垃圾焚燒電廠廢水處理技術分析

賴紅生

摘 要：隨著垃圾焚燒電廠的規(guī)范化建設和運營標準的逐漸提高，煙氣排放指標的日益嚴苛，濕法脫酸工藝將被應用在越來越多的垃圾焚燒電廠中用于煙氣凈化。目前國內(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日益嚴苛，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上增設了濕法脫酸工藝單元，嚴控HCl和SO2等酸性氣體的排放濃度，已達歐美國家的煙氣排放控制水平。煙氣濕法脫酸，必然會產(chǎn)生具有高鹽、重金屬組成復雜多樣、懸浮物濃度高等特點的酸性廢水（后文稱洗煙廢水）。這類廢水可生化性差，采用傳統(tǒng)的生化處理工藝進行處理效果不佳，需選用物化法。

關鍵詞：垃圾;焚燒;電廠;廢水處理;分析

1導言

伴隨我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，生活垃圾產(chǎn)生量逐年激增。由于生活垃圾焚燒處理的無害化、減量化、資源化效果顯著，近年來，它在我國得到快速發(fā)展，逐步成為城市生活垃圾處理的新趨勢。但隨著公眾污染防范意識的不斷提高，垃圾焚燒發(fā)電廠址越來越遠離市區(qū)，市政設施缺乏，取水排水困難;《中華人民共和國環(huán)境保護法》《水污染防治行動計劃》（水十條）等法律法規(guī)的出臺，對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)用水對水質(zhì)的要求區(qū)別很大，若能通過廠內(nèi)分類處理，分級使用，消耗內(nèi)部的廢排水，既能達到廢水零排放，又能節(jié)約用水量，可獲得“環(huán)境、社會、經(jīng)濟”多重效益。

2洗煙廢水處置方式

目前，針對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，可視水質(zhì)情況將其用于飛灰固化、爐渣冷卻、制漿等;二、達標外排：部分具有污水排放口的電廠可通過傳統(tǒng)的化學混凝沉淀方法（俗稱三聯(lián)箱）去除廢水中的重金屬、懸浮物等污染物質(zhì)，達標后排入污水管網(wǎng);三、資源化利用：通過化學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)技術對廢水進行深度處理，實現(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濕法脫酸廢水來源及水質(zhì)特點

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)使用一段時間后，洗滌液鹽分增加，脫酸效果下降，腐蝕性也會加劇，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入調(diào)節(jié)池，經(jīng)一級提升泵進入一級反應池。一級反應池共分四個隔槽，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小懸浮物得以凝聚沉積，同時Ca2+能與廢水中的F-反應生成難溶的CaF2;與As絡合生成Ca3（AsO3）2、Ca3（AsO4）2等難溶物質(zhì);在第四隔槽加入助凝劑，進一步絮凝的廢水進入裝有攪拌器的一級沉淀池中，絮凝物沉積到底部，通過重力濃縮成污泥，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，并且主要是通過溢流進入二級反應池。

4垃圾滲濾液處理系統(tǒng)

4.1垃圾滲濾液的來源及水質(zhì)特點

垃圾滲濾液是垃圾焚燒電廠最難處理的廢水，主要來源于垃圾本身所含的水分及有機物經(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)過一系列的好氧、厭氧反應過程，反應中產(chǎn)生的滲濾液隨即從填埋場中流出，產(chǎn)生量與垃圾成分、菌種、溫度、pH值有關。其水質(zhì)特點主要有以下幾點：第一是有機污染物成分復雜多樣。生活垃圾成分來源復雜，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時間一般一周左右，垃圾中的有機物只經(jīng)過短暫厭氧發(fā)酵、水解、酸化過程，所形成的脂肪酸無法進一步降解，導致滲濾液水質(zhì)復雜多變，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。該項目中夏季進水水量為410m3/d，冬季進水水量為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，是城市污水數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。當氨氮（特別是游離氨）的濃度太高，微生物活性受到抑制，對生物處理的效果產(chǎn)生不利影響。

4.2垃圾滲濾液處理工藝

針對垃圾滲濾液有機物種類復雜、氨氮含量高等特點，研究采用“預處理+上流式厭氧生物反應器（UASB）+膜生物反應器（MBR）+反滲透（RO）+高級氧化”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。初沉池出水進入綜合調(diào)節(jié)池，對水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié)，均衡水量、均化水質(zhì)和降溫。調(diào)節(jié)池還具有預發(fā)酵、預曝氣的功能，通過發(fā)酵作用降低部分進水有機物濃度。經(jīng)過均質(zhì)均量的廢水，通過厭氧反應器供料泵送至高效厭氧反應器，在厭氧反應器中將高濃度有機廢水最終轉化為沼氣排放，廢水中絕大部分有機物被降解。

5結論

經(jīng)過均質(zhì)均量的廢水，通過厭氧反應器供料泵送至高效厭氧反應器，在厭氧反應器中利用厭氧生物將高濃度有機廢水最終轉化為沼氣排放，廢水中絕大部分有機物被降解、硝化。厭氧出水經(jīng)袋式過濾器過濾后，通過布水系統(tǒng)進入膜生化反應器MBR，去除可生化有機物。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，送至焚燒廠進行焚燒，脫水上清液返回生化系統(tǒng)進行處理。垃圾焚燒處理在我國垃圾無害化處理領域占據(jù)越來越重要的地位，隨著國家環(huán)保督察和監(jiān)管不斷升級，污染物排放標準日益嚴格，垃圾焚燒電廠廢水必須經(jīng)過嚴格處理后回用，對電廠廢水進行分質(zhì)處理可以使廢水得以最大程度的資源化利用，實現(xiàn)廢水零排放，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

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