賴紅生
摘 要:隨著垃圾焚燒電廠的規(guī)范化建設(shè)和運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高,煙氣排放指標(biāo)的日益嚴(yán)苛,濕法脫酸工藝將被應(yīng)用在越來(lái)越多的垃圾焚燒電廠中用于煙氣凈化。目前國(guó)內(nèi)垃圾焚燒電廠大多采用“半干法+干法”煙氣凈化組合工藝,隨著煙氣排放控制指標(biāo)日益嚴(yán)苛,上海、廣州、深圳等一線城市的少數(shù)垃圾焚燒電廠在半干法的基礎(chǔ)上增設(shè)了濕法脫酸工藝單元,嚴(yán)控HCl和SO2等酸性氣體的排放濃度,已達(dá)歐美國(guó)家的煙氣排放控制水平。煙氣濕法脫酸,必然會(huì)產(chǎn)生具有高鹽、重金屬組成復(fù)雜多樣、懸浮物濃度高等特點(diǎn)的酸性廢水(后文稱洗煙廢水)。這類廢水可生化性差,采用傳統(tǒng)的生化處理工藝進(jìn)行處理效果不佳,需選用物化法。
關(guān)鍵詞:垃圾;焚燒;電廠;廢水處理;分析
1導(dǎo)言
伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,生活垃圾產(chǎn)生量逐年激增。由于生活垃圾焚燒處理的無(wú)害化、減量化、資源化效果顯著,近年來(lái),它在我國(guó)得到快速發(fā)展,逐步成為城市生活垃圾處理的新趨勢(shì)。但隨著公眾污染防范意識(shí)的不斷提高,垃圾焚燒發(fā)電廠址越來(lái)越遠(yuǎn)離市區(qū),市政設(shè)施缺乏,取水排水困難;《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(水十條)等法律法規(guī)的出臺(tái),對(duì)水資源利用及污染防治也提出了更高的要求。生活垃圾焚燒發(fā)電廠各系統(tǒng)用水對(duì)水質(zhì)的要求區(qū)別很大,若能通過(guò)廠內(nèi)分類處理,分級(jí)使用,消耗內(nèi)部的廢排水,既能達(dá)到廢水零排放,又能節(jié)約用水量,可獲得“環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)”多重效益。
2洗煙廢水處置方式
目前,針對(duì)垃圾焚燒電廠的洗煙廢水的處理方式主要有三種:一、電廠內(nèi)部消納:洗煙廢水水量不大時(shí),可視水質(zhì)情況將其用于飛灰固化、爐渣冷卻、制漿等;二、達(dá)標(biāo)外排:部分具有污水排放口的電廠可通過(guò)傳統(tǒng)的化學(xué)混凝沉淀方法(俗稱三聯(lián)箱)去除廢水中的重金屬、懸浮物等污染物質(zhì),達(dá)標(biāo)后排入污水管網(wǎng);三、資源化利用:通過(guò)化學(xué)混凝沉淀去除廢水中的重金屬、懸浮物等,而后采用膜法或蒸發(fā)技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行深度處理,實(shí)現(xiàn)廢水的減量化和資源化。
3濕法脫酸廢水處理系統(tǒng)
3.1濕法脫酸廢水來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)
煙氣處理采用“選擇性非催化還原法(SNCR)+半干法脫酸+煙道活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸+選擇性催化還原法(SCR)”處理工藝,濕法脫酸工藝設(shè)置在袋式除塵器后、SCR脫硝系統(tǒng)前,在洗滌塔內(nèi)噴射洗滌堿液(30%-40%氫氧化鈉溶液)去除煙氣中的HCl、SO2和HF等酸性氣體。洗滌液循環(huán)使用一段時(shí)間后,洗滌液鹽分增加,脫酸效果下降,腐蝕性也會(huì)加劇,需要排放部分洗滌液(稱為脫酸洗滌廢水)。
3.2污水處理工藝方案
脫酸洗滌廢水在冷卻器中冷卻后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)一級(jí)提升泵進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)池。一級(jí)反應(yīng)池共分四個(gè)隔槽,在第一隔槽加入螯合劑并調(diào)節(jié)pH值,使廢水中的大多數(shù)重金屬離子形成難溶氫氧化物。第二隔槽加入CaCl2,第三隔槽加入混凝劑及燒堿,主要作用是使溶液中原有細(xì)小懸浮物得以凝聚沉積,同時(shí)Ca2+能與廢水中的F-反應(yīng)生成難溶的CaF2;與As絡(luò)合生成Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2等難溶物質(zhì);在第四隔槽加入助凝劑,進(jìn)一步絮凝的廢水進(jìn)入裝有攪拌器的一級(jí)沉淀池中,絮凝物沉積到底部,通過(guò)重力濃縮成污泥,經(jīng)污泥泵輸送至滲瀝液污泥處理站統(tǒng)一集中處理;上部為凈水,并且主要是通過(guò)溢流進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)池。
4垃圾滲濾液處理系統(tǒng)
4.1垃圾滲濾液的來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)
