垃圾渗滤液的浓缩及处理工艺.doc

垃圾沥滤液的浓缩及解决工艺一、垃圾废水11. 我国城市垃圾的组分12. 垃圾废水的产生1二、垃圾填埋场垃圾渗沥（渗滤）液解决11. 垃圾渗沥液的特性12. 垃圾渗沥液的解决方法2三、垃圾焚烧厂沥滤液的解决41. 垃圾焚烧厂沥滤液的特性42. 目前用于垃圾焚烧厂沥滤液的解决方法61）直接回喷焚烧法62）掺油回喷63）热力法64）生化法65）反渗透法76）化学氧化解决77）CTB工艺解决78）其他解决工艺7四、垃圾沥渗液的浓缩解决工艺81. 蒸发浓缩81）浸没燃烧蒸发（直接接触燃烧）92）热泵蒸发93）闪蒸蒸发94）旋膜蒸发器105）长管式蒸发器106）强制循环蒸发102. 膜技术浓缩工艺121）膜的分类与性能参数122）反渗透（RO）及其在垃圾渗滤液解决中的应用143）纳滤（NF）膜及其在垃圾渗滤液解决中的应用164）组合膜工艺175）综合工艺176）膜技术浓缩工艺存在的问题17五、垃圾沥滤液解决工艺的选择181. 焚烧厂沥滤液排放标准182. 垃圾沥滤液解决工艺的选择193. 国内垃圾焚烧厂现有沥滤液处置方式20六、垃圾焚烧厂沥滤液解决工程实例20附1 相关检索关键词22附2 部分参考文献22附3 部分相关资料来源22随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增长，城市生活垃圾也在不断的增长。目前，我国把城市生活垃圾无害化解决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，提高可连续发展的能力。但是，假如垃圾解决厂的建设和管理不妥，也会产生较为严重的二次污染，危及本地环境安全。目前城市垃圾的重要解决方式有垃圾堆肥、垃圾卫生填埋、垃圾焚烧等，垃圾解决过程中产生的恶臭、废水和废渣污染也越来越被人们所重视，对相应的解决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区、生活水平、季节、自然条件等差别很大，同时由于不同的垃圾解决和处置工艺，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，考察解决和处置工艺的特性，结合一定的技术手段对垃圾解决和处置中产生的二次污染进行防治才干取得好的效果。垃圾废水是垃圾解决和处置过程中广泛存在的二次污染问题，也是建设和运营垃圾填埋场、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重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)。在以煤为重要民用燃料的地区，垃圾中无机物的含量就比较高，最高甚至可以达成80%。在气化燃料普及的城市中，不管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%，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、运送，一直到最终的解决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解决。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解决工艺。垃圾填埋场垃圾废水的重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场类似。而垃圾焚烧厂的垃圾废水则重要来自垃圾自身携带的废水，这部分废水在垃圾贮存坑中从垃圾中沥出，经系统收集后集中解决。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重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营初期，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渗沥液可以对垃圾焚烧厂垃圾废水的解决与处置有一定的启发作用。二、垃圾填埋场垃圾渗沥（渗滤）液解决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，渗沥液中还具有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营初期，垃圾渗沥液中的CODCr最高达成90000mg/L，BOD5最高达成38000mg/L，和城市污水相比，浓度极高。显然这就规定其解决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。垃圾渗沥液中具有10多种金属离子，其中铁2050mg/L，铅12.3mg/L，锌370mg/L，钾、钠2500mg/L，钙甚至高达4300mg/L。生物解决系统中如金属离子含量过高，对微生物有强烈克制作用，长时间运营，会导致污泥中的无机物含量增长，影响系统正常运营，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长而相应增长，最高可达1700mg/L，渗沥液中的氮多以氨氮形式存在，约占TKN40%50%。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不能去除，反而会影响解决系统的正常运营，因此，在渗沥液进入生化解决前常需用物化法脱氮，渗沥液中的盐重要为氯化物(1004000mg/L)和磷酸盐(91600mg/L)，若在缺水地区需对渗沥液回收运用时，应对其脱盐解决。5）色度深且有恶臭，需考虑脱色解决，臭味给运营操作带来困难。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，而磷元素较为缺少，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。磷元素的缺少也影响系统的稳定。因此，解决工艺中需在生化前进行脱氮解决，并往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重要因素。渗沥液BOD/COD一般在0.40.75，采用生物解决可达成良好的去除效果。但随着填埋时间的增长，垃圾层日趋稳定，垃圾渗沥液中的有机物浓度减少，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。这表白生物法解决垃圾渗沥液的效率随填埋龄的增长越来越低，后序解决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，其变化规律很难拟定。渗沥液水质如此不稳定，这就规定其解决系统要有很强的抗冲击负荷能力。2. 