生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理及回用措施分析

Posted 2023-01-12 垃圾

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1、引言
改革开放以来，我国经济持续高速增长，城市化进程发展迅速。随着我国城市数量的增加、规模的扩大和人口的增多，城市生活垃圾也相应的迅速增长。目前天津市中心城区日产生活垃圾约4000多吨。并以每年4.8%的速度增长。为了消除生活垃圾对环境的恶劣影响，常采用焚烧、堆肥、填埋和综合利用等方法对垃圾进行处理，无论哪种垃圾处理方法均会产生渗滤液。本文以生活垃圾焚烧发电厂产生的渗滤液为例，分析了垃圾渗滤液的处理方式及回用途径。
2、垃圾渗滤液的危害
生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液主要来自降水和垃圾堆放过程发酵产生，因而渗滤液的产生量随季节变化较大。根据以往对渗滤液的监测，渗滤液与一般城市污水相比，具有有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、氨氮含量高等特点。垃圾焚烧发电厂渗滤液的污染表现如下：
(1)恶臭污染
垃圾渗滤液中存在大量碳水化合物和含氮有机物质，溶解氧不足，处于厌氧或兼氧环境，会形成多种恶臭物质，如甲烷、氨、硫醇、硫化氢等。
(2)需氧有机物污染
垃圾渗滤液的主要污染物为需氧有机物的污染，它能提供微生物所需的营养物质，并易于在生物化学作用下分解，分解时消耗水中的溶解氧。需氧有机物由于造成水体缺氧，对水生生物中鱼类危害很重。另外水中溶解氧的消失，厌氧细菌繁殖，形成厌氧分解，发生黑臭，同时放出甲烷、硫化氢、氨气等有害气体。
(3)病原微生物污染
受病原微生物污染的水体(特别是医院垃圾)微生物激增，其中许多是致病菌，病虫卵和病毒。它们往往和其他细菌、大肠杆菌共存，对人体健康有害。
(4)重金属污染
生活垃圾渗滤液中含有的重金属主要有Hg、Cd、cr、Pb、As。这些重金属一旦进入水体或土壤将造成环境的重金属污染。这些重金属对人体的危害主要有：汞能危害人体神经系统、心脏、肾脏、胃肠道；镉能引发“骨痛病”；铬有六价铬和三价铬，其中六价铬的毒性是三价铬的100倍，对中枢神经有毒害作用；铅在人体中富集会影响神经的正常功能；砷中毒则表现为肝、胃炎症以及皮肤和指甲病变。
(5)阴离子污染
垃圾渗滤液中含有一定量的亚硝酸和硝酸离子(NO2-和NO3-)。N02-对人体的最大危害在于引发癌症。NO3-虽然对人体无直接危害，但可转化为NO2-，间接对人体造成危害。
针对垃圾渗滤液以上特征，其一旦进入环境必将造成环境空气、地表水、地下水以及土壤的严重污染。
3、我国垃圾渗滤液处理现状
3.1我国垃圾渗滤液处理经历的阶段
第一阶段在20世纪90年代初期，处理工艺与城市污水处理工艺基本一致，多采用好氧生化法；第二阶段在20世纪90年代中后期，研究人员考虑到渗滤液的水质特征，如高浓度的氨氮、有机物等。采取了脱氨措施.工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理；第三阶段在2000年后，由于经济的飞速发展，新建的垃圾焚烧厂一般远离城区，渗滤液没有条件排入城市污水管网.因此处理要求相应提高。一般需要处理到二级甚至一级排放标准，一般采用生物处理+深度处理的方法。
3.2垃圾渗滤液常用处理工艺
垃圾渗滤液处理采用的最常用的处理方法是生化处理和物化处理，表I中列出了生化处理和物化处理技术对渗滤液中不同污染物的去除能力。
4、垃圾焚烧发电厂渗滤液处理措施及回用方案
下面以天津某生活垃圾焚烧发电厂为例，介绍其渗滤液处理措施及回用途径，为国内同类项目渗滤液处理提供借鉴。该垃圾焚烧发电厂最大日产生垃圾渗滤液约200吨。由于位置远离市中心，无排水管网，没有排水去向。且距离市政污水处理厂较远，渗滤液采用外运处置的方法，不具有经济可行性，因此该厂废水需实现零排放。
4.1渗滤液水质
根据国内外对垃圾渗滤液的监测数据，该厂渗滤液处理装置进水水质指标见表2。
4.2渗滤液处理工艺
由于该垃圾焚烧发电厂远离市中心，选址无市政排水管网。因此渗滤液需经处理后全部回用。该厂渗滤液处理工艺采用生物处理+膜处理。
4.3处理后水质
根据监测，采用上述处理工艺后，污水处理装置出水水质可满足GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》(城市绿化)及GB/T19923.2005《城市污水再生利用工业用水水质》(敞开式循环冷却水系统补充水)，出水水质见表3。
4.4回用途径分析
目前国内同类企业渗滤液经处理后最终处置措施一般为炉内回喷、回用于绿化、回用于生产(包括：渣池、配置石灰乳等)。但炉内回喷会降低炉温，因此对回喷量有一定限制。回用于绿化由于受到季节因素的影响，在北方冬季一般绿化用水很少。回用于渣池、配置石灰乳等生产工序，回用水量不大。因此由于渗滤液产生量较大，单纯的采取绿化、回喷、回用于渣池、配置石灰乳等的途径不能完全做到废水零排放。
该厂采用上述处理工艺使渗滤液处理后满足冷却循环水补充水水质要求.由于该垃圾焚烧发电厂冷却循环水补充量很大，每天在用水量2000m3以上。因此回用于循环冷却补充水后，可确保该厂的废水零排放。夏季渗滤液产生量大，处理后的水首先用于绿化、渣池、配置石灰乳等途径，剩余少量废水用于循环补充水，这样既节省了绿化、生产用水，又可避免对循环冷却补充水质造成太大影响，确保焚烧炉正常运行。冬季绿化用水量少，但渗滤液产生量也很少。经处理后用于循环补充水，也可确保焚烧炉的正常运行。综上所述，对垃圾渗滤液进行深度处理后可采用回用于绿化、渣池、配置石灰乳、循环冷却补充水，以及炉内回喷等措施，确保此类工厂实现废水零排放。
5、结论
随着我国城市化进程的发展，城市垃圾产生量也迅速增长，新建的垃圾焚烧发电厂一般选址均远离城市中心区域，存在无排水去向的问题。采用对垃圾渗滤液深度处理的方法，将其回用于绿化、生产、循环冷却补充等用途可实现这类企业的废水零排放，既解决了排水问题，又节约了水资源的消耗，同时削减了污染物的排放量。