为实现垃圾焚烧厂渗沥液的全量化处理和资源化的回收利用,深圳能源环保股份有限公司(以下简称深能环保)在盐田垃圾焚烧厂建设“混凝沉淀+热力蒸发+氨吹脱+生化”的垃圾渗沥液处理工艺( “CEAB”工艺)工业化应用中试装置,并于2006年建成投运。盐田垃圾焚烧发电厂渗沥液中试装置,是国内第一套采用蒸发工艺处理垃圾渗沥液的系统,出水达到广东省二级排放标准(COD:100mg/l、氨氮:15mg/l)。
盐田垃圾电厂蒸发系统中试试验装置
在盐田渗沥液中试装置成功的基础上,2006年CEAB工艺在南山垃圾焚烧厂得到进一步应用,建设一套240吨/日渗沥液处理装置。针对CEAB工艺在实际运行过程中暴露出来的不足(如氨吹脱后的氨气送至垃圾池导致垃圾池检修维护环境恶化的问题),采用蒸氨工艺代替氨吹脱工艺,将蒸氨产生的氨水(10%浓度)作为焚烧炉脱硝的原料,实现了资源化利用。渗沥液改进后的工艺流程为“两级混凝沉淀+多效蒸发+蒸氨+生化处理”,即CEDB工艺。
基于垃圾渗沥液处理的成功经验,2007年,为解决河源电厂废水零排放的难题,开始进行脱硫废水零排放技术攻关,于2008年研发了“两级混凝沉淀+四效蒸发结晶”专利技术。2009年12月,国内首个脱硫废水零排放处理项目(河源电厂2×600 MW燃煤发电机组脱硫废水深度处理项目)建成投产,至今保持稳定可靠的运行状态。燃煤电厂湿法脱硫废水“零排放”处理技术在河源电厂脱硫废水“零排放”处理项目上成功应用,实现了脱硫废水零排放及结晶盐的资源化利用。
河源电厂一期多效蒸发结晶处理系统
河源电厂一期多效蒸发结晶处理系统
2011年1月,深能环保开始研发宝安垃圾电厂二期配套渗沥液处理零排放工艺,最后确定了“厌氧+MBR(膜生物反应器)+二段纳滤(提取腐植酸)+反渗透+蒸发分质结晶(氯化钠+氯化钾)”的工艺。
针对煤化工废水处理过程中水回用率低、浓盐水残留量大、环境风险高的技术难题,深圳能源资源综合开发有限公司(以下简称深能资源)在燃煤电厂脱硫废水“零排放”和垃圾渗沥液“零排放”项目成功经验的基础上,创新研发了煤化工废水“零排放”及结晶盐资源化利用处理技术,在实现煤化工废水零排放的同时,分质结晶获得的硫酸钠和氯化钠实现了资源化利用,并获得8项发明专利。
深能资源垃圾渗沥液零排放技术
国内生活垃圾填埋场渗沥液处理普遍采用“生化+膜处理”的工艺路线,所产生的RO浓缩液大多回灌到填埋区。由于RO浓缩液盐份高,回灌将会逐渐导致渗沥液进水电导率不断升高,随着含盐量不断上升,超过生化系统微生物的耐受能力,将会导致生化系统崩溃,而且渗沥液过高的含盐量也会使膜系统产水率大为降低。而将浓缩液回喷焚烧炉处理,前提是填埋场附近有一定规模的焚烧厂,但同时,浓液回喷将牺牲垃圾热值,不仅影响垃圾焚烧效率,也会加剧炉膛水冷壁的腐蚀。
为了解决上述行业卡脖子问题,深能资源探寻将渗沥液中盐分提取出来,保证生化处理系统安全稳定运行的新工艺。在自主研发的CEDB工艺和电厂脱硫废水零排放及结晶盐资源化利用工艺的基础上,2011年研发出“厌氧+MBR+纳滤+反渗透+MVR蒸发分质结晶”的垃圾渗沥液零排放及结晶盐资源化利用处理工艺,并且在宝安老虎坑垃圾焚烧厂二期工程配套渗沥液处理项目成功实现工程化应用。
项目采用深能资源自主研发的“厌氧处理+MBR系统+纳滤+反渗透+MVR蒸发分质结晶”的垃圾渗沥液零排放及结晶盐资源化利用处理工艺。
工艺流程图
项目日处理垃圾渗沥液1745m3,主要包含深圳市宝安老虎坑垃圾一、二期焚烧厂的渗沥液1260m3/d;卸料平台冲洗废水、生活污水135m3/d,老虎坑二期填埋场垃圾渗滤液350m3/d。年污染物减排量相当于一座47万吨/日的城市污水处理厂,COD减排量为38200吨/年,氨氮减排量为1600吨/年,盐减排量为3180吨/年。
系统出水水质同时达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二、《城市污水再生利用工业用水水质》(GB19923-2005)中敞开式循环冷却水系统补充水水质标准,全部回用,真正实现“废水零排放”。系统产生的污泥运送至垃圾焚烧发电厂掺烧发电。整个工艺系统产生的臭气、污泥、浓缩液均达到有效处理,无二次污染产生。
厌氧沼气经过脱硫、除尘、除湿等预处理后用来发电,全部用于渗沥液处理站的供电,沼气发电机组余热锅炉产生蒸汽用于MVR蒸发分质结晶系统,提高了沼气资源的综合利用效率。脱硫后产生的硫磺对外出售,实现资源化利用。
纳滤浓缩液提取出来的腐植酸作为液态腐殖肥原料,能为土壤中微生物提供食物,改善土壤结构、增进土壤肥力,解决了目前困扰渗沥液处理行业的纳滤浓缩液处理难题。
采用MVR蒸发分质结晶处理工艺对反渗透浓缩液进行处理,实现氯化钠和氯化钾两种结晶盐的分离,氯化钠产品质量满足《工业盐》(GB5462-2015)中表1二级要求,氯化钾产品质量满足《氯化钾》(GB6549-2011)标准中1类二等品要求,全部作为工业原料对外出售,实现“无害化、资源化”的目标,同时解决困扰行业内反渗透浓缩液处理的难题。