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膜浓缩液淋滤垃圾焚烧飞灰残渣的热处理性质研究

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膜浓缩液淋滤垃圾焚烧飞灰残渣的热处理性质研究

作者：王野东北大学

学位级别：硕士

生活垃圾焚烧技术在我国得到广泛应用,极大程度缓解一些城市因老填埋场封场或即将封场,新填埋场征地困难而导致的垃圾“围城”的难题。垃圾焚烧飞灰被列入《国家危险废物名录》中,按照我国现有的政策标准规定和技术水平,进入填埋场之前... 详细信息

生活垃圾焚烧技术在我国得到广泛应用,极大程度缓解一些城市因老填埋场封场或即将封场,新填埋场征地困难而导致的垃圾“围城”的难题。垃圾焚烧飞灰被列入《国家危险废物名录》中,按照我国现有的政策标准规定和技术水平,进入填埋场之前必须进行固化处理,这不仅对填埋场造成负担,同时对焚烧飞灰中重金属等元素也是一种资源浪费。目前固化方法中热处理技术被广泛应用,技术已经相当成熟,但焚烧飞灰中氯含量极高导致热处理技术能耗和成本较高。因此如何有效去除焚烧飞灰氯元素,降低热处理能耗,提高重金属固化效率,已经成为我国垃圾焚烧飞灰无害化处置和资源化利用领域亟待解决的难题。本文以北京市某厂产生的垃圾焚烧飞灰为研究对象,采用膜浓缩液对焚烧飞灰进行淋滤预处理,达到去除焚烧飞灰中氯元素及可溶态重金属的效果,以降低焚烧飞灰热处理难度。对焚烧飞灰和膜浓缩液淋滤前后的成分组成、矿物晶相、重金属含量及浸出浓度和二噁英含量等理化性质进行分析。结果表明:淋滤实验对焚烧飞灰中Na、K、Cl含量变化影响较大,去除率高达98.27%、90.77%、96.09%。重金属Pb和Zn溶出率分别为18.95%、5.73%。Cu、Cr和Cd含量升高,主要是由于焚烧飞灰的吸附截留作用及无机固化作用所导致的。焚烧飞灰中Pb、Hg两种元素浸出浓度均高于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)中限值,淋滤处理后淋滤灰渣中Hg元素浸出浓度超出国家标准限值。对淋滤灰渣进行热处理,探讨温度、时间、添加剂对重金属固化率及浸出浓度的影响,筛选出淋滤灰渣热处理效果最佳工艺参数。研究结果表明:温度为影响淋滤灰渣热处理特性的主要因素,时间和添加剂(SiO2、Al2O3)对重金属的固化率和浸出浓度影响不显著。从重金属固化效果、有机物分解条件和节能角度考虑,确定热处理最佳工艺参数是:温度为600℃,时间为60min。此时重金属Pb、Zn和Cd的固化率达85.9%、73.2%和74.2%,Cu和Cr的固化率仅为55.2%和40.8%;热处理后产物中重金属Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg的浸出浓度变化率为-87.9%、-96.9%、-75.0%、38.6%、-100%和-92.5%,均远低于国家标准限值,二噁英降解率高达 99.97%。对热处理产物的成分组成、矿物晶相、重金属含量等理化性质进行分析对比,采用人工配比飞灰淋滤实验,确定重金属赋存形态,利用Gibbs自由能理论分析重金属在热处理过程中的形态转化过程。结果表明:淋滤灰渣中重金属主要以氧化物、复合磷酸盐、硫酸盐、络合物等形式存在,热分解反应是重金属在热处理过程中发生的主要反应,最优参数下重金属碳酸盐、磷酸盐等化合物热分解成氧化物,硫酸盐均未分解,部分重金属Pb、Zn、Cd以稳定硅酸盐赋存,部分Pb和Zn以复合磷酸盐形式存在。综上所述,采用膜浓缩液淋滤焚烧飞灰脱氯效果显著,淋滤后灰渣热处理能耗问题得到明显改善,此法最终可为焚烧飞灰在实际工程中的应用及后续资源化利用提供数据支撑和理论支持。

