處理垃圾滲濾液 本土技術(shù)性價比優(yōu)勢明顯
垃圾滲濾液如果不能有效處理，作為環(huán)境設(shè)施的垃圾填埋場也就變成了污染源。而處置難度大，處置費用高，專業(yè)技術(shù)缺乏，這些都是造成垃圾滲濾液污染事故頻發(fā)的重要原因，那么，我國的相關(guān)處置技術(shù)發(fā)展情況如何？對于我國垃圾滲濾液的特殊性，國外引進的技術(shù)是否適用？我國垃圾填埋場滲濾液處置的難點在哪兒？
記者通過對北京市豐臺區(qū)馬家樓垃圾轉(zhuǎn)運站、北京市阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場以及北京市六里屯垃圾填埋場等處的滲濾液處理工程或擴容改造工程的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些工程通過不同工藝的組合和對部分進口工藝的創(chuàng)新改造，較好地解決了我國垃圾滲濾液處理問題。記者還就上述問題采訪了幾位業(yè)內(nèi)專家。
處理起步晚，彎路多
為研究滲濾液付出很大代價
上世紀末，垃圾填埋場滲濾液污染問題在我國開始受到重視。業(yè)內(nèi)專家介紹說，最初將滲濾液作為市政污水處理，采用氧化溝等工藝，但不久就發(fā)現(xiàn)處理設(shè)施難以運行。因為滲濾液屬于高濃度有機廢水，化學(xué)需氧量遠遠超出市政生活污水，且含有重金屬等有毒有害物質(zhì)，成分十分復(fù)雜，普通污水處理工藝中的微生物在滲濾液環(huán)境中難以存活，也就無法完成調(diào)試。
針對這種情況，當(dāng)時國家“863”計劃將垃圾滲濾液處理列為攻關(guān)項目，北京市政管委、海淀區(qū)科委、海淀環(huán)衛(wèi)中心等部門均開始斥資研究相關(guān)技術(shù)，上述專家參與了部分研究項目，并告訴記者，研究過程中付出了很大的代價。2000年至今，也先后有企業(yè)引進國外管式MBR(膜生物反應(yīng)器)、DTRO(碟管式反滲透)等工藝設(shè)備，但由于我國垃圾滲濾液的特殊性，單體工藝無法完全解決問題，這些設(shè)備在實際應(yīng)用中運行不穩(wěn)定、能耗高，而且全進口的設(shè)備也導(dǎo)致項目造價高、維護費用高等問題。
據(jù)了解，全國很多垃圾填埋場最初使用的引進工藝設(shè)備，均因其不能適應(yīng)當(dāng)?shù)乩鴿B濾液的特點，無法滿足處理要求而需要重新進行工藝改造。當(dāng)然這些技術(shù)理念的引進，也為我國此領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的研發(fā)提供了借鑒，如DTRO工藝和管式膜MBR工藝等。
水土不服問題嚴重
有機質(zhì)含量高，造成國外技術(shù)不能適應(yīng)
據(jù)記者調(diào)查，DTRO是從德國引進的成熟技術(shù)，并且此技術(shù)在德國垃圾滲濾液處理方面頗見功效，為什么到了我國就會出現(xiàn)不適應(yīng)癥？
有關(guān)專家給記者做了詳細分析。DTRO技術(shù)在應(yīng)用中的基本流程是:pH值調(diào)試——砂濾——袋式過濾器——DTRO膜系統(tǒng)。由于德國垃圾填埋場對有機質(zhì)的填埋比例進行了嚴格限制，滲濾液成分相對簡單，化學(xué)需氧量基本上不超過1000毫克/升，DTRO 技術(shù)取得了很好的應(yīng)用效果。但我國垃圾填埋場的垃圾成分復(fù)雜，有機質(zhì)含量高，滲濾液成分也極其復(fù)雜，根據(jù)地域、季節(jié)以及雨污分流等措施的不同，化學(xué)需氧量在4000毫克/升～70000毫克/升之間。因此，德國應(yīng)用成功的DTRO技術(shù)，面對中國的滲濾液出現(xiàn)了一系列問題。
首先，pH值的調(diào)試就極為困難，先要加入氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿性物質(zhì)，如果控制不當(dāng)，還要再加入鹽酸、硫酸等強酸調(diào)節(jié)，不但成本增加，同時也易造成二次污染。
到了砂濾系統(tǒng)和袋式過濾器兩個過濾流程時，由于滲濾液濃度大、TDS(溶解性總固體)值高，極易造成堵塞，在我國幾個垃圾填埋場滲濾液處理項目的實際應(yīng)用中，其對砂濾系統(tǒng)沖洗水的用量遠遠大于其過濾的滲濾液量。而DTRO膜系統(tǒng)也最終因為滲濾液濃度高而導(dǎo)致嚴重堵塞，幾乎無法通過。
同樣從德國引進的管式MBR技術(shù)，在進入中國后也遇到了問題。與DTRO工藝不同的是，管式MBR工藝主要弊端是能耗太高。
據(jù)記者調(diào)查，MBR工藝技術(shù)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型廢水處理工藝，也稱膜分離活性污泥法，這種反應(yīng)器綜合了膜處理術(shù)和生物處理技術(shù)帶來的優(yōu)點，一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應(yīng)進行得更迅速更徹底，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明從而省掉二沉池。
