垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析.pdf

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1、杜 昱2023年02月垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析前 言預處理預處理MBRMBR NF/RONF/RO滲濾液滲濾液出水出水調節池調節池 截至2021年，全國城市生活垃圾無害化處理量2.5億噸，生活垃圾無害化處理率達到99.88%，全國范圍內擁有生活垃圾填埋場644座，焚燒廠692座，其它無害化處理設施180座，城市生活垃圾設施的滲濾液產量已達到約5000萬m3。垃圾滲濾液尤其是填埋場普遍存在處理能力不足，達標困難、能耗偏高的問題，濃縮液處置一直困擾著整個行業的發展，垃圾滲濾液處理對行業健康有序發展，具有積極重要的意義。垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析目錄 CONTENTS 一、一、存在問題及原

2、因存在問題及原因二、不容忽視的項目前期工作二、不容忽視的項目前期工作三、關鍵技術問題探討三、關鍵技術問題探討四、關于全量化處理的思考四、關于全量化處理的思考五、行業發展的影響五、行業發展的影響六、結束語六、結束語污水出水預處理MBR一、存在問題及原因分析1、行業發展歷程的影響典型滲濾液處理工藝示意圖沼液沼液調節池調節池預處理預處理缺氧池缺氧池好氧池好氧池膜分離膜分離納濾納濾/反滲透反滲透出水出水20052005年前年前20082008年年20102010年年濃縮液問題濃縮液問題生活垃圾填埋場污染控制標準GB16889-2008實施，“MBR+NF/RO”工藝顯示出技術上的優勢，滿足排放標準要求

3、。初期濃縮液采取回灌的處置方式，但回灌引起的問題逐漸顯現，行業內開始探尋濃縮液的解決辦法，但效果甚微，并一直影響至今?！癕BR+NF/RO”確立了主流處理工藝的地位，期間也出現了其它工藝，但普及程度有限，雙膜法工藝一直延續至今。滲濾液處理基本參照城市污水處理方法，處理工藝呈百家爭鳴之勢，但問題太多，2005年雙膜法工藝開始應用。垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析能耗偏高 滲濾液處理工藝采用射流曝氣、外置式膜等高能耗設備，能耗普遍偏高。脫氮困難 生化處理脫氮效果差，只能依靠后續的反滲透把關，濃縮液問題愈加嚴重。濃縮液問題 濃縮液大多沒有得到有效處理，長期回灌導致電導率升高，影響運行。蒸發器存在宜結垢

4、，濃縮倍數低等問題。處理能力不足 早期的一些項目，規模確定不合理，設計問題，雨污分流問題，地下水涌入等。外加碳源 受填埋場老齡化影響碳氮比失調，靠投加碳源進行脫氮，運行成本居高不下。030302020404010105052、滲濾液處理存在問題垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析3、當前行業狀態 滲濾液處理與其它污水處理差別很大，整個行業缺少與其它領域的橫向交流。生活垃圾處理受到全社會的關注，但滲濾液處理缺少全社會技術上的支持，也缺少科研資金的支持。市場上不乏核心關鍵技術的創新，但受各種因素的影響，新技術和新設備的應用進展緩慢。固廢處理行業起步較晚，但發展很快，滲濾液處理面臨更復雜的局面，更嚴峻的挑

5、戰。社會關注度社會關注度橫向交流橫向交流行業發展行業發展技術創新技術創新垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析二、不容忽視的項目前期工作 填埋場滲濾液處理規模除按理論計算外，還應考慮現存滲濾液量、地下水滲入、填埋場封場時間等影響因素；以入爐量確定焚燒廠規模的工程，滲濾液產生量應按照入廠垃圾量進行計算，而不能簡單地按照焚燒線的設計規模進行計算，入廠垃圾量（t/d）應按照設計年限內垃圾產生量最大的年份計算，含水率應考慮轉運站壓縮的影響。入廠垃圾量垃圾滲濾液產生量垃圾含水率1、合理確定工程規模收運量入廠量入爐量生活垃圾垃圾焚燒廠垃圾池焚燒爐垃圾滲濾液+逸出氣體收運系統產生量降水垃圾焚燒廠收運系統飛灰爐渣煙氣