关键词：生活垃圾焚烧飞灰膜浓缩液热处理重金属

生活垃圾卫生填埋场膜浓缩液全量化处理技术试验研究

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环境卫生工程 2023年第4期31卷 95-100页

作者：张效刚王甲万辉张玉飞黄燕冰刘彬广州环投环境服务有限公司广东广州510540 天津建昌环保股份有限公司天津300202 广州环保投资集团有限公司广东广州510180

生活垃圾卫生填埋场渗滤液产生的膜浓缩液一直是行业技术难题,为探索稳定可靠的处理工艺,本试验以广州某典型生活垃圾卫生填埋场渗滤液浓缩液为研究对象,开展膜浓缩全量化处理技术试验研究。试验技术路线包括化学软化预处理、二效负压... 详细信息

生活垃圾卫生填埋场渗滤液产生的膜浓缩液一直是行业技术难题,为探索稳定可靠的处理工艺,本试验以广州某典型生活垃圾卫生填埋场渗滤液浓缩液为研究对象,开展膜浓缩全量化处理技术试验研究。试验技术路线包括化学软化预处理、二效负压蒸发、离心分离、除臭等工艺单元。研究结果表明本浓缩液处理技术可实现在10倍浓缩倍数的情况下连续稳定运行,冷凝水深度处理后达标排放,盐泥固化后可达到填埋场填埋要求,臭气处理效果良好,同时蒸发装置的核心换热单元具有很好的抗结垢性能。

关键词：垃圾渗滤液膜浓缩液负压蒸发浓缩倍数

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生活垃圾填埋场膜浓缩液全量化处理工艺研究及工程实践

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给水排水 2022年第S1期48卷 156-160页

作者：冷超群李红王雪霞胡文立黄开明高本修武汉天源环保股份有限公司武汉430090

山东某生活垃圾填埋场膜浓缩液成分复杂,B/C值低,盐含量高,属于难降解有机废水。采用化学软化+TUF+HPRO+低温蒸发+RO和固化处理工艺,该工艺可以实现全量化处理。实践表明,抗冲击负荷能力强,处理效果好,运行稳定,处理后水质达到《生活垃... 详细信息

山东某生活垃圾填埋场膜浓缩液成分复杂,B/C值低,盐含量高,属于难降解有机废水。采用化学软化+TUF+HPRO+低温蒸发+RO和固化处理工艺,该工艺可以实现全量化处理。实践表明,抗冲击负荷能力强,处理效果好,运行稳定,处理后水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)标准。

关键词：垃圾填埋场膜浓缩液低温蒸发全量化

污泥基活性炭处理渗滤液和膜浓缩液的应用研究

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污泥基活性炭处理渗滤液和膜浓缩液的应用研究

作者：黄富文福建师范大学

学位级别：硕士

在垃圾填埋的过程中会产生的高浓度的垃圾渗滤液,对垃圾渗滤液处理使用最广泛、最有效的方式是“生化处理+膜技术”。处理过程中产生的剩余污泥可通过填埋处理,但膜浓缩液的有效处理已成为当前环境工程治理的技术瓶颈。本文采用垃圾渗... 详细信息

在垃圾填埋的过程中会产生的高浓度的垃圾渗滤液,对垃圾渗滤液处理使用最广泛、最有效的方式是“生化处理+膜技术”。处理过程中产生的剩余污泥可通过填埋处理,但膜浓缩液的有效处理已成为当前环境工程治理的技术瓶颈。本文采用垃圾渗滤液处理站的剩余污泥制备活性炭,探究了温度和时间等碳化条件对活性炭吸附性能的影响,开展了将活性炭应用于垃圾渗滤液和膜浓缩液处理的研究,并结合研究成果,完成了 60t/d处理规模的膜浓缩液处理工艺设计。主要研究结果如下:(1)利用垃圾渗滤液处理站剩余污泥制备活性炭的最佳制备条件为:碳化温度750℃,碳化时间90min。所制活性炭的亚甲基蓝吸附值为202.3mg/g,比表面积为651.14m2·g-1。通过对活性炭的浸出液金属浓度测定分析,排除了其属于危险废物的风险。(2)在对垃圾渗滤液吸附处理实验中,污泥基活性炭最佳投加量为50g/L,最佳振荡时间为10min时对COD、NH4+-N和TP的去除率分别为64.0%、10.0%和75.0%。(3)通过对吸附饱和的污泥基活性炭再生与未吸附的污泥基活性炭再碳化的两种活性炭比较分析,吸附饱和的再生活性炭比未吸附的性能更优,比表面积提高了 93.26m2·g-1,总空隙体积也增加了 0.0138cm3·g-1,两者对膜浓缩液COD去除率分别为84.1%和72.6%。(4)两级吸附处理膜浓缩液的实验研究表明,一级吸附污泥基活性炭的投加量80g/L,反应时间40min;二级吸附再生活性炭的投加量16g/L,反应时间120min;两级吸附对COD总去除率可达78.1%。(5)完成了 60m3/d的两级吸附处理膜浓缩液的工艺计算和图纸设计。

