垃圾渗滤液的浓缩及处理工艺(共39页)

1、PAGE PAGE 48垃圾(l j)沥滤液(ly)的浓缩及处理工艺 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc107307160 一、垃圾(l j)废水 PAGEREF _Toc107307160 h 1 HYPERLINK l _Toc107307161 1. 我国城市垃圾的组分 PAGEREF _Toc107307161 h 1 HYPERLINK l _Toc107307162 2. 垃圾废水的产生 PAGEREF _Toc107307162 h 1 HYPERLINK l _Toc107307163 二、垃圾填埋场垃圾渗沥（渗滤）液处理 PAGEREF _Toc

2、107307163 h 1 HYPERLINK l _Toc107307164 1. 垃圾渗沥液的特性 PAGEREF _Toc107307164 h 1 HYPERLINK l _Toc107307165 2. 垃圾渗沥液的处理方法 PAGEREF _Toc107307165 h 2 HYPERLINK l _Toc107307166 三、垃圾焚烧厂沥滤液的处理 PAGEREF _Toc107307166 h 4 HYPERLINK l _Toc107307167 1. 垃圾焚烧厂沥滤液的特性 PAGEREF _Toc107307167 h 4 HYPERLINK l _Toc1073071

3、68 2. 目前用于垃圾焚烧厂沥滤液的处理方法 PAGEREF _Toc107307168 h 6 HYPERLINK l _Toc107307169 1）直接回喷焚烧法 PAGEREF _Toc107307169 h 6 HYPERLINK l _Toc107307170 2）掺油回喷 PAGEREF _Toc107307170 h 6 HYPERLINK l _Toc107307171 3）热力法 PAGEREF _Toc107307171 h 6 HYPERLINK l _Toc107307172 4）生化法 PAGEREF _Toc107307172 h 6 HYPERLINK l _

4、Toc107307173 5）反渗透法 PAGEREF _Toc107307173 h 7 HYPERLINK l _Toc107307174 6）化学氧化处理 PAGEREF _Toc107307174 h 7 HYPERLINK l _Toc107307175 7）CTB工艺处理 PAGEREF _Toc107307175 h 7 HYPERLINK l _Toc107307176 8）其他处理工艺 PAGEREF _Toc107307176 h 7 HYPERLINK l _Toc107307177 四、垃圾沥渗液的浓缩处理工艺 PAGEREF _Toc107307177 h 8 HYP

5、ERLINK l _Toc107307178 1. 蒸发浓缩 PAGEREF _Toc107307178 h 8 HYPERLINK l _Toc107307179 1）浸没燃烧蒸发（直接接触燃烧） PAGEREF _Toc107307179 h 9 HYPERLINK l _Toc107307180 2）热泵蒸发 PAGEREF _Toc107307180 h 9 HYPERLINK l _Toc107307181 3）闪蒸蒸发 PAGEREF _Toc107307181 h 9 HYPERLINK l _Toc107307182 4）旋膜蒸发器 PAGEREF _Toc107307182

6、h 10 HYPERLINK l _Toc107307183 5）长管式蒸发器 PAGEREF _Toc107307183 h 10 HYPERLINK l _Toc107307184 6）强制循环蒸发 PAGEREF _Toc107307184 h 10 HYPERLINK l _Toc107307185 2. 膜技术浓缩工艺 PAGEREF _Toc107307185 h 12 HYPERLINK l _Toc107307186 1）膜的分类与性能参数 PAGEREF _Toc107307186 h 12 HYPERLINK l _Toc107307187 2）反渗透（RO）及其在垃圾渗滤

7、液处理中的应用 PAGEREF _Toc107307187 h 14 HYPERLINK l _Toc107307188 3）纳滤（NF）膜及其在垃圾渗滤液(ly)处理中的应用 PAGEREF _Toc107307188 h 16 HYPERLINK l _Toc107307189 4）组合(zh)膜工艺 PAGEREF _Toc107307189 h 17 HYPERLINK l _Toc107307190 5）综合(zngh)工艺 PAGEREF _Toc107307190 h 17 HYPERLINK l _Toc107307191 6）膜技术浓缩工艺存在的问题 PAGEREF _Toc

8、107307191 h 17 HYPERLINK l _Toc107307192 五、垃圾沥滤液处理工艺的选择 PAGEREF _Toc107307192 h 18 HYPERLINK l _Toc107307193 1. 焚烧厂沥滤液排放标准 PAGEREF _Toc107307193 h 18 HYPERLINK l _Toc107307194 2. 垃圾沥滤液处理工艺的选择 PAGEREF _Toc107307194 h 19 HYPERLINK l _Toc107307195 3. 国内垃圾焚烧厂现有沥滤液处置方式 PAGEREF _Toc107307195 h 20 HYPERLIN

9、K l _Toc107307196 六、垃圾焚烧厂沥滤液处理工程实例 PAGEREF _Toc107307196 h 20 HYPERLINK l _Toc107307197 附1 相关检索关键词 PAGEREF _Toc107307197 h 22 HYPERLINK l _Toc107307198 附2 部分参考文献 PAGEREF _Toc107307198 h 22 HYPERLINK l _Toc107307199 附3 部分相关资料来源 PAGEREF _Toc107307199 h 22随着我国城市化建设步伐的加快(ji kui)，城市人口的急剧增加，城市生活垃圾也在不断的增加。

