垃圾渗滤液6种水质特征
一、垃圾渗滤液水质特点
由于城市垃圾组分复杂,主要有以下几个方面特点:
(1)水质复杂、含有多种污染物
国内部分城市焚烧厂渗滤液中有机物种类达数百余种,采用GC- MS-DS技术,垃圾渗滤液中已经鉴定出99种化合物,其中22种被列为我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单。此外,渗滤液中还含有Hg、Cd、Cr、As、Fe、Cu、Zn、Pb等重金属污染物和较高浓度的氨氮及含氮有机物。同时,渗滤液中还有大量的病原微生物与病毒等微生物。其感官表现为黑褐色、黏稠状、强恶臭。
(2) COD、BOD 浓度髙
渗滤液中的有机物通常可分为三类:低分子量的脂肪酸类、腐殖酸类高分子的碳水化合物、中等分子量的黄霉酸类物质。垃圾在垃圾焚烧厂垃圾坑中停留时间很短,渗滤液中的挥发性脂肪酸没有经过充分的水解发酵,含量较多,意味着垃圾焚烧厂渗滤液的BOD5/COD可生化性较高。渗滤液中COD、BOD5浓度髙,其中COD—般为60000mg/L左右,在个 别地区最高可达到100000mg/L, BOD5/COD最高达到0.6以上。
(3) 氨氮含量高
城市生活垃圾中蛋白质等含氮有机物易被溶出或在微生物作用下水解,氨基酸等小分子 物质,进而在氨化细菌的作用下,发生分解,释放出氨气,在发生一系列反应后,渗滤液中 常常含有较高浓度的氨氮,其浓度可达到1500-2500mg/L,渗滤液中的氮以铵根离子形式 存在,约占总氮的75% -90%。
(4) 营养元素比例失调
对于生物处理方法,微生物的繁殖需要主要营养元素碳、氮、磷达到一定的比例,而相较于渗滤液中高浓度CODcr和BOD5,磷元素往往缺乏的,氮元素充足。
(5) 重金属含量较高
渗滤液中通常含有多种金属离子,其浓度与垃圾组分、生物降解等密切相关。垃圾本身成分的复杂性,重金属元素等也会出现在渗滤液中。但由于重金属 |的微溶出率和垃圾本身的吸附作用,垃圾焚烧厂渗滤液中的重金属浓度整体相对较低,但重金属种类较多。渗滤液中Fe、Cu、Zn、Pb、Cr、As、Cd等重金属含量较多,而重金属可能会影响到生化系统中微生物的生长和繁殖,特别是在生化系统中微生物培育调试初期。 除此之外,渗滤液中的金属离子,常常以沉淀和活性污泥吸附的方式进入到污泥系统中,其 中污泥包覆的重金厲可能占存较大的比例。对于含有重金属的污泥,目前垃圾焚烧厂主流处理方法是脱水后焚烧,或者千化后送至垃圾填埋场进行填埋。
(6) 含盐量或溶解性固体较髙
渗滤液中含有大量的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等,并多以氯化物和硫酸盐的形式存在,其盐浓度(TDS)通常高达10000mg/L以上,而硬度常常在1000mg/L (以碳酸钙计)以 上。在实际运行过程中,由于垃圾渗滤液高碱度和髙硬度的特性,在厌氧罐的进水管路、布水管路,厌氧罐底部等位置比较容易结垢,给长时间正常运行带来了一定的困难。含盐过高还会导致调试驯化活性污泥的周期过长,会影响生化系统的正常运行。此外,由于渗滤液高含盐量和高硬度的特性,常常造成后续处理单元膜系统渗透压过大,膜的浓缩液侧容易结晶,造成产水率过低和膜寿命下降等问题。
二、颠覆性电化学技术解决方案
1、采用电化学+生化处理 组合工艺
请阅下面案例介绍。
2、调节池+电化学技术(电絮凝EEC/电化学催化氧化EEO)+沉淀+过滤(如超滤)
A.COD变成疏水特性:电化学过程后,BOD的亲水性基团被分解,变成疏水特性,水中部分COD无法短时间沉降,需要采用过滤拦截;
B.出水终端拦截:如果需要膜过滤,产生的浓缩液再次进入前端的电絮凝工艺,不断往复循环,最终没有浓缩液产生;
C.技改:如果老项目已有生化处理工艺 ,则经过电化学处理后,水的可生化性变得很好,进入生化工艺处理,可以降低投资成本;
D.管理:全自动化运行,故障率极低;
E.低温影响:不需要考虑低温影响;
F.综合成本:投资成本+运行成本 比其它工艺低很多;
G.达标排放稳定。
三、艾格锡电化学技术特点
电絮凝技术和电化学催化氧化技术完全不同,技术和国外技术不在一个层面上。
艾格锡电化学技术解决了一系列世界性技术难题,具有以下技术特征:
1、电极钝化
2、去除率低、技术不稳定
3、运行电耗成本高
4、适用水质范围窄
5、需要投加药剂
6、无浓缩液产生
7、采用“电化学+生化处理”组合工艺,或者仅仅采用电化学处理工艺
8、管理:全自动化运行,无需人工
四、处理工艺设计
1、COD去除:EEC一次性去除COD/BOD高达50-70%,采用多级处理设计;EEO可以把毒性有机物分解,可以把亲水性基团氧化,变成疏水性物质,从而实现和水分离;
2、钙、镁、硅去除:EEC一次性去除钙镁50%以上,硅90%;
3、重金属:EEC直接把重金属从水中分离,变成无毒性物质,不再有环境危害,可以收集进行再循环利用;
4、NH3-N/总氮:EEO技术可以降低氨氮、总氮,理论上可以把总氮降低到零;
五、投资成本
1、投资成本:比其它工艺便宜
2、运行电耗:EEC单次吨水处理成本1度电,EEO单次吨水处理成本1度电
3、药剂:无需使用
六、应用案例
垃圾渗滤液处理案例:广东东莞桥头镇大东洲垃圾填埋场--垃圾渗滤液处理示范项目
1、以色列艾格锡采用电化学技术进行垃圾渗滤液处理,颠覆了传统的 生化+膜 组合工艺,免药剂。
1)可以采用单独的电化学技术,也可以电化学+生化处理组合工艺,具有工艺大大简化、技术效果稳定、不受温度影响、全自动化运行、无浓缩液等优势。
2)应用水质:适应于高COD/BOD、高氨氮(总氮)、含油、重金属、高盐水质等。
3)环境:不受低度影响。
4)工艺:按照客户要求进行个性化设计
(一)该项目进入中以外交部备忘录,由广东省环保厅督办
1)技术工艺:以色列艾格锡电化学+生化处理+湿地
2)处理量:50 吨/天
3)设计单位:以色列艾格锡、中国市政中南院、中以环保共同完成
4)运行时间:自2017年稳定运行至今
5)排水去向:达标排放河里
(二)电化学技术优势:
对传统的处理工艺和技术已经非常落后,电化学技术在技术效果、管理、成本、环境等方面远远超越了。
1)投资成本低于目前传统的工艺;
2)运行成本低:只有电费,成本很低
3)不产生浓缩液
4)占地面积小
5)全自动化运行、1-2个人
6)绿色处理厂、无味道
7)污泥量:极少
8)药剂使用:不需要
2、中试效果和出水水质
垃圾渗滤液处理前 处理中 处理后 最终排放河水
出水COD 出水NH3-N 出水总P