Fenton试剂法

Fenton试剂法是利用Fe2+的催化效果与H2O2发生化学反应，生成具有较高活动的羟基自由基·OH，通过·OH与有机物间的氧化还原反应实现杂质和有害物质的剔除。该方法主要是为剔除传统方法无法处理的有机物和难以降解的物质。需要注意的是，该试剂单独使用会降低渗滤液的可生化性，一般会将其与SBR技术融合运用，加强生化性能，以加快CoDcr和BOD5的溶解和剔除，保证水质达标。如果条件不允许，只能单纯使用Fenton试剂，则需加大H2O2的投入量，会使治理成本有所上升。

2.2.2 电化学氧化法

电化学氧化法的作用原理与Fenton试剂法类似，都是产生大量的羟基自由基·OH，以进行有机物的氧化还原处理。不同的是，电化学氧化法是在通电的情况下，再通过紫外线的照射，催化半导体TiO2产生羟基自由基·OH，以完成后续的反应处理，这样能够实现渗滤液的深度处理，达到改善水质的目的。不过，该方法在使用过程中，需要对催化剂的用量、酸碱值、光照强度和时间、溶解氧情况等严格把关，从而加强处理效果[4]。电化学氧化法常被应用在污泥量少的污水处理中，且产生的物质不会造成二次污染，但该方法并不适用于工业污染处理。

2.3 生物处理法

2.3.1 活性污泥法

活性污泥法是进行内部生物的有效处理，在好氧条件的支持下，加快污染物的降解速度，剔除大量MLSS，以及减少水质中的悬浮固体颗粒。活性污泥是由有机物、细菌、原生动物及后生动物组成的一个相对稳定的、小型的生态系统和食物链，具有很强的吸附能力和降解污染物的能力，对渗滤液中的易降解有机物有很高的去除效率。

2.3.2 膜生物反应器

膜生物反应器是近几年产生的新型过滤技术，融合了膜分离技术和活性污泥技术的优势，通过水解区、曝气区和膜区三个模块的科学化分，实现渗滤液的有效过滤以及沉淀处理。在实际应用膜生物反应器技术时，生化反应池内污泥的浓度可达到20～30 g/L左右，由此提高了反应率，进而加速了污染物的剔除。同时，利用膜生物反应器处理后的渗滤液，悬浮物含量明显下降，保证了水质。曾有学者将膜生物反应器与UBF、NF等工艺融合运用进行渗滤液处理，发现该方法的稳定性和水质质量普遍优于传统处理模式，治理后的水质中泥量、氮磷含量有所下降。同时该工艺的自动化水平较高，减少了资金、资源上的消耗[5]。

2.3.3 厌氧升流式污泥床

厌氧升流式污泥床是目前污水处理效果最理想的一种厌氧生物处理技术。其工艺原理是，在厌氧升流式污泥床中设置悬浮微生物、气液固三相分离系统，将产生的沉降颗粒污泥实施集中处理。厌氧升流式污泥床在使用中具有无氧气消耗、低能耗的特点，且生成的沼气可循环利用。同时，在厌氧升流式污泥床内，不但病菌得到了有效剔除，还不会产生较大污泥量，再加上处理时间短，可缓解渗滤液长时间堆积带来的污染。

2.3.4 厌氧生物滤池

厌氧生物滤池是使生物附着在其内部固体填料上的一种反应器。厌氧生物滤池保证了生物能良好生长，并促进生物发挥作用，以此对污水实施降解和净化处理，同时也降低了污泥浓度，防止了水分过快流失。厌氧生物滤池的优点是：污染物去除率较高、对废水水质、水量变化适应性强、运行稳定、启动时间短且再启动迅速、污泥停留时间较长且不需要设置回流管道。但厌氧生物滤池的投资成本大于UASB反应器，容易产生布水不均匀，且滤池底部容易发生堵塞，因此，不适用于悬浮物较高的垃圾渗滤液。

2.4 膜分离法

2.4.1 微滤和超滤法

微滤膜和超滤膜都是尺寸较大的材料，在实际应用中能过滤分子量大于500的物质。一般情况下，会利用微滤和超滤处理污水中含有的藻类、隐孢子、细菌、胶体等污染物，如果将两种方法结合起来可提高过滤效率，增大截留率。根据研究数据显示，微滤段的截留率可达到25%～35%左右，而超滤膜以串联的方式应用在渗滤液处理中，截留率可达到5%～10%左右。

2.4.2 纳滤法

纳滤膜需要借助压力驱动来实现分离功能，多用来处理细菌、农药、重金属离子等有害物质。曾有学者对纳滤和反渗透膜融合处理工艺展开研究，发现其在渗滤液处理中，可有效剔除CoDcr和NH3-N杂质，剔除率可达到99%。同时，纳滤膜在应用中能够将渗滤液中含有的无机盐杂质予以有效截留，保证了水质。

2.4.3 反渗透法

反渗透是属于物理分离技术的一种，其借助压力差将渗滤液中含有的细菌、悬浮物、有机物、重金属离子实行有效分离处理，以达到剔除净化效果。同时，渗滤液中存在的小颗粒污染物或无机离子也能在反渗透的作用下完成净化处理。反渗透膜在使用中具有较强的稳定性和抗变能力，因此，在垃圾渗滤液处理中具有较好的应用效果。相关实验研究表明，反渗透膜在垃圾渗滤液处理中CoDcr的剔除率可达到98%，色度去除率可达到91.7%。