6、垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析排放標準 在項目建設前期，確定一個科學合理可行的排放標準。污水排放對含鹽量的要求，直接影響滲濾液處理工藝。按照排放標準進行可研環評的編制工作，并據此進行工程驗收。關于鹽的問題項目前期可研+環評 科學合理的排放標準是實現低碳、穩定運行的前提。2、合理確定排放標準垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 按照工程設計中確定的內容進行招標，確定主要建設內容及具體數據，杜絕低價中標帶來的不利影響。按照排放標準，在項目前期、可研和環評的編制過程中確定處理工藝，確?？傮w方案科學合理。設計直接影響工程建設規模、占地、投資、運行成本等技術經濟指標，項目前期一定要做好設計工作。把握可研、環評

7、、初設、施工圖審查等環節，將合理的評審意見納入項目建設中。項目招投標項目評審設計參數處理方案3、做好項目前期工作垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析三、滲濾液處理關鍵技術問題探討執行高排放標準，如表3、一級A、準四類水、回用水標準等，深度處理采用膜分離工藝，但需徹底解決濃縮液問題。1、不同排放標準下的滲濾液處理工藝執行GB96889-2008表2標準，可以采用非膜法和膜分離處理工藝，如采用膜分離技術，應徹底解決濃縮液問題。預處理AOP+BAF滲濾液滲濾液MBRMBR出水出水預處理NF+ROMBR出水出水滲濾液滲濾液污水污水 預處理預處理二級二級AOAOBAFBAFAOPAOP出水出水預缺氧池預缺氧池

8、膜池膜池典型非膜法滲濾液處理工藝流程圖垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析整個滲濾液處理行業過于依賴膜分離技術，但濃縮液問題一直沒有得到妥善解決，在條件允許情況下，宜優先選用非膜法工藝。2、主要設計參數序號序號項項 目目單單 位位參參 數數 值值備注備注1有效水深有效水深m6.008.00中轉站：中轉站：4m6m2超高超高m1.502.003生物池內水溫生物池內水溫254污泥濃度污泥濃度(MLSS)g/L12155污泥產率系數污泥產率系數kgMLSS/kgCOD0.200.306MLVSS/MLSS0.400.50720脫氮速率脫氮速率kgNO3N/kgMLSS.dk0.048內回流比內回流比倍倍2

9、0409污泥回流比污泥回流比倍倍外置式外置式1015內置式內置式51010好氧區污泥齡好氧區污泥齡d填埋場填埋場2530焚燒廠、廚余廠、中轉站焚燒廠、廚余廠、中轉站202511去除去除COD需氧量需氧量kgO2/kgCOD1.351.4212氧轉移效率氧轉移效率射流曝氣射流曝氣0.200.25有效水深有效水深6m8m旋流曝氣旋流曝氣0.100.20有效水深有效水深4m8m微孔曝氣微孔曝氣0.100.20有效水深有效水深4m8m生化處理是滲濾液處理的核心，MBR系統的設計參數尤為重要垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析MBR系統主要設計參數一覽表3、熱平衡和混合液回流比計算（1 1）熱平衡計算熱平衡計

10、算N=N1N2N3N4N5N6N7式中：N系統總放熱量（kW）N1進水的冷卻作用（kW）N2水泵的熱效應（kW）N3生化放熱（kW）N4熱傳導（kW）N5熱輻射（kW）N6鼓風曝氣熱傳導（kW）N7蒸發熱損失（kW）（2 2）換熱器計算換熱器計算 1000式中：F換熱面積（m2）K換熱器的傳熱系數（W/m2.）B水垢系數，水水換熱B=0.8-0.7pjNFKBt（3 3）混合液回流比計算）混合液回流比計算垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析提高MBR系統脫氮效率污泥回流的位置 膜池污泥（一級AO）和冷卻系統污泥回流至缺氧池前端，等同于內回流。保證充足的碳源 碳源不足會影響脫氮效果，充足的碳源是脫氮的

11、最基本條件。缺氧池的溶解氧 反硝化池的溶解氧過高會嚴重影響脫氮效果，需控制溶解氧。缺氧池有效容積 缺氧池容積直接影響脫氮效率，反硝化速率的取值至關重要。合理控制回流比 回流比是生化系統的另一個重要指標，與脫氮率呈線性關系。水流條件的改變 缺氧池采用完全混合式，好氧池推流式，可以提高處理效率。4、提高MBR系統脫氮效率垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析5、碳源的解決方法 對填埋場填埋作業進行優化改進，將新鮮的滲濾液導出，直接輸送至滲濾液處理站，補充新鮮碳源。建議垃圾中轉站垃圾壓縮采用垂直壓縮工藝，將新鮮的滲濾液送至滲濾液處理站，作為補充碳源。生活垃圾填埋場與垃圾焚燒廠距離合適的項目，可以將焚燒廠的新

