生活垃圾渗沥液浓缩液处理工艺分析

董军岩(北京顺政科技环保有限公司，北京 101309)

0 引言

伴随着时代的发展，我国生活垃圾总量增多，结构组成日益复杂，尤其是大量厨余垃圾的存在，给垃圾处理工作造成较多麻烦，为避免生活垃圾造成环境破坏隐患，展开有效的垃圾回收、处理工作必不可少。而且在生活垃圾焚烧过程中运用渗沥液浓缩液处理垃圾，不仅能够实现生活垃圾处理的规范化与标准化，节约有限的土地资源，而且也可以改善人们生活环境，实现社会经济的可持续发展。基于此，本文主要是对生活垃圾回收中的渗沥液、浓缩液处理工艺展开综合探讨，首先说明渗沥液、浓缩液处理工艺的基本原理，之后就渗沥液、浓缩液常用处理手段及组合处理措施、风险预控措施展开综合探究，以期能尽可能的减轻渗沥液、浓缩液的环境安全隐患，达到减排或无害化的目的。

1 渗沥液浓缩液处理工艺方向

垃圾渗沥液主要的来源就是垃圾坑中，其特点就是污染物浓度高，污染物成分较为复杂，如果不及时处理就会对外界环境造成影响。而能够产生渗沥液的垃圾主要以厨余垃圾为主，除组分水含量较高外，厨余垃圾还会存在大量的有机物质，因而，在将垃圾放置于坑内数天后，会取得大量组分水、腐烂生成水、析出水等，形成的渗沥液主要呈现黑褐色，因氨氮含量较高，呈恶臭状，若未经处理，渗入土壤中，很容易造成土壤污染。在对渗沥液处理时，主要针对渗沥液内的有机物质采取生物降解措施，考虑到生物降解并不能完全达到出水效果，还需结合膜处理技术，对剩余渗沥液展开超滤、纳滤、反渗透等，进一步增强出水率，最后得到浓缩液。浓缩液的生物降解难度大，一价盐含量高，污染程度、处理难度进一步升高，对其展开处理时，主要是借助浓缩液回流、蒸发、高级氧化、混凝沉淀、焚烧、飞灰等方法处理。在具体应用时，除了把握各个手段的内容、方式外，还需注重各个操作手段的协同使用，以此达到互补目的。

2 渗沥液浓缩液处理手段

2.1 渗沥液处理手段

就当前生活垃圾焚烧厂渗沥液的回收系统来讲，渗沥液回收系统主要是由排水格栅、收集管道、收集池等设备组成。首先就排水格栅来看，其主要的作用就是对各类垃圾物进行阻挡，保证渗沥液能够顺利的进入回收管道中。其次收集管道主要的作用就是将垃圾池与收集池进行连接，实现渗沥液的回收。但是修建人员在对收集管道进行修建时，应当保证管道具有一定的坡度，只有这样才能够让渗沥液顺利流入收集池中。最后，收集池的主要作用就是收集和储存渗沥液，以便于后续步骤的实施。一般来说，渗沥液处理手段可以先借助生物降解＋膜处理技术，借助厌氧生物处理法、好氧生物处理法处理渗沥液内的有机物质后，再借助超滤、纳滤、反渗透处理手段进一步分离出清液和浓缩液。从厌氧处理法来看，可以借助厌氧微生物对渗沥液内的有机物质展开降解工作，一般经过水解、发酵、乙酸、甲烷四阶段，可以形成甲烷等物质，其中甲烷可以被利用起来；从好氧生物处理来看，是借助好氧微生物，对渗沥液内有机物质展开综合处理工作，可在厌氧生物处理后，将剩余产物导入曝气池，促使好氧微生物分解渗沥液内有机物质，转换为二氧化碳、水等后，若降解不充分，可继续回流至曝气池，最后导出剩余产物；从超滤技术来看，生物讲解技术并不能完全无害化渗沥液，好氧生物处理后，还可借助膜处理技术对剩余产物展开处理，其中超滤技术的过滤精度达到10nm，能对生物大分子等起到过滤效果，但过滤精度一般；从纳滤来看，纳滤精度达到1nm，能够对生物小分子等起到过滤效果，但对颗粒直径更小的无机盐等过滤效果不佳；从反渗透来看，借助反渗透技术，过滤精度达到0.1nm，能进一步增强出水率，过滤性能较强，可以尽可能的分离清液和浓缩液。例如，在对渗沥液展开处理时，可以依托厌氧生物处理法，促使渗沥液内厌氧微生物降解有机物，先是渗沥液内纤维素、淀粉、蛋白质等在酶分解下，形成简单的葡萄糖、氨基酸等，随后在厌氧菌等的作用下，继续生成脂肪酸、硫化氢、乳酸等，继续反应会生成乙酸、氢气等，最后生成二氧化碳、甲烷等，此时有机物质并不能充分降解，将产物导入曝气池后，与氧气充分结合，运用好氧生物处理手段，可进一步的将有机物质生成二氧化碳、水等物质，借助回流污泥，可不断生成沉淀，清液内有机物质被充分反应，分离污泥和清液后，将清液进一步的导入过滤系统，借助超滤、纳滤、反渗透多级过滤体系，能有效分离出99%以上的有机物、无机盐，最后导出的清液一般达到排放标准，但同时隔离出的浊液，及生物处理过程中的污泥仍旧需要进一步的处理，以此避免形成的浓缩液、污泥，会对自然环境产生污染。