10、目前，我国把城市生活垃圾无害化处理作为一项重要的城市基础设施建设来抓，努力消除生活垃圾的污染，提高可持续发展的能力。但是，如果(rgu)垃圾处理厂的建设和管理不当，也会产生较为严重的二次污染，危及当地环境安全。目前城市垃圾的主要处理方式有垃圾堆肥、垃圾卫生填埋、垃圾焚烧等，垃圾处理过程中产生的恶臭、废水和废渣污染也越来越被人们所重视，对相应的处理和处置技术手段进行了研究，取得了一定的成果。但是由于垃圾的成分随不同的地域、生活水平、季节、自然条件等差别很大，同时由于不同(b tn)的垃圾处理和处置工艺，产生的二次污染也不尽相同，在对垃圾性质的分析的基础上，考察处理和处置工艺的特性，结合一定的技术

11、手段对垃圾处理和处置中产生的二次污染进行防治才能取得好的效果。垃圾废水是垃圾处理和处置过程中广泛存在的二次污染问题，也是建设和运行垃圾填埋场、垃圾焚烧厂等亟待解决的问题之一。一、垃圾废水1. 我国城市垃圾的组分城市生活垃圾的主要组分可分为三大类：可腐有机物(以厨余为主)、可燃有机物(塑料、废纸、橡胶、皮革、竹木、布类等)、无机物(煤渣、砖瓦、地灰、玻璃、金属等)。在以煤为主要民用燃料的地区，垃圾中无机物的含量就比较高，最高甚至可以达到80%。在气化燃料普及的城市中，不论是南方城市还是北方城市，可腐有机物占的比例最高，超过50%。可燃有机物的比例在20%-40%之间，无机物的比例通常低于20%，

12、含水率在40%-60%之间，低位热值在4000-6000kJ/kg范围内。2. 垃圾废水的产生从垃圾的收集、转运、运输，一直到最终的处理和处置的每一个环节中都可以产生垃圾废水。城市垃圾由城市垃圾收集车收集后运至垃圾转运站,在城市垃圾转运站垃圾经预压缩后由垃圾转运车运到垃圾填埋厂、垃圾堆肥场或垃圾焚烧厂进行垃圾的最终处理。在压装机车间压缩垃圾时挤压出的污水,其组成成分复杂，CODcr在46万mg/L，一般将其先集中储存，再定期集中运至下游垃圾处理工艺。垃圾填埋场垃圾废水的主要来源有垃圾自身携带的水分、垃圾填埋过程中发酵产生的水分、垃圾填埋场天然降水以及喷洒用水。垃圾堆肥场的垃圾废水来源与垃圾填埋

13、场类似。而垃圾焚烧厂的垃圾废水则主要来自垃圾本身携带的废水，这部分废水在垃圾贮存坑中从垃圾中沥出，经系统收集后集中处理。为了区别垃圾填埋场和垃圾焚烧厂及垃圾转运站的垃圾废水，一般将垃圾填埋场经收集管网收集的垃圾废水称为渗滤液(ly)或渗沥液，而将垃圾焚烧厂的垃圾贮存坑底部的垃圾废水及垃圾转运站的垃圾废水成为垃圾沥滤液或简称垃圾滤液。目前国内外对垃圾污水的研究主要集中在对垃圾填埋场渗滤（沥）液的研究上。而垃圾填埋场的垃圾渗沥液与垃圾焚烧厂垃圾贮存坑的废水有很多相似之处，特别是在垃圾填埋场运行初期，两者的性质很接近，都具有污染物浓度高、可生化性好、水量大、成分复杂等特点。所以，考察垃圾填埋场的垃圾

14、渗沥液可以对垃圾焚烧厂垃圾废水的处理与处置有一定(ydng)的启发作用。二、垃圾填埋场垃圾渗沥（渗滤(shn l)）液处理1. 垃圾渗沥液的特性渗沥液成分取决于垃圾成分、填埋时间、气候条件、填埋场设计等多种因素。一般来说,垃圾渗沥液具有如下特性：1）水质复杂，危害性大。张兰英等人采用G-MS-DS联用技术鉴定出垃圾渗沥液中有93种有机化合物，其中22种被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中。此外，渗沥液中还含有10多种金属和植物营养素(氨氮等)，水质成分十分复杂。2）CODCr和BOD5浓度高。特别是在垃圾填埋场运行初期，垃圾渗沥液中的CODCr最高达到90000mg/L，BOD5

15、最高达到38000mg/L，和城市污水相比，浓度极高。显然这就要求其处理构筑物的有机负荷率高，水力停留时间长构筑物容积大。3）金属含量高。垃圾渗沥液中含有10多种金属离子，其中(qzhng)铁2050mg/L，铅12.3mg/L，锌370mg/L，钾、钠2500mg/L，钙甚至高达4300mg/L。生物处理系统中如金属离子(lz)含量过高，对微生物有强烈抑制作用，长时间运行，会导致污泥中的无机物含量增加，影响系统正常运行，故须先调pH值使重金属离子沉淀。4）氨氮含量高、含盐量高。氨氮浓度随填埋时间的增加而相应增加，最高可达1700mg/L，渗沥液中的氮多以氨氮形式存在，约占TKN40%50%。

16、如此高浓度的氨氮，使微生物营养元素比例严重失调，仅靠硝化细菌和反硝化细菌脱氮不仅(bjn)不能去除，反而会影响处理系统的正常运行，因此，在渗沥液进入生化处理前常需用物化法脱氮，渗沥液中的盐主要为氯化物(1004000mg/L)和磷酸盐(91600mg/L)，若在缺水地区需对渗沥液回收利用时，应对其脱盐处理。5）色度深且有恶臭，需考虑脱色处理，臭味给运行操作带来困难。6）微生物营养元素比例失调。垃圾渗沥液通常有机物和氨氮含量高，而磷元素较为缺乏，其C/P比较大，C/N比较小，NH3-N含量过高。加上碱度高，对厌氧消化不利。磷元素的缺乏也影响系统的稳定。因此，处理工艺中需在生化前进行脱氮处理，并往

