本文主要探讨一种膜浓缩液全量化处理工艺,并已实现工程案例,对破解生活垃圾渗滤液处置难题有积极意义。
喻本宏•重庆三峰科技有限公司
固废科技第26期|2024年10月30日
根据《生活垃圾渗沥液处理技术标准》(CJJ150-2023),生活垃圾焚烧厂产生的渗滤液,其处理工艺宜采用“预处理+主处理+深度处理”组合工艺处理。其中,膜处理工艺是广泛应用的渗滤液深度处理工艺之一,其在应用过程中会产生约20-30%的膜浓缩液,如何安全有效、经济环保地处理膜浓缩液,逐渐成为生活垃圾渗滤液处理行业的难题。
重庆三峰环境集团股份有限公司及其子公司长期深耕于垃圾渗滤液处理领域,经长期的研发和项目积累,公司开发了一种膜浓缩液全量化处理工艺,该工艺采用“加药沉淀+TUF软化+高压再浓缩+旋喷干化(CSD)”技术,膜浓缩液经处理后最终形成干化粉末作为一般固废处理,解决了前文提及的因膜浓缩液回喷或回用而对焚烧厂带来不利影响。
膜处理工艺段采用的纳滤膜或反渗透膜将渗滤液中的钙、镁离子拦截至浓液端,导致膜浓缩液具备很高的硬度。膜浓缩液除硬度较高外,还具备有机物浓度高、电导率高的特点,离子交换法与膜分离法并不适用。膜浓缩液的常用软化方法是加药沉淀+TUF法,常用的药剂有氢氧化钙、氢氧化钠和碳酸钠,一般采用TUF膜实现软化过程中的固液分离。
TUF是一种烧结有机聚合物多孔支撑内壁-在其上浇铸一层含氟聚合物薄膜,采用错流过滤方式,其过滤孔径范围属于微滤和超滤范围,可以替代传统的沉淀池或澄清池工艺,可获得更好的过滤水质。
高压再浓缩
西南地区某生活垃圾焚烧发电厂,垃圾焚烧规模为4500吨/天,渗滤液处理工艺为“预处理+升流式厌氧反应器(USAB)+MBR+两级STRO”,渗滤液膜浓缩液日均产量约250吨/天,技改前膜浓缩液主要采用回喷到焚烧炉膛的处理方式。
膜浓缩液中含盐量高,直接喷入炉膛造成了腐蚀炉膛、增加飞灰产量及含氯量、降低焚烧炉热效率及发电量等一系列问题,非常有必要采取措施减小甚至消除膜浓缩液对炉内燃烧和炉膛腐蚀的影响。
为了使膜浓缩液得到有效处置,该项目于2022年进行技改,新增了一套膜浓缩液全量化处理系统。系统现场情况见图1。
▲图1 膜浓缩液全量化处理系统现场照片
系统设计处理规模为100t/d,采用“化学加药+TUF软化+高压STRO再浓缩+旋喷干化(CSD)”组合工艺。膜系统浓液通过TUF膜除硬及板框式压滤机分离出污泥后,通过高压STRO膜系统分离的清液至厂区渗滤液系统超滤清水池,清液经过渗滤液系统反渗透膜设备处理后达标回用,压缩后的浓液进入CSD干燥系统中。
在CSD干燥系统塔内,液体浓液经高效雾化形成薄膜细丝或液滴,同时又受到周围空气的摩擦,阻碍与撕裂的作用,喷洒成大小均匀的雾状液滴,在离心力与旋转空气的作用下,形成了一个伞云形状的雾滴群。热气经过滤和加热进入干燥塔顶部气体分配器。液滴与热气接触,在数秒钟内,绝大部分液滴被干燥为固体粉末。系统尾气中含有固体粉末,配置一套除尘器将其捕捉收集,与干燥固体粉末混合后,作为一般固废处置。
▲图2 物料现场展示
该系统自2022年建设完成至今已稳定运行2年多,经运行部门反馈,该系统投用后,解决了因膜浓缩液回喷或回用导致的短期问题及长期隐患,焚烧厂发电量得到了一定的提升,飞灰产量有较明显的降低。
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编辑|吴小清
终审|彭绪亚
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