垃圾渗滤液处理现状分析

1垃圾渗滤液处理现状分析渗滤液设施建设情况垃圾渗滤液具有高污染、成分复杂以及危害性大等特性，近年来渗滤液处理受到政府部门的高度重视。2008年，环保部发布《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》，相比1997年的排放标准，新标准更加严格，新标准规定现有和新建生活垃圾填埋场都应建有完备的垃圾渗滤液处理设施，整改期限为3年，并且执行力度更强。目前我国垃圾渗滤液处理需求主要来自垃圾填埋场和垃圾焚烧厂，随着“十二五”期间，卫生填埋和焚烧厂等无害化设施的建设，相应的渗滤液产量也将日益增长，渗滤液处理行业也将更受关注，国内2012~2013年相关渗滤液处理工程如下表所示：2012~2013年全国部分新建垃圾填埋场渗滤液处置工程项目处理规模（m3/d）工艺流程开建时间投资额(万元)处置目标重庆长生桥垃圾填埋场渗滤液处理改造工程400沉淀+调节池+水解酸化+MBR+二级DTRO系统+浓缩液回灌20129868达GB16889-2008表3排放限值成都市固体废弃物卫生处置场渗滤液处理扩容工程1000，扩容后2300水质均化+膜生物反应器（MBR）+纳滤（NF）+反渗透（RO）201211700.87达GB16889-2008标准后通过管道排入污水处理厂南充市垃圾填埋场渗滤液处理工程进水250，出水200水质均衡+外置式MBR（两级生物脱氮）+NF20122100达GB16889-2008表2放限值慈溪市西三垃圾填埋场渗滤液处理厂改(扩)建工程200UASB系统（调质池、UASB、初沉池）+生化处理系统（AO2、二沉池）+深度处理系统（反应池、终沉池、清水池）2013300达到三级排放标准黄山市生活垃圾处理场渗滤液改扩建工程300MBR生物处理+纳滤/反渗透20131400达GB6889-2008表2放限值建瓯市垃圾渗滤液处理工程一级HAF厌氧反应器+Fe/C微电解+二级HAF厌氧反应器+微氧反应器+FSBBR好氧反应器+O3反应器+ICB固定化微生物反应器+MEBR强化型膜生物反应器+一级超滤+一级纳滤20122800广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理厂改造工程改造后1300pH调节+UASB+SBR+CMF+RO201316805达GB16889-2008表3排放限值2渗滤液行业分析市场规模分析“十二五”期间，我国加快了生活垃圾无害化处理设施建设的进度，计划新增2251座设施，投资额为1730亿元，其中：填埋场1875座，焚烧厂264座，堆肥及其他设施112座。垃圾填埋场和垃圾焚烧厂建设的同时，要求建设相应的垃圾渗滤液处理设施，经测算，“十二五”期间垃圾渗滤液处理工程市场规模约157亿元，年均市场规模约31亿元。“十二五”垃圾渗滤液处理市场规模分析序号项目数量（座）处理能力（吨/日）1“十二五”无害化设施总量22515806691.1其中：填埋场处理设施1875322990填埋场渗滤液处理设施（处理能力以填埋场处理量40%计）18751291961.2其中：焚烧厂处理设施264222530焚烧厂渗滤液处理设施（处理能力以焚烧厂处理量30%计）264667592合计：垃圾渗滤液处理设施21391959553单位处理能力投资成本（万元/吨）84全国新建垃圾渗滤液处理设施市场规模（亿元）1575年均市场规模（亿元）31参与企业分析垃圾渗滤液处理行业由上至下依次为：渗滤液处理设备、材料生产，渗滤液处理设备集成，渗滤液处理设施建设，渗滤液处理设施运营等。“十二五”期间，国内垃圾渗滤液处理设施需求激增，受益程度最大的当属产业链上中游细分行业。处于产业链上游的设备材料生产商众多、且较为分散，因此单个生产商的受益效果并不明显。处于产业链中游的垃圾渗滤液处理设施建设商数量相对较少，有技术、资金实力的企业能迅速脱颖而出，受益效果较为明显。垃圾渗滤液成分复杂，处理难度大，处理设施技术壁垒较高，因此，垃圾渗滤液处理设施建设业务可享受高达40%的毛利率。