17、往需向系统投加磷等营养元素。7）水质变化大。填埋时间是影响渗沥液水质的主要因素。渗沥液BOD/COD一般在0.40.75，采用生物处理可达到良好的去除效果。但随着填埋时间的增加，垃圾层日趋稳定，垃圾渗沥液中的有机物浓度降低，可生化性差的相对分子质量大的有机化合物占优势，其BOD/COD值甚至可低于0.1。这表明生物法处理垃圾渗沥液的效率随填埋龄的增加越来越低，后序处理构筑物负荷逐渐加大，可见在设计中应留有余地，渗沥液的水质受季节降雨影响而波动较大，其变化规律很难确定。渗沥液水质如此不稳定，这就要求其处理系统要有很强的抗冲击负荷能力。2. 垃圾渗沥液的处理方法由于垃圾填埋场运行初期，大部分垃圾尚

18、未发酵熟化，同时新鲜垃圾携带的水分较多，所以垃圾渗滤液的COD较高，具有较好的可生化性能，可以采用生物法进行垃圾渗滤液的处理，如UASB厌氧工艺、ASBR厌氧工艺、SBR好氧工艺以及A2O工艺等厌氧-好氧组合工艺等。但是由于(yuy)垃圾渗沥液中氨氮浓度较高，C/N比较低，导致C、N、P等营养平衡的失调，严重影响了垃圾渗滤液的生化降解性能，所以要保证生物法处理工艺的正常运行，必须降低垃圾渗滤液中氨氮的含量，常用的脱氮工艺有曝气法、氨氮吹脱塔等。随着垃圾填埋场的运行，已经填埋的垃圾逐渐(zhjin)发酵、熟化，可生物降解的物质被大量消耗，垃圾渗滤液的COD值下降，同时可生化性也降低，生化处理的适

19、用性减弱，甚至不可行。对于“老化(lohu)”的垃圾填埋场的渗滤液可以采用物理-化学的方法进行处理，如光催化、Fenton试剂高级氧化、膜分离等。1）UASB厌氧处理工艺。在填埋场投入使用后的前几年内，产生的渗滤液有机污染物含量较高，并且大部分是一些易生物降解的挥发性脂肪酸，UASB厌氧工艺对这种前期渗滤液有较好的处理效果，对COD去除率可大于70%。由于UASB的COD负荷可高达10kgm-3d-1，反应过程中也无需能耗，因此与好氧工艺相比，可大大节约反应器的占地面积及动力消耗。但是，随着填埋年限的增加，填埋堆体中产甲烷的厌氧状态逐渐成熟，渗滤液在填埋堆体及调节池内长期滞留后，UASB的处理

20、效果将变差。2）SBR好氧处理工艺SBR处理工艺是一种通过时间控制，在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程的序批式反应器，具有较强抗冲击负荷能力，可根据渗滤液水质复杂多变的特点灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可以达到较好的脱氮除磷效果。广州市大田山垃圾填埋场曾采用过此种工艺，对渗滤液COD的去除率可高达90%以上。3）氨吹脱工艺高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比，垃圾渗滤液的氨氮浓度高出

21、数十至数百倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用，另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以(nny)进行，导致最终出水难以达标排放。因此，在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中，一般采用先氨吹脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式，曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨氮渗滤液的处理，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除(q ch)效率，但具有投资运行成本高，脱氨尾气难以治理的缺点。以深圳下坪为例，氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右，运行成本占总处理成本的70%以上。

22、这主要是由于在运行过程中，吹脱前必须将渗滤液pH 调至11 左右,吹脱后为了满足生化的需要，需将pH回调至中性，因此在运行过程中需加大量的酸碱调整pH，为了提供一定的气液接触面积，还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比，造成了渗滤液处理成本的偏高。4）膜法深度(shnd)处理工艺膜法深度处理工艺中的反渗透处理工艺在国外渗滤液处理厂中应用较多，由于投资和运营成本的关系，国内仅有广州兴丰垃圾填埋场渗滤液处理厂采用此工艺，反渗透组件为螺旋卷式膜，现已投入运行，浓缩液产生量为进水量的20%，最大回收率可达80%。由于反渗透膜可以阻挡溶解盐、无机分子及分子量大于100的有机物通过，经过此工艺深度处理

23、后，出水可达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准中的渗滤液排放一级标准，但是，每吨渗滤液的处理成本将会增加。5）光催化技术光催化法是近年发展起来的一种污(废)水处理新技术。在紫外光的照射下一些半导体材料的阶带电子会被激发到导带，从而产生具有很强反应活性的电子空穴对，当它迁移到半导体表面后，在氧化剂或还原剂的作用下参与氧化还原反应，从而起到降解污染物的作用。黄本生等人将ZnO/TiO2复合半导体催化剂用于垃圾渗滤液的深度处理，出水(ch shu)水质达到了国家排放标准。弓晓峰等人在利用紫外光氧化法深度处理垃圾渗滤液的研究中发现，当pH=3时对COD的去除率最高，也即在酸性条件下Fenton试剂光照处