垃圾渗沥液的解决方法由于垃圾填埋场运营初期，大部分垃圾尚未发酵熟化，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解决，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，所以要保证生物法解决工艺的正常运营，必须减少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营，已经填埋的垃圾逐渐发酵、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，同时可生化性也减少，生化解决的合用性减弱，甚至不可行。对于“老化”的垃圾填埋场的渗滤液可以采用物理-化学的方法进行解决，如光催化、Fenton试剂高级氧化、膜分离等。1）UASB厌氧解决工艺。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解决效果，对COD去除率可大于70%。由于UASB的COD负荷可高达10kgm-3d-1，反映过程中也无需能耗，因此与好氧工艺相比，可大大节约反映器的占地面积及动力消耗。但是，随着填埋年限的增长，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的解决效果将变差。2）SBR好氧解决工艺SBR解决工艺是一种通过时间控制，在一个单池内完毕进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程的序批式反映器，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，可以达成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性之一，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数十至数百倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物解决系统有一定的克制作用，另一方面，由于高浓度的氨氮导致渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。因此，在高氨氮浓度渗滤液解决工艺流程中，一般采用先氨吹脱，再进行生物解决的工艺流程。目前氨吹脱的重要形式有曝气池、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，不合用于高氨氮渗滤液的解决，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运营成本高，脱氨尾气难以治理的缺陷。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，运营成本占总解决成本的70%以上。这重要是由于在运营过程中，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，因此在运营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，导致了渗滤液解决成本的偏高。4）膜法深度解决工艺膜法深度解决工艺中的反渗透解决工艺在国外渗滤液解决厂中应用较多，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解决厂采用此工艺，反渗透组件为螺旋卷式膜，现已投入运营，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，通过此工艺深度解决后，出水可达成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，每吨渗滤液的解决成本将会增长。5）光催化技术光催化法是近年发展起来的一种污(废)水解决新技术。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映活性的电子空穴对，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映，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解决，出水水质达成了国家排放标准。弓晓峰等人在运用紫外光氧化法深度解决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试剂光照解决渗滤液的效果最佳。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解决有助于进一步提高出水水质。6）电解解决技术电解法解决废水的实质就是运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的SBR法解决出水进行电解氧化实验时发现，减小pH值、增大单位体积渗滤液所需的电极面积均有助于COD和NH3-N的去除，在一定范围内，提高电流密度有助于COD、NH3-N和色度的去除。李小明等人在应用电解氧化法解决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/dm2，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解决技术Fenton试剂常用于废水的深度解决，属于高级氧化解决技术的一种。熊忠等人在用混凝-Fenton-SBR法解决垃圾渗滤液的实验中得到：混凝反映的最佳条件为pH=5、PAC投量为300mg/L，Fenton反映的最佳条件为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）回灌解决技术采用渗滤液回灌技术不仅能减少渗滤液中的COD浓度，加快垃圾中有机质的降解，提高垃圾的溶解速度，并且有助于减少垃圾中有机质的含量，同时不影响COD浓度的稳定。徐迪民等具体研究了垃圾填埋场渗滤液回灌的影响因素，发现在实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长而增长，并且进入垃圾堆体的有机负荷不能无限制的增长，否则会毁坏渗滤液回灌系统。9）渗滤液蒸发解决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。垃圾渗滤液蒸发解决时，水从渗滤液中沸出，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，因此会保存在浓缩液中，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。