随着国内垃圾渗滤液处理行业景气度的上升，国内已有一批环保厂家具备了垃圾渗滤液达标处置工程的设计、设备采购、工程建设和运营能力。相关上市公司近年盈利状况异常优异。江苏维尔利环保科技股份有限公司上市以来维尔利在渗滤液龙头地位已奠定，主要技术为外置式MBR反应器+纳滤/反渗3透工艺。2013年前三季度，新增渗滤液工程建设及运营订单1.7亿元，渗滤液BOT运营能力达900吨/天，委托运营能力接近4000吨/天。北京天地人环保科技有限公司渗滤液领域的综合环境服务商，渗滤液技术和产品在行业内已经形成了品牌和影响，主要技术为碟管式反渗透膜（DTRO）、碟管式纳滤（DTNF）。2013年新签约项目11个，总规模2150吨/天，历年来共承接渗滤液项目120个，总规模19430吨/天。北京洁绿科技发展有限公司垃圾渗滤液处理方面的专家，将渗滤液，餐厨垃圾，土壤修复列入公司战略方向。2013年新签约项目2个，总规模1000吨/天，其中大工村渗滤液项目规模达700吨/天。江苏新琦环保有限公司坚持以科技创新为核心，形成以生活垃圾处理为主的核心竞争力。2013年新签约项目15个，总规模1450吨/天，保持了非常快的业绩增长。长沙中联重科环卫机械有限公司专业从事环卫环保设备研发、制造和营销，研发能力位于全国前列；创新融资模式，是国内为数不多的能够提供融资租赁采购方式的企业。2013年新签约项目11个，总规模620吨/天。新技术发展方向分析垃圾渗滤液污染物浓度高，成份复杂，处理难度高。随着排放标准要求不断提高，技术的重要性愈加凸显。我国渗滤液处理技术包含土地处理、物化处理、生物处理等。其中土地处理无法单独使用，由于处理难度问题和占地问题，近年来已很少应用。物化处理一般作为垃圾渗沥液处理中的预处理和深度处理；生物处理经济、有效地去除有机污染物，但单独采用生物处理一般无法达标，需要和其他工艺有机结合。目前大多采用包含预处理、生物处理、深度处理、污泥及浓缩液处理四项工艺内容的组合工艺。渗滤液预处理重点发展前期降低有机物和氨氮负荷，调节碳氮比，提高垃圾渗沥液的可生化性的相关技术，可以为后续生化处理节能增效。生化处理重点是加大对垃圾渗沥液高效生化处理技术的开发，如短程硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术等，一方面降低垃圾渗沥液的处理成本，另一方面提高氨氮的去除效果。深度处理-膜浓缩液处理和其他深度处理方式，重点是加快研究经济、可行的膜浓4缩液处理技术，同时研究其他非膜法深度处理技术，如高级氧化、高效蒸发等。新兴技术介绍1.厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化是指在厌氧的条件下，微生物直接以NH4＋作为电子供体，以作为电子受体，将NH4＋和NO2－转变成N2的生物氧化过程。1）厌氧氨氧化新工艺OLAND(Oxygenlimitedautotrophicnitrificationanddenitrification)工艺OLAND工艺是部分硝化与厌氧氨氧化相耦联的生物脱氮反应系统。该工艺其原理是通过限氧调控(溶解氧0.1～0.3mg/L)实现了硝化阶段亚硝酸盐的稳定积累，并实现了生物脱氮在较低温度(22～30℃)下的稳定运行。OLAND工艺中，溶解氧是限氧亚硝化阶段的主要影响因素，而生物量和基质浓度、pH值和温度则影响厌氧氨氧化过程。SHARON(singlereactorforhighactivityammoniaremovalovernitrite)－厌氧氨氧化工艺SHARON—厌氧氨氧化工艺指在两个反应器中分别实现部分硝化和厌氧氨氧化反应，具有优化两类细菌的生存环境、运行性能稳定的特点。该工艺的原理是利用硝化菌在较高温度下生长速率明显低于亚硝化菌生长速率的特点，首先在SHARON反应器中，通过控制温度和停留时间，将硝化控制在亚硝化阶段；然后在厌氧氨氧化反应器中，将剩余的氨氮与所生成的亚硝酸盐氮以等摩尔比例在厌氧氨氧化菌作用下生成氮气，数据表明约有80%以上的氨氮转化成了氮气。