24、理渗滤液的效果最好。多相光催化法是近年来日益受到重视的污水治理新技术之一，将其用于垃圾渗滤液的深度处理有利于进一步提高出水水质。6）电解(dinji)处理技术电解法处理废水的实质就是利用电解作用把水中的污染物去除，或把有毒物质变成无毒或低毒的物质。王敏等人在对垃圾渗滤液(ly)的SBR法处理出水进行电解氧化试验时发现，减小pH值、增大单位体积渗滤液所需的电极面积均有利于COD和NH3-N的去除，在一定范围内，提高电流密度有利于COD、NH3-N和色度的去除。李小明等人在应用电解氧化法处理垃圾渗滤液的研究中找到了适宜的电解氧化条件：pH值为4，Cl-浓度为5000mg/L，电流密度为10A/dm

25、2，SPR三元电极为阳极，电解时间为4h。在此条件下，对COD的去除率为90.6%，对NH3-N的去除率为100%。7）Fenton处理技术Fenton试剂常用于废水的深度处理，属于高级氧化处理技术的一种。熊忠等人在用混凝-Fenton-SBR法处理垃圾渗滤液的试验中得到：混凝反应的最佳条件为pH=5、PAC投量为300mg/L，Fenton反应的最佳条件为pH=3、H2O2/COD=3.0、H2O2/Fe2+=10。此时对COD、BOD的去除率分别稳定在80%、94%左右。8）回灌处理技术采用渗滤液回灌技术不仅能降低渗滤液中的COD浓度，加快垃圾中有机质的降解，提高垃圾的溶解速度，而且有利于

26、减少垃圾中有机质的含量，同时不影响COD浓度的稳定。徐迪民等详细研究了垃圾填埋场渗滤液回灌的影响因素，发现在试验所用的亚粘土中加入一定比例的细砂可改善覆土层的透水性和透气性，当进水负荷为6.6115g/(m2d)时对COD的去除率可达98%左右。何厚波等人发现，对回灌渗滤液中有机物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加，并且进入垃圾堆体的有机负荷不能无限制(xinzh)的增加，否则会毁坏渗滤液回灌系统。9）渗滤液蒸发(zhngf)处理蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水从渗滤液中沸出，污染物残留在浓

27、缩液中。所有重金属和无机物以及(yj)大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。蒸发处理工艺可把渗滤液浓缩到不足原液体积2%10%。填埋气体是垃圾填埋场另一主要二次污染，对于现代化卫生填埋场，填埋气体可以足够供给渗滤液蒸发所需的能量，此时，蒸发处理是经济低廉的，它也就成为惟一可同时有效控制渗滤液和填埋气体的工艺。与常规处理不同，蒸发对水质特性，如BOD、COD、SS及进料温度的变化不敏感，但pH是蒸发的重要影响因素，pH影响渗滤液中挥发性有机酸和氨的离解状态，从而改变它们的挥发程度，另外，酸性条件下对蒸发器金属

28、材料腐蚀性较强。蒸发系统在应用中通常要求烟气排放达标和浓缩液进行处置。在一些蒸发系统中，来自蒸发器的蒸气仅简单地与火焰燃尽后的空气尾气一起直接排放。在另一些蒸发系统中，设置热氧化过程以满足有机污染物排放要求。在火焰热氧化区，对渗滤液蒸气中的有机物的破坏率与填埋气体直接燃烧的效果一致，甚至前者的燃烧停留时间还会长一些。渗滤液蒸发后浓缩液的处理处置包括回灌、反渗透和纳滤联合处理、进一步蒸发、焚烧干燥或直接固化后与垃圾一起填埋等。蒸发处理工艺通常不需要前处理，如果需要，一般只作重力沉淀分离颗粒物，但对渗滤液蒸气冷凝液的后处理有时是需要的，根据冷凝液中有机物种类和排放要求，后处理方法有：膜分离、生物膜

29、法、活性炭吸附和化学氧化。三、垃圾焚烧厂沥滤液的处理1. 垃圾焚烧厂沥滤液的特性与城市污水和工业废水相比(xin b)，垃圾焚烧厂沥滤液(ly)具有更为明显的特点，即成分复杂，水质水量变化大且呈非周期性，无疑给对其进行有效而稳定的处理(chl)带来较大困难。垃圾沥滤液量的产生受众多因素的影响，不仅水量变化大，而且其变化呈明显的非周期性。由于垃圾投放和收运过程都是一个敞开的作业系统，因而沥滤液的产生量受气候和季节变化的影响极为明显。在设计中，要通过调查分析，掌握水量及其变化规律，并在选择沥滤液处理工艺时考虑此特性。因此，如果将沥滤液直接喷入焚烧炉焚烧处理，应按一年内可能出现的最大沥滤液量对锅炉进

30、行设计，要考虑水量对锅炉热效率的影响。如采用生化法，则必须设置足够容积的调节池，以满足最大水量的储存，及均化水质的要求。1）成分复杂沥滤液属高浓度有机废水。一般情况南方沿海城市垃圾沥滤液中化学耗氧量CODcr浓度范围2000050000mg/L，生物耗氧量BOD5浓度范围1000020000mg/L，悬浮物SS约为1300mg/L，pH46，同时还含有多种有机物和无机物(含有毒有害成分)，因而其水质是相当复杂的，污染物种类多，而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性。2）水质变化BOD5/CODcr比值的变化大。新运进垃圾焚烧厂的垃圾大部分是比较新鲜的生活垃圾，BOD5/CODcr值较大，也就

31、是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增加，BOD5/CODcr值会有变小的趋势。但是同垃圾填埋场渗沥液相比，由于垃圾焚烧厂垃圾贮存的时间较短，一般在3天左右，所以垃圾沥滤液的可生化性变化的不是很大。3）金属离子问题在沥滤液的多种污染物中，金属离子(尤其是重金属离子)因其对环境特殊的危害性和对生物处理工艺的影响而比较引入注意。沥滤液中含有的多种重金属离子，由于其物理和化学环境而使垃圾中的高价不溶性金属离子转化为可溶性金属离子而溶于沥滤液中(所谓物理环境主要是指淋溶作用，化学环境主要是指因微生物对有机物的水解酸化使pH下降以及在厌氧条件下形成的还原环境)，所以在处理工艺中要考虑去金属离子的问题。

