В настоящее время технологии и инженерное применение обработки фильтрата мусоросжигательных заводов становятся все более зрелыми. Очищенная вода может соответствовать стандарту Таблицы 2 «Стандартов контроля загрязнения полигонов твердых бытовых отходов» (GB16889-2008), а также стандарту качества воды для систем оборотного охлаждения с открытым контуром Таблицы 1 «Качество возобновляемой воды городских сточных вод для промышленного использования» (GB/T19923-2005). Наиболее распространенной технологической схемой является «анаэробная обработка + биохимическая обработка + мембранная глубокая очистка». Однако в процессе фактической эксплуатации большинства проектов обработки фильтрата все еще существует множество проблем, таких как обработка и утилизация мембранного концентрата, несоответствие общего азота стандартам и т.д. Кроме того, такие проблемы, как высокие эксплуатационные расходы и вторичное загрязнение, также сдерживают процесс устойчивого развития обработки твердых бытовых отходов. В целом, в процессе обработки фильтрата в настоящее время существуют следующие проблемы, требующие неотложного решения.

I. Существующие проблемы обработки фильтрата

1. Проблема мембранного концентрата

В процессе мембранной глубокой очистки образуется большое количество мембранного концентрата, который представляет собой высокосолевые сточные воды, трудно поддающиеся обработке обычными биохимическими или простыми методами разделения. Поскольку экологические требования становятся все более строгими, возможности рециркуляции мембранного концентрата с станции фильтрата мусоросжигательного завода обратно в главный корпус ограничены. Поэтому необходимо further повышать выход очищенной воды системы, сокращать объем производства мембранного концентрата и рационально и надлежащим образом обрабатывать образующийся мембранный концентрат. Особенно для проектов обработки фильтрата крупного масштаба, объем мембранного концентрата, составляющий почти 30% от общего объема фильтрата, не может быть полностью утилизирован. Хотя рециркуляция мембранного концентрата обратным впрыском может решить проблему его утилизации, это влияет на выработку электроэнергии станции, снижая ее экономическую эффективность.

В процессе экологической экспертизы некоторых проектов реконструкции, расширения и новых проектов, эксперты уже подвергают сомнению пути рециркуляции мембранного концентрата для известкового растворения и золоулавливания, а в некоторых проектах даже запрещается использование мембранного концентрата для известкового растворения. Кроме того, в этих проектах также существуют проблемы рециркуляции других высокосолевых стоков, таких как сточные воды от промывки дыма, сточные воды от обеления и продувочная вода градирен. Это не только затрудняет рециркуляцию всего мембранного концентрата на заводе, но и вызывает вторичное загрязнение. Проблема мембранного концентрата напрямую связана с целью полной обработки фильтрата на мусоросжигательном заводе и «нулевого сброса», поэтому необходимо принимать практические меры для эффективной обработки и утилизации мембранного концентрата.

2. Проблема общего азота

В настоящее время широко используемые технологии удаления азота при обработке фильтрата включают биологическое удаление азота, отпарку аммиака и мембранные методы. Различные технологии удаления азота достигли хороших результатов в практическом применении, создавая благоприятные условия для сброса фильтрата в соответствии со стандартами, но вышеупомянутые технологии также имеют множество проблем. Например, биологическое удаление азота с помощью нитрификации может обеспечить соответствие аммонийного азота стандартам сброса, но денитрификация не может обеспечить соответствие общего азота стандартам, к тому же биологическое удаление азота сложно в эксплуатации, нестабильно, требует большой площади и создает плохую окружающую среду; отпарка аммиака может обеспечить удаление большей части аммонийного азота, но для достижения стандартов сброса по аммонийному азоту необходимо добавлять биохимическую обработку, также отпарка аммиака требует добавления щелочных веществ, что может привести к образованию накипи в системе, а утечка аммиака вызывает вторичное загрязнение; мембранная технология удаления азота использует газовые мембраны, путем добавления щелочных веществ ион аммония превращается в свободный аммиак, который проходит через газовую мембрану и поглощается кислотой на стороне пермеата мембраны, превращаясь в соли аммония. Мембранное удаление азота предъявляет высокие требования к качеству фильтрата, необходимо удалять взвешенные вещества и вещества, вызывающие накипь, также необходимо добавлять щелочные вещества и повышать температуру, поглощение аммиака требует расхода кислоты,и утилизация солей аммония также является проблемой, поэтому экономическая эффективность низкая. Таким образом, высокая концентрация аммонийного азота не только значительно увеличивает эксплуатационные расходы, но и влияет на эффективность обработки фильтрата, поэтому поиск эффективного метода удаления высоких концентраций аммонийного азота из фильтрата является актуальной задачей.