蒸发解决工艺可把渗滤液浓缩到局限性原液体积2%10%。填埋气体是垃圾填埋场另一重要二次污染，对于现代化卫生填埋场，填埋气体可以足够供应渗滤液蒸发所需的能量，此时，蒸发解决是经济低廉的，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。与常规解决不同，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限度，此外，酸性条件下对蒸发器金属材料腐蚀性较强。蒸发系统在应用中通常规定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朴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，设立热氧化过程以满足有机污染物排放规定。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解决处置涉及回灌、反渗透和纳滤联合解决、进一步蒸发、焚烧干燥或直接固化后与垃圾一起填埋等。蒸发解决工艺通常不需要前解决，假如需要，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解决有时是需要的，根据冷凝液中有机物种类和排放规定，后解决方法有：膜分离、生物膜法、活性炭吸附和化学氧化。三、垃圾焚烧厂沥滤液的解决1. 垃圾焚烧厂沥滤液的特性与城市污水和工业废水相比，垃圾焚烧厂沥滤液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解决带来较大困难。垃圾沥滤液量的产生受众多因素的影响，不仅水量变化大，并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，并在选择沥滤液解决工艺时考虑此特性。因此，假如将沥滤液直接喷入焚烧炉焚烧解决，应按一年内也许出现的最大沥滤液量对锅炉进行设计，要考虑水量对锅炉热效率的影响。如采用生化法，则必须设立足够容积的调节池，以满足最大水量的储存，及均化水质的规定。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2023050000mg/L，生物耗氧量BOD5浓度范围1000020230mg/L，悬浮物SS约为1300mg/L，pH46，同时还具有多种有机物和无机物(具有毒有害成分)，因而其水质是相称复杂的，污染物种类多，并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，也就是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增长，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(特别是重金属离子)因其对环境特殊的危害性和对生物解决工艺的影响而比较引入注意。沥滤液中具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(所谓物理环境重要是指淋溶作用，化学环境重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)，所以在解决工艺中要考虑去金属离子的问题。4）NH4+N浓度问题沥滤液中高浓度的NH4+N是导致解决难度增大的一个重要因素。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限度，也给解决工艺的选择带来了困难，增长了复杂性。过高的NH4+N规定进行脱氮解决，而解决的结果使水中的C/N值更低，反过来克制常规生物解决的进行。同时应考虑水中碱度、含磷量等问题。由于垃圾的焚烧解决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2023年南方某垃圾焚烧厂某次沥滤液全分析数据：表1 2023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CODBODCuPbZnCdFe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20230mg/l），夏季时较低，冬季较高；BOD/COD为0.40.8，氨氮为10002023mg/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类高达百余种，其中所具有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中档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解决能力为1000吨/天，垃圾沥滤液最大产量约4吨，平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解决对策分析报告，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（即进入焚烧炉进行解决的垃圾）中厨余物含量在40%45%，含水率约50%，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、苏州等不同地区城市的记录数据，垃圾沥滤液的产量占垃圾总量的10%20%左右，平均约15%。2. 目前用于垃圾焚烧厂沥滤液的解决方法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解决。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自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行解决，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，否则会导致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，所以已经运营的垃圾电站中，都是采用将沥滤液直接回喷的方法。有资料称通过计算，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合用于中国，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解决沥滤液。2）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朴、最经济而又可靠的方法，不存在生化解决所需的庞大的占地和也许存在的二次污染。