垃圾滲濾液的處理方法范文

時(shí)間:2023-12-21 17:36:38

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垃圾滲濾液的處理方法

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【關(guān)鍵詞】垃圾;滲濾液;難點(diǎn);方法;分析

垃圾滲濾液是一種黑色、惡臭、構(gòu)成復(fù)雜、濃度高的有機(jī)廢水,有機(jī)物污染程度、氨氮含量濃度非常高,難以處理的生化物質(zhì)含量較多,具有強(qiáng)毒性。滲濾液污染后的水,水質(zhì)變化很大,無法再進(jìn)行使用。這些,已經(jīng)成為環(huán)保部門和衛(wèi)生部門重點(diǎn)關(guān)注、待續(xù)解決的問題。要解決這個(gè)難點(diǎn),就要先了解滲濾液的特點(diǎn)、目前各地在處理過程中存在的難點(diǎn),然后才能選取對(duì)應(yīng)、合適的方法進(jìn)行處理。

一、垃圾滲濾液的特點(diǎn)

垃圾滲濾液是垃圾在堆場(chǎng)存放和填埋時(shí)由于自然發(fā)酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而滲濾出來的垃圾污水。產(chǎn)生的來源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反應(yīng)所產(chǎn)生的水、堆場(chǎng)地下的潛水層反滲的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、時(shí)間短和往復(fù)的特性,成為構(gòu)成滲濾液的主要部分。

滲濾液是一種構(gòu)成成分復(fù)雜、濃度高的有機(jī)廢水,其性質(zhì)取決于垃圾的構(gòu)成成分、垃圾的顆粒大小、處理壓實(shí)的程度、堆場(chǎng)的自然氣候、地段的水文條件和垃圾處理填埋的時(shí)間等因素,一般來說有以下特點(diǎn):

(1)水質(zhì)復(fù)雜,危害性大

(2)有機(jī)物污染程度、氨氮含量濃度高。

(3)氨氮含量高,并且隨填埋時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。

(4)水質(zhì)變化大。

(5)金屬含量較高。

(6)滲濾液中的微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),主要是碳、氮、磷的比例失調(diào)。

二、垃圾滲濾液的處理的難點(diǎn)

1.垃圾滲濾液造成的附近水質(zhì)水量變化大,構(gòu)成成分中有毒有害物質(zhì)的含量較高,并且會(huì)隨著填埋場(chǎng)使用時(shí)間的延長(zhǎng),可生化性越來越差,氨氮等濃度越來越大,優(yōu)化處理的難度也越來越高。進(jìn)行滲濾液處理時(shí),一般情況下都對(duì)這種情況缺乏充分的認(rèn)識(shí)和足夠的應(yīng)對(duì)方法,而且處理所采用的工藝方案也不能適應(yīng)這種變化,這樣就導(dǎo)致滲濾液的處理設(shè)備在運(yùn)行初期還尚能夠滿足需求,但在一段時(shí)間之后就出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的情況,原有的處理系統(tǒng)不能隨之適應(yīng),滲濾液中的污染物去除效果也會(huì)越來越差。

2.垃圾滲濾液處理難度最大的是關(guān)于高濃度氨氮的去除和可生化處理的可能性低。在實(shí)際垃圾滲濾液處理過程中,出水大多數(shù)不能達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排放,主要因?yàn)榘钡瑯?biāo),再就是有機(jī)物污染程度高。

(1)由于氨氮在滲濾液中的濃度高,傳統(tǒng)的生化處理方法中,有關(guān)硝化和反硝化工藝處理的操作,難以達(dá)到處理要求?,F(xiàn)多采用的方法是,用吹脫法去除氨氮。但這樣會(huì)吹脫出大量氨、苯酚、硫化氫等惡臭氣體,造成空氣污染,影響周邊的環(huán)境。如果進(jìn)行廢氣吸收凈化設(shè)備的配置,又會(huì)增加投資和運(yùn)行費(fèi)等成本的投入。此外,由于其容易腐蝕等原因,吹脫裝置的耐用性很差。采用膜分離(例如反滲透)的方法進(jìn)行處理時(shí),分離出來的濃縮液大多是回灌造成的?;毓嗟睦鴿B濾液不斷循環(huán),會(huì)造成污染物的累積,主要是氨氮的不斷累積,隨著時(shí)間的推移,其濃度升高導(dǎo)致降解難度加大。

(2)由于滲濾液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失調(diào),而且構(gòu)成的成分中有毒有害物含量較高,所以不適于直接采用生化法處理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾滲濾液,一般要先采取化學(xué)混凝的方法進(jìn)行預(yù)先處理,目的是去除里面的金屬離子和難以降解的有機(jī)物質(zhì),同時(shí)也是為了降低里面的有機(jī)物污染程度,提高可生化改善的可能性。不過,進(jìn)行了有機(jī)物污染程度的去除操作后,會(huì)出現(xiàn)影響后續(xù)進(jìn)行的生化處理缺乏碳源的情況,會(huì)造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)物的投加從而導(dǎo)致處理費(fèi)用的加大;如果不進(jìn)行部分有機(jī)物污染程度的支除,處理后滲濾液中的有機(jī)物污染程度又達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。

3.滲濾液的處理需要使用具備抗沖擊能力大的工藝處理系統(tǒng),過去所采用的工藝流程和操作規(guī)范都偏于復(fù)雜化,成本投入大、管理運(yùn)行的費(fèi)用高,并且大多數(shù)的效果都達(dá)不到保證穩(wěn)定運(yùn)行和處理標(biāo)準(zhǔn)的要求。

目前對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理的工藝關(guān)鍵,主要是關(guān)于高濃度氨氮處理工藝技術(shù)和滲濾液深度處理工藝技術(shù)兩個(gè)方面的處理研究與實(shí)施。

三、垃圾滲濾液的處理的方法分析

1.循環(huán)回噴處理方法分析

垃圾滲濾液回噴處理的優(yōu)勢(shì)在于是成本投入少,管理費(fèi)用低。最有效的是在北方降雨量少的地區(qū),垃圾中的水分較低的垃圾填埋場(chǎng),采用回噴的方法是最為經(jīng)濟(jì)、有效的;但是,如果是在南方地區(qū),由于地區(qū)的降雨量大,垃圾中的水分較高,使用此方法會(huì)受到限制。

通過噴灑循環(huán)后的滲濾液需要采取進(jìn)一步的處理才能進(jìn)行排放。由于垃圾滲濾液回噴是不斷循環(huán)的,這樣會(huì)造成氨氮成分的不斷累積,也有可能最終使氨氮成分的濃度遠(yuǎn)高于未循環(huán)滲濾液中的濃度,這樣就會(huì)給治理滲濾液的目的達(dá)成增大難度。

2.物化處理方法分析

在新建垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液,大多數(shù)重金屬離子成分的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重金屬元素本身對(duì)微生物的毒害作用,所以對(duì)于重金屬離子成分的去除多采用物化處理的方法操作。

滲濾液處理在采用生物處理的方法時(shí),滲濾液中含有的營(yíng)養(yǎng)成分的實(shí)際含量要遠(yuǎn)大于微生物生存所需的濃度,所以為了確保方法的有效性,要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,不然這樣的生長(zhǎng)環(huán)境將不利于微生物的生長(zhǎng),長(zhǎng)期下來會(huì)影響微生物處理的效果。由于存在時(shí)間長(zhǎng)的滲濾液中大分子的有機(jī)物含量非常高,這樣就會(huì)造成化學(xué)氧化從而使生物降解難以實(shí)現(xiàn),所以在進(jìn)行操作前也要先進(jìn)行處理。物化處理是滲濾液預(yù)先處理常采取的方法。

物化處理的方法可以除去滲濾液中的一部分污染物,并且能夠提高滲濾液后續(xù)的可生化處理性,為后續(xù)工藝處理負(fù)擔(dān)的減輕奠定了基礎(chǔ)。但是,物化處理單獨(dú)使用時(shí),也有局限性,這樣不能使垃圾滲濾液的處理達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn),所以一般是作為預(yù)處理工藝來實(shí)施的,這樣能降低處理難度,為后續(xù)處理的其它方法的操作,創(chuàng)造了良好的前提條件。

在操作時(shí),如果使用普通的絮凝劑進(jìn)行對(duì)垃圾滲濾液的處理,對(duì)于其中的有機(jī)物污染程度去除是很有限的,一般也就能達(dá)到20%左右的效果,這是達(dá)不到處理要求的。垃圾滲濾液的物化處理需要使用見效快、耗用低、價(jià)格低、對(duì)pH環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的絮凝劑。

為了改善滲濾液中碳與氮的比例,過去多采取先進(jìn)行吹脫再進(jìn)行生化處理的方法,使用氨吹脫處理對(duì)氨氮含量的卻除有一定的效果,但前提是需要加藥操作來調(diào)整pH值,這樣就會(huì)造成運(yùn)行成本高,操作環(huán)境惡劣,操作過程中易產(chǎn)生非常嚴(yán)重的二次污染,無論是現(xiàn)場(chǎng)操作人員還是環(huán)保部門都不提倡采取這種工藝處理方法。

3.生化工程處理方法分析

現(xiàn)今的滲濾液處理工藝技術(shù),無論采取什么樣的處理方法,生化處理法都一種必不可少的工藝處理方法。在進(jìn)行厭氧處理或好氧處理時(shí),去除有機(jī)污染物或進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí),都是通過讓微生物起作用而達(dá)到目的的。生化處理的方法可以有效達(dá)成污染物濃度降低的目的,成本投入少,具有很較強(qiáng)的可處理性。

但是,生化處理法,也同其它方法一樣,有其自身的局限性,使用此方法會(huì)出現(xiàn)以下問題∶

(1)滲濾液的水質(zhì)會(huì)伴隨著填埋場(chǎng)使用時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化,時(shí)間長(zhǎng)了,進(jìn)行生化處理的可行性會(huì)越來越差。

(2)由于垃圾滲濾液自身存在的問題,如氨氮含量與有機(jī)物的污染程度的比例不協(xié)調(diào)等,會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)好的處理污泥難以持續(xù)作用。

(3)垃圾滲濾液使用厭氧處理方法時(shí),在達(dá)到去處部分有機(jī)物污染程度的效果時(shí),也會(huì)帶來氨氮含量上升的情況,給后續(xù)處理帶來更大的麻煩。

(4)高氨氮、低碳氮比的特性,會(huì)讓傳統(tǒng)的生物脫氮工藝處理方法效果不良,這同時(shí)也是生化處理法對(duì)時(shí)間長(zhǎng)的填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液處理,很難起到效果的一個(gè)原因。

4.膜分離處理技術(shù)分析

膜分離處理技術(shù)一般有超濾、反滲透、膜生物反應(yīng)器等幾種。膜分離處理技術(shù)的特點(diǎn)是在處理過程中,不會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,處理的有效性高;通常情況下,也不再需要加注其它物質(zhì)來協(xié)助處理,減少了原材料和藥劑的成本投入;在膜分離處理過程中,分離、濃縮過程是同時(shí)進(jìn)行的,這樣能使回噴的濃縮液量有所減少;膜分離處理方法運(yùn)用時(shí),還不會(huì)受到自然環(huán)境的變化影響,可以在多種氣候條件下進(jìn)行;能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制;處理后的水質(zhì)穩(wěn)定,水質(zhì)能符合標(biāo)準(zhǔn)。

由于膜分離處理方法的投入和成本費(fèi)用都不低,因此大多數(shù)的反映是,成本上難以維持。近些年來,由于其它傳統(tǒng)生化處理方法有不完成達(dá)標(biāo)的情況,又沒有其它更好的處理方法可以替代,在成本允許的范圍內(nèi),垃圾滲濾液處理工程中只是將膜分離處理法當(dāng)作深度處理的一種方法來使用,處理后的水,多用于城市綠化、車輛清洗、道路養(yǎng)護(hù)等方面。

四、結(jié)語(yǔ)

通過以上的探討,可以看出,垃圾滲濾的處理有多種方法可以解決,但每種方法又有各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。一味的追求單一的方法,不計(jì)成本的投入,不但會(huì)加大成本,事與愿違,還會(huì)增加因此帶來的其它環(huán)境污染。要做好垃圾滲濾液的處理,需要根據(jù)各地的自然條件、垃圾滲濾液的特點(diǎn),采取綜合的應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行處理,才能達(dá)成滲濾液處理的綜合效益。

參考文獻(xiàn):

[1]蔣寶軍.生活垃圾滲濾液吸附降解及催化氧化技術(shù)的研究[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011(3)

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關(guān)鍵詞:城市垃圾;滲濾液;處理技術(shù)

中圖分類號(hào):G202文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

在我國(guó),垃圾填埋法是目前廣泛使用的處理生活垃圾、工業(yè)垃圾的方法 。而且隨著城市填埋技術(shù)二次污染相關(guān)問題的深入研究,作為防治二次污染問題的滲濾液處理技術(shù)也引起了越來越多的人和相關(guān)部門的重視。今后,符合我國(guó)基本國(guó)情的、經(jīng)濟(jì)的、具有針對(duì)性的并切實(shí)可行的垃圾填埋工藝和滲濾液處理技術(shù)的研究,將是我國(guó)研究的重點(diǎn)課題。