12、鮮滲濾液送至填埋場滲濾液處理站。新鮮新鮮滲濾液滲濾液中轉站中轉站滲濾液滲濾液焚燒廠焚燒廠滲濾液滲濾液垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析6、除臭系統全面進行臭氣收集，散發高濃度臭氣的設備單獨密封，通過控制源頭臭氣產生量、可以減少臭氣處理量。臭氣量計算臭氣量計算最終結果最終結果除臭設計除臭設計臭氣收集臭氣收集考慮到臭氣風量、臭氣收集以及設計參數的影響因素，未來的滲濾液處理除臭系統存在投資費用高、運行成本增加的問題。各單元臭氣量計算，應按照工藝情況分別進行計算，個別臭氣產生量計算設計參數有待進一步深入研究探討?，F有相關規范均未考慮臭氣濃度與除臭設施的關系，部分臭氣處理設計參數有待進一步深入探討。除臭系統

13、沒有針對性的相關標準規范，未來的除臭系統存在諸多不確定因素。垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 滲濾液處理廠（站）亟需有自己針對性的除臭建設標準。四、關于滲濾液全量化處理的思考濃縮液處理處置示意圖濃縮液處理處置示意圖垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析濃縮液濃縮液母液固化母液固化浸沒式燃燒浸沒式燃燒母液干化母液干化危廢處置廠危廢處置廠垃圾焚燒廠垃圾焚燒廠霧化干燥霧化干燥衛生填埋場衛生填埋場鹽泥鹽泥/固化物固化物三效蒸發三效蒸發MVRMVR負壓負壓MVRMVR母液母液低溫負壓低溫負壓與飛灰混填與飛灰混填2、蒸發工藝的選擇低溫負壓蒸發器低溫負壓蒸發器 蒸發器應有不宜結垢、清洗方便的特點，并能連續穩定運行。濃

14、縮液氯離子含量高，蒸發器母液中氯離子含量更高，沸點升高的影響。蒸發工藝的選擇在滿足處理效果的前提下，應具有低能耗、低碳的特點。結垢問題結垢問題沸點問題沸點問題能耗問題能耗問題垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析浸沒式燃燒蒸發器浸沒式燃燒蒸發器垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析蒸發母液水泥固化水泥固化 需要投加水泥、粉煤灰、螯合劑等，殘渣含水率低于10%，成本較低。但增容200%250%，高含鹽量影響最終處置。需要大量天然氣、沼氣，運行成本高，鹽泥約為母液量的30%，殘渣含水率低于20%，二次污染尤其是尾氣問題嚴重。需要大量蒸汽，殘渣含水率低于10%，鹽泥約為母液量的30%。需要大量蒸汽，殘渣含水率低于1

15、0%，鹽泥約為母液量的30%，尾氣需要處理。浸沒式燃燒浸沒式燃燒母液干化母液干化霧化干燥霧化干燥危廢處置廠危廢處置廠衛生填埋場衛生填埋場垃圾焚燒廠垃圾焚燒廠鹽 泥 進入危廢剛性填埋場，要求水溶性鹽總量小于10%，處理成本增加。鹽泥進入生活垃圾填埋場，是否采用容器盛裝，封場的影響等。鹽泥入爐焚燒腐蝕性問題，降低發電效率，資源化利用帶來的影響。其它：鹽的回收經濟性，雜鹽的最終處置問題，未經生化處理，原液直接采用DT等技術，濃縮液處理難度大、經濟性差。推廣應用 大部分環保公司和運營單位過度依賴膜分離，達標達量有保障。濃縮液問題暫時可以解決，這也是膜分離占比高的原因。運行成本 廚余廠MBR出水COD和

16、TN濃度低，水質較穩定，可實現穩定運行。填埋場運行成本較高，焚燒廠、廚余廠運行成本低。存在問題 填埋場運行成本偏高，主要原因是填埋場滲濾液可生化性差，氨氮、總氮濃度高，導致生化出水COD和TN偏高。達標情況 焚燒廠、廚余廠、中轉站達標容易，填埋場生化出水COD濃度高、脫氮困難，后續深度處理負荷高，壓力較大。0404020205050303應用前瞻 排放標準放寬對鹽的要求，焚燒廠、廚余廠、中轉站優勢明顯，但必須做好生化處理，脫氮尤為重要。0606處理工藝 工藝可行，低于或等于表2標準能滿足排放標準要求，主要應用于填埋場、廚余廠和大型中轉站。01014、垃圾滲濾液非膜法處理工藝垃圾滲濾液處理關鍵技