关键词：污泥基活性炭垃圾渗滤液膜浓缩液吸附工艺设计

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污泥基生物炭技术处理膜浓缩液的应用研究

污泥基生物炭技术处理膜浓缩液的应用研究

作者：刘淼鋆福建师范大学

学位级别：硕士

垃圾渗滤液处理厂深度处理工艺主要采用包括纳滤工艺和反渗透工艺在内的膜技术。这些技术在保证出水达到排放要求的同时产生约20%～30%的膜浓缩液。膜浓缩液具有有机物浓度高、盐度大、色度大、可生化性差等特点,是一类极难处理的高浓... 详细信息

垃圾渗滤液处理厂深度处理工艺主要采用包括纳滤工艺和反渗透工艺在内的膜技术。这些技术在保证出水达到排放要求的同时产生约20%～30%的膜浓缩液。膜浓缩液具有有机物浓度高、盐度大、色度大、可生化性差等特点,是一类极难处理的高浓度有机废水。本研究制备污泥基生物炭(SBBC)并对吸附饱和污泥基生物炭进行再生,针对膜浓缩液的特性,利用SBBC与再生污泥基生物炭(RSBBC)对膜浓缩液进行“以废治废”。在此基础上,设计生物炭两级吸附工艺+深度处理工艺,探究适合膜浓缩液的处理工艺,并设计一套处理量为156 m3/d的膜浓缩液处理工艺。本研究结果如下:(1)SBBC最佳制备条件为:制备温度800 ℃,碳化时长2 h,在此条件下亚甲基蓝的吸附值和碘吸附值为:44.636 mg/L和172.44 mg/L。RSBBC的最佳再生条件为:制备温度800℃,再生时长1 h,再生产率85.11%,RSBBC的亚甲基蓝吸附值和碘值为:44.938 mg/L和202.90 mg/L。RSBBC对膜浓缩液中有机物的去除效果更好。(2)SBBC与RSBBC均属中孔发达的碳基吸附材料,表面含有种类丰富的官能团,亲水性好,对有机物有较好的去除效果。(3)膜浓缩液中有机污染物主要由类富里酸化合物和类胡敏酸化合物组成。两级生物炭吸附去除了膜浓缩液中大部分类富里酸和类胡敏酸化合物。(4)通过对臭氧法、曝气生物滤池和反渗透膜法三种处理工艺的比较,确定反渗透膜法作为膜浓缩液深度处理技术,并完成156 m3/d规模的工艺设计方案。

关键词：污泥基生物炭膜浓缩液吸附再生深度处理

垃圾焚烧厂渗滤液反渗透膜浓缩液的分质处理工艺研究

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垃圾焚烧厂渗滤液反渗透膜浓缩液的分质处理工艺研究

作者：邱佳敏重庆大学

学位级别：硕士

膜处理法因其占地面积小和处理效果好的特点,常用作垃圾渗滤液的达标处理工艺。但是,膜处理技术的应用会产生约占进水15%-30%的膜浓缩液,比原渗滤液更难处理。目前国内外处理膜浓缩液方法如填埋、蒸发存在处理设备容易损坏、成本高等技... 详细信息