1垃圾滲濾液的特點(diǎn)

垃圾填埋場(chǎng)中重力流動(dòng)的產(chǎn)物液體即是垃圾填埋場(chǎng)滲濾液,滲濾液主要包括外來水(如地下水滲入、地表水、大氣降水)和垃圾分解產(chǎn)生的源水。能夠影響垃圾場(chǎng)滲濾液性質(zhì)的主要原因包括:填埋場(chǎng)條件、填埋地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件、填埋地點(diǎn)的氣候條件、垃圾的主要成分、垃圾填埋的條件等。在以上多種因素的影響下,形成的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的以下特點(diǎn):

1.1滲濾液水質(zhì)復(fù)雜

影響垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)的主要因素是垃圾的組成成分。滲濾液是高濃度的有機(jī)廢水,且不同地方垃圾的組成不同,滲濾液的水質(zhì)也可能相差很大。據(jù)我國(guó)相關(guān)部門測(cè)定,國(guó)內(nèi)幾大城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)的調(diào)查顯示,滲濾液中含有94種有機(jī)化合物,其中5種可誘導(dǎo)致癌,1種可致癌,20余種進(jìn)入美國(guó)和我國(guó)EPA環(huán)境優(yōu)先控制的污染物黑名單。其次,填埋的時(shí)間也會(huì)影響垃圾滲濾液的水質(zhì)。一般情況下,垃圾填埋時(shí)間越長(zhǎng),滲濾液水質(zhì)的可生化性就越差。同時(shí)隨著垃圾填埋時(shí)間的增長(zhǎng),滲濾液中金屬離子的含量降低,氨氮含量、PH值增加。除以上原因影響滲濾液水質(zhì)外,填埋場(chǎng)的降水量、土質(zhì)等也是其影響原因。由此可見滲濾液水質(zhì)的變化規(guī)律是極其復(fù)雜的。

1.2滲濾液金屬含量高

在垃圾的降解過程中產(chǎn)生的二氧化碳溶入垃圾滲濾液中,極易造成滲濾液水質(zhì)呈微酸性,即加劇了垃圾中金屬、金屬氧化物和不溶于水的碳酸鹽發(fā)生溶解,最終造成滲濾液中金屬含量升高。垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中主要金屬離子包括:鈣離子、鋁離子、鋅離子和鐵離子等。

1.3滲濾液中氨氮含量高

垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中垃圾的組成成分和垃圾的填埋方式的不同,造成滲濾液中氨氮質(zhì)量濃度從數(shù)千毫克每升到幾千毫克每升的變化。并且,隨著垃圾的填埋時(shí)間的增長(zhǎng),垃圾中的有機(jī)氮不斷轉(zhuǎn)換為無機(jī)氮,使得氨氮的含量不斷的升高。

2垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理建議

2.1運(yùn)用合并處理法

合并處理法是指垃圾滲濾液和一定規(guī)模的城市污水廠的污水合并處理,合并處理法是一種最為簡(jiǎn)便的處理方法。合并處理法的優(yōu)點(diǎn)是:其一,節(jié)省大量單獨(dú)建立垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的費(fèi)用,降低滲濾液處理成本。其二,能夠利用污水處理廠污水對(duì)垃圾滲濾液達(dá)到稀釋、緩沖的作用,實(shí)現(xiàn)城市污水和垃圾滲濾液同時(shí)處理的目的。合并處理法也有其缺點(diǎn),包括:第一,因城市污水廠與垃圾填埋場(chǎng)間距離的問題,造成滲濾液的輸送成為巨大的經(jīng)濟(jì)問題。第二,滲濾液水質(zhì)復(fù)雜、組成多變?nèi)菀讓?duì)城市污水處理廠造成沖擊負(fù)荷,甚至影響到城市污水廠的正常運(yùn)行。綜合合并處理法的優(yōu)缺點(diǎn),想在利用合并處理方法時(shí)得到效益最大化,那么必須考察其工藝的可行性。

2.2場(chǎng)內(nèi)循環(huán)噴灑處理法

場(chǎng)內(nèi)循環(huán)噴灑處理法是一種比較簡(jiǎn)單有效的處理方法。場(chǎng)內(nèi)循環(huán)噴灑處理法優(yōu)點(diǎn)包括:第一,通過回噴將垃圾的含水率由20%-25%提高到60%-70%,明顯增加垃圾的濕度,提高垃圾中微生物的活性,使甲烷產(chǎn)生增加,以達(dá)到加速有機(jī)物的分解和污染物溶出的目的。第二,循環(huán)噴灑處理可降低滲濾液的濃度。第三,噴灑過程的揮發(fā)作用可減少垃圾滲濾液的產(chǎn)生,對(duì)水質(zhì)及組成起到穩(wěn)定作用,便于廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行及節(jié)省費(fèi)用。第四,加速垃圾中有機(jī)物的分解,使垃圾場(chǎng)的穩(wěn)定化進(jìn)程由原需的15-20a縮短到2-3a。循環(huán)噴灑法存在的問題:(1)不能夠完全消除滲濾液。(2)循環(huán)噴灑后的滲濾液仍需處理才可排放。

2.3滲濾液的預(yù)處理法

滲濾液中的SS污染物、色度、氨氮和金屬離子通過設(shè)定在垃圾填埋場(chǎng)的預(yù)處理設(shè)備進(jìn)行首處理,則可以得到有效的減少。又或者首先通過厭氧處理,使其生化性得到改善,降低處理負(fù)荷。滲濾液的預(yù)處理可為垃圾滲濾液的再次處理創(chuàng)造良好的運(yùn)行條件。

滲濾液有著不同的處理方法,就方法的選則來說,應(yīng)符合我國(guó)基本經(jīng)濟(jì)國(guó)情且達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。另外,為了更好的研究垃圾滲濾液的處理技術(shù)應(yīng)全面考察垃圾填埋場(chǎng)周邊的有關(guān)因素及相應(yīng)的處理技術(shù)的支持,使得垃圾滲濾液得到有效可行的處理。

參考文獻(xiàn)

[1]常有鋒,唐杰.人工濕地在城市垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用.《西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》.2013年3期

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關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液;處理;技術(shù)

中圖分類號(hào):R124.3

隨著我國(guó)城市的迅速發(fā)展, 城市垃圾產(chǎn)量不斷增加。目前城市垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中衛(wèi)生填埋由于處理量大、成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。但填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液危害極大, 它主要來源于降水和垃圾內(nèi)部的內(nèi)含水。若處理不當(dāng),會(huì)嚴(yán)重危害周邊環(huán)境和污染地下水。因而滲濾液的收集和處理已成為急待解決的問題,成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。

1 濾液的產(chǎn)生

滲濾液是指城市垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機(jī)物的分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過淋溶作用形成的污水。滲濾液主要來源[1]:(1)垃圾自身的水分;(2)垃圾中有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧、好氧分解產(chǎn)生的水分,產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH、溫度和菌種等因素有關(guān);(3)填埋場(chǎng)內(nèi)的自然降雨與徑流。其中降水是滲濾液的主要來源,這些水分滲過成分復(fù)雜的垃圾時(shí),使垃圾發(fā)生分解、溶出、發(fā)酵等反應(yīng),從而使?jié)B濾液中含有大量的有機(jī)污染物、氮、磷和種類繁多的重金屬類物質(zhì)。

2 滲濾液的特點(diǎn)

滲濾液的水質(zhì)隨垃圾的組分、當(dāng)?shù)貧夂颉⑺牡刭|(zhì)、填埋時(shí)間和填埋方式等因素的影響而有顯著的不同。其顯著特征[2]:

2.1 有機(jī)物濃度高

滲濾液中的BOD5 和COD 濃度最高可達(dá)幾萬(wàn)mg/L,主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生,pH 值一般在6.0 左右( 顯弱酸性),BOD5 與COD 比值在0.5- 0.6。

2.2 水質(zhì)變化大

滲濾液的水質(zhì)取決于填埋場(chǎng)的構(gòu)造方式和垃圾種類、質(zhì)量、數(shù)量以及填埋年數(shù)的長(zhǎng)短,其中構(gòu)造方式是最主要的。

2.3 氨氮含量高

城市垃圾滲濾液中氨氮濃度很高,且氨氮濃度在一定時(shí)期隨時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)有所升高,主要是因?yàn)橛袡C(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮造成的。在中晚期填埋場(chǎng)中,氨氮濃度高是垃圾滲濾液的重要特征之一,也是導(dǎo)致處理難度增大的一個(gè)重要原因。由于目前多采用厭氧填埋技術(shù),導(dǎo)致滲濾液中的氨氮濃度在填埋場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后不斷上升,達(dá)到高峰值后延續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間直至最后封場(chǎng),甚至當(dāng)填埋場(chǎng)穩(wěn)定后仍可達(dá)到相當(dāng)高的濃度。

2.4 微生物營(yíng)養(yǎng)兒素比例失調(diào)

對(duì)于生物處理,垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的, 一般垃圾滲濾液中的BOD/TP 都大于300。此值與微生物生長(zhǎng)所需要的碳磷比(100:1)相差甚遠(yuǎn)。在不同場(chǎng)齡的垃圾滲濾液中,碳氮比有很大的差異,也會(huì)出現(xiàn)比例失調(diào)現(xiàn)象。

3 圾滲濾液的處理方式

3.1 合并處理

合并處理就是將城市垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠與城市污水合并進(jìn)行處理的方式。城市污水量較大,可對(duì)滲濾液起到稀釋作用,但需控制好比例,以避免對(duì)城市污水處理廠造成沖擊負(fù)荷。

3.2 土地處理

土地處理是利用土壤的自凈作用進(jìn)行處理的方法。目前應(yīng)用于垃圾滲濾液土地處理的方法主要有人工濕地和回灌處理兩種。用人工濕地處理垃圾滲濾液具有費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn),但處理效果隨季節(jié)變化較大,處理有機(jī)物的濃度也較低。它適應(yīng)植物生長(zhǎng)期長(zhǎng)、生長(zhǎng)旺盛的南方地區(qū),不適應(yīng)北方寒冷地區(qū)?;毓嗵幚頋B濾液易造成土壤堵塞,氨氮累積,回灌處理后的滲濾液仍有較高的濃度,還需要做進(jìn)一步處理,因此回灌處理很少單獨(dú)作為滲濾液的處理工藝。

3.3 就地處理合并處理與土地處理比較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單,但受各種客觀因素的限制,大部分城市只能在填埋場(chǎng)建立獨(dú)立的滲濾液處理系統(tǒng)進(jìn)行就地處理。

4 垃圾滲濾液的處理技術(shù)

4.1 生物處理法

生物處理包括好氧處理、厭氧處理及兩者的結(jié)合。當(dāng)垃圾滲濾液的BOD5/COD>0.3 時(shí),滲濾液的可生化性較好,可以采用生物處理法,包括好氧處理、厭氧處理及好氧一厭氧結(jié)合的方法。

4.2 物化處理法

對(duì)于老齡滲濾液,必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)。常見的物理化學(xué)方法包括光催化氧化、Fenton 法、吸附法、化學(xué)沉淀法、膜過濾等。由于物化法處理費(fèi)用較高,一般用于滲濾液預(yù)處理或深度處理。

4.3 化學(xué)法

和生化法相比,化學(xué)法不受水質(zhì)水量變化的影響,出水水質(zhì)穩(wěn)定,尤其是對(duì)BOD5/COD 值比較低(0.02~0.20),難以生物處理的滲濾液的處理效果較好。但成木較高,所以通常只作為預(yù)處理或后續(xù)處理。

4.4 回灌法

回灌處理法是20 世紀(jì)70 年代由美國(guó)的Pohland 最先提出的,我國(guó)同濟(jì)大學(xué)在20 世紀(jì)90 年代也開始對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行了研究。滲濾液回灌實(shí)質(zhì)是把填埋場(chǎng)作為一個(gè)以垃圾為填料的巨大生物濾床,將滲濾液收集后,再返回到填埋場(chǎng)中,通過自然蒸發(fā)減少濾液量,并經(jīng)過垃圾層和埋土層生物、物理、化學(xué)等作用達(dá)到處理滲濾液的目的?;毓嗵幚矸绞街饕刑盥衿趩枬B濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填埋場(chǎng)表面、地表下回灌和內(nèi)層回灌。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)在選擇垃圾滲濾液的處理工藝時(shí),由于滲濾液水質(zhì)復(fù)雜性,就需要測(cè)定滲濾液的成分,因地制宜,選擇最為適合的處理方式。在有條件的情況下,通過一些模擬試驗(yàn)來取得可靠?jī)?yōu)化的工藝參數(shù),并進(jìn)行處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),對(duì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用。

(2)城市垃圾滲濾液中氨氮濃度較高,不利于生物處理,因此要開發(fā)高效的脫氮技術(shù),其中生物脫氮技術(shù)可作深入研究。

(3)根據(jù)我國(guó)國(guó)情,宜發(fā)展投資省、效果好的滲濾液處理技術(shù),處理工藝的研究和應(yīng)用以多種方法的結(jié)合為方向,在開發(fā)組合工藝時(shí)要研究易于管理運(yùn)行又同時(shí)達(dá)到處理要求的新型組合工藝。

(4)目前,城市垃圾滲濾液處理研究仍處于起步階段,對(duì)處理工藝,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的城市垃圾填埋場(chǎng),滲濾液處理的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)等都還有待于進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)

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[3] 趙宗升,劉鴻亮,李炳偉,等。垃圾填埋場(chǎng)滲濾液污染的控制技術(shù)

[J]。中國(guó)給水排水,2000, 16(6): 20- 23.