但是，假如沥滤液量较大，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。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营经验，特点是占地面积小，节省能源，合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）生化法将沥滤液单独进行生化预解决，然后排入城市污水解决厂或排入全厂的综合污水解决装置进行二级生化解决。国内外对垃圾填埋场垃圾渗沥液的生化解决工艺已有数年的研究，积累了一定的经验，其工艺应用于解决垃圾焚烧厂沥滤液的重要是氨吹脱+UASB+SBR工艺，以及在此基础上增长臭氧氧化、混凝等工艺，较典型的是采用改善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解决效果很差，微生物对沥滤液中高浓度污染物的降解能力很低，而吹脱出的氨又带来二次污染。截止到目前，以生化解决为重要解决手段的工艺仍然无法在沥滤液解决中得到应用。但是生化法解决系统中的设备均可国产化，运营管理费用较低，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）反渗透法反渗透法解决高浓度、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解决中也已有成熟的运营经验，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解决。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系统解决填埋场渗滤液的浓缩比可达成10%，而运用于沥滤液解决时，经实验证明浓缩比最高只有50%，反渗透膜也极易污染中毒，膜组件更换频繁，并且预解决系统要复杂得多。反渗透法产生的浓缩液的解决是一个难点，填埋场渗滤液的浓缩液可以采用回灌填埋区进行解决，运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解决产生的浓缩液尚有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，因此用膜解决法解决沥滤液的前提是解决浓缩液的解决问题。6）化学氧化解决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+活性炭吸附工艺解决沥滤液，该工艺实际重要是依靠化学氧化剂及活性炭吸附去除污染物，从运营结果来看，加药正常时出水可以达成国家三级排放标准，但运营费用高达120元/吨以上。7）CTB工艺解决CTB（coagulation-thermodynamica-biochemical oxidation）解决工艺，该工艺采用混凝+低温多效蒸发+氨吹脱+生化解决法，将COD为5000080000mg/l、氨氮为12002023mg/l的垃圾沥滤液解决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、氨氮等重要在此阶段去除，经混凝去除悬浮物后的沥滤液经这两道工序解决后，原水COD为70000mg/l、氨氮为2023mg/l的沥滤液可被解决到COD小于1000mg/l、氨氮小于100mg/l，且其BOD/COD约为0.6，生化性能良好，再辅之以好氧生化解决单元，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解决，而吹脱出的氨等气体作为焚烧炉二次风进行高温氧化解决，不会带来新的二次污染。本工艺的工业化实行已接近完毕，现已安装完毕，调试工作已基本完毕，从目前调试结果看，垃圾沥滤液在各单元的解决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行。欲了解本工艺的具体情况的业内人士可与作者联系。8）其他解决工艺除上述解决方法，目前进行的沥滤液解决的工艺研究还涉及催化氧化法、湿式氧化法、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。关于沥滤液解决的问题，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长，应使用直接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送还处在露天或半露天状态，因此沥滤液量不仅变化大，并且在一定期间内数量会较大。假如直接将沥滤液所有回喷焚烧，肯定会对锅炉燃烧产生一定影响。四、垃圾沥渗液的浓缩解决工艺充足运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，并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导致极大的不利影响。要想运用焚烧解决垃圾沥滤液，必须先将沥滤液进行浓缩，一方面减小沥滤液的体积，此外也可以提高沥滤液浓度、改善燃烧性能。此外，对于高浓度的沥滤液，还可以运用垃圾焚烧厂产生的飞灰进行固化解决，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同的工艺中差别很大，假如不达标，需要对出水进行进一步的解决，解决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。垃圾沥滤液的浓缩解决工艺重要有热浓缩即蒸发浓缩和膜过滤浓缩等，浓缩解决的工艺路线如图1所示：图1 浓缩解决工艺路线1. 蒸发浓缩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解决的研究重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营初期渗滤液的性质与垃圾焚烧厂沥滤液很相近，并且与常规解决不同，蒸发对水质特性，如BOD、COD、SS及进料温度的变化不敏感，可以运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。垃圾沥滤液蒸发解决时，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，因此会保存在浓缩液中，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。蒸发解决工艺可把垃圾填埋场渗滤液浓缩到局限性原液体积2%10%（对于垃圾焚烧厂的沥滤液未见相关数据，需要进一步实验取得，但是由于蒸发浓缩工艺对原液水质没有特殊规定，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，从而改变它们的挥发限度，此外，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解决。