吕萍
(绍兴市清能环保有限公司,浙江 绍兴 312000)
随着城市化进程加快,生活水平提高,城市生活垃圾科学且环保性处理逐渐成为现阶段关注焦点,城市生活垃圾焚烧发电厂如何选择相匹配的渗滤液处理技术,实现有效去除渗滤液中各种杂质,避免造成二次环境污染,是目前各相关人员需要考虑的问题。
热值低、水分大是我国城市生活垃圾最大特点,焚烧发电厂城市生活垃圾渗滤液水质特性主要体现在以下方面:第一,氨氮含量高。高浓度氨氮在垃圾渗滤液中存在,各项数据显示,高含量氨氮是影响垃圾渗滤液处理效果的主要因素,需要重点加强对此方面处理技术的研究;第二,盐分含量高。微生物的生物活性会被高浓度氯离子抑制,氯离子同时还具备很强渗透力,极易对焚烧发电厂处理设施造成严重腐蚀,做好防腐措施是关键[1]。
物理化学处理技术具有耐冲击负荷性强优点,不仅能够保证出水品质,其水质水量对此项技术干扰影响较小,无法直接进行生化处理的垃圾渗滤液经常会应用物理化学处理技术。从处理效果上来看,虽然此项处理技术有着良好应用成效,但应用成本相对较高,前期建设资金投入较多,只能在预处理或深度处理城市生活垃圾渗滤液方面应用。
2.1.1 混凝法
焚烧发电厂在处理城市生活垃圾渗滤液中运用混凝处理技术,能够有效将微小悬浮物和胶体杂质从水中清除,其技术原理在水中加入混凝剂,以此来聚合较大颗粒,使其让颗粒快速在水底沉降,达到澄清水质效果,水体最终以沉淀方式排出。因外加混凝剂种类较为繁多,其中聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)及聚合氯化铝铁是现阶段焚烧发电厂处理城市生活垃圾渗滤液时常用的混凝剂,有着良好应用效果。
2.1.2 吹脱法
在运用吹脱法处理垃圾渗滤液时,工作人员需要调节渗滤液pH范围,无特殊要求,一般情况下pH值设置在10~11范围区间,从氨吹脱塔底部进入空气,渗滤液在氨吹脱塔内部通过逆流来接触传质,此时渗滤液中氨氮由离子态向分子态转变。在低温处理垃圾渗滤液时运用此项处理技术,不仅处理效率低,也会有部分氨溢出,进而对周围环境造成污染。
2.1.3 吸附法
吸附法原理是借助吸附剂自身吸附特性,以此来吸附垃圾渗滤液中难以降解的有机物、重金属离子以及色度等,上述物质在吸附作用影响下,能够达到有效去除的效果。活性炭、膨润土、蒙脱石等是现阶段在处理垃圾渗滤液中较为常用的吸附剂。其中活性炭具有良好的吸附效果,即使在水质水量波动影响下也能完成针对垃圾渗滤液中部分有机物的吸附;鉴于各类型吸附剂性质差异性,也会产生不同程度上的吸附效果,但酸碱度与水温此类因素会影响吸附法处理效果,加上运行成本较高,在实际项目中推广运用存在巨大难度[2]。
在处理垃圾渗滤液中难以降解物质时运用化学氧化处理技术,能够起到十分明显作用,水质水量波动对此项技术运用效果影响较小,且出水水质稳定性较高。但此项处理技术对操作人员要求较高,高难度技术操作十分考验工作人员专业水平,加上在运行过程中会消耗大量资料,导致处理成本增加。Fenton试剂法和电化学氧化法是目前常用的化学氧化处理技术。
2.2.1 Fenton试剂法
Fenton试剂法运用原理是利用H2O2在Fe2+中产生的催化效应,在其催化效应下生成羟基自由基·OH,所生成的羟基自由基·OH具有高反应活性,因此能够与大多数有机物出现氧化还原反应。传统垃圾渗滤液处理技术无法将有机物和一些难降解物质进行去除,通过合理运用Fenton试剂法,不仅能有效弥补传统垃圾渗滤液处理技术不足之处与弊端,其处理效果也能得到良好保证。在运用混凝法预处理垃圾渗滤液后,再运用Fenton试剂法进一步处理,各项数据显示,垃圾渗滤液在氧化后,其可生化性仍显示较低的一个状态,在SBR法辅助下,将营养物质添加在运行中的渗滤液,有助于提升渗滤液可生化性,同时也能将CODCr和BOD5有效去除,并得到无影响的H2O2。在实际运用Fenton试剂法过程中,要想确保良好渗滤液处理效果,需要加投大量H2O2,但必然会增加额外运行成本。