篇4

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液 物理 化學(xué)法 生物法

0 概述

城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場(chǎng)重力流動(dòng)的產(chǎn)物,主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水。由于液體在流動(dòng)過程中有許多因素可能影響到滲濾液的性質(zhì),包括物理因素、化學(xué)因素以及生物因素等,所以滲濾液的性質(zhì)在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變動(dòng)。一般來說,其pH值在4~9之間,COD在2000~62000mg/L的范圍內(nèi),BOD5從60~45000mg/L,重金屬濃度和市政污水中重金屬的濃度基本一致。城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,若不加處理而直接排入環(huán)境,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。以保護(hù)環(huán)境為目的,對(duì)滲濾液進(jìn)行處理是必不可少的。

1 滲濾液處理工藝的現(xiàn)狀

垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法,在COD為2000~4000mg/L時(shí),物化方法的COD去除率可達(dá)50%~87%。和生物處理相比,物化處理不受水質(zhì)水量變動(dòng)的影響,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定,尤其是對(duì)BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理,因此目前垃圾滲濾液主要是采用生物法。

生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。

2 滲濾液處理介紹

垃圾滲濾液具有不同于一般城市污水的特點(diǎn):BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、水質(zhì)水量變化大、氨氮的含量較高,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)等。在滲濾液的處理方法中,將滲濾液與城市污水合并處理是最簡(jiǎn)便的方法。但是填埋場(chǎng)通常遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),因此其滲濾液與城市污水合并處理有一定的具體困難,往往不得不自己?jiǎn)为?dú)處理。常用的處理方法如下。

2.1 好氧處理

用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經(jīng)驗(yàn),好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質(zhì)如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時(shí)曝氣法用得最多,還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉(zhuǎn)盤(主要用以去除氮)。下面將分別予以介紹。

2.1.1 活性污泥法

2.1.1.1 傳統(tǒng)活性污泥法

滲濾液可用生物法、化學(xué)絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨(dú)或聯(lián)合處理,其中活性污泥法因其費(fèi)用低、效率高而得到最廣泛的應(yīng)用。美國(guó)和德國(guó)的幾個(gè)活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥有機(jī)負(fù)荷,活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例如美國(guó)賓州Fall Township污水處理廠,其垃圾滲濾液進(jìn)水的CODCr為6000~21000mg/L,BOD5為3000~13000mg/L,氨氮為200~2000mg/L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為6000~12000mg/L,是一般污泥濃度的3~6倍。在體積有機(jī)負(fù)荷為1.87kgBOD5/(m3·d)時(shí),F(xiàn)/M為0.15~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5 的去除率為97%;在體積有機(jī)負(fù)荷為0.3kgBOD5/(m3·d)時(shí),F(xiàn)/M為0.03~0.05kg BOD5/(kgMLSS·d),BOD5的去除率為92%。該廠的數(shù)據(jù)說明,只要適當(dāng)提高活性污泥法濃度,使F/M在0.03~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之間(不宜再高),采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。

許多學(xué)者也發(fā)現(xiàn)活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5,80%以上的有機(jī)碳能被活性污泥去除,即使進(jìn)水中有機(jī)碳高達(dá)1000mg/L,污泥生物相也能很快適應(yīng)并起降解作用。在低負(fù)荷下運(yùn)行的活性污泥系統(tǒng),能去除滲濾液中80%~90%的COD,出水BOD5<20mg/L。對(duì)于COD 4000~13000mg/L、BOD51600~11000mg/L、NH3-N 87~590mg/L的滲濾液,混合式好氧活性污泥法對(duì)COD的去除率可穩(wěn)定在90%以上。眾多實(shí)際運(yùn)行的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)表明,活性污泥法比化學(xué)氧化法等其它方法的處理效果更佳。

2.1.1.2 低氧好氧活性污泥法

低氧好氧活性污泥法及SBR法等改進(jìn)型活性污泥流程,因其具有能維持較高運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷,耗時(shí)短等特點(diǎn),比常規(guī)活性污泥法更有效。同濟(jì)大學(xué)徐迪民等用低氧好氧活性污泥法處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液,試驗(yàn)證明:在控制運(yùn)行條件下,垃圾填埋場(chǎng)滲濾液通過低氧好氧活性污泥法處理,效果卓越。最終出水的平均CODCr、BOD5、SS分別從原來的6466 mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相應(yīng)降低到CODCr<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均為13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均為27.8mg/L)。總?cè)コ史謩e為CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。

處理后的出水若進(jìn)一步用堿式氯化鋁進(jìn)行化學(xué)混凝處理,可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。

兩段法處理滲濾液的氮、磷也均較一般生物法為佳。磷的平均去除率為90.5%;氮的平均去除率為67.5%。此外該法運(yùn)行彌補(bǔ)厭氧好氧兩段生物處理法第一段形成NH3-N較多,導(dǎo)致第二段難以進(jìn)行和兩次好氧處理歷時(shí)太長(zhǎng)的不足。

2.1.1.3 物化活性污泥復(fù)合處理系統(tǒng)

由于滲濾水中難以降解的高分子化合物所占的比例高,存在的重金屬產(chǎn)生的抑制作用,所以常用生物法和物理化學(xué)法相結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)來處理垃圾滲濾液。對(duì)于BOD51500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3計(jì))800mg/L、總鐵600mg/L、有機(jī)氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L的滲濾液,有學(xué)者采用該方法進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)效果很好,其BOD5 、COD、NH3-N、Fe的去除率分別達(dá)99%、95%、90%、99.2%。該系統(tǒng)中的進(jìn)水通過調(diào)節(jié)池后,可以避免毒性物質(zhì)出現(xiàn)瞬時(shí)的高濃度而對(duì)活性污泥生物產(chǎn)生抑制作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金屬和部分有機(jī)質(zhì);氣提池(進(jìn)行曝氣,溫度低時(shí)加入NaOH)能去除進(jìn)水NH3-N的50%,從而使NH3的濃度處于抑制水平之下;由于廢水中磷被加入的石灰所沉淀,且 pH值過高,因而需添加磷和酸性物質(zhì);活性污泥系統(tǒng)可以串聯(lián)或并聯(lián)使用,運(yùn)行時(shí)可通過調(diào)節(jié)回流污泥比來選用常規(guī)法或延時(shí)曝氣法處理,具有較大的操作靈活性。

2.1.2 曝氣穩(wěn)定塘

與活性污泥法相比,曝氣穩(wěn)定塘體積大,有機(jī)負(fù)荷低,盡管降解進(jìn)度較慢,但由于其工程簡(jiǎn)單,在土地不貴的地區(qū),是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。美國(guó)、加拿大、英國(guó)、澳大利亞和德國(guó)的小試、中試及生產(chǎn)規(guī)模的研究都表明,采用曝氣穩(wěn)定塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。

例如英國(guó)在Bryn Posteg Landfill投資60000英鎊建立一座1000m3的曝氣氧化塘,設(shè)2臺(tái)表面曝氣裝置,最小水力停留時(shí)間為10d,氧化塘出水經(jīng)沉淀后流經(jīng)3km長(zhǎng)的管道入城市下水道。此系統(tǒng)1983年開始運(yùn)行,滲濾液最大CODCr為24000mg/L,最大BOD5為10000mg/L,F(xiàn)/M=0.05~0.3kgCOD/(kgMLSS·d),水量變化范圍0~150m3/d,出水BOD5平均為 24mg/L,但偶然有超過50mg/L的時(shí)候,COD去除率達(dá)97%,但在運(yùn)行過程中需投加P,考慮到日常運(yùn)行費(fèi)用,投資償還及其利息,與滲濾液直接排至市政管網(wǎng)相比,每年可節(jié)約750英鎊。

英國(guó)水研究中心(Water Research Center)對(duì)東南部New Park Landfill的CODCr> 15000mg/L的滲濾液也做了曝氣穩(wěn)定塘的中試,當(dāng)負(fù)荷為0.28~0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者說為0.04~0.64kgCOD/(kgMLSS·d),泥齡為10d時(shí),COD和BOD5去除率分別為98%和91%以上。在運(yùn)行過程中也需要投加磷酸。

2.1.3 生物膜法

與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn),而且生物膜上能生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物,如硝化菌之類。加拿大British Columbia大學(xué)的C.Peddie和J.Atwater用直徑0.9m的生物轉(zhuǎn)盤處理CODCr<1 000mg/L,NH3-N<50m g/L的弱性滲濾液,其出水BOD5<25mg/L,當(dāng)溫度回升,微生物的硝化能力隨即恢復(fù)。但是應(yīng)當(dāng)指出,這種滲濾液的性質(zhì)與城市污水相近,對(duì)于較強(qiáng)的滲濾液此方法是否適用還待研究。

2.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理的有目的運(yùn)用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實(shí)踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時(shí)間長(zhǎng),有機(jī)負(fù)荷低等特點(diǎn),使它在理論和實(shí)踐上有了很大進(jìn)步,在處理高濃度(BOD5 ≥2000mg/L)有機(jī)廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優(yōu)點(diǎn),最主要的是能耗少,操作簡(jiǎn)單,因此投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉,而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少,所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也少,如其BOD5/P只需為4000∶1,雖然滲濾液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能滿足微生物對(duì)P的要求。用普通的厭氧硝化,35℃ 、負(fù)荷為1kgCOD/(m3·d),停留時(shí)間10d,滲濾液中COD去除率可達(dá)90%。

近年來,開發(fā)的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧硝化等。

2.2.1 厭氧生物濾池

厭氧濾池適于處理溶解性有機(jī)物,加拿大Halifax Highway101填埋場(chǎng)滲濾液平均COD為12850mg/L、BOD5/COD為0.7,pH為5.6。將此滲濾液先經(jīng)石灰水調(diào)節(jié)至pH=7.8,沉淀1h后進(jìn)厭氧濾池(此工序還起到去除Zn等重金屬的作用),當(dāng)負(fù)荷為4kgCOD/(m3·d)時(shí),COD去除率可達(dá)92%以上;當(dāng)負(fù)荷再增加時(shí),其去除率急劇下降。

加拿大Toronto大學(xué)的J.G.Henry等也在室溫條件下成功地用厭氧濾池分別處理年齡為1.5 年和8年的填埋場(chǎng)滲濾液,它們的COD各為14000mg/L和4000mg/L,BOD5/COD各為0.7和0.5,當(dāng)負(fù)荷為1.26~1.45kgCOD/(m3·d),水力停留時(shí)間為24~96h時(shí),COD去除率均可達(dá)90%以上。當(dāng)負(fù)荷再增加,其去除率也急劇下降。由此可見,雖然厭氧濾池處理高濃度有機(jī)污水時(shí)負(fù)荷可達(dá)5~20kgCOD/(m3·d),但對(duì)于滲濾液其負(fù)荷必須保持較低水平才能得到理想的處理效果。

2.2.2 上向流式厭氧污泥床

英國(guó)的水研究中心報(bào)道用上向流式厭氧污泥床(UASB)處理COD>10000mg/L的滲濾液,當(dāng)負(fù)荷為3.6~19.7kgCOD/(m3·d),平均泥齡為1.0~4.3d,溫度為30℃時(shí)COD和BOD5的去除率各為82%和85%,它們的負(fù)荷比厭氧濾池要大得多。

在厭氧分解時(shí),有機(jī)氮轉(zhuǎn)為氨氮,且存在NH4+NH3+H+反應(yīng)。若pH>7時(shí),平衡中的NH3占優(yōu)勢(shì),可用吹脫法去除。但厭氧分解時(shí)pH近似等于7,因此出水中可能含有較多的NH4+,將會(huì)消耗接納水體的溶解氧。

2.3 厭氧與好氧的結(jié)合方式

雖然實(shí)踐已經(jīng)證明厭氧生物法對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理的有效性,但單獨(dú)采用厭氧法處理滲濾液也很少見。對(duì)高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理,處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達(dá)86.8%和97.2%。

2.3.1 厭氧好氧生物氧化工藝(厭氧硝化和生物氧化塘)

西南師大生物系對(duì)pH為8.0~8.6,COD為16124mg/L,BOD5為214~406mg/L、NH3- N為475mg/L的滲濾液采用厭氧好氧生物化學(xué)法處理,取得出水pH為7.1~7.9,COD為170.33~314.8mg/L,BOD5為91.4mg/L、NH3-N為29.1mg/L的良好效果。