上述專家告訴記者，引進的MBR工藝采用的是管式膜，有機物含量較高的滲濾液難以通過，從而容易導(dǎo)致膜的堵塞。為了進行膜的污染控制，必須進行大流量沖刷。以日處理200噸滲濾液工程為例，每小時出水大約10噸，而每小時反應(yīng)器內(nèi)的水流量為150噸～300噸，這些水都通過泵進行循環(huán)，能耗巨大，直接導(dǎo)致運行成本增加，也直接導(dǎo)致垃圾處理處置費用增加，不利于在我國廣泛推廣。
技術(shù)瓶頸能否突破？
改進工藝、因地制宜才能適應(yīng)我國市場需求
技術(shù)可以引進，但不能照搬。從我國現(xiàn)有工程案例來看，垃圾滲濾液處理“照搬”的國外技術(shù)難以適應(yīng)我國國情。面對越來越大的市場需求，如何突破技術(shù)瓶頸、減少投資浪費？
記者在現(xiàn)場調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，對現(xiàn)有工藝創(chuàng)新改造、優(yōu)化工藝組合以適合不同地域垃圾滲濾液處理需求，是產(chǎn)業(yè)界需要努力的方向。另外，根據(jù)我國節(jié)能減排的政策要求，降低能耗是關(guān)鍵。
例如，北京市豐臺區(qū)馬家樓、阿蘇衛(wèi)和六里屯等處的幾座垃圾滲濾液處理設(shè)施主要工藝是中溫厭氧＋膜生物反應(yīng)器(MBR)＋納濾(NF)/反滲透 (RO)。但承建這些工程的北京潔綠科技發(fā)展有限公司對于中溫厭氧和MBR技術(shù)做了根本性的改造，使其適應(yīng)當(dāng)?shù)乩鴿B濾液特點，并將噸水能耗控制在15千瓦時以下。
對于厭氧工藝來說，傳統(tǒng)方法在處理濃度高、毒性大的滲濾液時，甚至難以調(diào)試，而北京潔綠引入生物工程技術(shù)，將傳統(tǒng)方法中90～180天的厭氧生物調(diào)試期縮短到20天左右。毫無疑問，成熟的厭氧處理工藝是降低高濃度垃圾滲濾液處理過程中能耗的有效途徑，目前這項技術(shù)在多個工程中得到成功應(yīng)用。20％的運行費用可去除60％以上的有機污染物，高濃度時可達到80％的去除率。
這里的MBR也和引進的管式MBR工藝不同。實踐證明，全引進的MBR對我國垃圾滲濾液處理技術(shù)發(fā)展是一個有力的推動，但同時也將滲濾液處理工程引向高能耗的發(fā)展方向。針對這個問題，北京潔綠自主研發(fā)出低能耗MBR工藝，利用浸沒式MBR處理垃圾滲濾液并且將其機組設(shè)備化，形成由前置反硝化——硝化 ——二級反硝化——MBR機組組成的低能耗生化反應(yīng)系統(tǒng)，對總氮、氨氮和有機污染物具有很強的去除能力。由于大大減少了泵的使用，這一工序中，同等處理規(guī)模比進口MBR工藝減少80％的能耗。
在進口的管式MBR成套工藝設(shè)備中，曝氣使用射流曝氣器(需要鼓風(fēng)機與泵)，而其中泵的能耗比風(fēng)機還要大。上述專家分析說，與普通的鼓風(fēng)曝氣相比，射流曝氣雖然安裝簡便，但要消耗兩倍以上的能量，而曝氣又是滲濾液處理過程中的耗能“大戶”，幾乎占據(jù)全過程能耗的一半。由于能耗高，目前北京范圍內(nèi)已經(jīng)不再使用射流曝氣方式，但北京之外的地區(qū)尚未進行改造。
合理選擇深化處理系統(tǒng)是滲濾液出水達標(biāo)的保障。由于滲濾液中存在很多難降解的腐殖酸類和類腐殖酸類有機質(zhì)，難以再被生化利用，要想達到更高標(biāo)準，必須進一步處理。納濾和反滲透的作用就是截留不可生化處理的大分子有機物，也是整個工程最后達標(biāo)的保障。對于北京潔綠組合工藝中的納濾，由于水處理行業(yè)中已經(jīng)成熟運用多年，業(yè)主可以選擇市場采購，而不必受制于進口成套設(shè)備的壟斷性經(jīng)營，使投資成本大為降低。
此外，在反滲透工藝中，國產(chǎn)化設(shè)備也體現(xiàn)了明顯優(yōu)勢。DTRO工藝中，為了防止結(jié)垢，膜表面采用波紋狀設(shè)計，使原水在通過膜系統(tǒng)時形成紊流，但這需要較大壓力來推動紊流出水，其入水口壓強要達到40~100千克/平方厘米，相配套的閥門等都需要國外進口，維護費用高。據(jù)測算，要維持正常運行，處理1噸滲濾液的成本甚至要超過150元。
而上述國產(chǎn)化的反滲透系統(tǒng)則采用平面膜，表面光滑，水流平穩(wěn)，入水口壓強僅需15~25千克/平方厘米，其他維護費用較低。
除了工藝之外，多位業(yè)內(nèi)專家認為，因地制宜選擇組合工藝是一個項目成功的前提。比如我國南方因為潮濕多雨，垃圾含水量高，產(chǎn)生的滲濾液濃度較低，對于雨污分流做得不夠的垃圾填埋場，可以不用厭氧工藝，而選擇MBR＋NF/RO；而對于雨污分流做得較好的填埋場和垃圾焚燒廠，產(chǎn)生的滲濾液濃度高，必須前置厭氧工藝。
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