膜处理法因其占地面积小和处理效果好的特点,常用作垃圾渗滤液的达标处理工艺。但是,膜处理技术的应用会产生约占进水15%-30%的膜浓缩液,比原渗滤液更难处理。目前国内外处理膜浓缩液方法如填埋、蒸发存在处理设备容易损坏、成本高等技术局限,膜浓缩液的处理已成为当前垃圾处理面临的一个治污难题。本研究采用对膜浓缩液中有机污染物和无机污染物这两类物质分离与处理相结合的分质处理方式,分别构建双极膜电渗析系统、热活化过硫酸钠系统、反硝化生物滤池系统等主要处理单元,研究各处理单元的最佳工艺条件,探究单元组合工艺以实现膜浓缩液达标排放。主要结论如下:(1)在双极膜电渗析系统中,当酸室初始酸浓度和碱室初始碱浓度为0.05mol/L,电流密度为6 m Acm,电解质硫酸钠浓度为0.2 mol/L,电极板为钛镀钌铱材料时,经过160 min电解后浓缩液中Na和Cl的去除率分别达到95.5%和94.5%,显示对无机盐离子有很高的去除率;回收酸平均浓度达到1.34 mol/L,回收碱平均浓度达到1.59 mol/L。(2)在热活化过硫酸钠高级氧化系统中,当温度为80℃,投加的过硫酸钠浓度为150 m M,初始p H为3时,经过6 h反应后膜浓缩液中COD的平均去除率可以达到71.2%,色度的平均去除率可达到96%,氨氮的平均去除率为86.2%,BOD由原来的20 mg/L增大至平均158 mg/L,大大提高了膜浓缩液的可生化性。(3)在反硝化生物滤池系统中,当C/N为5,HRT为4 h时,经过15 d的驯化培养成熟后总氮的去除率为65.75%,COD的去除率为47.84%,但总磷指标在反硝化生物滤池系统中几乎没有去除。(4)通过对比两个单元组合处理工艺:双极膜电渗析系统(预处理)+热活化过硫酸钠高级氧化系统+反硝化生物滤池系统和热活化过硫酸钠高级氧化系统+反硝化生物滤池系统可以得出,热活化过硫酸钠高级氧化系统+反硝化生物滤池系统组合工艺出水的COD、总氮、总磷指标浓度都达不到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排放限值;而经过双极膜电渗析系统预处理后,再进入热活化过硫酸钠高级氧化系统+反硝化生物滤池系统组合工艺浓缩液的出水COD、色度、氨氮、总氮指标最终去除率分别为94.17%、99.64%、88.68%和86.25%,实现了浓缩液的达标排放。双极膜电渗析系统作为预处理单元去除盐分是十分有必要的。为了实现总磷指标达标排放,在组合工艺后加入Al(SO)试剂沉淀除磷,总磷指标出水浓度为1.23 mg/L,去除率达到95.32%,实现总磷指标达标排放。

关键词：膜浓缩液双极膜电渗析过硫酸钠高级氧化反硝化生物滤池分质处理

利用生活垃圾焚烧飞灰协同处理膜浓缩液的研究

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利用生活垃圾焚烧飞灰协同处理膜浓缩液的研究

作者：孟棒棒哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着膜技术在垃圾渗滤液处理行业的广泛应用,其副产物膜浓缩液由于盐分高、有机污染物浓度高,成为渗滤液处理行业的难题。同时,城市生活垃圾焚烧飞灰作为危险废物,因含有高浸出浓度的重金属,需进行固化稳定化后才能填埋,但由于... 详细信息