2.3.2 厭氧氧化溝兼性塘工藝

下面結(jié)合廣州市李坑垃圾填埋場(chǎng)作以下說明及分析。李坑垃圾填埋場(chǎng)污水處理廠按流量300m3/d設(shè)計(jì),進(jìn)水BOD5為2500mg/L、CODCr為4000mg/L、NH3-N 為1000mg/L、SS為600mg/L、色度為1000倍;出水BOD5為30mg/L、CODCr為80mg/L 、NH3-N為10mg/L、SS為70mg/L、色度為40倍。選用工藝流程為:厭氧氧化溝兼性塘絮凝沉淀。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較好,兼性塘出水達(dá)標(biāo)時(shí),即可直接將兼性塘水向外排放;而當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較差,兼性塘出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則啟用混凝沉淀系統(tǒng),再排放沉淀池上清液。

從目前該套工藝的運(yùn)行情況來看,當(dāng)進(jìn)水的COD較高時(shí),出水水質(zhì)良好;一旦COD 降低,特別是冬季低溫少雨,COD降低到不利于生化處理時(shí),出水各水質(zhì)成分均偏高難以達(dá)標(biāo),出水呈棕褐色,盡管啟用絮凝沉淀系統(tǒng),效果仍不理想。由此可見,對(duì)于滲濾液的色度和NH3-N的有效去除,對(duì)生化處理將產(chǎn)生有利影響。

2.3.3 厭氧氣浮好氧工藝

大田山垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液處理采用的是此工藝。根據(jù)廣州市環(huán)境衛(wèi)生研究所對(duì)類似垃圾填埋場(chǎng)滲濾液檢測(cè)資料及模擬試驗(yàn),結(jié)合本場(chǎng)實(shí)際情況定出滲濾液污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)。進(jìn)水水質(zhì)CODCr為8000mg/L、BOD5為5000mg/L、SS為700mg/L、pH值為7.5 ;出水水質(zhì)CODCr為100mg/L、BOD5為60mg/L、SS為500mg/L、pH值為6.5~7.5。針對(duì)該場(chǎng)遠(yuǎn)離市區(qū)的特點(diǎn),為便于管理和節(jié)省能耗,經(jīng)比較后選用厭氧和好氧聯(lián)合處理工藝。厭氧段為上向流式厭氧污泥床反應(yīng)器,好氧段為生物接觸氧化法,加化學(xué)混凝沉淀和生物氧化塘,凈化處理達(dá)標(biāo)后排放。剩余污泥經(jīng)濃縮后送回填埋場(chǎng)處理。

考慮到滲濾液水質(zhì)變幅較大的特點(diǎn),在厭氧段后加入氣浮工藝,提高處理能力以應(yīng)付進(jìn)水水質(zhì)偏高的情況。目前深圳下坪垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)采用厭氧氣浮好氧工藝處理滲濾液。

2.3.4 UASB氧化溝穩(wěn)定塘

福州市于1995年建成全國(guó)最大的現(xiàn)代化的城市垃圾綜合處理場(chǎng)--福州市紅廟嶺垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。處理垃圾滲濾液水量為1000m3/d;垃圾滲濾液水質(zhì)(入口)為CODCr為 8000mg/L、BOD5為5500mg/L;處理水質(zhì)要求(出口)為CODCr去除率95%、 BOD5去除率97%。

設(shè)計(jì)采用上向流式厭氧污泥床奧貝爾氧化溝穩(wěn)定塘工藝流程。垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液集中到貯存庫(kù),依靠庫(kù)址的較高地形,自流到集水池、格柵,經(jīng)巴式計(jì)量槽計(jì)量后,靠勢(shì)能流至配水池,再依靠靜水頭壓至上向流式厭氧污泥床。經(jīng)厭氧處理后的污水流至一沉池進(jìn)行固液分離,上清液自流到奧貝爾氧化溝,沉淀污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐車送到垃圾填埋場(chǎng)或堆肥利用。

污水在奧貝爾氧化溝進(jìn)行好氧生化處理,奧貝爾氧化溝采用三溝式A/O工藝,具有先進(jìn)的污水脫氮處理效果。該工藝突出的優(yōu)點(diǎn)是在第一溝中既能對(duì)氨氮進(jìn)行硝化,又能以BOD為碳源對(duì)硝酸鹽進(jìn)行反硝化,總氮去除率可達(dá)80%,由于利用了污水中BOD作碳源,導(dǎo)致污水中的 BOD5被去除,減少了污水中的需氧量。為了提高氧化溝脫氮效果,把第三溝的出水用潛水泵再抽至第一溝進(jìn)行內(nèi)回流,在第一溝中進(jìn)行反硝化。

經(jīng)氧化溝處理的污水流入二沉池進(jìn)行固液分離,澄清水自流至穩(wěn)定塘進(jìn)行生物處理。二沉池的剩余污泥靠重力排至濃縮池。濃縮池中的上清液回流至氧化溝處理,其濃縮后的污泥用潛水泵抽至罐車輸送到垃圾填埋場(chǎng)填埋,或進(jìn)行堆肥處理。

2.4 土地處理

土地處理法亦即土壤灌溉法,是人類最早采用的污水處理法,但是土地處理系統(tǒng)的應(yīng)用多見于城市污水處理。對(duì)于滲濾液的處理方法,將滲濾液收集起來,通過噴灌使之回流到填埋場(chǎng)。循環(huán)填埋場(chǎng)的滲濾液由于增加垃圾濕度,從而提高了生物活性,加速甲烷生產(chǎn)和廢物分解。其次由于噴灌中的蒸發(fā)作用,使?jié)B濾液體積減小,有利于廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),且可節(jié)約能源費(fèi)用。北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場(chǎng),有一部分采用滲濾液再循環(huán),20個(gè)月后再循環(huán)區(qū)滲濾液的COD值降低較多,金屬濃度有較大幅度下降,而NH3 -N、Cl-濃度變化較小。說明金屬濃度的下降不僅是由于稀釋作用引起的,也可能是垃圾中無機(jī)成分對(duì)其吸附造成的。

由于再循環(huán)滲濾液具有諸多優(yōu)點(diǎn),所以設(shè)計(jì)填埋場(chǎng)時(shí)頂部不要全部封閉,而應(yīng)設(shè)立規(guī)則性排列的溝道以免對(duì)周圍水源的污染。低濃度滲濾液不能直接排放,因NH3-N、Cl-濃度仍較高,溫度較低季節(jié),蒸發(fā)少,生物活性弱,再循環(huán)滲濾液的效果有待進(jìn)一步研究。

2.5 硝化和反硝化

"老"的填埋場(chǎng)往往處于甲烷發(fā)酵階段,其滲濾液中氨氮含量較高,通常為100~1000mg /L。去除氨氮主要有兩種方法:一是硝化和反硝化;另一種是提高pH值至9以上,再用空氣吹脫。Robinson和Maris將年齡為20年的填埋場(chǎng)滲濾液在溫度為10℃,泥齡為60d的條件下曝氣(實(shí)際上此與氧化塘運(yùn)行條件相仿),可完全硝化。其它用生物轉(zhuǎn)盤等好氧方法也都取得了成功,因此普遍認(rèn)為滲濾液的硝化是不成問題的。

2.6 英Rochem's反滲透處理廠

在英國(guó)垃圾滲濾液處理廠使用Rochem's專利圓盤管反滲透系統(tǒng)對(duì)初級(jí)滲濾液進(jìn)行處理。這種處理技術(shù)是由南亨伯賽德郡溫特頓填埋場(chǎng)所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的Rochem's離析膜系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)的心臟是Rochem's專利圓盤管。這個(gè)圓柱體的組成包括板片、八角型鋼和一個(gè)圓管內(nèi)的耐磨膜墊層,它能處理那些快速堵塞普通的反滲透膜系統(tǒng)的滲濾液。在膜的壓力下滲濾液進(jìn)入Rochem's處理系統(tǒng)進(jìn)行曝氣和pH校正。當(dāng)含有污染物的滲濾液流經(jīng)圓柱體內(nèi)膜表面時(shí),滲濾液中的污染物質(zhì)由于反滲透作用而分離出來并經(jīng)膜排出。整個(gè)系統(tǒng)清理的操作是自動(dòng)化的,當(dāng)需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí),控制指示器就會(huì)顯示出信息來,同時(shí)自動(dòng)清洗系統(tǒng)就會(huì)用已經(jīng)程式化的化學(xué)制劑對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部清洗,使其恢復(fù)到最初的功能。因?yàn)闈B濾液在封閉情況下,在膜的表面形成湍流,減少氧化,產(chǎn)生惡臭,所以到一定時(shí)間要進(jìn)行內(nèi)部清洗,但這種清洗的間隔時(shí)間較長(zhǎng),Rochem's 離析膜系統(tǒng)能夠去除重金屬、固體懸浮物、氨氮和有害的難降解的有機(jī)物,處理后的水滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在德國(guó)的Ihlenbery填埋場(chǎng)安裝投入使用的Rochem's處理系統(tǒng),其處理能力的污水量為50m3/h,水的回收率為90%。

3 處理工藝的分析比較

與好氧方法相比,厭氧生物處理具有以下優(yōu)點(diǎn)。

(1)好氧方法需消耗能量(空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)刷等),而厭氧處理卻可產(chǎn)生能量(產(chǎn)生甲烷氣) 。COD濃度越高,好氧方法耗能越多;厭氧方法產(chǎn)能越多,兩者的差異就越明顯。

(2)厭氧處理時(shí)有機(jī)物轉(zhuǎn)化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)遠(yuǎn)小于好氧處理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr),因此污泥處理和處置的費(fèi)用大為降低。

(3)厭氧處理時(shí)污泥的生長(zhǎng)量小,對(duì)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素的要求遠(yuǎn)低于好氧處理,因此適于處理磷含量比較低的垃圾滲濾液。

(4)根據(jù)報(bào)道,許多在好氧條件下難于處理的鹵素有機(jī)物在厭氧時(shí)可以被生物降解。

(5)厭氧處理的有機(jī)負(fù)荷高,占地面積比較小。

但是,厭氧處理出水中的COD濃度和氨氮濃度仍比較高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要進(jìn)行后續(xù)的好氧處理。另外,世界上大多數(shù)垃圾滲濾液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,產(chǎn)甲烷菌將會(huì)受到抑制甚至死亡,不利于厭氧處理,而好氧處理對(duì)pH的要求就沒有這么嚴(yán)格。再者,厭氧處理的最適溫度是35℃,低于這個(gè)溫度時(shí),處理效率迅速降低。比較而言,好氧處理對(duì)溫度要求不高,在冬季時(shí)即使不控制水溫,仍能達(dá)到較好的出水水質(zhì)。

鑒于以上原因,目前對(duì)COD濃度在50 000mg/L以上的高濃度垃圾滲濾液建議采用厭氧方法 (后接好氧處理)進(jìn)行處理,對(duì)COD濃度在5 000mg/L以下的垃圾滲濾液建議采用好氧生物處理法。對(duì)于COD在5 000~50 000mg/L之間的垃圾滲濾液,好氧或厭氧方法均可,選擇工藝時(shí)主要考慮其它因素。

4 結(jié)論和建議

通過對(duì)上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結(jié)論,并提出水質(zhì)、水量等方面的建議和意見:

(1)垃圾滲濾液具有成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化巨大,有機(jī)物和氨氮濃度高,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點(diǎn),因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時(shí),必須詳細(xì)測(cè)定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點(diǎn),以便采取相應(yīng)的對(duì)策。還應(yīng)通過小試和中試,取得可靠?jī)?yōu)化的工藝參數(shù),以獲得理想的處理效果。

(2)多種方法應(yīng)用于滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修筑生物塘,同時(shí)采用水生植物系統(tǒng)處理滲濾液,不僅投資省,而且運(yùn)行費(fèi)用低。土地處理也受到人們的重視,但在滲濾液的處理中選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),近年來結(jié)合采用厭氧好氧工藝生物處理滲濾液較多。但修建專用的滲濾液處理廠投資大,運(yùn)行管理費(fèi)用高,而且隨著填埋場(chǎng)的關(guān)閉,最終使水處理設(shè)施報(bào)廢,故應(yīng)慎重選用。

(3)我國(guó)目前真正能滿足衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的填埋場(chǎng)并不多,許多填埋場(chǎng)因?yàn)橥顿Y所限無法按設(shè)計(jì)要求建造能達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求的滲濾液收集系統(tǒng)。因此,宜發(fā)展投資省,效果好的滲濾液處理技術(shù)。垃圾填埋場(chǎng)滲濾液向填埋場(chǎng)回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使?jié)B濾液降解,具有投資省、效果好,無需專門處理設(shè)施投資等特點(diǎn)。而且滲濾液的回灌可使垃圾保持濕潤(rùn),加速填埋場(chǎng)的穩(wěn)定。回灌法目前采用較少,可作深入研究,以明確回灌法的使用條件,處理效率及回灌處理的工程設(shè)計(jì)參數(shù)。

