垃圾渗滤液的特性十篇

时间:2023-12-25 17:36:50

垃圾渗滤液的特性

垃圾渗滤液的特性篇1

关键词:可好氧降解 可厌氧降解 生物毒性

1.1.1 0.前言

生垃圾渗滤液是垃圾焚烧场内垃圾堆场发酵的产物,具有pH低、污染成份复杂、COD浓度高、可生化性好等特点。

1.1.2 1.可好氧降解特征

1.1.2.1 1.1实验材料、装置及实验方法

实验用水:实验用原水取自温州市苍南垃圾发电厂的垃圾储炕。

实验用污泥:污泥取自温州市苍南污水处理厂污泥浓缩池,VSS/SS为64.9%。

试验装置:试验装置采用江苏电分析仪器厂生产的直读式BOD测定仪。

1.1.2.2 1.2结果与分析

实验用水:实验用原水取自温州市苍南垃圾发电厂的垃圾储炕。

实验用污泥:未驯化污泥取自苍南污水处理厂污泥浓缩池,VSS/SS为64.9%。

试验装置:反应瓶采用100mL医用瓶(总容积为123mL),甲烷产量采用200mL带刻度血清瓶测量(内装3%NaOH溶液,沼气中的CO2和H2S几乎可以被碱液完全吸收),整个装置置于水浴锅内。

实验方法:参考ASTM有机物厌氧降解性试验方法确定ATA试验步骤如下:用基础缓冲液悬浮清洗污泥三次以去除残留基质,基础缓冲液的配方如下表所示:

各反应瓶中注入等量污泥,瓶内污泥浓度(以VSS计)约为1.2g/L。

每瓶中加1mL浓缩的葡萄糖营养液,使瓶内COD为1000mg/L。在30度下恒温1小时后用氮气吹扫瓶内空气5分钟以除氧和控制PH值。将血清瓶摇匀后静止培养于30度的恒温室内,每24小时记录一次产甲烷的量并重新将血清瓶摇匀。

若各反应瓶之间的累计产量和产气速率基本一致,则可用于下步试验。若某瓶产气量与各瓶平均产气量相差大于10%,则弃置该反应瓶。

按不同的研究要向各反应瓶投加一定量废水和污泥。同上面的操作后静置于恒温室中,定时记录累计甲烷产量,直至取得计算所需的数据。

将各反应瓶的累计产气量与时间绘成曲线,综合废水COD的去除率计算各种不同条件下废水的厌氧产甲烷速率。

1.1.3.2 2.2对未驯化污泥的ATA测试结果

由于对渗滤液中的厌氧毒性物质的种类与浓度没有明确的参考资料,所以在这里做个生物毒性测试,以考察原水有无生物毒性及其抑制浓度下限,为渗滤液的厌氧降解设计提供参考依据。实验方法参考ASTM有机物厌氧降解性试验方法,测量最初五天的产气量数据,实验结果如下图所示

由图1可以看到:40%、60%、80%和100%配比的渗滤水的初期产气量远远小于20%配比渗滤水的产气量,这表明渗滤液存在着一定的厌氧生物毒性,其抑制浓度下限在10000mg/L左右。

1.1.3.3 2.3焚烧场渗滤液的BMP测试

垃圾渗滤液的特性篇2

关键词:垃圾填埋;渗滤液;uasb;综合物化法

1 概述

对于实行填埋、焚烧和回收同步运行综合处理处置策略的城市而言,其垃圾填埋场的处置对象一般仅限于生活垃圾,不包括 工业 垃圾、医疗垃圾和其它有毒、有害废弃物。垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液,采用uasb—综合物化法联合处理,经处理后的渗滤液可达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(gbl6889—1997)中的三级排放限值后排入城市二级污水处理厂。

2 垃圾渗滤液处理工艺的选择

2.1 垃圾渗滤液水质

垃圾渗滤液具有水质复杂,水质水量变化大且不呈周期性,codcr、bod5、nh3-n、重金属浓度高及微生物营养元素比例失调等特点。其各种成份变化主要取决于填埋场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾的组成等,其中填埋场的场龄是影响垃圾渗滤液水质的最重要因素。

综合考虑国内部分垃圾填埋场渗滤液典型浓度(如表1所示)及该市未来垃圾成份的变化趋势,确定垃圾渗滤液水质指标(如表2所示)。

2.2 垃圾渗滤液产生量

垃圾填埋场渗滤液产生量受垃圾本身含水量、场地水文地质条件、气候条件、填埋方式等诸多因素影响,其产生量呈明显的无周期性,渗滤液产量可以下式估算:

q=(w 2 —w 2 —w 3 —w 4 —w 5 )×a

式中:q—渗滤液水量 a—填埋场汇水面积 w 1 —降雨量

w 2 —单位面积地下水渗入量 w 3 —单位面积垃圾及覆土的含水量

w 4 —单位面积地表径流量

w 5 —单位面积 自然 蒸发量

根据以上 计算 公式,同时 参考 德国对多个垃圾填埋场的统计(渗滤液量为降水量的25%—58%),综合以上两种估算方法确定垃圾填埋场建成运行后,垃圾渗滤液产生量约1500t/d。

