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垃圾滲濾液,是指垃圾在堆放和處置過程中由于雨水的淋洗、沖刷,以及地表水和地下水的浸泡,通過萃取、水解和發(fā)酵而產(chǎn)生的二次污染物,主要來源于垃圾本身的內(nèi)含水、垃圾生化反應(yīng)產(chǎn)生的水和大氣降水。目前我國垃圾處理方式目前以填埋和焚燒為主,因此垃圾滲濾液處理需求主要為垃圾填埋場和垃圾焚燒廠。
一、生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的概述
對某垃圾處理場的滲濾液進(jìn)行分析,其中的有機(jī)成分有70種以上,有5種是國家優(yōu)先控制污染物。垃圾滲濾液污水與其它污水相比較在重鉻酸鹽指數(shù)和生化需氧量方面更高。且一些垃圾場的碳磷比也遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于微生物生存需要的比例,會導(dǎo)致其不能正常的進(jìn)行分解代謝,提高了垃圾生化處理過程的困難程度。
二、垃圾滲濾液處理方法
2.1回灌
回灌其實是將填埋場視為一個以垃圾為填料的生物濾床。自上而下將回灌的濃縮液引入垃圾填埋層,垃圾中的微生物會降解液體中的有機(jī)污染物。對于回灌過程來說,回灌頻率、回灌量以及回灌污染物濃度是回灌處理最重要的3個控制參數(shù)。
西方國家從上世紀(jì)九十年代就開始將反滲透濃縮液利回灌填埋場。實踐證實:在全名考慮填埋場相關(guān)特征設(shè)計的基礎(chǔ)上,可實現(xiàn)回灌處理濃縮液系統(tǒng)的長期使用,且填埋場排出的滲濾液中含有的污染物濃度變化幅度較小。然而,回灌處理可能對地下水產(chǎn)生污染,水流短路形成后,填埋層含水率增加。同時濃縮液直接回灌也將導(dǎo)致垃圾場含鹽量升高。
2.2蒸發(fā)
蒸發(fā)技術(shù)在垃圾滲濾液膜濾濃縮液的處理、垃圾滲濾的處理中有越來越多的運(yùn)用。目前使用較多的有負(fù)壓蒸發(fā)、浸沒燃燒、機(jī)械壓縮蒸發(fā)等。
在酸性條件下隨著原液PH的升高,冷凝液中的COD就越小,同時NH3-N的濃度逐漸變大。有機(jī)物揮發(fā)主要出現(xiàn)在蒸發(fā)過程初期,而蒸發(fā)后期主要是NH3-N的揮發(fā)。
浸沒燃燒蒸發(fā)技術(shù)是一種不固定傳熱面的蒸發(fā)方式。過程中把燃料和空氣送入燃燒室進(jìn)行充分燃燒,其后將高溫?zé)煔庵苯右胍后w中以使液體升溫。高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入液體后以大量小氣泡形式上升,由于煙氣與液體混合的活動十分強(qiáng)烈,從而大大提高了傳熱效率。若將尾氣在排放之前控制到液體一致的溫度,則傳熱效率會達(dá)95%。
浸沒燃燒蒸發(fā)屬于常壓條件下的高溫蒸發(fā),膜濾濃縮液中將會存在很高濃度的氯離子。氯離子在70℃以上的溫度就會腐蝕金屬材料。同時其水分以蒸氣形式排出,有較高能量散失率。
近年來,機(jī)械壓縮蒸發(fā)技術(shù)逐步應(yīng)用到垃圾滲濾液的處理。MVC蒸發(fā)處理垃圾滲濾液的基本原理是機(jī)械壓縮產(chǎn)生的蒸汽,使高溫蒸汽成為熱源,同時將原滲濾液蒸發(fā)為新蒸汽,之后又經(jīng)壓縮提升溫度,如此循環(huán)。系統(tǒng)中的原高溫蒸汽冷卻成蒸餾水,在排出前將余熱交換給進(jìn)水來液,故有較高能量利用率。該蒸發(fā)處理技術(shù)能把滲濾液濃縮至原液體積的3%~10%,清水排放率達(dá)96%以上。
針對MVC高效蒸發(fā)的優(yōu)勢可考慮將其引入到膜濾濃縮液的處理中來。廣州某地垃圾滲濾過RO濃液通過MVC技術(shù)蒸發(fā)處理后,TDS達(dá)到25%,配合沼氣進(jìn)行干燥,干燥粉末在5%以下。
2.3膜蒸餾
膜蒸餾是一種采用疏水微孔膜,用膜兩邊蒸氣壓力的差值來力的膜分離,當(dāng)輸水微孔膜分隔開不同溫度水溶液時,則會因為膜的疏水性導(dǎo)致兩側(cè)的水溶液均不可透過膜孔穿入到另一側(cè)。暖側(cè)水溶液同膜之間的水蒸氣壓會高于冷側(cè)的氣壓,水蒸氣能穿過膜孔由暖側(cè)過渡至冷側(cè)發(fā)生冷凝。減壓膜蒸餾主要是將傳統(tǒng)蒸餾技術(shù)和膜技術(shù)結(jié)合發(fā)明的一種新型膜分離技術(shù)。該方法具有設(shè)備簡單,過程溫度低,對大分子等揮發(fā)物的截留率能夠達(dá)到100%,能夠完成高濃度溶液的處理等優(yōu)點。
相比較于常規(guī)蒸餾法,膜蒸餾可以實現(xiàn)較高的蒸餾效率,該法系統(tǒng)占地面積更小,得到的蒸餾液較為純凈。同時膜蒸餾過程也不要求把溶液加熱至沸點,膜兩側(cè)維持適當(dāng)?shù)膲翰罴纯赏瓿烧麴s處理。然而膜成本高,蒸餾通量受到系統(tǒng)限制。溫度變化以及濃度極化也將影響膜蒸餾效果,難以保持運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定。膜蒸餾是一個存在相變的過程,熱量主要是通過熱傳導(dǎo)的方法傳遞到液體中,所以能量轉(zhuǎn)化效率較低(通常在20%左右)。
綜上所述,垃圾滲濾液對于周邊環(huán)境會造成嚴(yán)重的后果。所以,為了有效控制垃圾滲濾液的處理效果,應(yīng)當(dāng)采取有效的措施對其進(jìn)行妥善的處理。目前,我國應(yīng)用的垃圾滲濾液處理技術(shù)各有各的優(yōu)勢,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況適當(dāng)選取處理方法,并且不斷改進(jìn)相關(guān)工藝手段,以此讓其在垃圾滲濾液處理過程中發(fā)揮出真正的作用。