篇5

1引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,人來需求的不斷提高,隨之而來的固體廢物產(chǎn)生量也不斷增加。目前,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)固體廢物每年平均以2%—4%的增長(zhǎng)率增加,同樣的,生活垃圾的產(chǎn)生量也在不斷增長(zhǎng)。目前,我國(guó)城市生活垃圾的年增長(zhǎng)率平均為10%。

近來,城市垃圾的處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中垃圾衛(wèi)生填埋法由于成本低、技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、處理迅速,是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的垃圾處置方式。填埋法處理城市生活垃圾會(huì)產(chǎn)生大量的污染物濃度高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、流量極不均勻且水質(zhì)變化大的滲濾液,這些滲濾液不加處理則會(huì)對(duì)周圍環(huán)境水體產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中非常迫切而棘手的問題。

2滲濾液的污染特性

2.1營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡

相對(duì)于生物處理,滲濾液C∶N∶P的比例不合適。

2.2滲濾液水質(zhì)的易變性

(1)滲濾液水質(zhì)隨水量變化而變化;

(2)滲濾液水質(zhì)在日、時(shí)尺度內(nèi)變化較大;

(3)滲濾液水質(zhì)隨填埋階段改變而改變。填埋初期,滲濾液呈黑色,可生化性較好,易于處理,而隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng),滲濾液逐漸呈褐色,可生化性變差,且C∶N∶P比例失調(diào)更加嚴(yán)重。

2.3金屬離子含量不高

滲濾液中含有多種金屬離子,其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時(shí)間等密切相關(guān)。不同類型填埋場(chǎng)滲濾液種所含的金屬含量并不相同,但大都不超過排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4微生物含量及病毒

填埋場(chǎng)作為“生物反應(yīng)器”,其出水中含有大量的微生物種群,其中微生物主要是桿菌、大腸桿菌、大腸鏈球菌等,并且隨填埋時(shí)間和滲濾液中的化學(xué)成分不同而發(fā)生較大變化。雖然很多市政垃圾填埋場(chǎng)中含有糞便,但在滲濾液中很少能發(fā)現(xiàn)腸道病菌。

2.5滲濾液的生物毒性

滲濾液的毒性與其所含的有機(jī)污染物含量有關(guān)。Assmuth對(duì)芬蘭的3個(gè)填埋場(chǎng)的研究標(biāo)明,滲濾液的致死性與滲濾液中所含的離子,特別是Cl-、NH3-N和輕金屬含量有一定的關(guān)聯(lián)性,同時(shí)發(fā)現(xiàn)其致死性還與反映硬度的指標(biāo)(Ca2+、Mg2+等)有關(guān)。在酸性條件下,滲濾液中的金屬和S對(duì)魚的毒害作用更強(qiáng),所含的懸浮物也將增加毒性,但溫度的升高對(duì)毒性影響不大。垃圾滲濾液對(duì)大麥的毒性作用與滲濾液中CODCr含量有直接的關(guān)系。

3當(dāng)前垃圾滲濾液處理工藝現(xiàn)狀及問題

當(dāng)前,垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化等多種;生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等;厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。垃圾滲濾液處理的投資、運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般城市污水和工業(yè)廢水,由于在垃圾體已經(jīng)經(jīng)歷了厭氧過程,其生化性相對(duì)較差,生物處理的停留時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致設(shè)施設(shè)備的投資較大,同時(shí)垃圾滲濾液處理量一般相對(duì)較小,導(dǎo)致折舊、維修費(fèi)較高。

各種處理垃圾滲濾液的工藝所存在的問題可歸納為如下方面:技術(shù)上可行的工藝在經(jīng)濟(jì)性上均較差,如膜處理,投資和運(yùn)行費(fèi)用均很高,且還有原液體積1/5—1/4的濃縮液需進(jìn)一步處理;活性炭吸附和化學(xué)氧化,運(yùn)行成本基本無法承受;經(jīng)濟(jì)性好的工藝在處理效果上無法達(dá)標(biāo),如生物處理,投資和運(yùn)行費(fèi)用均較低,但通常情況下處理出水無法達(dá)標(biāo)。

4垃圾滲濾液新工藝簡(jiǎn)介

4.1電化學(xué)處理法

電化學(xué)處理法作為一種“環(huán)境友好”技術(shù)已廣泛用于垃圾滲濾液的處理。利用金屬腐蝕原理,以Fe、C形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理。廢鐵屑是鐵和炭的合金,由純鐵和Fe3C及一些雜質(zhì)組成,當(dāng)鐵屑加入廢水中則形成成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)小的微電池,由于滲濾液內(nèi)存在著穩(wěn)定的膠體,當(dāng)這些膠體處于電場(chǎng)中將產(chǎn)生電泳作用而被富集,從而沉降出來。在開展這方面研究的過程中,許多學(xué)者已對(duì)電流密度、pH值、不同電解質(zhì)、氯離子濃度等因素對(duì)處理效果的影響進(jìn)行了探討,取得了較大的成果。

4.2Fenton試劑法

目前垃圾滲濾液的處理方法中生化法應(yīng)用最為廣泛,但由于其含有高度難降解有機(jī)物,不利于活性污泥法的運(yùn)行。Fenton氧化法可以解決這一問題,它可使帶有苯環(huán)、羥基、-COOH-S03-H、-NO2等取代基的有機(jī)化合物氧化分解,從而提高廢水的可生化性,降低廢水的毒性,改變其溶解性、混凝沉淀性,有利于后續(xù)的生化或混凝處理。

4.3高壓脈沖放電技術(shù)

高壓脈沖放電技術(shù)利用高功率脈沖電源對(duì)放電電極間的液體介質(zhì)進(jìn)行高電壓、大電流的脈沖放電,本質(zhì)是把較大的能量在空間和時(shí)間上進(jìn)行壓縮,使水介質(zhì)在極短的時(shí)間內(nèi)集聚極高的能量密度,形成等離子體通道,產(chǎn)生高溫、高壓、高密度活性粒子、強(qiáng)烈紫外光和超聲波,實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度有機(jī)污染物的活性粒子氧化、光化學(xué)氧化、空化降解和超臨界水氧化降解。該技術(shù)是一種降解能力高、無二次污染、適用范圍廣的有機(jī)污染物處理技術(shù)。

4.4蒸發(fā)處理

蒸發(fā)法主要在廢水尤其是放射性廢水的處理領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。它是利用外加能量蒸發(fā)廢水中的水份,使其體積大大縮小。國(guó)內(nèi)外關(guān)于滲濾液蒸發(fā)技術(shù)公開發(fā)表的文獻(xiàn)很少。與傳統(tǒng)處理工藝相比,滲濾液蒸發(fā)工藝對(duì)滲濾液的性質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),包括BOD、COD、懸浮固體,溶解固體及進(jìn)料溫度等的變化。一般來說,滲濾液蒸發(fā)系統(tǒng)只對(duì)pH值較敏感,目前開發(fā)的蒸發(fā)器主要有熱交換器式、浸沒燃燒式和噴淋式三類。

5結(jié)語(yǔ)

顯然,應(yīng)進(jìn)一步摸索各種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)性又較佳的滲濾液處理新穎工藝,且主要應(yīng)體現(xiàn)以下特點(diǎn):降低運(yùn)行費(fèi)用;滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求;適應(yīng)滲濾液水質(zhì)隨時(shí)間的變化;去除難于處理的污染物,如總?cè)芙庑詺堅(jiān)?減少因滲濾液回灌或填埋場(chǎng)生物反應(yīng)器運(yùn)行方式而引起氨氮濃度的積累。

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篇6

【關(guān)鍵詞】技術(shù),處理,垃圾,生物,氧化,有機(jī),

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),城市化進(jìn)程的加快,城市垃圾也隨之增多。近年來,我國(guó)興建了一批垃圾填埋場(chǎng),改變了長(zhǎng)期以來對(duì)垃圾的無控制處置的狀況。然而垃圾填埋后產(chǎn)生的垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,如不妥善處理,對(duì)周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。為此,垃圾滲濾液的處理問題又?jǐn)[在了人們的面前。合理、有效地處理垃圾滲濾液非常重要。

2.垃圾滲濾液的處理方法

對(duì)滲濾液的處理,不僅要考慮工藝方法對(duì)滲濾液的處理效果,而且要考慮工藝對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性。滲濾液的處理一般包括物理化學(xué)法和生物處理法。

2.1生物法

生物法分為好氧生物處理法、厭氧生物處理法、厭氧-好氧結(jié)合法、土地處理法等。BOD5/COD一般在0.4-0.75,采用生物處理可達(dá)到良好的去除效果。但隨著填埋時(shí)間的增長(zhǎng),垃圾層日趨穩(wěn)定,易降解的小分子有機(jī)物濃度不斷降低,難降解的大分子有機(jī)物逐步占有優(yōu)勢(shì),其BOD5/COD值甚至可低于0.1,可生化性變差,這表明生物法處理垃圾滲濾液的效率隨填埋年齡的增加越來越低。

2.1.1好氧處理法

好氧處理包括活性污泥法、生物膜法、氧化溝、生物塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。生物膜法和活性污泥法在污水處理中應(yīng)用廣泛,活性污泥法因其運(yùn)行費(fèi)用低,效率高而得到廣泛的應(yīng)用。美國(guó)和德國(guó)的幾個(gè)活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥有機(jī)負(fù)荷,可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。Kaenan報(bào)導(dǎo)用活性污泥法能去除滲濾液中99%的 BOD5。Pirbazari等人對(duì)眾多實(shí)際運(yùn)行的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),活性污泥法比其它好氧法處理效果更佳,但活行污泥法處理垃圾滲濾液的效果受溫度影響較大。

與活性污泥法相比,生物膜法具有對(duì)水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),而且生物膜上能生長(zhǎng)世代較長(zhǎng)的微生物,如硝化菌之類,能有較好的消化能力。C.Peddie等用直徑0.9m的生物轉(zhuǎn)盤處理COD小于1000mg/L、NH3-N小于50mg/L的滲濾液,其出水BOD5小于25mg/L、NH3-N小于0.1mg/L。與活性污泥相比,曝氣氧化塘體積大,有機(jī)負(fù)荷低,盡管降解速度慢,但由于其工藝簡(jiǎn)單,在土地允許的條件下,是最省錢的垃圾滲濾液好氧處理方法。美國(guó)、加拿大、英國(guó)、澳大利亞和德國(guó)的小式規(guī)模的研究表明,采用曝氣氧化塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。總的來說,好氧處理法可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可去除鐵、錳等金屬,是應(yīng)用廣泛的處理方法。

2.1.2厭氧生物處理

厭氧生物處理的應(yīng)用已有近百年的歷史。處理的方式主要有厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧硝化等。但直到近20年來,隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實(shí)踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時(shí)間長(zhǎng),有機(jī)負(fù)荷低等特點(diǎn),使它在理論和實(shí)踐上有了很大進(jìn)步,在處理高濃度有機(jī)廢水方面取得了良好效果。而且能耗少,操作簡(jiǎn)單,投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉,而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少,所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也少。

2.1.3厭氧-好氧結(jié)合法

厭氧法適用于處理污染物濃度較高的廢水,但出水水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),因而常將厭氧與好氧系統(tǒng)組合起來。實(shí)踐證明,對(duì)高濃度的垃圾滲濾液,厭氧與好氧結(jié)合法是經(jīng)濟(jì)高效的處理工藝。鄒蓮花等人報(bào)導(dǎo)了采用厭氧-吹脫-好氧-混凝沉淀流程處理深圳市玉龍坑生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液,當(dāng)滲濾液COD為25000mg/L、BOD5為15000mg/L、NH3-N為1000mg/L時(shí),出水各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)標(biāo)。

2.1.4 土地處理法

土地處理主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成分。利用土壤微生物(好氧性微生物和厭氧性微生物)作用使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氮發(fā)生轉(zhuǎn)化,通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的水量。對(duì)其去除機(jī)理,唐家富等作了土壤凈化試驗(yàn)研究。目前用于滲濾液處理的土地法主要是回灌法和人工濕地。回灌法是將不經(jīng)過任何處理的滲濾液用泵直接回噴到填埋層表面,借助填埋場(chǎng)覆土層的生物降解、物理化學(xué)作用等達(dá)到凈化水質(zhì)的目的,同時(shí)依靠土壤表面的蒸發(fā)和表層植被的蒸騰作用,削減滲濾液水量?;毓鄿p輕了污染物的溶出負(fù)荷,加快了污染物的溶出過程,減輕了對(duì)環(huán)境潛在的污染。同時(shí)滲濾液回灌使?jié)B濾液水質(zhì)得到均化,減輕了滲濾液處理設(shè)施的沖擊負(fù)荷,有利于提高處理效果。因此滲濾液回灌是一種值得推廣的填埋場(chǎng)管理方法。盧成洪等對(duì)回灌法處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的依據(jù)、工藝流程、技術(shù)參數(shù)均作了闡述。唐山市垃圾填埋場(chǎng)和貴陽(yáng)高雁城市城市生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)也用回灌法來處理垃圾滲濾液。人工濕地是近幾年才出現(xiàn)的一種新的土地處理工藝。