2.3 处理工艺的选择

2.3.1 渗滤液处理方案

1、垃圾渗滤液处理工艺

处理工艺充分考虑了垃圾渗滤液水质、水量特点,综合各种因素及现有垃圾渗滤液处理的经验教训,确定采用uasb一综合物化处理工艺流程(工艺流程如图1所示)。填埋场垃圾渗滤液自调蓄池流入渗液处理厂格栅区池,格栅出水后经调理槽提升至uasb反应池,然后渗滤液自流至分解池、置换反应池、絮凝反应池、沉淀池出水排出。在气温高,厌氧反应良好且出水达标时,可超越物化分解池,直接进入下一个处理单元进行处理。生化及物化污泥经污泥浓缩机压缩后送入填埋场填埋处理。

2、处理效果

调蓄池及污水处理厂各处理工序处理效果如表3所示。

2.3.2 渗滤液处理工艺特点

污水调蓄池不仅具有调蓄水量、均匀水质的作用,而且具有沉淀、厌氧酸化水解等作用,codcr、bod5、tn的去除率均可达50%左右,其容量和处理规模是卫生填埋场的重要设计参数。

uasb系统主要靠厌氧微生物来降解垃圾渗滤液中有机污染物,有较高污染物去除效率,同时具有较高的容积负荷率和去除率,产生沼气供现有沼气发电厂利用,同时可去除氮、磷,大幅度消灭虫卵及致病菌,且运行费用底,工艺比较成熟,管理方便,操作简单。

综合物化法是通过超声波系统、负氧离子发生器、水中放电和絮凝沉淀等一系列物理发生器,使渗滤液产生一系列物理化学作用,氧化各种有机物并使之矿化。其技术特点是:

①对水质及环境变化的适应性强,抗冲击负荷能力高:

②处理设施自动化程度高,且运行可靠、操作简便;

③对填埋场后期可生化性差、氨氮高的渗滤液有很好的处理效果:

④污泥稳定性强,粘度低,沉降性能好,易处理。

从总体思路上分析,选用厌氧uasb—综合物化处理工艺流程是可行的,首先经过厌氧菌的作用,将渗滤液中长链大分子难降解有机物转变为小分子有机物,可进一步提高综合废水的可生化性,消耗废水中的n、p等污染物质,然后通过综合物化作用,使出水有机物浓度达标。

3 注意问题

考虑到垃圾渗滤液废水的特殊性,应注意以下几个问题:

1、随着填埋时间的延长,特别是在终场后,废水可生化性将明显降低,原有工艺参数可能无法满足新的水质要求,效果变差,因此在处理过程中,应不断研究调整,使处理工艺保持较高的处理效果:

2、加强清污分流工作,尽可能削减垃圾渗滤液的产生量,以减少对处理工艺的负荷冲击;同样,过多的截流洪水进入垃圾渗滤液将会造成水质的巨大波动,影响最终出水水质:

垃圾渗滤液的特性篇3

关键词:垃圾渗滤液 污染特性 处理方法

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0116-01

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水,以及堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分。垃圾渗滤液中CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万,和城市污水相比,浓度高得多,所以渗滤液不经过严格的处理、处置是不可以直接排入城市污水处理管道的。一般而言,CODcr、BOD5、BOD5/CODcr随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度含量则升高。

1 项目基本情况

某个生活垃圾填埋场位于浦城县。垃圾填埋场总库容约63.27万m3,设计使用年限为15年,日处理规模确定为130t/d;填埋场采用“改良型厌氧卫生填埋处理工艺”对城市生活垃圾进行无害化处理。浦城县是重点林业县,乡镇居民多以木材为燃料,因此,生活垃圾中煤渣成分较少,而以果皮、塑料袋、厨余垃圾为主。

填埋场操作顺序的总体规划为按单元依次逐层推进,层层压实,依次类推直至最终填埋标高。卫生填埋处理场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式,由于该填埋库区内不具备天然防渗的条件,为了保障人工衬层的安全性,采取环保型高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作水平防渗工艺,同时采用复合防渗系统;渗滤液导流层位于场底,主要是有利于产生的渗滤液迅速汇集到主支盲沟中。

2 渗滤液污染特性

该项目处理对象为垃圾填埋场产生的渗滤液,渗滤液的水质受填埋垃圾的成分、规模、降水量和气候等因素的影响,通常而言,具有如下特点。

(1)渗滤液水质变化大:渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮浓度较低,用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮,但随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,最好采用物化法处理。

(2)有机物浓度高:垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万mg/L,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5~0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。