蒸发系统在应用中通常规定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朴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，设立热氧化过程以满足有机污染物排放规定。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解决处置涉及直接回喷焚烧、直接固化后与垃圾一起填埋等。垃圾沥滤液的蒸发解决工艺通常不需要前解决，假如需要，一般只作重力沉淀分离颗粒物，但对沥滤液蒸气冷凝液的后解决应当根据对冷凝液水质的实际检测结果决定，假如冷凝液水质没有达标，根据冷凝液中有机物种类和排放规定，后解决方法有：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，一般有浸没燃烧蒸发器、列管式蒸发器、薄膜式蒸发器（又涉及长管式、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，一般可达成95%以上的传热效率。其燃烧室可达成很高的温度(750850)，因此，排出尾气可达标。浸没燃烧蒸发器的重要工作过程如下：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、自控限度高；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，渗滤液浸没蒸发解决也存在各种不同的工艺流程。2）热泵蒸发新型热泵蒸发器重要构成涉及：真空室、热互换部件和蒸汽压缩风机。它应用减压降膜蒸发原理，工艺的核心是热互换组件（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互换组件上，在从热互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互换组件的内表面，潜热传递给热互换组件另一侧的渗滤液，干净的冷凝液收集于热互换组件的底部。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。蒸发室的部分浓缩液定期用泵排出，其排放前先经热互换器换热。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%。热泵蒸发解决总溶解性固体含量较低（5%）的废水最有效。对于氨氮浓度高的渗滤液，减少进料的pH可减少冷凝液的氨氮浓度。新型热泵蒸发是常规的改善型，两者的重要区别：常规热泵蒸发常是常压蒸发，采用金属制造材料，传热温差大和界面积小，配用高压机械压缩机等；而新型热泵蒸发常是减压蒸发，采用较薄、耐腐蚀和防垢的聚合物或合金制造材料，传热温差小和界面积大，配用低压风机等，因此，新型热泵蒸发可有效运用低价位热量,且电耗小。3）闪蒸蒸发闪蒸蒸发器是由一系列热互换器和闪蒸室组成。回流浓缩液和渗滤液在初级热互换器区加热后通过喷嘴从切向进入闪蒸室，喷入速度应足够导致气旋区发生剧烈沸腾，蒸汽与液体进行气旋分离，产生的蒸汽进入初级热互换器，温度降至略低于沸点放出潜热给渗滤液，自已冷凝为水。冷凝水再进入二级热互换器预热渗滤液进料。由于系统启动和运营过程中需要补充热量，因此，需要一台锅炉产生低压（100kPa）蒸汽用于加热，锅炉可用填埋气体、天然气或丙烷作燃料。一般地，渗滤液可被蒸发90%98%。通过调整渗滤液的pH，使用一段或二段闪蒸蒸发器，冷凝液水质很好，如用含大量挥发性物质的标准醋酸氨溶液（CODCr=9600mg/L，NH3=210mg/L，该水质相称于填埋初期的渗滤液）和老的填埋场的渗滤液（CODCr=220mg/L，NH3=4314mg/L）做实验，先在酸性下(pH分别为4.2和4.7)蒸发，冷凝液再在碱性下（pH分别为8.2和10.0）蒸发，最终冷凝液的CODCr分别为2910mg/L和515mg/L，NH3分别为615mg/L和517mg/L，冷凝液体积分别为原体积的72.1%和70.4%。4）旋膜蒸发器旋转薄膜蒸发器，也称刮抹薄膜蒸发器或搅拌薄膜蒸发器，近年来得到日益广泛的应用。作为一种新型高效蒸发器，它传热系数高，蒸发强度大，可满足各种料液的几乎所有特性，如热敏性、结焦结垢性、发泡性、粘滞性、结晶性以及某些物料的忌污性或腐蚀性等等。作为换热过程，除蒸发浓缩之外，还可用于蒸馏、反映、脱臭、脱泡、汽提、高塔组分离以及简朴的加热和冷却操作。旋转薄膜蒸发器由上部的驱动部分和下部的蒸发浓缩部分所组成，如图1所示。驱动部分由电机一齿轮减速器或电机一带轮减速器组成。轴封处采用机械密封来保证设备的密闭性。蒸发浓缩部分由转子和装有加热夹套的筒体组成。转子由分布器、捕沫器、主轴、沟槽刮板及其支架组成。设备底部为浓缩液出口，上部侧面为二次蒸汽出口。物料自进口进入蒸发器内，由旋转的分布器均匀地分布在内筒壁受热面上，被刮板涂布成薄而均匀的一层膜，并强制形成湍流，向下移动，吸取夹套传入的热量，迅速蒸发浓缩。浓缩液自出料口直接或通过冷却器进人受器。二次蒸汽向上经捕沫器去除夹带的雾滴和泡沫后，由二次蒸汽管口排出。图2 旋膜蒸发器5）长管式蒸发器长管式蒸发器是根据升膜原理操作，此蒸发器，接近沸点的料液输进到管子的底部，管子的四周则有水蒸汽循环。料液随着放出物料蒸汽开始蒸发，由于物料蒸汽体积大、密度小，以高速度带着料液向上通过管子。称之为“升膜”。由于料液成薄膜状态，以蒸汽中取得热量的面积得到扩大，蒸发过程非常迅速。当料液向上通过整个管子长度时，正在汽化的料液的体积逐渐增大，速度也加快。由于管内料液升膜的温度比管外的水蒸汽温度低，料液连续地从水蒸汽吸取热量，使之在管外壁上冷凝。6）强制循环蒸发强制循环蒸发器由3部分组成：循环水泵、热互换器及蒸汽和水的分离室。在热互换器中渗滤液在受压下加热以避免在加热表面气化。热互换过程规定循环水流速快、湍流限度高以提高换热效率和避免运营故障。加热后，受压过热液体通过压力阀释放，水即在分离室部分气化，之后蒸汽引出被冷凝下来。图3 列管式蒸发器蒸发工艺可以分为单效蒸发工艺和多效蒸发工艺。所谓单效蒸发工艺就是二次蒸汽冷凝后直接排出，不再运用。而多效蒸发方式则多次运用二次蒸汽。多效蒸发可以经济地运用水蒸汽，从而减少设备运转的总费用。通常对沥滤液进行一次蒸发浓缩的效果不令人满意，还需要进行二次蒸发浓缩。下图所示为垃圾渗沥液的双蒸复合工艺流程：图4 双蒸复合工艺目前国内专门针对垃圾渗滤液或沥滤液的蒸发浓缩设备基本没有，但是浓缩蒸发工艺广泛的应用于食品制造、造纸等行业中。在食品加工中，蒸发有两个目的：在进一步加工之前使料液预先浓缩；或是减小