2.2物理化學(xué)法

物化法主要有化學(xué)沉淀、膜法(包括微濾,超濾、反滲透等)、吸附法、化學(xué)氧化、光電催化氧化等方法。

2.2.1化學(xué)沉淀法

該法是從液態(tài)連續(xù)介質(zhì)中分離出呈分散狀態(tài)的顆粒雜質(zhì)的重要手段?;炷^程包括混合、凝聚、絮凝等幾種作用。其主要原理是通過向水中投加混凝劑和絮凝劑,使其中顆粒雜質(zhì)脫穩(wěn)并絮凝成較大的絮凝體,繼而通過沉降、上浮、過濾等過程進(jìn)行分離。常用的混凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等。

化學(xué)沉淀對(duì)于去除重金屬離子是比較有效的,但該法對(duì)于去除滲濾液中的其它有機(jī)污染物的效果不好,處理后廢水的CODCr仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,該法不能作為單一工藝來處理垃圾滲濾液,同時(shí)沉淀物的后處理仍將是一個(gè)問題。

2.2.2膜法

也稱膜分離技術(shù),是利用特殊的薄膜對(duì)水中的成分進(jìn)行選擇性分離,包括電滲析、擴(kuò)散滲析、反滲透、超濾和液體膜滲析等分離技術(shù)。膜分離是利用某些膜的半滲透性進(jìn)行溶質(zhì)與水的分離,半透膜只允許水和某些溶質(zhì)透過,而其它溶質(zhì)及顆粒物均無法通過,與傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單過濾相比,超濾和反滲透有所不同。砂濾及超微濾可截留分子量10000-100000 g/mol以上的分子,反滲透則可截留摩爾質(zhì)量在幾十g/mol以上的離子和分子。由于截留物質(zhì)大大增加,超濾與反滲透一般是在簡(jiǎn)單過濾預(yù)處理之后進(jìn)行。

膜分離污染物的效果是顯而易見,經(jīng)分離后的出水能夠達(dá)到國(guó)家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),該法能連續(xù)操作,機(jī)械化程度高,易于管理,水質(zhì)的不穩(wěn)定性對(duì)膜處理效果的影響較小。但該技術(shù)在國(guó)內(nèi)至今不能被應(yīng)用欲實(shí)際工程,究其原因?yàn)槟げ牧铣杀靖撸夷ぴ谔幚磉@種受污染較嚴(yán)重的水體時(shí),膜極易被污染,較難清洗,難以再次利用。開發(fā)一種成本低廉的膜產(chǎn)品以及相應(yīng)的膜清洗技術(shù)對(duì)該法的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值的提高具有深遠(yuǎn)意義。

2.2.3吸附法

吸附處理中常用的吸附劑是活性炭。活性炭對(duì)水中苯類化學(xué)物、酚類化學(xué)物等許多有機(jī)物有較強(qiáng)的吸附作用,對(duì)分子直徑在10-8-10-5cm或分子量在400以下的低分子溶解性有機(jī)物的吸附性好,對(duì)極性強(qiáng)的低分子化學(xué)物及腐質(zhì)酸類高分子有機(jī)物的吸附能力差,此外,活性炭對(duì)一些重金屬氧化物有較強(qiáng)的吸附能力?;钚蕴课骄哂醒b置簡(jiǎn)單,對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。J.Fettig等人對(duì)活性炭吸附預(yù)處理垃圾滲濾液進(jìn)行了研究。

2.2.4化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是利用氧化還原反應(yīng)改變水中的有毒、有害物質(zhì)的化學(xué)性狀,使其達(dá)到無害化的一種處理方法。化學(xué)氧化可用于脫色、去除重金屬、酚、氰和有機(jī)化合物的降解及消毒、除澡等。氯氣、臭氧、雙氧水、高錳酸鉀等通常被用作氧化劑?;瘜W(xué)氧化法應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理中主要效果在于除臭和脫硫,COD去除率通常在20-50%之間。但可以大大提高了滲濾液的可生化性。

2.2.5光、電催化氧化法

光、電催化氧化法是近年發(fā)展起來的一種污(廢)水處理新技術(shù)。

弓曉峰等人在利用紫外光氧化法深度處理垃圾滲濾液的研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)pH=3時(shí)對(duì)COD的去除率最高,也即在酸性條件下Fenton試劑光照處理滲濾液的效果最好。黃本生等人將ZnO/TiO2復(fù)合半導(dǎo)體催化劑用于垃圾滲濾液的深度處理,出水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

光、電催化氧化反應(yīng)同樣存在運(yùn)行費(fèi)用高這一缺點(diǎn),欲采用該方法處理滲濾液,其首要問題是提高電流的利用率,所以選擇優(yōu)良的電極材料以及設(shè)計(jì)電子—空穴產(chǎn)率高的光、電催化反應(yīng)器已經(jīng)成為該法處理滲濾液的兩大主要研究方向。

2.2.6蒸發(fā)法

垃圾滲濾液蒸發(fā)處理時(shí),水從滲濾液中沸出,污染物殘留在濃縮液中。所有重金屬和無機(jī)物以及大部分有機(jī)物的揮發(fā)性均比水弱,因此會(huì)保留在濃縮液中,只有部分揮發(fā)性烴、揮發(fā)性有機(jī)酸和氨等污染物會(huì)進(jìn)入蒸汽,最終存在與冷凝液中。蒸發(fā)處理工藝可把滲濾液濃縮到不足原液體積的2%-10%。與其他處理不同,蒸發(fā)對(duì)水質(zhì)變化的影響不大,但pH是蒸發(fā)的重要影響因素,pH影響滲濾液中揮發(fā)性有機(jī)酸和氨的離解狀態(tài),從而改變它們的揮發(fā)程度,另外,酸性條件對(duì)蒸發(fā)器金屬材料腐蝕性較強(qiáng)。

3研究方向

根據(jù)滲濾液處理存在的問題,目前我國(guó)垃圾滲濾液處理工藝的關(guān)鍵主要集中在以下兩個(gè)方面:高濃度氨氮處理技術(shù)和滲濾液深度處理技術(shù)。

3.1高濃度氨氮處理技術(shù)

高濃度氨氮處理技術(shù),目前應(yīng)用較多的主要有氨吹脫和生物脫氨技術(shù)。氨吹脫技術(shù)大多用空氣為吹脫介質(zhì),低效率的吹脫設(shè)備吹脫的方式。因此,新型高效吹脫裝置的開發(fā),脫氨尾氣的妥善處理成為了今后研究的方向。

除了氨吹脫的方法脫氨以外,生物脫氮也是一種經(jīng)濟(jì)、有效的脫氨方式。Mavinic D.S.等人的研究表明,在外加碳源的條件下,采用前置反硝化的MLE工藝處理高氨氮滲濾液時(shí),試驗(yàn)取得了較好的結(jié)果,并在研究中提出了厭氧氨氧化去除氨氮的概念。這些技術(shù)如果能在滲濾液中應(yīng)用成功,將可以提高生物脫氮的能力。

3.2滲濾液深度處理技術(shù)

對(duì)于"老化"的滲濾液,由于生物處理基本無效,因此,必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)處理。深度處理技術(shù)一般有深度氧化法,如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化,以及膜處理技術(shù)等。

深度氧化技術(shù)的研究主要集中在高效反應(yīng)器的研制,以提高單位能耗的處理效率,降低反應(yīng)的能量輸入,找出適合中國(guó)國(guó)情的滲濾液深度處理技術(shù),使?jié)B濾液達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于高級(jí)的處理技術(shù)意味著較高的投資和運(yùn)行費(fèi)用,如何找到一種廉價(jià)的處理方式,成為人們關(guān)注的問題。人工濕地處理技術(shù)由于具有建設(shè)和運(yùn)行成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),用該技術(shù)處理滲濾液在近幾年得到了一定應(yīng)用。

人工濕地系統(tǒng)對(duì)于處理"老化"滲濾液具有較好的效果,因此也可作為滲濾液深度處理的方法,對(duì)于有地方建造濕地的填埋場(chǎng)應(yīng)予以推廣。另外對(duì)于封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液也可采用人工濕地的處理方式。這是由于封場(chǎng)后的填埋場(chǎng)一般需在其表面覆蓋粘土和營(yíng)養(yǎng)土,并種上綠化植物,以防止雨水的侵入和填埋氣體的擴(kuò)散。如果將綠化植物改為蘆葦?shù)戎参?,并做好滲濾液的收集排放設(shè)施,這樣不但可以利用閑置的土地大幅度降低滲濾液的處理成本,還可以取得良好的處理效果。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞:垃圾填埋場(chǎng);滲濾液;處理技術(shù)

Abstract: urban landfill leachate treatment is a kind of high concentration organic wastewater treatment, difficult of, this article reviewed city of landfill leachate treatment technology, and to all sorts of leachate treatment scheme and technical analysis.

Keywords: landfill; Leachate; Processing technology

中圖分類號(hào): R124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

城市垃圾滲濾液是指垃圾在堆放和填埋過程中由于發(fā)酵、雨水淋刷和地表水、地下水的浸泡而濾出來的污水,它是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,若不加處理或處理不當(dāng)排放,會(huì)對(duì)周邊環(huán)境及地下水造成更為嚴(yán)重的二次污染。垃圾滲濾液的處理是國(guó)內(nèi)外環(huán)境治理領(lǐng)域的面臨的共同難題,其處理措施已引起國(guó)內(nèi)外水處理領(lǐng)域研究者廣泛關(guān)注。

一、垃圾滲濾液的產(chǎn)生和特點(diǎn)

滲濾液是液體在填埋場(chǎng)重力流動(dòng)的產(chǎn)物,如物理、化學(xué)以及生物等因素可能影響到滲濾液的性質(zhì),使?jié)B濾液的性質(zhì)在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變動(dòng)。城市生活垃圾滲濾液污染物成分及濃度如表1所示[1]:

垃圾滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)是:水質(zhì)復(fù)雜,有機(jī)污染物種類多;金屬含量高;CODCr和BOD5濃度高;氨氮含量高,C/N比例失調(diào)。垃圾滲濾液另外一個(gè)特點(diǎn)是其成分隨填埋時(shí)間而發(fā)生變化。

二、垃圾滲濾液的處理技術(shù)

目前,國(guó)內(nèi)外垃圾滲濾液的處理技術(shù)分為場(chǎng)外處理,場(chǎng)內(nèi)處理兩大類。

場(chǎng)外處理多是將滲濾液引入附近的城市污水處理廠進(jìn)行處理,這是最為簡(jiǎn)單的場(chǎng)外處理方案,可以節(jié)省單獨(dú)建設(shè)滲濾液處理系統(tǒng)的高額費(fèi)用,從而降低處理成本 [2]。

雖然合并處理比較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單,但受各種客觀因素的限制,只能建立獨(dú)立的場(chǎng)內(nèi)完全處理系統(tǒng)。用于垃圾滲濾液的場(chǎng)內(nèi)處理方式主要有物化法和生物法:

1、物化處理技術(shù)

物理化學(xué)法通常包括:吸附、化學(xué)混凝沉淀、化學(xué)氧化(或還原)、離子交換、膜滲析、氣提、濕式氧化、密度分離、消毒等法。

Rajkumar等[3]用電化學(xué)降解與活性碳吸附聯(lián)合處理垃圾滲濾液,COD和TOC去除率分別為83%和58.9%。

混凝法是化學(xué)沉淀法中最重要的一種方法,常用的混凝劑有硫酸鋁、氯化鐵和聚合氯化鋁等。Tatsi等[4]人用硫酸鋁和氯化鐵處理滲濾液,對(duì)新生的滲濾液COD去除率為25%-38%,最佳鋁鹽投加量為3g/L;對(duì)老化的滲濾液COD去除率可達(dá)75%,在最佳處理?xiàng)l件下COD的去除率可達(dá)80%。

化學(xué)氧化法可以分解廢水中難降解的有機(jī)物,從而提高廢水的可生化降解性。Fenton法作為其中的一種,由于它處理效果好、操作簡(jiǎn)便而受到人們的重視。張暉等[5]以Fenton法處理垃圾滲濾液的中型試驗(yàn)表明,當(dāng)雙氧水與亞鐵鹽的總投加比一定時(shí),COD的去除率隨雙氧水投加量的增加而增加。

膜技術(shù)是利用隔膜使溶劑同溶質(zhì)微粒分離的一種水處理法,可以分成反滲法、超濾和微孔過濾等。Hurd等[6]選用3種低壓聚酰胺Ro膜處理Toll Road垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的試驗(yàn)結(jié)果表明,透過液的流量取決于操作壓力大小及TOC的濃度,條件適宜時(shí),TOC和Cl-的去除率>96%,NH3-N的去除率>88%。

2、生物處理技術(shù)

國(guó)內(nèi)幾大主要垃圾填埋場(chǎng)污水處理技術(shù)多采用生物技術(shù),包括好氧生物處理、厭氧生物處理和厭氧-好氧相結(jié)合的處理方式。