32、4）NH4+N浓度(nngd)问题沥滤液(ly)中高浓度的NH4+N是导致处理(chl)难度增大的一个重要原因。高浓度的NH4+N及其随时间的变化，不仅加重了受纳水体的污染程度，也给处理工艺的选择带来了困难，增加了复杂性。过高的NH4+N要求进行脱氮处理，而处理的结果使水中的C/N值更低，反过来抑制常规生物处理的进行。同时应考虑水中碱度、含磷量等问题。由于垃圾的焚烧处理技术在国内刚刚兴起，目前国内对垃圾焚烧厂沥滤液的性质研究报道不多，表1为2001年南方某垃圾焚烧厂某次沥滤液全分析数据：表1 2001年南方某垃圾焚烧厂某次沥滤液全分析数据（单位：mg/L）项目pHSS油脂CODBODCuPbZ

33、nCdFe值6.41120849800192000.120.21.370.0528.6项目MnCaMg总汞总磷氨氮磷酸盐氯化物总硬度值2.231001352.244812002229402340分析国内部分城市的生活垃圾焚烧厂沥滤液的水质数据，其COD约4000080000mg/l（混有工业或建筑垃圾时COD最低约20000mg/l），夏季时较低，冬季较高；BOD/COD为0.40.8，氨氮为10002000mg/l，pH为5.06.5，SS为10005000mg/l，呈黄褐色或灰褐色，挥发出的气体带有强烈恶臭，对人体有危害，能使人产生恶心、尿血、头晕等症状。通过质谱分析，垃圾沥滤液中有机物种

34、类高达百余种，其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。国内外垃圾沥滤液的产生量有很大不同。国外由于生活习惯与中国有差异，垃圾中厨余物含量很少，比利时某垃圾焚烧厂处理能力为1000吨/天，垃圾沥滤液最大产量约4吨，日常基本不产生沥滤液。而中国城市生活垃圾中厨余物含量很高，据上海市生活垃圾含水量调查和处理对策分析报告，上海市生活垃圾中的含水量达60%，高含水量的厨余垃圾占垃圾总量的68.71%；根据中科院广州能源研究所对深圳城市生活垃圾基础分析报告，深圳的部分垃圾焚烧厂的经熟化堆放排出沥滤液后的垃圾（即进入焚烧炉进行处理的垃圾）中厨余物含量在40%45%，含水率约5

35、0%，因此，中国城市生活垃圾的沥滤液产生量非常高，根据上海、深圳、宁波、珠海、苏州等不同地域城市的统计数据，垃圾沥滤液的产量占垃圾总量的10%20%左右，平均约15%。2. 目前(mqin)用于垃圾焚烧厂沥滤液(ly)的处理(chl)方法1）直接回喷焚烧法将沥滤液由污水泵从垃圾池底部直接回喷至焚烧炉进料口焚烧。西方发达国家由于垃圾中厨余物少，热值高，沥滤液产量少，一般采用将沥滤液回喷焚烧炉进行高温氧化处理。如上文所述比利时某1000t/d的垃圾焚烧厂，其最大沥滤液产量为4t/d，平时基本没有，该厂建有300m3左右的沥滤液收集池，平时将沥滤液集中在池内，当垃圾热值较高时，用高压泵将沥滤液加压经

36、自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行处理，当垃圾热值较低时停止。回喷法适合于沥滤液产量少、垃圾热值高的场合，对于热值较低的垃圾则不适合，否则会造成焚烧炉炉膛温度过低、甚至熄火的状况。在欧洲地区和日本，由于垃圾分类回收工作做得好，作为垃圾送到焚烧厂的废弃物含水率低，垃圾热值很高，所以已经运行的垃圾电站中，都是采用将沥滤液直接回喷的方法。有资料称经过计算，对于热值为1223kcal/kg、含水率为48%的城市生活垃圾，理论上沥滤液最大回喷量为垃圾焚烧量的3.19%。但中国垃圾的含水率太高，沥滤液产量大，显然直接回喷焚烧法不适用于中国，目前中国所建的众多垃圾焚烧厂均没有采用直接回喷焚烧法处理沥滤液。2

37、）掺油回喷在垃圾热值较低时，可以将沥滤液和工业助燃油按一定比例混合后，通过污水泵回喷到焚烧炉进料口焚烧。将沥滤液直接回喷或掺油回喷焚烧是最简单、最经济而又可靠的方法，不存在生化处理所需的庞大的占地和可能存在的二次污染。但是，如果沥滤液量较大，且垃圾热值较低时，将回喷沥滤液会影响锅炉热效率，在锅炉设计时应考虑这个因素。3）热力(rl)法热力法(蒸发法)是在一个封闭的系统中，将垃圾坑中的沼气与一定量的空气混合加热后，通入沥滤液中，将其蒸发。经高温燃烧后，易挥发的有机物被蒸发掉，碳氢化合物变成水和氧化碳，并除去臭气(chu q)。该方法在美国和芬兰等国家都有用于垃圾填埋厂的实际运行经验，特点是占地面

