新技術CDOF處理垃圾滲濾液
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滲濾液由于高 COD、高總氮(氨氮)及含有有毒有害物質濃度高等原因,技術一直處于探索階段,主要突出難題包括出水不達標(尤其是氮元素超標),生化系統不穩定,工藝老舊,運行費用高及維護難度大等問題。對于垃圾滲濾液的處理,我國住建部和原環境保護部分別制定了《生活垃圾衛生填埋處理技術規范》(GB 50869-2013)和《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范(試行)》(HJ 564-2010),均推薦選用“預處理+生物處理+深度處理”、“生物處理-深度處理”或“預處理-深度處理”等組合工藝,其中“厭氧-缺氧/好氧-MBR 生物處理+納濾-反滲透”組成的組合工藝逐漸成為垃圾滲濾液處理的主流工藝。垃圾滲濾液的污染濃度高,單一的物化處理成本高,因此生物處理是長期以來滲濾液中大多數污染物降解的重要途徑,但存在高污染物濃度導致的生物處理不徹底、工藝水力停留時間長、占地面積大等問題。因此,通過有效的預處理和生化強化處理手段提升常規生物處理能力是后續研究需關注的主要方向。然而,膜深度處理無法避免濃縮液的產生。
垃圾滲濾液具有水質水量復雜且變化大,有機污染物種類繁多且濃度高,氨氮含量高,重金屬含量大,色度高且惡臭,微生物營養元素比例失調,甚至還有許多致癌物質等特點,若未經處理直接排放或處理方式不合理,它不僅對水體、土壤、大氣會產生一系列危害,而且會對人體健康產生影響,甚至危害人類的生命健康。
近年來,以“厭氧-缺氧/好氧-MBR+ 納濾-反滲透”的組合工藝成為我國城市生活垃圾滲濾液處理的主流工藝。然而,由于滲濾液中難降解有機物和氨氮濃度高,對微生物抑制作用強,導致常規生物工藝處理不徹底,進入膜處理后濃縮液產量大、污染嚴重,濃縮液回灌造成污染物累積,持續惡化系統處理效果。垃圾滲濾液的處理亟需一種效果顯著,操作簡單,成本低廉的新技術。
事實上,通過深度處理控制制約垃圾滲濾液達標排放的有機物和氨氮兩大指標,是實現滲濾液高效深度處理,代替原有膜深度處理環節,提高滲濾液處理達標率、避免濃縮液產生的重要途徑。基于羥基自由基的高級氧化技術,如芬頓,臭氧氧化等對于滲濾液的可生化性改善具有重要作用,鑒于芬頓或類芬頓技術所產生的污泥量大,容易造成二次污染。因此,臭氧氧化技術脫穎而出,成為人們的重點關注對象,雖然臭氧氧化已經在諸多領域有應用,但是單獨的臭氧氧化技術卻因為本身的缺陷限制了其大范圍的應用,傳統臭氧氣浮存在以下兩個缺點:1、臭氧在水中溶解度低;2、臭氧轉化為羥基自由基的效率低。
為了克服單獨使用臭氧氧化技術的缺點,科力邇從兩個方面對其進行改進:一方面通過與其他技術耦合來提高臭氧分解的效率,如在專利產品CDOF臭氧催化氧化氣浮一體化裝置中引入高效溶氣釋放技術、加壓降溫等方式提升臭氧在水中的溶解度;另一方面則是加入非均相催化劑與水力空化技術協同作用來提高臭氧轉化羥基自由基的轉化率,此外,還引入超重力旋流技術強化傳質過程,大幅提升羥基自由基轉化率,最高可達到99.98%。