徐竺等[7]采用上流式厭氧過濾器對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理的效果良好,CODCr去除率可達(dá)到90-95%左右。程潔紅等人[8]對(duì)城市垃圾滲濾液采用缺氧-SBR法-混凝法工藝處理,結(jié)果表明,C0D總?cè)コ蔬_(dá)到91.2%,氨氮去除率達(dá)90 .4%,取得較好的去除有機(jī)物和脫氮效果。但該工藝處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)48小時(shí),且適用于中小水量。

3、土地處理技術(shù)

土地處理技術(shù)是利用土壤、微生物和植物組成的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能處理污水。污染物通過物理的過濾、吸附、揮發(fā)、淋溶,化學(xué)的分解與轉(zhuǎn)化,植物的吸收與微生物的降解、吸收等作用得到去除。

4、蒸發(fā)處理技術(shù)

蒸發(fā)法在廢水處理領(lǐng)域,尤其是在放射性廢水的處理領(lǐng)域,有著廣泛的作用。所說的蒸發(fā)法就是利用外加能量蒸發(fā)廢水中的水分,使其體積大大縮小。國(guó)內(nèi)外關(guān)于滲濾液蒸發(fā)技術(shù)公開發(fā)表的文獻(xiàn)很少。與傳統(tǒng)處理工藝相比,蒸發(fā)工藝可以很容易地適應(yīng)滲濾液的性質(zhì)變化。

三、結(jié)論

幾乎所有廢水處理方法都在垃圾滲濾液處理中進(jìn)行嘗試,也各有一定效果,但都沒有從根本上解決滲濾液排放中的諸多污染問題。我國(guó)現(xiàn)有城市垃圾填埋場(chǎng)多選用厭氧加好氧的生物處理方法,但運(yùn)行效果普遍較差。

垃圾填埋場(chǎng)滲濾液有著不同的處理方案,選擇應(yīng)用何種處理工藝,需要根據(jù)垃圾滲濾液水質(zhì)情況、經(jīng)濟(jì)承受能力等合理探討。

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[7] 徐竺,李正山,楊玖賢.上流式厭氧過濾器處理垃圾滲濾液的研究[J],中國(guó)沼氣,2002,20(2):12-15,33.

篇8

關(guān)鍵詞:垃圾填埋;滲濾液;UASB;綜合物化法

1概述

對(duì)于實(shí)行填埋、焚燒和回收同步運(yùn)行綜合處理處置策略的城市而言,其垃圾填埋場(chǎng)的處置對(duì)象一般僅限于生活垃圾,不包括工業(yè)垃圾、醫(yī)療垃圾和其它有毒、有害廢棄物。垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的垃圾滲濾液,是垃圾填埋場(chǎng)的主要廢水污染源。滲濾液含污染物濃度高,以有機(jī)污染物為主,若不進(jìn)行治理將會(huì)造成水域的污染影響。滲濾液的收集系統(tǒng)是垃圾填埋場(chǎng)主體工程之一,收集系統(tǒng)采取底層縱橫網(wǎng)盲溝導(dǎo)流和垂直立管的組合收集,能夠達(dá)到有效收集滲濾液的目的。收集后的滲濾液采用UASB―綜合物化法聯(lián)合處理,經(jīng)處理后的滲濾液重金屬可滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889―2008)表2中濃度限值,其它污染物指標(biāo)可以滿足城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求,可排入城市二級(jí)污水處理廠。

2垃圾滲濾液處理工藝的選擇

2.1垃圾滲濾液水質(zhì)

滲濾液與城市生活污水相類似,但污染物濃度遠(yuǎn)比一般城市生活污水要高得多。另外滲濾液的污染物含量也隨填埋場(chǎng)運(yùn)行狀況而存在較大差異。滲濾液的污染物來源,主要是由有機(jī)物在微生物作用下,將原垃圾中分子量大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的不溶于水的有機(jī)物,降解為分子量較低、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的易溶于水的有機(jī)成份而產(chǎn)生的。垃圾滲濾液具有水質(zhì)復(fù)雜,水質(zhì)水量變化大且不呈周期性,COD、BOD5、NH3-N、重金屬濃度高及微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點(diǎn)。其各種成份變化主要取決于填埋場(chǎng)的年齡、深度、微生物環(huán)境以及所填埋的垃圾的組成等,其中填埋場(chǎng)的場(chǎng)齡是影響垃圾滲濾液水質(zhì)的最重要因素。

垃圾滲濾液水質(zhì)指標(biāo)詳見表1。

表1 垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)濃度

項(xiàng)目名稱 COD(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) NH3-H(mg/L) pH

濃度值 10000-20000 6000-12000 300-500 500-2000 6-9

2.2垃圾滲濾液產(chǎn)生量計(jì)算

垃圾填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)生量受垃圾本身含水量、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、氣候條件、填埋方式等諸多因素影響,其產(chǎn)生量呈明顯的無周期性,滲濾液產(chǎn)量可以下式估算:

Q=(W2―W2―W3―W4―W5)×A

式中:Q―滲濾液水量 A―填埋場(chǎng)匯水面積 W1―降雨量

W2―單位面積地下水滲入量 W3―單位面積垃圾及覆土的含水量

W4―單位面積地表徑流量

W5―單位面積自然蒸發(fā)量

根據(jù)以上計(jì)算公式,同時(shí)參考德國(guó)對(duì)多個(gè)垃圾填埋場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)(滲濾液量為降水量的25%―58%),綜合以上兩種估算方法確定垃圾填埋場(chǎng)建成運(yùn)行垃圾滲濾液產(chǎn)生量。根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)生量可確定污水處理規(guī)模。

2.3處理工藝的選擇

2.3.1垃圾滲濾液處理工藝

處理工藝充分考慮了垃圾滲濾液水質(zhì)、水量特點(diǎn),綜合各種因素及現(xiàn)有垃圾滲濾液處理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),確定采用UASB一綜合物化處理工藝流程(工藝流程如圖1所示)。填埋場(chǎng)垃圾滲濾液自調(diào)蓄池流入滲液處理廠格柵區(qū)池,格柵出水后經(jīng)調(diào)理槽提升至UASB反應(yīng)池,然后滲濾液自流至分解池、置換反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池、沉淀池出水排出。在氣溫高,厭氧反應(yīng)良好且出水達(dá)標(biāo)時(shí),可超越物化分解池,直接進(jìn)入下一個(gè)處理單元進(jìn)行處理。

圖1 工藝流程圖

經(jīng)上述工藝處理后的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中重金屬可滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889―2008)表2中濃度限值,其它污染物指標(biāo)可以滿足城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求,排入城市二級(jí)污水處理廠進(jìn)行最終處理。

2.3.2滲濾液處理工藝特點(diǎn)

污水調(diào)蓄池不僅具有調(diào)蓄水量、均勻水質(zhì)的作用,而且具有沉淀、厭氧酸化水解等作用,COD、BOD5、TN的去除率均可達(dá)50%左右,其容量和處理規(guī)模是衛(wèi)生填埋場(chǎng)的重要設(shè)計(jì)參數(shù)。

UASB系統(tǒng)主要靠厭氧微生物來降解垃圾滲濾液中有機(jī)污染物,有較高污染物去除效率,同時(shí)具有較高的容積負(fù)荷率和去除率,同時(shí)可去除氮、磷,大幅度消滅蟲卵及致病菌,且運(yùn)行費(fèi)用底,工藝比較成熟,管理方便,操作簡(jiǎn)單。

綜合物化法是通過超聲波系統(tǒng)、負(fù)氧離子發(fā)生器、水中放電和絮凝沉淀等一系列物理發(fā)生器,使?jié)B濾液產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用,氧化各種有機(jī)物并使之礦化。其技術(shù)特點(diǎn)是:

①對(duì)水質(zhì)及環(huán)境變化的適應(yīng)性強(qiáng),抗沖擊負(fù)荷能力高;

②處理設(shè)施自動(dòng)化程度高,且運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)便;

③對(duì)填埋場(chǎng)后期可生化性差、氨氮高的滲濾液有很好的處理效果;

④污泥穩(wěn)定性強(qiáng),粘度低,沉降性能好,易處理。

從總體思路上分析,選用厭氧UASB―綜合物化處理工藝流程是可行的,首先經(jīng)過厭氧菌的作用,將滲濾液中長(zhǎng)鏈大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物,可進(jìn)一步提高綜合廢水的可生化性,消耗廢水中的N、P等污染物質(zhì),然后通過綜合物化作用,使出水有機(jī)物濃度達(dá)標(biāo)。

3注意問題

考慮到垃圾滲濾液廢水的特殊性,應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:

1、隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng),特別是在終場(chǎng)后,廢水可生化性將明顯降低,原有工藝參數(shù)可能無法滿足新的水質(zhì)要求,效果變差,因此在處理過程中,應(yīng)不斷研究調(diào)整,使處理工藝保持較高的處理效果:

2、加強(qiáng)清污分流工作,盡可能削減垃圾滲濾液的產(chǎn)生量,以減少對(duì)處理工藝的負(fù)荷沖擊;同樣,過多的截流洪水進(jìn)入垃圾滲濾液將會(huì)造成水質(zhì)的巨大波動(dòng),影響最終出水水質(zhì):

3、滲濾液集水池、調(diào)蓄池對(duì)于穩(wěn)定水質(zhì),降低污染負(fù)荷具有明顯作用,應(yīng)充分發(fā)揮調(diào)蓄池的調(diào)蓄作用,盡可能延長(zhǎng)廢水在池中的停留時(shí)間,削減污水處理廠的污染負(fù)荷:

4、回灌法與物化和生物法相比,能更好適應(yīng)滲濾液水質(zhì)、水量的變化,是一種投資省、運(yùn)行費(fèi)用低且能加速城市垃圾填埋場(chǎng)穩(wěn)定的方法,建議在采用生物處理工藝基礎(chǔ)上,配套進(jìn)行垃圾滲濾液的回灌處理,利用垃圾本身對(duì)污染物進(jìn)行吸附降解處理,將明顯降低污水負(fù)荷,提高后續(xù)處理工藝的效果。

4參考文獻(xiàn):

[1] 高廷耀,顧國(guó)維.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,1999,5.

[2] 唐受印,戴友芝,汪大.廢水處理工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004,7.

[3] 胡紀(jì)萃. 廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2003,5.

篇9

關(guān)鍵詞:生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng);垃圾滲濾液;污染治理

前言

目前我國(guó)的大中城市均建有衛(wèi)生填埋場(chǎng),垃圾滲濾液的污染治理是生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)建設(shè)管理的重點(diǎn)之一,分析各填埋場(chǎng)的污染治理措施,對(duì)垃圾滲濾液治理措施中應(yīng)注意的問題進(jìn)行探討。

1 滲濾液處理存在的主要問題

垃圾滲濾液的組分復(fù)雜,具有污染物種類繁多、濃度高、變化范圍大、色度大、毒性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前,處理垃圾滲濾液存在的問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面是滲濾液高濃度氨氮的問題,另一方面是滲濾液可生化性差的問題。

2 滲濾液處理工藝比較分析

從垃圾滲濾液的處理方法來看,主要有物理化學(xué)法、生物法及各種方法的組合工藝。

2.1 多級(jí)反滲透膜處理工藝

反滲透法處理滲濾液是一種離子/分子水平的物理分離技術(shù),在高壓下使?jié)B濾液中的水份通過半透膜析出,可以有效的除去其中的細(xì)菌、懸浮物、有機(jī)污染物、重金屬離子、氨氮等污染物質(zhì)??梢源_保出水水質(zhì)符合有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。

該工藝的主要特點(diǎn):

①對(duì)COD和氨氮的去除率可超過99%,出水水質(zhì)穩(wěn)定,可以達(dá)到國(guó)家生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-1997)中一級(jí)排放要求;

②該工藝設(shè)備能夠適應(yīng)滲濾液水質(zhì)變化,隨填埋時(shí)間的延長(zhǎng),其出水仍能滿足要求;

③占地面積小,操作簡(jiǎn)便, 維護(hù)管理方便.