反应的主要控制条件为温度、碱度和水力停留时间；同时，厌氧氨氧化反应器中不得有溶解氧的存在。主要适用于处理污泥上清液和高氨氮、低碳源工业废水。世界上第一个生产性SHARON－厌氧氨氧化工艺已于2002年6月在荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂正式运行，主要用于处理污泥消化上清液。CANON(completelyautotrophicnitrogenremovalovernitrite)工艺原理是在厌氧氨氧化菌富集培养物中，存在有一定数量的好氧氨氧化菌，通过控制溶解氧浓度使得单个反应器或生物膜内中实现两类细菌的协调生长，从而实现生物脱氮的目的。其中主要进行了好氧氨氧化作用和厌氧氨氧化作用。由于厌氧氨氧化菌为严格厌氧菌，因此要实现与好氧氨氧化菌长期共存于同一个反应器，如何有效控制水中的溶解氧是一个关键性问题。由于CANON工艺所涉及的微生物均为自养型，因此无需外加碳源，与传统脱氮工艺相比，可减少63%的供氧量和100%的碳源，且由于只需要一个5反应器，该工艺大大减少基建和运行费用。目前CANON工艺的关键在于如何实现全程自动化操作管理，如果能针对CANON工艺开发出一套经济高效的在线监测系统，则该工艺可成为一种经济性、实用性很强废水生物脱氮工艺。2）优点由于厌氧氨氧化菌为自养型生物，其以无机碳作为碳源，因此无需外加有机碳源作为电子供体，不仅节约成本，而且防止了投加碳源所产生的二次污染。厌氧氨氧化反应在厌氧环境下，无需曝气，节省了供氧的动力消耗。反应过程中不产生N2O，避免了传统硝化—反硝化工艺中产生的温室气体排放。由于厌氧氨氧化菌的倍增周期较长（11d），反应器一般采用不排泥的启动方式，因此产泥量少。厌氧氨氧化最高容积氮去除速率达9.5kgN/(m3·d)，远远高于传统的硝化反硝化工艺[容积氮去除率0.50kgN/(m3·d)]。3）缺点厌氧氨氧化菌倍增时间较长（11d），细胞产率低，所以其富集培养较为困难，造成厌氧氨氧化工艺启动缓慢，世界上第一座生产性装置的启动时间长达3年多，过长的启动时间是其工程应用的重大障碍。培养环境要求苛刻，反应所需要的温度较高，实际水处理很难达到要求。高浓度NH4+-N和NO2－-N存在对厌氧氨氧化反应也有抑制作用，因此厌氧氨氧化技术难以应用于高浓度的废水处理如垃圾渗滤液等，所以有必要对厌氧氨氧化反应的微生物方面进一步深入研究。厌氧氨氧化反应器如果运行不当，会使得出水含有大量亚硝酸盐，且亚硝酸盐与污水中其他物质反应会产生致癌物质，对环境造成更为严重的危害。缺乏对工艺的性能、影响因素和优化方法及其技术经济评价的成熟方法。厌氧氨氧化新工艺没有完全实现实际废水的脱氮处理，工程应用少。6再生系统气体吸收塔10%浓液90%蒸馏水达标排放回灌填埋场再生废液渗滤液排气MVC过滤DI回灌填埋2.机械压缩蒸发（MVC）低能耗MVC蒸发工艺是目前现有蒸发工艺中能耗效率最高的带有机物去除功能的蒸发工艺，发展自美国海军的海水淡化技术。1）工艺流程渗沥液经过滤器去除大部分SS及细小的纤维后进入后续高效自动控制低能耗MVC蒸发装置。在蒸发装置内利用闪蒸原理，把渗沥液原液的水蒸发，蒸汽经冷凝后变成蒸馏水排出，蒸馏水中含有的氨，经DI离子交换系统进一步处理达标排放，出水为脱盐蒸馏水。离子交换系统采用盐酸再生，产生氯化铵液体，再生液与MVC浓缩液一起回灌至填埋场。蒸发过程产生的不冷凝气体经酸碱处理后，达标排放。2）工艺原理该蒸发工艺主要是运用蒸汽的特性，当蒸汽被压缩机压缩时，其压力和温度得到逐步提升。当压缩机压缩形成的较高温度的蒸汽进入蒸发器的换热管内，而渗沥液在管外喷淋时，蒸汽在管里面将汽化潜热传给管外的渗沥液而冷凝，形成冷凝水，管外的渗沥液的水分蒸发，蒸汽进入压缩机压缩，提高温度，在换热管内流动，将汽化潜热传给管外的渗沥液而冷凝，这样连续进行蒸发，整个蒸发过程完全利用汽化潜热，蒸发的能耗仅为7多效蒸发能耗的3-5%，在整个系统中能量的输入只有压缩机的马达和很小的保持系统稳定操作的浸入式加热器。具体如下图所示。MVC工艺原