垃圾滲濾液是垃圾焚燒電廠最難處理的廢水,主要來(lái)源于垃圾本身所含的水分及有機(jī)物經(jīng)氧化分解后的生成水。由于垃圾在電廠內(nèi)只做短暫貯存,有機(jī)物氧化分解程度低,滲濾液以垃圾本身所含水分為主。堆積的垃圾中經(jīng)過(guò)一系列的好氧、厭氧反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)中產(chǎn)生的滲濾液隨即從填埋場(chǎng)中流出,產(chǎn)生量與垃圾成分、菌種、溫度、pH值有關(guān)。其水質(zhì)特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):第一是有機(jī)污染物成分復(fù)雜多樣。生活垃圾成分來(lái)源復(fù)雜,滲濾液中包含的污染物繁多。研究表明,一般城市垃圾滲濾液包含70多種有機(jī)物,其中包括芳烴、烷烴、烯烴、酸脂類、醇酚類、酰胺類和酮醛類等物質(zhì)。另外還含有多種可疑致癌污染物。第二是水質(zhì)水量變化大。由于垃圾在焚燒廠駐倉(cāng)時(shí)間一般一周左右,垃圾中的有機(jī)物只經(jīng)過(guò)短暫厭氧發(fā)酵、水解、酸化過(guò)程,所形成的脂肪酸無(wú)法進(jìn)一步降解,導(dǎo)致滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變,COD濃度較高一般在40000mg/L~80000mg/L左右,BOD/COD大于0.4,可生化性較好,可用生化法處理。該項(xiàng)目中夏季進(jìn)水水量為410m3/d,冬季進(jìn)水水量為210m3/d。第三是重金屬離子與鹽分含量高。垃圾滲濾液中含有多種重金屬離子,如Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Mn、Fe、As、Hg等。重金屬離子抑制微生物的代謝活性,使微生物酶失活,另外重金屬離子在環(huán)境中難以降解,對(duì)環(huán)境的危害較大。第四是氨氮濃度高。垃圾焚燒廠的滲濾液70%~80%的總氮是以氨氮形式存在的。氨氮濃度一般在1000mg/L~2000mg/L左右,是城市污水?dāng)?shù)十倍甚至數(shù)百倍。當(dāng)氨氮(特別是游離氨)的濃度太高,微生物活性受到抑制,對(duì)生物處理的效果產(chǎn)生不利影響。
4.2垃圾滲濾液處理工藝
針對(duì)垃圾滲濾液有機(jī)物種類復(fù)雜、氨氮含量高等特點(diǎn),研究采用“預(yù)處理+上流式厭氧生物反應(yīng)器(UASB)+膜生物反應(yīng)器(MBR)+反滲透(RO)+高級(jí)氧化”組合處理工藝處理垃圾滲濾液。滲瀝液經(jīng)收集管道收集,通過(guò)水力篩網(wǎng)去除較大的顆粒物后,送至污水綜合處理站中的初沉池。初沉池出水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池,對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié),均衡水量、均化水質(zhì)和降溫。調(diào)節(jié)池還具有預(yù)發(fā)酵、預(yù)曝氣的功能,通過(guò)發(fā)酵作用降低部分進(jìn)水有機(jī)物濃度。經(jīng)過(guò)均質(zhì)均量的廢水,通過(guò)厭氧反應(yīng)器供料泵送至高效厭氧反應(yīng)器,在厭氧反應(yīng)器中將高濃度有機(jī)廢水最終轉(zhuǎn)化為沼氣排放,廢水中絕大部分有機(jī)物被降解。
5結(jié)論
經(jīng)過(guò)均質(zhì)均量的廢水,通過(guò)厭氧反應(yīng)器供料泵送至高效厭氧反應(yīng)器,在厭氧反應(yīng)器中利用厭氧生物將高濃度有機(jī)廢水最終轉(zhuǎn)化為沼氣排放,廢水中絕大部分有機(jī)物被降解、硝化。厭氧出水經(jīng)袋式過(guò)濾器過(guò)濾后,通過(guò)布水系統(tǒng)進(jìn)入膜生化反應(yīng)器MBR,去除可生化有機(jī)物。MBR由反硝化、硝化和超濾單元組成。生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥脫水后,送至焚燒廠進(jìn)行焚燒,脫水上清液返回生化系統(tǒng)進(jìn)行處理。垃圾焚燒處理在我國(guó)垃圾無(wú)害化處理領(lǐng)域占據(jù)越來(lái)越重要的地位,隨著國(guó)家環(huán)保督察和監(jiān)管不斷升級(jí),污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,垃圾焚燒電廠廢水必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理后回用,對(duì)電廠廢水進(jìn)行分質(zhì)處理可以使廢水得以最大程度的資源化利用,實(shí)現(xiàn)廢水零排放,具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]方華.BIM技術(shù)在工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].綠色環(huán)保建材,2021(03):88-89.
[2]俞鑫.試論垃圾焚燒發(fā)電BOT項(xiàng)目財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)研究[J].納稅,2021,15(06):101-102.
[3]方朝軍,黃家勝,任超峰,袁明正,李科福,俞鐘.垃圾焚燒爐過(guò)熱器防腐技術(shù)的選擇與實(shí)踐[J].工業(yè)鍋爐,2021(01):62-66.
[4]杜靈亮.某垃圾焚燒電廠主變跳閘事故分析[J].機(jī)電工程技術(shù),2021,50(02):224-226+233.
[5]王磊,包守元.垃圾焚燒發(fā)電廠環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)要點(diǎn)[J].東北電力技術(shù),2021,42(02):60-62.
[6]郝江濤,王鴻飛,張新月.生物質(zhì)再燃脫硝在垃圾焚燒電廠的應(yīng)用分析[J].科技與創(chuàng)新,2021(03):33-36+40.
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