17、術問題分析填埋場滲濾液填埋場滲濾液MBRMBRMBRMBRMBRMBRMBRMBR二級芬頓二級芬頓+二級二級BAFBAF一級芬頓一級芬頓+一級一級BAFBAF一級芬頓一級芬頓+一級一級BAFBAF 5、垃圾滲濾液全量化處理技術路線焚燒廠滲濾液焚燒廠滲濾液廚余廠沼液廚余廠沼液中轉站污水中轉站污水COD=10001500mg/LNH3-N=5mg/LTN=100200mg/L表表2 2標準外排標準外排COD100mg/LNH3-N 5mg/LTN 40mg/LCOD=600800mg/LNH3-N=5mg/LTN=100200mg/L納管標準外排納管標準外排COD500mg/LNH3-N 5mg/

18、LTN 70mg/LCOD=300400mg/LNH3-N=5mg/LTN=100200mg/L表表2 2標準外排標準外排COD100mg/LNH3-N 5mg/LTN 40mg/LCOD=200300mg/LNH3-N 5mg/LTN 70mg/L納管標準外排納管標準外排COD500mg/LNH3-N 5mg/LTN 70mg/L垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析6、垃圾滲濾液全量化處理部分案例序號項目名稱工程規模（m3/d）處理工藝備注1杭州天子嶺垃圾滲濾液處理工程4500BBR+芬頓+BAF表2標準2重慶市洛磧餐廚垃圾處理廠污水處理工程4000預處理+MBR+芬頓+BAF表2標準3合肥市餐廚

19、垃圾處理項目污水處理工程1000MBR+芬頓+BAFCOD300mg/L，TN50mg/L4武漢陳家沖生活垃圾填埋場滲濾液處理工程500BBR+芬頓+BAF表2標準5重慶走馬垃圾轉運站污水處理工程350厭氧+MBR+芬頓+BAF表2標準6重慶界石垃圾轉運站污水處理工程450厭氧+MBR+芬頓+BAF表2標準7山東省日照市垃圾填埋場滲濾液處理工程150MBR+NF+RO濃縮液外運8廣州市陳家林垃圾填埋場滲濾液處理工程400MBR+芬頓+BAF表2標準9福建泉州室仔前垃圾填埋場滲濾液處理工程600MBR+芬頓+BAF表2標準垃圾滲濾液全量化處理項目一覽表垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析五、行業發展對

20、滲濾液處理的影響氨吸收再利用氨吸收再利用厭氧氨氧化厭氧氨氧化短程硝化反硝化短程硝化反硝化多點進水多級多點進水多級AOAO新新A-BA-B工藝工藝低溶氧處理工藝低溶氧處理工藝1、先進處理工藝的推廣應用垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析2、脫氨技術的發展預處理高效脫氨生化處理進水深度處理出水高效脫氨技術的應用，生化處理系統氨氮負荷大幅降低，更容易實現滲濾液全量化處理。預脫氨對封場后的滲濾液處理更重要氨吹脫厭氧氨氧化汽提脫氨氣態膜脫氨垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析高效脫氨對后續MBR工藝的影響污泥產量降低污泥產量降低不需或少量投加碳源不需或少量投加碳源減小生物池容積減小生物池容積取消二級硝化反硝化取消二

21、級硝化反硝化膜通量提高膜通量提高降低混合液回流比降低混合液回流比節省新鮮水用量節省新鮮水用量冷卻系統熱負荷降低冷卻系統熱負荷降低無需設置消泡設施無需設置消泡設施降低鼓風曝氣量降低鼓風曝氣量提高氧轉移效率提高氧轉移效率大幅降低污染物負荷大幅降低污染物負荷（1010）（2 2）（3 3）（8 8）（9 9）（5 5）（6 6）（4 4）高效脫氨高效脫氨技術優勢技術優勢（1212）（7 7）（1 1）（1111）3、高效脫氨對后續MBR工藝的影響垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析010102020303040405050606低耗高效低耗高效技術裝備技術裝備鼓風機磁懸浮、空氣懸浮鼓風機曝氣器微孔曝氣、旋