2.2.2 电化学氧化法
电化学氧化法运用原理是在通电状态下,使其让紫外线充分照射光催化半导体TiO2,并产生大量的羟基自由基·OH,鉴于羟基自由基OH能与大多数有机物出现氧化还原反应,其中TiO2作为纳米半导体材料,将其运用于生活垃圾渗滤液处理中,通过控制影响光催化降解有机废水效果的因素,如催化剂用量、pH值、光照强度以及光照时间等,各项数据显示,电化学氧化法在深度处理生活垃圾渗滤液时有着十分可观效果。适应能力强、污泥产量少是电化学氧化法最为明显的特征,在实际运用中也不会造成二次环境污染问题,若是将其运用在工业废水处理中,会导致电流效率降低,同时也会增加运行成本。运用电化学氧化法,有利于提升生活垃圾渗滤液可生化性,强化难降解物质处理效果。相较于生物降解法,存在氨氮去除效率低、经济性不高等问题。
焚烧发电厂运用生物处理法对城市生活垃圾渗滤液进行处理时,利用微生物代谢方式差异性,对好氧生物和厌氧生物分别处理。在现阶段水处理生物方面经常运用好氧生物处理法,是目前较为成熟的垃圾渗滤液处理技术。操作便捷、微生物驯化适应耗时短是好氧生物处理法的明显优点,能够将垃圾渗滤液中有机物和氨氮同时去除;其中外界温度急剧变化,无法确保好氧生物处理法较高的去除率,加上曝气过程中极易产生泡沫等问题,促使针对高浓度垃圾渗滤液中有机物处理,难以发挥其实际运用成效。厌氧生物法主要运用于针对无氧气与硝态氮含量的废水处理,能源消耗低、运行成本少等是厌氧生物法最大特征,在实际运用过程中会产生大量沼气,其沼气可进行回收利用,实现资源利用最大化,但存在高负荷处理与产污泥率低等问题,是目前待解决的核心问题。生物处理技术主要包括活性污泥法、厌氧升流式污泥床等处理技术,下面将依次阐述各生物处理技术具体运用。
活性污泥法:运用原理是基于好氧条件下,发挥微生物代谢作用,降解污染物质,待沉淀后,将生物反应中的大部分MLSS进行去除,此时经过处理的水体中仅含有悬浮固体物,其含有量较少;其中部分污泥将根据回流比回流至二沉池再进入生物反应池。由有机物、细菌、原生动物以及后生动物共同构成活性污泥,等同于一个小型生态系统,因吸附能力与降解污染物的能力较强,能够有效将渗滤液中易降解有机物高效去除。
厌氧升流式污泥床:此项处理技术在处理污水方面具有良好效果,同时也是现阶段处理污水效率最高的装置,在运行过程中,将有较大且密实与易沉降的污泥在反应器内产生,在处理高浓度垃圾渗滤液时,并不需要提供氧气,同时所产生的沼气也可进行再回收利用,具备能源消耗低、有机负荷能力强以及污泥产率低等优点,在垃圾渗滤液厌氧处理阶段经常运用此项处理技术[3]。
半透膜是膜分离处理技术核心内容,通过半透膜渗透液体中某种溶质,以此来达到选择性分离效果。无相变、无污染、操作安全性高、设备操作便捷等是膜分离处理技术明显特征,由于半透膜孔径差异性,主要分为以下几种类型半透膜:
第一,微滤与超滤。相较于其他半透膜,二者孔径较大,能够将大于500的分子量物质进行截留,能够有效去除垃圾渗滤液中藻类、隐孢子和部分细菌胶体。
第二,反渗透。作为一种离子/分子水平的物理分离技术,其中压力差是反渗透膜核心推动力,在实际运用过程中,通过掌握不同渗透压情况,实现将细菌、悬浮物、有机污染物以及氨氮等污染物质从废水中去除,将其运用在垃圾渗滤液处理中,不仅能够进一步提升处理效果,也能更好地保障CODCr高去除率。
第三,纳滤。介于超滤膜与反渗透膜二者孔径尺寸之间,借助压力驱动作用完成膜分离,能够将细菌、农药、重金属离子等有毒有害物质进行有效过滤,融合纳滤与反渗透处理工艺,可实现有效去除垃圾渗滤液中的CODCr和NH3-N,同时也能起到截留无机盐的作用。
综上所述,结合实际情况,焚烧发电厂选择合适的城市生活垃圾渗滤液处理技术,不仅有利于保证出水水质,也能有效将细菌、悬浮物、有机污染物等从废水中去除,降低能耗的同时,也能规避二次环境污染问题,实现绿色环保处理城市生活垃圾,同时也要加强此方面技术研发,提高渗滤液处理技术水平,为今后我国水污染治理提供强有力支撑。