3. Проблема запахов и шума

Большинство станций обработки фильтрата расположены в районах с плохими окружающими условиями и далеко от города, поэтому проблема загрязнения запахами не получает достаточного внимания. Многие станции обработки фильтрата не имеют facilities для удаления запахов, и выделяемые запахи значительно влияют на окружающую среду. Для защиты окружающей среды, facilities для удаления запахов должны строиться одновременно с facilities для обработки фильтрата и соответствовать требованиям соответствующих стандартов выбросов. Кроме того, в проектах обработки фильтрата часто игнорируется влияние шума, на некоторых заводах не принимаются меры по снижению шума, что приводит к определенному превышению допустимых уровней шума. Поэтому необходимо принимать разумные меры для решения проблемы шумового загрязнения.

4. Проблема избыточного ила

Из-за высокой концентрации загрязняющих веществ в фильтрате и широко применяемого аэробного биохимического процесса, недостатком является образование значительного количества избыточного ила, причем влажность обезвоженного ила составляет более 75%. Обычно ил отправляется в мусоросжигательную печь для сжигания, что, с одной стороны, потребляет большое количество тепла и влияет на эффективность выработки электроэнергии, а с другой стороны, приводит к образованию шлака в процессе сжигания мусора, влияя на эффективность сжигания. Поэтому существует острая потребность в эффективных технологиях и методах обработки для кардинального решения проблемы высокой скорости образования избыточного ила.

5. Проблема энергопотребления

В настоящее время энергопотребление при обработке фильтрата в Китае обычно высокое, что связано как с выбором технологии, так и с уровнем advanced оборудования. Таким образом, в области энергосбережения и сокращения выбросов при обработке фильтрата еще многое можно сделать. Снижение энергопотребления при обработке фильтрата является сложной задачей на настоящее время и на довольно длительный период в будущем. Необходимо снижать эксплуатационные расходы и повышать экономическую эффективность предприятий, подходя к вопросу с разных сторон: проектирование, выбор оборудования, эксплуатация и техническое обслуживание.

II. Будущие тенденции развития обработки фильтрата

1. Разработка новых технологий

Процесс обработки фильтрата involves множество технологий и оборудования, но из-за сложности системы фильтрата в процессе применения выявилось много проблем, что требует появления новых технологий и оборудования для удовлетворения различных требований к обработке фильтрата. Например, использование жидкого кислорода для подачи кислорода в системе MBR вместо традиционной аэрации воздухом может в определенной степени повысить эффективность аэробной обработки, улучшить условия эксплуатации и работы;в отношении технологий NF и RO, использование химического умягчения + микрофильтрации вместо NF и использование DTRO вместо RO могут эффективно повысить выход системы.

Для решения проблемы обработки мембранного концентрата, появление и применение таких технологий, как мокрое окисление, полностью мембранные методы, электрохимические методы и испарение,позволяет решить эту проблему. В частности, испарительные технологии, представленные механическим испарением (MVR/MVC) и испарением с погружным горением, могут осуществлять испарительное концентрирование мембранного концентрата, уменьшая его объем. Однако испарительные технологии предъявляют требования к содержанию аммонийного азота, летучих органических веществ и растворенных трудноразлагаемых органических веществ в мембранном концентрате, а высокая жесткость мембранного концентрата также может привести к образованию накипи и засорению испарительного оборудования, что требует дальнейшего совершенствования технологии.

2. Разработка новых процессов

Основываясь на характеристиках обработки фильтрата мусоросжигательных заводов, разработка новых процессов, обеспечивающих стабильную работу системы, высокое качество очищенной воды, низкое производство мембранного концентрата, хорошие условия эксплуатации, низкие эксплуатационные расходы и высокую степень утилизации ресурсов, является основной тенденцией технологического развития отрасли обработки фильтрата в будущем. В настоящее время технологии обработки фильтрата развиваются от процесса «коагуляция + отпарка аммиака + UBF + SBR + MBR» до процесса «предварительная обработка + MBR + NF/умягчение + RO/DTRO/STRO», стандарты сброса постепенно повышаются, выход очищенной воды может достигать 70%, качество мембранного концентрата также значительно улучшилось. А новейшее поколение технологии обработки фильтрата, недавно представленная Shangtuo Environment, «предварительная обработка + FO + AMBC/HPRO», использует технологию прямого осмоса (FO) для обработки воды после предварительной обработки. Благодаря более высокой устойчивости к загрязнению, она значительно продлевает цикл промывки системы. Очищенная вода further обрабатывается технологией высокократного концентрирования (AMBC), конечное качество очищенной воды стабильно. Три поколения технологий значительно повысили коэффициент готовности оборудования всей системы и rate соответствия очищенной воды стандартам, а выход системы также увеличился до более чем 85%.

III. Краткое заключение

Внедрение новых технологий позволяет значительно сократить занимаемую площадь и энергопотребление всей системы, а качество очищенной воды значительно превосходит традиционные процессы и стандарты рециркуляции оборотной охлаждающей воды. Таким образом, разработка новых технологий обработки фильтрата не только способствует решению urgent проблем отрасли, таких как плохое качество очищенной воды и большое производство мембранного концентрата в процессе обработки фильтрата, но и способствует устойчивому развитию отрасли обработки фильтрата.