38、积小，节省能源，适用于我国南方垃圾沥滤液量较大的情况。但因蒸发器需进口，设备较昂贵。4）生化(shn hu)法将沥滤液单独进行生化预处理，然后排入城市污水处理厂或排入全厂的综合污水处理装置进行二级生化处理。国内外对垃圾填埋场垃圾渗沥液的生化处理工艺已经有多年的研究，积累了一定的经验，其工艺应用于处理垃圾焚烧厂沥滤液的主要是氨吹脱+UASB+SBR工艺，以及在此基础上增加臭氧氧化、混凝等工艺，较典型的是采用改进的填埋场渗滤液工艺混凝+氨吹脱+pH回调+厌氧滤池+SBR+臭氧消毒，但从众多研究单位的结果看，以生化法为主的工艺对沥滤液处理效果很差，微生物对沥滤液中高浓度污染物的降解能力很低，而吹脱出

39、的氨又带来二次污染。截止到目前，以生化处理为主要处理手段的工艺仍然无法在沥滤液处理中得到应用。但是生化法处理系统中的设备均可国产化，运行管理费用较低，因此在沥滤液量大而工程的建设资金少的情况下，可考虑此方法。5）反渗透法反渗透法处理高浓度、高盐份污水已得到广泛应用，在城市生活垃圾填埋场渗滤液的处理中也已有成熟的运行经验，目前国内有公司尝试引进德国技术运用于中国垃圾焚烧厂沥滤液处理。但焚烧厂垃圾沥滤液与填埋场渗滤液不同，有机物、悬浮物含量要高的多，反渗透浓缩液量也要比填埋场渗滤液大的多。一般来说二级RO系统处理填埋场渗滤液的浓缩比可达到10%，而运用于沥滤液处理时，经实验证明浓缩比最高只有50%

40、，反渗透膜也极易污染中毒，膜组件更换频繁，而且预处理系统要复杂得多。反渗透法产生的浓缩液的处理是一个难点(ndin)，填埋场渗滤液的浓缩液可以采用回灌填埋区进行处理，利用已填埋的垃圾吸附降解浓缩液中的重金属及有机物，而焚烧厂沥滤液用反渗透法处理产生的浓缩液还有50%以上，由于没有填埋场回灌的便利条件，回喷焚烧炉水量又太大，因此用膜处理法处理沥滤液的前提是解决浓缩液的处理问题。6）化学(huxu)氧化处理某垃圾焚烧厂曾采用Feton试剂氧化+氨吹脱+混凝沉淀+厌氧+SBR+ClO2氧化+活性炭吸附工艺处理沥滤液，该工艺实际主要是依靠化学氧化剂及活性炭吸附去除污染物，从运行结果来看，加药正常时出水

41、可以达到国家三级排放标准，但运行费用(fi yong)高达120元/吨以上。7）CTB工艺处理CTB（coagulation-thermodynamica-biochemical oxidation）处理工艺，该工艺采用混凝+低温多效蒸发+氨吹脱+生化处理法，将COD为5000080000mg/l、氨氮为12002000mg/l的垃圾沥滤液处理到国家二级排放标准。低温多效蒸发和氨吹脱作为本工艺的核心技术，大部分污染物如COD、氨氮等主要在此阶段去除，经混凝去除悬浮物后的沥滤液经这两道工序处理后，原水COD为70000mg/l、氨氮为2000mg/l的沥滤液可被处理到COD小于1000mg/l、

42、氨氮小于100mg/l，且其BOD/COD约为0.6，生化性能良好，再辅之以好氧生化处理单元，其最终出水可满足国家二级排放标准。在此过程中产生的污泥、蒸发残渣等排入垃圾仓，随垃圾进入焚烧炉进行焚烧处理，而吹脱出的氨等气体作为焚烧炉二次风进行高温氧化处理，不会带来新的二次污染。本工艺的工业化实施已接近完成，现已安装完毕，调试工作已基本完成，从目前调试结果看，垃圾沥滤液在各单元的处理效果均优于实验室模拟实验结果，证明本工艺已基本实现工业化实施。欲了解本工艺的具体情况的业内人士可与作者联系。8）其他(qt)处理工艺除上述处理方法，目前(mqin)进行的沥滤液处理的工艺研究还包括催化氧化法、湿式氧化法

43、、电氧化法、光氧化法等，这些氧化法或由于催化剂极易中毒、或由于耗电量太大等均无法进入实际工业化阶段，在此不再介绍。关于沥滤液处理的问题，更需要针对不同地区的特点区别对待。但总体来说，我国北方地区气候干燥少雨，随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾热值也会不断增加，应使用直接(zhji)焚烧法或掺油回喷的方法。南方地区，特别是沿海地区，垃圾沥滤液量不仅和垃圾的成分、数量有关，还和气候有着极为密切的联系(例如梅雨季节，台风登陆)。我国目前大部分垃圾的收集和运输还处于露天或半露天状态，因此沥滤液量不仅变化大，而且在一定时间内数量会较大。如果直接将沥滤液全部回喷焚烧，肯定会对锅炉燃烧产生一定影响。四

44、、垃圾沥渗液的浓缩处理工艺充分利用垃圾焚烧厂的现有技术设备，将垃圾沥渗液回喷至焚烧炉，在高温条件下，对沥渗液中的污染物进行有效分解的方法是解决垃圾焚烧厂沥滤液污染问题的最经济有效的方法之一，而且在国外已有较广泛的工程应用实例。但是国情不同，垃圾性质也不同，在我国由于垃圾沥滤液产量大、垃圾热值低等不利因素的存在，直接回喷将对锅炉的燃烧性能造成极大的不利影响。要想利用焚烧处理垃圾沥滤液，必须先将沥滤液进行浓缩，一方面减小沥滤液的体积，另外也可以提高沥滤液浓度、改善燃烧性能。另外，对于高浓度的沥滤液，还可以利用垃圾焚烧厂产生的飞灰进行固化处理，最后运往垃圾填埋场进行无害化填埋。浓缩工艺的出水水质在不

