呂萍
(紹興市清能環保有限公司,浙江 紹興 312000)
隨著城市化進程加快,生活水平提高,城市生活垃圾科學且環保性處理逐漸成為現階段關注焦點,城市生活垃圾焚燒發電廠如何選擇相匹配的滲濾液處理技術,實現有效去除滲濾液中各種雜質,避免造成二次環境污染,是目前各相關人員需要考慮的問題。
熱值低、水分大是我國城市生活垃圾最大特點,焚燒發電廠城市生活垃圾滲濾液水質特性主要體現在以下方面:第一,氨氮含量高。高濃度氨氮在垃圾滲濾液中存在,各項數據顯示,高含量氨氮是影響垃圾滲濾液處理效果的主要因素,需要重點加強對此方面處理技術的研究;第二,鹽分含量高。微生物的生物活性會被高濃度氯離子抑制,氯離子同時還具備很強滲透力,極易對焚燒發電廠處理設施造成嚴重腐蝕,做好防腐措施是關鍵[1]。
物理化學處理技術具有耐沖擊負荷性強優點,不僅能夠保證出水品質,其水質水量對此項技術干擾影響較小,無法直接進行生化處理的垃圾滲濾液經常會應用物理化學處理技術。從處理效果上來看,雖然此項處理技術有著良好應用成效,但應用成本相對較高,前期建設資金投入較多,只能在預處理或深度處理城市生活垃圾滲濾液方面應用。
2.1.1 混凝法
焚燒發電廠在處理城市生活垃圾滲濾液中運用混凝處理技術,能夠有效將微小懸浮物和膠體雜質從水中清除,其技術原理在水中加入混凝劑,以此來聚合較大顆粒,使其讓顆粒快速在水底沉降,達到澄清水質效果,水體最終以沉淀方式排出。因外加混凝劑種類較為繁多,其中聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)及聚合氯化鋁鐵是現階段焚燒發電廠處理城市生活垃圾滲濾液時常用的混凝劑,有著良好應用效果。
2.1.2 吹脫法
在運用吹脫法處理垃圾滲濾液時,工作人員需要調節滲濾液pH范圍,無特殊要求,一般情況下pH值設置在10~11范圍區間,從氨吹脫塔底部進入空氣,滲濾液在氨吹脫塔內部通過逆流來接觸傳質,此時滲濾液中氨氮由離子態向分子態轉變。在低溫處理垃圾滲濾液時運用此項處理技術,不僅處理效率低,也會有部分氨溢出,進而對周圍環境造成污染。
2.1.3 吸附法
吸附法原理是借助吸附劑自身吸附特性,以此來吸附垃圾滲濾液中難以降解的有機物、重金屬離子以及色度等,上述物質在吸附作用影響下,能夠達到有效去除的效果?;钚蕴?、膨潤土、蒙脫石等是現階段在處理垃圾滲濾液中較為常用的吸附劑。其中活性炭具有良好的吸附效果,即使在水質水量波動影響下也能完成針對垃圾滲濾液中部分有機物的吸附;鑒于各類型吸附劑性質差異性,也會產生不同程度上的吸附效果,但酸堿度與水溫此類因素會影響吸附法處理效果,加上運行成本較高,在實際項目中推廣運用存在巨大難度[2]。
在處理垃圾滲濾液中難以降解物質時運用化學氧化處理技術,能夠起到十分明顯作用,水質水量波動對此項技術運用效果影響較小,且出水水質穩定性較高。但此項處理技術對操作人員要求較高,高難度技術操作十分考驗工作人員專業水平,加上在運行過程中會消耗大量資料,導致處理成本增加。Fenton試劑法和電化學氧化法是目前常用的化學氧化處理技術。
2.2.1 Fenton試劑法
Fenton試劑法運用原理是利用H2O2在Fe2+中產生的催化效應,在其催化效應下生成羥基自由基·OH,所生成的羥基自由基·OH具有高反應活性,因此能夠與大多數有機物出現氧化還原反應。傳統垃圾滲濾液處理技術無法將有機物和一些難降解物質進行去除,通過合理運用Fenton試劑法,不僅能有效彌補傳統垃圾滲濾液處理技術不足之處與弊端,其處理效果也能得到良好保證。在運用混凝法預處理垃圾滲濾液后,再運用Fenton試劑法進一步處理,各項數據顯示,垃圾滲濾液在氧化后,其可生化性仍顯示較低的一個狀態,在SBR法輔助下,將營養物質添加在運行中的滲濾液,有助于提升滲濾液可生化性,同時也能將CODCr和BOD5有效去除,并得到無影響的H2O2。在實際運用Fenton試劑法過程中,要想確保良好滲濾液處理效果,需要加投大量H2O2,但必然會增加額外運行成本。