22、流曝氣器MBR膜低能耗、運行穩定水泵各類低能耗、高效水泵高效厭氧提高產氣率、實現資源化利用蒸發器運行穩定、低耗高效4、采用低碳高效環保技術設備垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 封場后滲濾液量大幅減少，水質呈現低COD、高氨氮的趨勢，可生化性進一步下降，處理難度增大。由于可生化性低，常規的以生化處理為核心的工藝受到影響，處理工藝亟需優化改進。處理難度增大，處理工藝改變，尤其是封場后周邊環境的變化，對運行管理提出更高的要求。水質水量運行管理處理工藝二次污染治理 一般情況下滲濾液處理產生的污泥直接填埋處置，封場后的污泥如何處置是另一項棘手的問題。5、生活垃圾填埋設施封場后滲濾液處理 生活垃圾填埋場封場

23、后，濃縮液處置更加困難，全量化處理更有優勢。垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 如果仍然堅持零排放政策，那么必須解決濃縮液問題，濃縮液處理技術得以促進和發展。A AB BC C 飛灰和爐渣資源化利用是大勢所趨，屆時濃縮液將不能回噴焚燒爐或用于制備石灰漿，必須單獨進行處理，對滲濾液處理會產生較大影響。放寬鹽的排放標準，滲濾液處理后排入城市污水處理廠，執行納管標準，采用非膜法處理工藝，前提是必須做好生物脫氮環節。資源化利用解決方法二解決方法一 飛灰和爐渣的資源化利用對滲濾液處理工藝影響深遠。垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析廚余垃圾處理廠沼液處理工藝示意圖預處理深度處理預脫氨MBR滲濾液滲濾液出水出水廚余

24、廠污水排放大多執行納管標準，排入城市污水處理廠，但各地排放標準差別較大。排放標準排放標準預脫氨預脫氨二次污染二次污染深度處理深度處理 廚余廠本身無法消納濃縮液，深度處理宜采用非膜法處理工藝，從源頭解決濃縮液問題。沼液氨氮含量高，餐廚廢液中碳源不易利用，對預脫氨及碳源回收利用技術有強烈需求。廚余廠沼液臭味大，處理難度大，單獨建設的廚余廠污泥處置費用高，污泥含水率要求高。7、廚余垃圾處理廠沼液處理垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 垃圾中轉站無法消納濃縮液，深度處理非膜法工藝高級氧化、深度脫氮工藝應用。大多數垃圾中轉站無條件建設厭氧處理設施，COD高效去除工藝得到重視和發展應用。地下式垃圾中轉站對污水

25、處理工藝、總平面布置、消防等環節要求更加嚴格。垃圾中轉站的二次污染治理，包括臭氣、污泥、噪音等要求更加嚴格，曝氣池臭氣應收集處理。地下式建筑地下式建筑CODCOD高效去除高效去除二次污染二次污染8、垃圾轉運站污水處理垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析序號序號類別類別內容內容序號序號類別類別內容內容1事故水池 如何設置、容積多大需要考慮周全，確保事故時污水不外溢。7監測內容 處理工藝中各個環節的各種指標的在線監測包括甲烷等。2排水系統 集水井容積和排水泵確保在最不利狀態下將水排出。8供電系統 雙電源供電，各種情況下保證連續供電。3鼓風曝氣 需要考慮設置進風廊道（與臭氧系統共用），曝氣器的選擇應適應有

26、效水深和平面布置。9消防系統 嚴格按照地下建筑物相關規范和工藝要求進行消防系統設計。4除臭系統 確保各個部位的臭氣收集無遺漏，臭氣量應包括曝氣池的氣體收集。10藥品儲存 設置圍堰，確保安全，危險品儲罐發生事故時的應急處置措施。5污泥脫水 建議脫水污泥用泵輸送至垃圾運輸車輛。11運行管理 嚴格按照相關程序進行操作，容不得一絲的疏忽。6冷卻系統 換熱設備和水泵可放在地下，冷卻塔需設置在地面上，可參考地鐵站的做法。12處理設施 裝配式設施更適合地下式污水處理站，需考慮設備的進出及檢修。9、地下式污水處理站關鍵問題垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析 安全比處理工藝更重要 六、結 束 語結 束 語 垃圾滲濾液處理需做好項目的前期工作，確定滲濾液處理規模、處理工藝以及技術參數等關鍵問題尤為重要，滲濾液全量化處理需要考慮不同排放標準和不同場景的具體情況，非膜法處理工藝在廚余垃圾處理廠、中轉站污水處理具有較大的優勢。在雙碳政策目標下，創新和低能耗處理技術以及設備的應用，是未來垃圾滲濾液處理領域發展的重點。達標排放達標排放低碳低碳 排放排放垃圾滲濾液垃圾滲濾液全量化全量化低能耗低能耗垃圾滲濾液處理關鍵技術問題分析謝 謝 聆 聽