2.2 浓缩液处理手段

浓缩液处理手段，是在渗沥液处理结束后，对剩余产物采取的进一步操作手段，主要包括浓缩液回流、蒸发、高级氧化、混凝沉淀、焚烧、飞灰、脱水等。从浓缩液回流来看，浓缩液回流是在生物降解、膜处理不充分的情况下，将浓缩液导入到调节池中，重新展开处理工作，该方法的前提是浓缩液内仍旧存在继续生化、过滤的价值，否则容易增加生物降解、膜处理任务量，同时也会对输送管道、过滤膜的寿命造成影响；从蒸发来看，蒸发主要就是将浓缩液中的挥发性组分与非挥发性组份进行分离的一个过程，这个过程大体上可以看成两个部分。首先，处理人员需要对浓缩液进行加热处理，直至浓缩液中出现大量的水蒸气，而后处理人员利用鼓风装置将这些水蒸气与固体垃圾物质进行分离冷凝。其次处理人员就需要对剩下的浓缩液体进行处理，使其能够流入特制的装置中进行下一步的处理，减少渗沥液与浓缩液对环境的影响。但运用该手段时，浓缩液会逐渐粘稠，附着在反应锅炉内，阻抑温度传播的同时，造成能耗上升，安全隐患增强；从高级氧化来看，可以借助电化学法、光催化、臭氧法等，促使浓缩液内物质充分反应，形成沉淀、降解等情况下，尽量让所得清液无害化，但该种操作手段效能有限，所得浊液可能达不到排放标准，可以在处理特殊物质后，与其他处理手段配合，继续对剩余产物进行处理；从混凝沉淀来看，工作原理是三氯化铁混凝剂与浓缩液的沉淀反应，具体应用时，可以先对浓缩液内的还原性物质进行测量，若总量较高，可以添加适量的三氯化铁，借助三氯化铁在水介质内的强氧化作用，将浓缩液内的重金属离子予以沉淀，沉淀效果较好，但并不能充分保障浓缩液内COD含量完全下降，所得清液有待进一步的处理；从焚烧来看，焚烧过程可以对污泥、浓缩液产生处理效果，一般来说，焚烧过程中，可以促使污泥内氮氧化物、氨气等发生反应，生成无害的氮气和水，在此过程中，浓缩液可以直接喷入炉内，起到调节烟温的作用，该方法处理效果较为彻底，但是不可避免的是，焚烧设备运行成本较高，污泥在焚烧炉内容易结焦结渣，一般会结合垃圾焚烧厂的焚烧炉，对污泥采取综合处理，同时将部分浓缩液加入炉内，用以调节烟温，另外，该过程中，还可以将厌氧生物处理过程中的沼气一并喷入，进一步增强垃圾热值，节省辅助燃料等；从飞灰处理来看，垃圾焚烧厂同时具备飞灰产物下，可以将固化剂与浓缩液、飞灰搅拌融合，养护两周期左右，飞灰就可以充分吸收浓缩液内磷酸盐等物质，并与飞灰内重金属离子发生络合反应，反应充分后，可以直接废置产物，但该种方法对飞灰、固化剂、掺入比例等存在要求；从脱水处理来看，脱水处理是在污泥含水量较多时，对污泥采取脱水处理，方便掺入到焚烧炉内焚烧处理，但该种方法仅仅是简单的物理隔离，仍需要将分离的清液回流至调节池内[1]。