但是,該技術(shù)由于存在以下幾點(diǎn)致命的弱點(diǎn),而限制了其在我國(guó)垃圾滲濾液處理領(lǐng)域中的運(yùn)用:

①由于借助物理分離技術(shù),與生物處理技術(shù)相比,未從根本上徹底分解除去滲濾液中的各種污染物質(zhì),而造成濃縮液中污染物濃度更高;處理過程中產(chǎn)生大量濃縮液,可能造成二次污染。

②該工藝的一次性投資高,一般每天處理1m3滲濾液需投資6~8萬(wàn)元,且由于膜組件有一定的使用壽命,后續(xù)更換膜的費(fèi)用也很高;運(yùn)行費(fèi)用較高,一般在20元/噸以上;

2.2 生化-膜法組合工藝

由于垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜,一般多采用組合工藝進(jìn)行處理,生化-膜法組合工藝已有一些應(yīng)用的實(shí)例。生化處理階段可以采用活性污泥法(氧化溝、SBR及推流式曝氣池)、穩(wěn)定塘和生物膜法(生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化及曝氣生物濾池)。而應(yīng)用膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液主要是應(yīng)用了膜對(duì)物質(zhì)的截留性能,垃圾滲濾液中的有機(jī)物和氮都可被分離膜有效截留,從而達(dá)到垃圾滲濾液的凈化目的。該工藝出水水質(zhì)按不同階段控制可以分別達(dá)到生活垃圾滲濾液排放控制限值三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。膜法主要有微濾、納濾、超濾和反滲透等。此組合工藝優(yōu)勢(shì)很明顯,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

①生物法運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低、處理效率高,不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)污泥等造成的二次污染;

②聯(lián)合使用了膜法可以使垃圾滲濾液的出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定;

③顯著的減少了排放的污染物,同時(shí)向環(huán)境排放出高質(zhì)量的凈化水,大大消除了垃圾滲濾液對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

但是該工藝在運(yùn)用于處理垃圾滲濾液時(shí),以下幾個(gè)方面還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

①采用普通生化法時(shí),好氧活性污泥法和生物轉(zhuǎn)盤法工程投資大,運(yùn)行管理費(fèi)用高;

②厭氧工藝地停留時(shí)間長(zhǎng),污染物去除率相對(duì)較低,對(duì)溫度變化敏感;

③穩(wěn)定塘占地面積大,處理效果隨季節(jié)變化較大,接觸氧化法須設(shè)置二沉池,增加了土地占地面積和處理成本。

④聯(lián)合使用的膜法,由于其操作需要有一定的壓力,耗電高;膜表面容易形成附著層,使膜的通量顯著下降;膜法處理過程中會(huì)產(chǎn)生濃縮液,其處理費(fèi)用很高。

2.3 高級(jí)氧化與生化組合處理工藝

目前應(yīng)用和研究得比較多的高級(jí)氧化技術(shù)(AOP)包括臭氧氧化、Fenton氧化、O3/ H2O2、Fenton/UV、O3/UV、H2O2/UV以及TiO2光催化氧化等。該技術(shù)已經(jīng)在廢水、飲用水、地下水、有毒污泥和污染土壤等處理方面得到越來越多的應(yīng)用。

高級(jí)氧化與生化組合工藝處理垃圾滲濾液在國(guó)內(nèi)僅處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,結(jié)果表明在適當(dāng)脫氮預(yù)處理基礎(chǔ)上,高級(jí)氧化技術(shù)不但去除了一部分有機(jī)質(zhì),而且大大地改善了滲濾液中殘余有機(jī)質(zhì)的可生化性,提高了后續(xù)生物處理的效果,采用此組合工藝能夠使?jié)B濾液處理后水質(zhì)達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。該組合工藝處理垃圾滲濾液的局限性主要表現(xiàn)在:

①由于采用高級(jí)氧化技術(shù)作為預(yù)處理,造成處理成本較高;

②由于垃圾滲濾液中水質(zhì)構(gòu)成非常復(fù)雜,其中許多無機(jī)離子將會(huì)大量消耗氧化劑,從而大大地增加了氧化劑的用量;

③殘余的氧化劑會(huì)影響后續(xù)生物處理系統(tǒng)中微生物的活性;有些氧化過程中會(huì)產(chǎn)生一部分有毒副產(chǎn)物,因此其安全性需要大量的研究和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果來證實(shí)。

2.4 固定化微生物曝濾池

近幾年來,國(guó)內(nèi)研發(fā)推出了固定化微生物曝氣濾池處理工藝,該工藝其生物處理原理仍然為厭氧及好氧微生物處理有機(jī)物的原理和流程,主要特點(diǎn)是其采用了軟性多孔生物載體作填料的曝氣濾池,選用高效微生物培養(yǎng)并固定多孔載體中,大提高其污染負(fù)荷,載體中兼氧、好氧過程同時(shí)進(jìn)行,使?jié)B濾液經(jīng)處理可達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),該工藝投資少、脫氮效率高,運(yùn)行費(fèi)用為12~15元/噸,是近年有發(fā)展前景的一種滲濾液處理工藝。

我國(guó)現(xiàn)有垃圾滲濾液處理工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較分析見表1。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞:生物反應(yīng)器填埋場(chǎng);滲濾液;回灌

Effects of leachate recirculation on its nutrient substance

Zhang Chaoping 1,Zhou Shengyong 1,Jiang Jianguo 2,

(1. Shenzhen Xiaping Sanitary Landfill, Shenzhen 518019, P.R.China;2. Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084, P.R.China)

Abstract: This paper studied the impacts of recirculation volume on removing element N、P of the leachate. Four simulated bioreactor landfill columns were operated weekly with different recirculation ratios, respectively 5.3%, 2.7%, 0.67% leachate and 0.33% water, in this comparative research. The results indicate that: leachate recirculation brings good effects on removing its nutrient substance

Keywords: bioreactor landfill; leachate; recirculation

滲濾液回灌是一種簡(jiǎn)單的增加填埋場(chǎng)內(nèi)部濕度,加速填埋場(chǎng)穩(wěn)定化進(jìn)程的方法,同時(shí)還能降低滲濾液污染物濃度,加速填埋氣體產(chǎn)生[1,2]。采用滲濾液回灌技術(shù)的生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)室規(guī)模實(shí)驗(yàn)走向中試規(guī)模實(shí)驗(yàn)和全規(guī)模實(shí)驗(yàn)并開始得到實(shí)際應(yīng)用。截至1993年,在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和瑞典,已經(jīng)有接近20個(gè)生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)[3]。北美固體廢棄物組織1997年的調(diào)查表明,在美國(guó)境內(nèi),已經(jīng)有超過130個(gè)填埋場(chǎng)實(shí)行了滲濾液回灌[4],積累了相當(dāng)豐富的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。

滲濾液回灌過程中,棲息于覆蓋土壤、垃圾體中的微生物能吸收利用大量的有機(jī)污染物,而有機(jī)和無機(jī)膠體的吸附、絡(luò)合和螯合、離子交換、機(jī)械阻留對(duì)滲濾液也有一定的處理作用[5]。處理滲濾液也是生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)的主要優(yōu)勢(shì)之一,回灌對(duì)滲濾液處理效果的考察是本試驗(yàn)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。滲濾液中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),主要是N、P等元素,N和P在生物法中、特別是厭氧工藝中,去除效率較低,對(duì)于有機(jī)物濃度高且普遍采用厭氧方法處理的滲濾液而言,需要單獨(dú)添加脫氮除磷工藝以使其達(dá)標(biāo)排放。下坪填埋場(chǎng)使用吹脫法去除氨氮,運(yùn)行費(fèi)用很高。在以往的文獻(xiàn)報(bào)道中,厭氧型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)對(duì)N和P的去除效果很小,而局部改進(jìn)了氧化還原環(huán)境的局部兼氧型填埋場(chǎng)則有更好的去除效果[6-10]。滲濾液回灌對(duì)N和P的去除效果,是本試驗(yàn)考察的主要目的。

1、實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

本實(shí)驗(yàn)由四個(gè)平行的中試規(guī)模實(shí)驗(yàn)柱和相應(yīng)的集水池組成,實(shí)驗(yàn)柱結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 中試實(shí)驗(yàn)柱結(jié)構(gòu)示意圖

Fig.1 Schematic of simulated bioreactor column

實(shí)驗(yàn)柱規(guī)模為2.5×3×5.5 m3,池壁在不同高度設(shè)有采樣口兩個(gè),并設(shè)置有溫度探頭。各實(shí)驗(yàn)柱中均填入凈高4m的垃圾,垃圾的下部和上部均有HDPE網(wǎng)和礫石作為導(dǎo)水和導(dǎo)氣層,實(shí)驗(yàn)柱內(nèi)壁以及頂部均用HDPE膜焊接密封。上層礫石中埋有滲濾液布水管和填埋氣體收集管,滲濾液布水管連接到滲濾液調(diào)節(jié)池,填埋氣體收集管接有閥門和累積型氣體流量計(jì)。下層礫石中埋有滲濾液出水管,用于收集實(shí)驗(yàn)柱產(chǎn)生的滲濾液,出水管上設(shè)置有液位計(jì),用于觀察垃圾體中水位高度。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所用垃圾取自深圳市當(dāng)日收集的新鮮垃圾,垃圾被壓縮車送來后,均勻地填入四個(gè)實(shí)驗(yàn)柱中,并人工壓實(shí),填埋垃圾組分見表1。四個(gè)實(shí)驗(yàn)柱的垃圾密度均接近1t/m3,此密實(shí)度參考了深圳下坪固體廢棄物填埋場(chǎng)實(shí)際垃圾填埋密度。

本實(shí)驗(yàn)所采用的回灌滲濾液為填埋場(chǎng)滲濾液調(diào)節(jié)池的原滲濾液,此滲濾液為弱堿性,具有調(diào)節(jié)酸堿度和接種的作用。

表1 實(shí)驗(yàn)柱填埋垃圾組分

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)實(shí)驗(yàn)柱分別回灌1.6 m3,0.8 m3,0.2 m3的滲濾液,其回灌量分別為垃圾填埋量的5.3%、2.7%和0.67%;4號(hào)實(shí)驗(yàn)柱作為控制柱回灌0.1m3的清水,其回灌量為垃圾填埋量的0.33%?;毓嗝恐苓M(jìn)行一次。

實(shí)驗(yàn)期間定期采樣分析進(jìn)出流滲濾液,同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)柱溫度和填埋氣體產(chǎn)生量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 N的變化規(guī)律

滲濾液回灌前后NH3-N和TN的變化規(guī)律分別如圖2和3所示。

圖2NH3-N變化規(guī)律

圖3TN變化規(guī)律

從圖3-6和3-7的試驗(yàn)結(jié)果不難看出,在回灌35周之前,垃圾體對(duì)于回灌滲濾液中的N沒有去除效果,出流滲濾液N污染物濃度甚至高于回灌滲濾液濃度中N的濃度?;毓喑跏茧A段,回灌柱的出流NH3-N有兩個(gè)主要來源:一是回灌滲濾液含有的,二是垃圾中蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)降解產(chǎn)生的。同時(shí),回灌柱中微生物的增長(zhǎng)要消耗一定的含氮物質(zhì)。在15周以前,回灌柱的NH3-N和TN濃度都與回灌滲濾液相近,說明此階段垃圾分解所產(chǎn)生的含N污染物與微生物生長(zhǎng)所需要的量相近。而到15周時(shí),回灌柱的NH3-N濃度開始明顯增長(zhǎng),并達(dá)到整個(gè)回灌過程的頂峰,變化幅度要明顯大于回灌滲濾液中NH3-N的變化規(guī)律,這說明此時(shí)微生物的水解作用占主導(dǎo)地位,大量的含N污染物被溶解釋放,速率超過了微生物增長(zhǎng)所需。控制柱NH3-N變化規(guī)律也與此類似,但變化幅度要小于回灌柱。在回灌進(jìn)行17周左右的時(shí)間內(nèi),3個(gè)回灌柱NH3-N峰值濃度分別為回灌滲濾液濃度的1.55、1.47和1.73倍。

17周之后,出流N污染物濃度開始下降,直至35周左右,出流NH3-N濃度開始低于回灌滲濾液NH3-N濃度。從40周開始,反應(yīng)柱出流NH3-N與回灌滲濾液NH3-N濃度開始保持一種穩(wěn)定相關(guān)的狀態(tài),回灌后NH3-N的濃度降低的值基本保持穩(wěn)定,說明微生物環(huán)境基本穩(wěn)定,易經(jīng)降解釋放N污染物的有機(jī)物消耗殆盡,生物活動(dòng)所消耗的N保持穩(wěn)定狀態(tài)。此階段回灌對(duì)滲濾液的NH3-N有一定的去除作用。40周后3個(gè)回灌柱的NH3-N平均去除效果為42.8%、45.1%和41.4%,去除率雖然遠(yuǎn)低于有機(jī)物的去除效果,但對(duì)高NH3-N濃度的滲濾液而言,已經(jīng)有不錯(cuò)的效果。

2.2 TP的變化規(guī)律

滲濾液回灌前后TP的變化規(guī)律分別如圖4所示。

圖4TP變化規(guī)律

厭氧條件下,微生物對(duì)P的需求比對(duì)N的需求更低,故生物處理P的去除率十分有限。從圖3-8可以看出,30周前反應(yīng)柱出流滲濾液P的變化規(guī)律與N的變化規(guī)律基本相同。在最初的回灌期,TP濃度不斷降低,而到了10周以后則開始上升,在15周時(shí)達(dá)到峰值并重新下降,說明此階段內(nèi)微生物活性增加,更多的P從垃圾中水解溶出,而到了30周以后趨向穩(wěn)定。與NH3-N不同的是,回灌柱出流TP的濃度與回灌滲濾液的濃度相差無幾,并沒有明顯的去除效果,這完全是厭氧微生物對(duì)磷的需求很低造成的??傮w說來,回灌法對(duì)P幾乎沒有處理效果。

3、小結(jié)