45、同的工艺中差别很大，如果不达标，需要对出水进行进一步的处理，处理后的最终出水达标排放或进行回用，可以用于工艺用水、垃圾车清洗、厂内绿化等。垃圾沥滤液的浓缩处理工艺主要有热浓缩即蒸发浓缩和膜过滤浓缩等，浓缩处理的工艺路线如图1所示：图1 浓缩(nn su)处理工艺路线1. 蒸发(zhngf)浓缩(nn su)蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。目前国内外对垃圾废水的蒸发浓缩处理的研究主要针对的是垃圾填埋场的垃圾渗滤液，但由于垃圾填埋场运行初期渗滤液的性质与垃圾焚烧厂沥滤液很相近，而且与常规处理不同，蒸发对水质特性，如BOD

46、、COD、SS及进料温度的变化不敏感，可以利用垃圾填埋场渗滤液的蒸发浓缩工艺的研究成果来进行垃圾焚烧厂沥滤液的蒸发浓缩研究。垃圾沥滤液蒸发处理时，水从沥滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。蒸发处理工艺可把垃圾填埋场渗滤液浓缩到不足原液体积2%10%（对于垃圾焚烧厂的沥滤液未见相关数据，需要进一步试验取得，但是由于蒸发浓缩工艺对原液水质没有特殊要求，所以估计此数据差别不大）。pH是蒸发的重要影响因素，pH影响渗滤液中挥发性有机酸和氨的离解状态，从而改变

47、它们的挥发程度，另外，酸性条件下对蒸发器金属材料腐蚀性较强，而据相关研究，垃圾沥滤液的pH值一般7，呈弱酸性，所以应加强设备的防腐处理。蒸发系统在应用中通常要求烟气排放达标和浓缩液进行处置。在一些蒸发系统中，来自蒸发器的蒸气仅简单地与火焰燃尽后的空气尾气一起直接排放。在另一些蒸发系统中，设置热氧化过程以满足有机污染物排放要求。在火焰热氧化区，对沥滤液蒸气中的有机物的破坏率与填埋气体直接燃烧的效果一致，甚至前者的燃烧停留时间还会长一些。沥滤液蒸发后浓缩液的处理处置包括直接回喷焚烧、直接固化后与垃圾一起填埋等。垃圾沥滤液的蒸发处理工艺通常不需要前处理，如果需要，一般只作重力沉淀分离颗粒物，但对沥滤

48、液蒸气冷凝液的后处理应该根据对冷凝液水质的实际检测结果决定，如果冷凝液水质没有达标，根据冷凝液中有机物种类和排放要求，后处理方法有：膜分离、生物膜法、活性炭吸附和化学氧化。用于沸腾蒸发的设备称为蒸发器，一般有浸没(jn mi)燃烧蒸发器、列管式蒸发器、薄膜式蒸发器（又包括(boku)长管式、旋流式、旋片式薄膜蒸发器）、热泵蒸发器、闪蒸蒸发器等。根据液体循环方式又可分为自然循环式和强制循环式。1）浸没燃烧(rnsho)蒸发（直接接触燃烧）浸没燃烧蒸发器是在浸没燃烧中把热烟气强制通过浸没管道，直接释放到水中，一般可达到95%以上的传热效率。其燃烧室可达到很高的温度(750850)，因此，排出尾气可

49、达标。浸没燃烧蒸发器的主要工作过程如下：燃气燃烧器产生热烟气进入蒸发器，热烟气从浸没于水池的管道孔口冲击进入水体，多孔板把大气泡撕裂为微气泡，极大地提高传热表面积，界面水迅速气化，蒸汽缓慢上升至液面，在上升过程中加热更多的水转化为蒸汽，最后尾气通过管道排出，蒸发浓缩液从底部除去。渗滤液浸没燃烧蒸发器的特点：工艺可靠、可达标排放；减容率可达97%以上；对水量、水质变化适应能力强；维护成本低、自控程度高；燃气用填埋气体，节省能源费用；减少甲烷排放。根据渗滤液水质和填埋气体产量的不同，渗滤液浸没蒸发处理也存在各种不同的工艺流程。2）热泵蒸发新型热泵蒸发器主要构成包括：真空室、热交换部件和蒸汽压缩风机

50、。它应用减压降膜蒸发原理，工艺的核心是热交换组件（聚合物、钛板或铝合金材质）蒸发表面，在这里水可以在5060下沸腾。渗滤液先预热后进入蒸发室与已浓缩的渗滤液混合，循环泵再把渗滤液回流至蒸发器顶部，在那里渗滤液被均匀分布于热交换组件上，在从热交换组件向下流动过程中，渗滤液在组件的外表面沸腾，且部分气化，残余部分收集于蒸发器下部即浓缩液。产生的蒸汽被一高效的风机压缩提高压力和温度至略高于沸点后压入热交换组件的内表面，潜热传递给热交换组件另一侧的渗滤液，干净的冷凝液收集于热交换组件的底部。一旦过程启动，除了风机和泵的动力消耗外，不再需要外部热量，冷凝液的热量可回收用于预热，冷却后作为出水排放。蒸发室