例如，运用浓缩液回流，可以在生化降解时间短、过滤膜污染严重情况下，将降解不充分、过滤不充分的浓缩液重新回流入调节池内，以此尽可能的降解、过滤浓缩液，运用蒸发工序，浓缩液内组分水首先化成水蒸气蒸发，生成气体可以直接排放，但考虑到水分蒸发后，会形成大量黏膜，导致容器导热速率下降，加热、清理工作较为麻烦，后续产物仍需处理，运用时，需要综合考量负面因素，运用高级氧化时，可以依托化学氧化剂，生成极具氧化性的氢氧根离子，以此降低浓缩液内COD含量，但从氧化还原效能上来看，仍旧无法单独使用，运用混凝沉淀时，三氯化铁可以在水中生成大量三价铁离子，可与浓缩液内的还原性物质结合，沉淀后，有效降低浓缩液内COD含量，但从混凝沉淀效能上来看，仍旧无法单独使用，运用焚烧手段时，污泥、浓缩液内的氮氧化物、氨气等可以发生炉内高温分解反应，生成无害烟气后排出，考虑到氮氧化物减排问题，应注重炉内鼓风及温度控制，运用飞灰时，可以在污泥、垃圾焚烧后取得飞灰，与定量的固化剂、浓缩液搅拌维护，完成络合反应后，不仅是飞灰，浓缩液也会下降至弃置标准以下，运用脱水机时，主要是对污泥展开处理，作为辅助设备，可以在离心作用下，分离出含水量低的污泥及清液，随后与其他操作工序结合使用，综合保障浓缩液处理效能。

2.3 渗沥液浓缩液协同处理手段

依托上述手段来看，渗沥液的处理过程可以借助生物处理、膜分离处理取得浓缩液、污泥，在进一步处理时，还需要浓缩液处理体系，促使渗沥液能无害化排放。

2.3.1 协同处理体系

借助生物处理法、膜分离处理法，可得到浓缩液、污泥等，借助脱水机、浓缩液处理手段等进一步处理，可无害化、减排渗沥液，避免对环境产生污染。工艺流程一般是：第一步，生活垃圾场在进行垃圾渗沥液处理前期应当先进行垃圾坑的建设，保证垃圾坑能够储存十一天左右的垃圾量。而之所以对垃圾坑的容量进行要求，最主要的原因就是只有充足的时间才能够保证充分发酵，倒堆去除水分，尽可能地提高入炉垃圾的热值。当生活垃圾在垃圾坑中堆积一星期左右，发酵熟化后垃圾内组分水、腐烂生成水、析出水等渗出，得到渗沥液，剩余垃圾焚烧；此外，为了能够对渗沥液进行有效收集，生活垃圾焚烧厂人员也应当在修建垃圾坑时，保证坑具有一定的坡度，使得渗沥液能够顺利流下，同时在修建垃圾坑时，施工人员需要在垃圾坑渗沥液回收的位置安置防护栏，这样能够避免垃圾对渗沥液回收管道造成堵塞，实现高效率的渗沥液回收。第二步，渗沥液导入调节池，随后导入一体化反应罐，生成的气体导入焚烧炉燃烧，清液执行下步工序，生成的沉淀导入浓缩池、脱水机，得到污泥和清液，清液导入调节池，污泥导入焚烧炉燃烧。第三步，将反应罐内渗沥液导入厌氧生物反应容器内，生成的沼气导入焚烧炉，清液执行下步工序，浓液导入浓缩池、脱水机，得到污泥和清液，清液导入调节池，污泥导入焚烧炉燃烧。第四步，将清液导入好氧生物降解曝气池内，循环曝气、沉淀后，清液执行下步工序，浓液导入浓缩池、脱水机，得到的清液导入调节池，污泥导入焚烧炉燃烧。第五步，清液导入超滤系统，过滤出的浓液导入浓缩液处理体系。第六步，清液导入纳滤系统，过滤出的浓液导入浓缩液处理体系。第七步，清液导入反渗透系统，过滤出的浓液导入焚烧炉焚烧，将清液收集到冷却用水体系中。第八步，判断浓缩液是否降解、过滤充分，如果不充分的情况下，则应回流至调节池，同时清洗过滤膜，或重新设置生物处理时长，如果反应充分，进入下一步。第九步，运用三氯化铁混凝处理后，结合高级氧化、蒸发等措施继续处理浓缩液，浓液定量回喷入炉内，清液回收入冷却用水体系中。第十步，垃圾、污泥、沼气等燃烧后，将烟气净化系统捕捉到的飞灰与浓缩液、固化剂结合两周期，达到排放标准后废弃[2]。