近年来,随着膜技术在垃圾渗滤液处理行业的广泛应用,其副产物膜浓缩液由于盐分高、有机污染物浓度高,成为渗滤液处理行业的难题。同时,城市生活垃圾焚烧飞灰作为危险废物,因含有高浸出浓度的重金属,需进行固化稳定化后才能填埋,但由于危险废物填埋场和生活垃圾填埋场的库容及优先处置顺序限制,垃圾焚烧飞灰的环境无害化处置也成为了环境治理领域的难题。本文充分利用垃圾焚烧飞灰颗粒具有较强吸附能力的特性,研究了不同淋滤条件下,飞灰填料柱对膜浓缩液中污染物的吸附截留效果以及膜浓缩液对飞灰中盐分、重金属的溶出效果,并分析了污染物迁移机理;对淋滤产物的基本特性进行了分析并评价其危害性,开展了灰渣重金属热处理实验研究。因此,探索两种废物协同处理处置及资源化利用技术具有重大意义。研究结果表明,淋滤速率对膜浓缩液中污染物的去除效果、飞灰中污染物的溶出效果影响很小;填料层厚度与膜浓缩液中相应污染物的去除效果成正比,与飞灰中污染物溶出率成反比。本实验条件下,膜浓缩液中COD、氨氮及磷酸根的最大去除效率分别为62.4%、84.9%、99.3%;飞灰中氯盐与硫酸盐的最大溶出率分别为80.2%、13.5%,Pb的最大溶出率为54.3%,Zn、Cu、Cd的溶出率低于1.5%;飞灰对膜浓缩液中的Cr有很好的吸附作用,最大吸附率为58.5%。此外,污染物迁移的机理分析表明:膜浓缩液中污染物的去除主要依靠飞灰的吸附、化学沉淀以及截留作用。飞灰中氯盐、硫酸盐及重金属的溶出行为主要包括溶解和解吸两个过程,但重金属的溶出过程要相对复杂一些,其溶出行为与膜浓缩液的pH值、离子强度、重金属盐的溶解度以及飞灰的吸附能力等诸多因素密切相关。淋出液结晶盐主要为NaCl、KCl晶体;灰渣中氯盐含量明显降低,且在原填料层中呈自上而下增加的趋势。灰渣矿物相分析证明:原飞灰中氯盐主要是以NaCl、KCl的形式溶出;灰渣浸出实验证明,相比原飞灰重金属浸出浓度,灰渣中Pb的浸出浓度依然超标,仍需进一步处理。热处理温度对灰渣中重金属挥发率的影响较大,整个热处理过程中,Pb、Zn、Cu、Cr、Cd的最大挥发率分别为94.6%、68.9%、69.4%、61.2%、97.7%。炉渣成分及物相分析表明,最终熔融后的炉渣主要矿物组成为钙硅化合物。当灰渣热处理温度高于800℃时,各重金属的浸出浓度均已达到GB 16889-2008标准限值要求,此时灰渣不再属于危险废物,可作为建材使用。

关键词：膜浓缩液垃圾焚烧飞灰淋滤重金属热处理

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膜浓缩液处理工艺分析

应用能源技术 2020年第7期 12-14页

作者：杜海洋杨林蒋宇成都市兴蓉再生能源有限公司成都610000

“外置式MBR+纳滤/反渗透”工艺处理垃圾渗滤液,会产生成分复杂、难以处理的膜浓缩液,这是该处置工艺的一个最大弊端,在全国范围内也是一个难题。妥善处置膜浓缩液,对垃圾渗滤液全量化处置具有重要意义,就目前浓缩液的处理工艺而言,我... 详细信息

“外置式MBR+纳滤/反渗透”工艺处理垃圾渗滤液,会产生成分复杂、难以处理的膜浓缩液,这是该处置工艺的一个最大弊端,在全国范围内也是一个难题。妥善处置膜浓缩液,对垃圾渗滤液全量化处置具有重要意义,就目前浓缩液的处理工艺而言,我们不但要了解膜浓缩液的水质特点,还应当明确处理工艺的选择原则,做好筛选工作,选择与现场情况相符合的处理工艺,达到妥善处置浓缩液的目的。

关键词：膜浓缩液处理工艺

正渗透工艺处理垃圾渗滤液DTRO膜浓缩液应用实例

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环境保护与循环经济 2021年第8期41卷 18-22页

作者：李方玉辽宁北方环境保护有限公司辽宁沈阳110034

针对积存渗滤液处理工艺DTRO膜浓缩液处理难度大、处理成本高等问题,采用正渗透工艺进行减量化处理。结果表明,正渗透系统运行稳定,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。正渗透工艺具有处理成本低、... 详细信息

针对积存渗滤液处理工艺DTRO膜浓缩液处理难度大、处理成本高等问题,采用正渗透工艺进行减量化处理。结果表明,正渗透系统运行稳定,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。正渗透工艺具有处理成本低、占地面积小、去除效率高等特点。介绍了正渗透工艺流程、处理效果并进行了经济分析,为其他垃圾渗滤液膜浓缩液处理提供参考。

关键词：正渗透膜浓缩液渗滤液