根據《“十四五”時期“無廢城市”建設工作方案》(環固體〔2021〕114號),為推動固體廢物利用處置技術成果共享與轉化,強化“無廢城市”建設技術支撐,國家生態環境科技成果轉化綜合服務平臺組織遴選了一批工業固廢、生活源固廢、危險廢物、農業固廢、信息化等五個領域先進適用技術,國家生態環境成果轉化服務平臺從9月開始對此批技術進行集中展示,供開展“無廢城市”建設的各城市和地區參考使用。
◆技術名稱 ◆
滲濾液濃液全量化處理技術
◆技術所屬領域 ◆
生活源固廢
◆工藝路線 ◆
通過對技術工藝的實際工程應用,形成了兩項濃縮液處理工藝,“預處理→腐殖酸分離膜→高級氧化+強化生化→達標排放”處理工藝和“預處理→DTRO→MVR→達標排放”,具體如下:
1.工藝路線一:預處理工藝主要是通過物理過濾去除濃縮液原液中的大體積雜質,降低水體可懸浮顆粒含量;若項目有二次資源化利用途徑,采用腐殖酸分離膜(HAE膜)將大分子的腐殖酸截留,出水通過高級氧化+強化生化技術,通過對不同污染特征的滲濾液進行實驗研究,篩選確定了適用于滲濾液處理的系列化催化劑,通過三維電催化處理系統可將垃圾滲濾液中COD降至100mg/L以下,實現滲濾液高效低耗達標處理。
2.工藝路線二:采用預處理工藝去除濃縮液原液中的大體積雜質,降低水體可懸浮顆粒含量;滲濾液經過DTRO處理后的膜濃縮液,COD、氨氮、鹽分經濃縮后含量都明顯升高;經過冷凝水預熱器進行預熱后的料液進入強制蒸發器,在強制蒸發器中蒸發為一個循環過程,通過
強制循環泵實現。加熱后的物料進入結晶器進行閃蒸分離,料液由分離器下部進入循環泵被泵送入強制蒸發器繼續加熱,進入分離器繼續閃蒸分離,如此循環往復。達到濃度的物料,被出料泵送出系統,進行下一步處理。
若濃縮液含鹽量高,直接采用蒸發處理工藝會由于硬度過大造成產水MVR蒸發器堵塞,蒸發產水水質不能穩定達標,需要前端進水采用TUF軟化處理工藝,后端產水采用RO反滲透膜處理工藝。
◆主要技術指標 ◆
1.TUF軟化膜系統運行管程壓力:35-38bar;
2.DT膜系統運行管程壓力:45-55bar;
3.MVR蒸發系統運行溫度:95-98℃;
4.RO膜系統運行管程壓力:35-38bar。
◆技術特點 ◆
1. 根據不同垃圾滲濾液水質、差異化的客戶需求,結合臭氧催化氧化技術和強化生化技術,開發了多種高效削減濃縮液的技術,研發了系列裝備,實現膜濃縮液的全量化削減,濃縮液平均削減量達90%以上,大幅降低了濃縮液二次處理的成本。技術工藝技術產水率達80%以上,處理成本降低20%-30%。
2. 針對膜分離技術是轉移而非消除污染物的根本性問題,提出了集過濾和電解氧化功能為一體的高級氧化處理新方法,發明了三維高效電催化,三維電催化電極單位面積處理能力較國際通用平板電極提高數倍,能耗下降20%,效率提高30%。
3. 采用低能耗MVR蒸發工藝對膜濃縮液進行處理,可大大提高水處理效率,達到蒸發結晶、零濃水排放的目的,適用性較好,比傳蒸發器節省80%以上的能源,節省90%以上的冷凝水,減少50%以上的占地面積。
◆適用范圍 ◆
垃圾焚燒發電廠滲濾液、垃圾填埋場滲濾液、垃圾中轉站滲濾液、餐廚垃圾沼液及其他難降解濃液處理。
◆案例名稱 ◆
阜陽市生活廢棄物處置管理中心80m³/d滲濾液濃液處理項目
◆ 案例概況 ◆
工程規模:濃縮液處理能力≥80m³/d
投運時間:2022年3月
驗收情況:已驗收
◆工藝流程 ◆
由于本工程濃縮液為NF系統+反滲透系統產生,濃縮液中具有高價離子含量高,有機物濃度高的特點。
根據濃縮液特點,結合本工程實際情況,本工程濃縮液采用工藝流程為:“預處理軟化+DTRO膜濃縮+MVR強制循環蒸發系統+RO系統”。
先經過收集池收集后,經水泵預處理軟化系統去除大部分鈣鎂硬度,從而降低硬度對后續工藝段產生的影響;再經過DTRO膜濃縮,進一步濃縮蒸發進水,清液則去RO系統,降低MVR投資成本;DTRO膜濃縮液進入MVR強制循環蒸發結晶,蒸發清液去RO系統,清液經反滲透處理后,保證出水達標排放,實現濃縮液的“全量化”最終處置。
該工藝可保證濃縮液處理系統能夠應對復雜水質的變化。
◆污染防治效果和達標情況 ◆
滿足屬地生態環境管理部門的有關要求。
1. 出水水質滿足《生活垃圾填污染控制標準》(GB16889-2008)表2標準。
2. 濃縮液處理系統周圍無明顯臭氣,且臭氣經處理后達到《惡臭污染物排放標準》(GB14544-93)中廠界新擴改建二級指標后排放。
3. 處理后產生污泥量≤濃縮量處理量的6%;并經過檢測符合環保相關標準,并實行袋裝化,按指定時間、地點、要求填埋。
◆主要工藝運行和控制參數 ◆
TUF軟化膜系統運行管程壓力:35-38bar;
DT膜系統運行管程壓力:45-55bar;
MVR蒸發系統運行溫度:95-98℃;
RO膜系統運行管程壓力:35-38bar。
◆投資費用 ◆
項目總投資約750萬
◆運行費用 ◆
濃縮液處理成本約為160元/噸
◆能源、資源節約和綜合利用情況 ◆
有效減少污染物排放量,實現了滲濾液濃液的有效處理和資源化利用,膜濃縮產生的淡水和蒸發結晶的冷凝水混合形成產品水回用,可用于綠化帶灌溉或作為工業用水。
供稿 | 生態環境部環境發展中心
原標題:“無廢城市”建設先進適用技術 | 滲濾液濃液全量化處理技術