2.3.2 风险预控

在处理渗滤液、浓缩液的过程中，可能会存在设备管理不善、人员管理不善、渗沥液管理不佳等因素，导致渗沥液处理过程存在较多安全隐患，为保障各个施工工艺能妥善发挥效能，还需要对各个阶段上的负面制约因素展开风险预控工作。

(1)加强人员管理。人员管理是确保渗沥液、浓缩液得以妥善处理的关键，人员管理主要是由专业培训、制度约束、企业文化等综合影响。从专业培训来看，管理层可以将工艺流程、设备原理、设备操作方式等教授给工作人员，确保工作人员能切实地掌握渗沥液浓缩液处理工艺；其次，以制度形式，对员工的着装规范、操作规范严格要求，确保员工切实执行安全生产条例；最后，管理层以标语、思政教育、座谈会等形式，在企业内部塑造严谨的安全生产氛围，规避效能偏差、安全事故风险等。

例如，借助专业培训，员工可以明确厌氧生物处理罐向好氧生物处理池过度的时机，或是掌握厌氧生物处理罐的操作步骤。借助制度约束，可以避免员工直接暴露于硫化氢等有害气体面前。借助企业文化，安全生产理念可以深入到员工潜意识中，有效预防风险的产生。

(2)加强设备维护。效能偏差、安全事故等与设备缺乏合理维护有关，焚烧厂应定期对渗沥液、浓缩液管道、贮存容器、过滤膜等展开检修，设备有形损耗明显的情况下，应及时予以更换、维修，确保硬件设备保持在最佳工作状态上。

例如，超滤、纳滤、反渗透中，过滤膜的质量直接影响到渗沥液过滤效果，定期对过滤膜进行冲洗，若污染严重，则应及时更换，一般能较好的保障渗沥液过滤质量，尽可能的避免浓液回流，增加处理任务量。

(3)加强渗沥液浓缩液状态跟踪。渗沥液浓缩液的状态跟踪，可以对液体内物质组成成分展开综合跟踪，作为液体处理效果的评价指标，可评价各个工序的反应是否充分，也可以计量渗沥液总量，以此确定渗沥液处理任务量等[3]。

例如，借助状态跟踪，可以分析厌氧生物降解生成的气体构成、总量、变化曲线，了解厌氧生物处理环节是否反应充分，借此，把握执行下步工序的时机，避免厌氧生物降解反应不充分风险。

3 结语

生活垃圾焚烧时，需要首先降低垃圾含水量，之后方能有效焚烧。垃圾发酵熟化过程会产生大量渗沥液，对其处理时，还会进一步形成浓缩液，一般来说，整体处理工艺，包括生物处理、膜处理、混凝沉淀、高级氧化、蒸发、焚烧等工序，为规避各类施工风险产生，还需要从人员管理、设备维护、状态跟踪三方面，强化各个流程执行效能。