2.2.2 電化學氧化法
電化學氧化法運用原理是在通電狀態下,使其讓紫外線充分照射光催化半導體TiO2,并產生大量的羥基自由基·OH,鑒于羥基自由基OH能與大多數有機物出現氧化還原反應,其中TiO2作為納米半導體材料,將其運用于生活垃圾滲濾液處理中,通過控制影響光催化降解有機廢水效果的因素,如催化劑用量、pH值、光照強度以及光照時間等,各項數據顯示,電化學氧化法在深度處理生活垃圾滲濾液時有著十分可觀效果。適應能力強、污泥產量少是電化學氧化法最為明顯的特征,在實際運用中也不會造成二次環境污染問題,若是將其運用在工業廢水處理中,會導致電流效率降低,同時也會增加運行成本。運用電化學氧化法,有利于提升生活垃圾滲濾液可生化性,強化難降解物質處理效果。相較于生物降解法,存在氨氮去除效率低、經濟性不高等問題。
焚燒發電廠運用生物處理法對城市生活垃圾滲濾液進行處理時,利用微生物代謝方式差異性,對好氧生物和厭氧生物分別處理。在現階段水處理生物方面經常運用好氧生物處理法,是目前較為成熟的垃圾滲濾液處理技術。操作便捷、微生物馴化適應耗時短是好氧生物處理法的明顯優點,能夠將垃圾滲濾液中有機物和氨氮同時去除;其中外界溫度急劇變化,無法確保好氧生物處理法較高的去除率,加上曝氣過程中極易產生泡沫等問題,促使針對高濃度垃圾滲濾液中有機物處理,難以發揮其實際運用成效。厭氧生物法主要運用于針對無氧氣與硝態氮含量的廢水處理,能源消耗低、運行成本少等是厭氧生物法最大特征,在實際運用過程中會產生大量沼氣,其沼氣可進行回收利用,實現資源利用最大化,但存在高負荷處理與產污泥率低等問題,是目前待解決的核心問題。生物處理技術主要包括活性污泥法、厭氧升流式污泥床等處理技術,下面將依次闡述各生物處理技術具體運用。
活性污泥法:運用原理是基于好氧條件下,發揮微生物代謝作用,降解污染物質,待沉淀后,將生物反應中的大部分MLSS進行去除,此時經過處理的水體中僅含有懸浮固體物,其含有量較少;其中部分污泥將根據回流比回流至二沉池再進入生物反應池。由有機物、細菌、原生動物以及后生動物共同構成活性污泥,等同于一個小型生態系統,因吸附能力與降解污染物的能力較強,能夠有效將滲濾液中易降解有機物高效去除。
厭氧升流式污泥床:此項處理技術在處理污水方面具有良好效果,同時也是現階段處理污水效率最高的裝置,在運行過程中,將有較大且密實與易沉降的污泥在反應器內產生,在處理高濃度垃圾滲濾液時,并不需要提供氧氣,同時所產生的沼氣也可進行再回收利用,具備能源消耗低、有機負荷能力強以及污泥產率低等優點,在垃圾滲濾液厭氧處理階段經常運用此項處理技術[3]。
半透膜是膜分離處理技術核心內容,通過半透膜滲透液體中某種溶質,以此來達到選擇性分離效果。無相變、無污染、操作安全性高、設備操作便捷等是膜分離處理技術明顯特征,由于半透膜孔徑差異性,主要分為以下幾種類型半透膜:
第一,微濾與超濾。相較于其他半透膜,二者孔徑較大,能夠將大于500的分子量物質進行截留,能夠有效去除垃圾滲濾液中藻類、隱孢子和部分細菌膠體。
第二,反滲透。作為一種離子/分子水平的物理分離技術,其中壓力差是反滲透膜核心推動力,在實際運用過程中,通過掌握不同滲透壓情況,實現將細菌、懸浮物、有機污染物以及氨氮等污染物質從廢水中去除,將其運用在垃圾滲濾液處理中,不僅能夠進一步提升處理效果,也能更好地保障CODCr高去除率。
第三,納濾。介于超濾膜與反滲透膜二者孔徑尺寸之間,借助壓力驅動作用完成膜分離,能夠將細菌、農藥、重金屬離子等有毒有害物質進行有效過濾,融合納濾與反滲透處理工藝,可實現有效去除垃圾滲濾液中的CODCr和NH3-N,同時也能起到截留無機鹽的作用。
綜上所述,結合實際情況,焚燒發電廠選擇合適的城市生活垃圾滲濾液處理技術,不僅有利于保證出水水質,也能有效將細菌、懸浮物、有機污染物等從廢水中去除,降低能耗的同時,也能規避二次環境污染問題,實現綠色環保處理城市生活垃圾,同時也要加強此方面技術研發,提高滲濾液處理技術水平,為今后我國水污染治理提供強有力支撐。