51、的部分浓缩液定期用泵排出，其排放前先经热交换器换热。这种浓缩液类似于反渗透工艺，体积约为渗滤液原液的5%10%。热泵蒸发处理总溶解性固体含量较低（1.0107Pa，而1.2107Pa的驱动压差足以在高渗透压的情况下实现盐水分离的垃圾渗滤液处理技术。污水处理的关键是出水回收率，常规RO存在着渗透压现象，限制了出水回收率的提高，基于DT（碟管式）膜组件的HPRO技术的发展，使垃圾渗滤液的出水回收率从80%上升至90%，浓缩系数从5提高至10，浓缩液的电导率从50000S/cm60000S/cm提高至100000S/cm120000S/cm。1998年，国外共有25个采用HPRO系统的垃圾卫生填埋场

52、，由于常规RO存在膜结垢、污染和渗透压等问题，限制了出水回收率的提高，所以RO常需结合高成本、高能耗的蒸发(zhngf)和干燥等过程处理渗滤液。而HPRO由于提高了出水回收率，浓缩液体积大大降低，无需蒸发，直接排入干燥或固化设备即可燃烧，使运行成本明显降低。3）纳滤（NF）膜及其在垃圾(l j)渗滤液处理中的应用由于纳滤膜介于反渗透膜与超滤膜之间，当利用纳滤膜进行给水处理、制备纯净水、软化水时，其分离规律、分离模型、膜污染和运行特点与反渗透膜和超滤膜相同或相似，因此通常可以参照反渗透膜与超滤膜的某些经验与理论做纳滤膜给水处理、制备纯净水、软化水时的工艺设计。荷电NF膜技术近年来得到了广泛应用，

53、主要是饮用水中自然有机物NOM的去除及纸浆和造纸工业的应用。纳滤膜分离技术能否应用于实践，关键在于能否有效地控制膜结垢现象，因为膜结垢会严重影响膜的通量和截留等性能。污垢是由于物质在膜表面或孔内积累形成的，能引起纳滤膜结垢的物质主要是溶解态的有机物质、无机物质、胶体及悬浮物质。在膜结构和NOM一定的条件下，pH值和离子强度影响膜通量和截留性能，膜结垢和截留机理可由表面效应来解释。试验表明NF法处理硬COD有机物质是很有效的。pH调节和预处理（如混凝、预过滤）并不能显著提高NF膜的透过量和截留率，但渗滤液的物化法调节却对NF膜的性能影响很大。pH值降低，膜的结垢量增大，这是由于静电效应降低了负电

54、荷的膜表面和高分子腐殖质类物质之间的排斥作用，此时，这些物质的斥水性更强，从而更易吸附结垢。混凝能减少腐殖质类物质的量，因而减缓污垢层的形成，使透过量提高。因此，NF处理之前要合理进行物化法预处理。某垃圾填埋场渗滤液NF处理后各项指标(zhbio)的截留率如下表所示，可见(kjin)NF对COD的去除率达到95%以上，但是对BOD5和氨氮的去除率均在50%左右，出水水质(shu zh)不能满足国家相关标准，需要进一步深度处理。表4 某垃圾填埋场渗滤液NF处理效果表4）组合膜工艺在HPRO处理过程中，由于膜压实、污染和结垢等因素的影响，限制了操作压力的进一步提高。例如在德国的垃圾填埋场中，只有两

55、家的操作压力达到了2107Pa。如果将UF、NF、RO和HPRO进行组装处理垃圾渗滤液，可以得到更高的出水回收率。比如，在2106Pa4106Pa操作压力的条件下，NF将RO的截留液分离成2部分，一部分是主要含有2价无机物（如CaSO4）和有机物的截留液，另一部分是主要含有氯化物的渗出水，进而再由HPRO处理，这样可大大降低膜结垢现象的发生。5）综合工艺将膜技术与其他常规分离技术（如化学处理、吸附处理、生化处理）结合也可以得到很好的处理效果。一种新型的垃圾渗滤液综合处理技术由回灌填埋场厌氧生物处理及混凝沉淀、生物碳化、膜分离、生物硝化处理组成，其中，混凝沉淀工艺可以根据填埋场的具体布置状况确定

56、其保留或舍弃。设计进水COD为1500mg/L15000mg/L，氨氮为700mg/L1800mg/L，经过上述工艺流程的处理，最终出水的COD100mg/L，氨氮0.4时可生化性较好）（这一点与大多数垃圾焚烧厂沥滤液有所差别，实际中应根据现场生化试验确定）。焚烧厂垃圾渗滤液中氨氮含量高，可生化性较差，常给生化处理带来一定的难度。采用厌氧处理后，渗滤液中一些难降解有机物被酸化水解成易于生化的小分子化合物，氨氮含量随着苯胺类化合物等的分解还会有一定程度的升高。垃圾渗滤液中铁、铅、锌、钙的浓度均较高。图8 垃圾沥滤液(ly)UASB-CASS处理工艺流程垃圾渗滤液经过细格栅后，除去(ch q)渗滤

57、液中的悬浮物及漂浮物，进入调节池，经泵提升至UASB上流式厌氧反应器进行厌氧发酵，产生的沼气接至垃圾焚烧炉助燃，污泥脱水后填埋或焚烧，出水加CaO调碱度后自流进入CASS反应器。CASS是一种具有较好的脱氮除磷功能的循环间歇处理工艺，整个系统经历进水期、反应期、沉淀期、排水期和待机期5个阶段，而CASS反应器又分为3个区：生物选择器、兼氧区、和好氧区。出水流经生物选择器区，既可提高系统的稳定性，防止产生污泥膨涨，又可发生比较显著的反硝化作用。出水自生物选择器进入兼氧区和好氧区，该区主要完成降解(jin ji)有机物和硝化P反硝化过程。再经沉淀后外排。采用UASB厌氧反应器-CASS反应器工艺经试验得到以下最佳运行条件参数：UASB厌氧反应器