3 渗滤液的处理工艺

渗滤液的水质较为复杂,含有多种有毒有害的无机物和有机物,且还含有较高色度。以氧化沟为主的生化处理工艺,不适合处理高浓度有机物和高氨氮含量的垃圾场渗滤液,不能有效去除污水中难生物降解的有机物和氨氮,同时对色度的去除率较低,脱氮效率也不高,氨氮出水的稳定性较差,不能建立稳定的硝化反硝化功能。因此建议增加预处理工序,采取高级氧化技术进行预处理,推荐FEO技术,该技术是利用微电解以及催化氧化的原理来达到脱色、分解大分子难生物降解有机物的目的,可有效去除重金属。同时,将氧化沟改为A/O工艺,由兼氧段、好氧段组成,A池在利用原水中碳源进行反硝化的同时,也起一定的水解作用将不易降解的大分子物质水解为小分子物质,利于好氧的降解,提高COD的去除效果。

该填埋场使用:“渗沥液调节池FEO预处理A/O+MBR纳滤+反渗透消毒排放”的工序;浓缩液使用:“浓缩液储池一体化设备臭氧反应池搅拌澄清池活性炭过滤消毒排放”。工艺流程详见图1所示。

4 结语

渗滤液处理由于较高的投资和运行费用,在对其进行处理时应根据当地情况,采取综合处理的措施。对于北方降雨量少、且垃圾含水率较低的填埋场,采取回灌措施是比较经济、有效的方法,但对于南方部分城市,其应用却受到一定的限制。由于垃圾渗滤液的产生量直接与降雨量有关,因而垃圾填埋场的清污分流与防洪措施对于减少降水对渗滤液的影响起了至关重要的作用。一方面有利于减少进入垃圾堆体的雨水量,从而减少垃圾渗滤液的产量,另一方面合理设计防洪措施有利于降低渗滤液的事故排放。

参考文献

[1] 喻晓,张甲耀,刘楚良.垃圾渗滤液污染特性及其处理技术研究和应用趋势[J].环境科学与技术,2002(5):43-45.

垃圾渗滤液的特性篇4

[关键词] 垃圾渗滤液;陕北地区;DTRO

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,主要来源于降水、生物降解水和垃圾本身的内含水,如果不能妥善处理,会严重污染生态环境和危害人体健康。垃圾渗滤液的成分与垃圾种类、填埋方式、填埋时间、气候等诸多因素有关,不仅水量变化大,而且变化无规律[1-2]。由于垃圾渗滤液水质、水量的时间和地域变化性,不仅采用单一的处理方法不能满足其处理要求,需要通过不同方法的优化组合与灵活应用才能进行有效地处理,而且适用于某一填埋场或某一地区填埋场渗滤液处理工艺方法往往不是普遍适用的技术,需要因地制宜采用不同的工艺[3]。

1 垃圾渗滤液水质特征[3-5]

1.1 水质复杂,危害性大

垃圾渗滤液中含有大量的有机物,含量较多的为烃类及其衍生物、酸酯类、酮醛类、醇酚类和酰胺类等。张兰英等人采用GC-MS-DS联用技术鉴定出垃圾渗滤液中有93种有机化合物,其中22种被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中。此外,垃圾渗滤液中还含有10多种金属和植物营养素(氨氮等),水质成分十分复杂。

1.2 CODcr和BOD5浓度高

通常情况下,垃圾渗滤液中CODcr最高浓度达到90000mg/L,BOD5最高浓度达到38000mg/L,和城市污水相比浓度高。一般规律是,垃圾填埋初期渗滤液中BOD5/CODcr可达0.5以上,表现出良好的可生化性,随着填埋时间的推移,BOD5/CODcr也随之降低,可生化性变弱。

1.3 氨氮含量高

高浓度NH3-N是垃圾渗滤液重要水质特征之一,且随着填埋场年数的增加NH3-N浓度也随之增加,到最后封场时浓度可高达10000mg/L,C/N的比值失调且磷元素缺乏,严重影响到微生物活性,给生化处理带来一定的难度。

1.4 重金属含量高

垃圾渗滤液中含有10多种重金属离子,主要包括Fe、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、Mn、Ni等。其中铁的浓度可高达2050mg/L,铅的浓度可高达12.3mg/L,锌的浓度可高达130mg/L。重金属含量与当地工业废弃物掺入比例紧密相关。在微酸环境下,渗滤液中重金属溶出率偏高,一般在0.5%~5.0%。

2 垃圾渗滤液常用处理技术

2.1 土地处理[2-3, 6]

土地处理技术包括氧化塘、人工湿地及回灌。

⑴ 氧化塘技术是利用水塘天然自净能力处理生活污水的方法。通常垃圾渗滤液中污染物较高,且土地资源有限,很难满足氧化塘需要的大面积、低负荷的要求。

⑵ 人工湿地是近年来兴起的一种渗滤液土地处理技术,是人为创造一个适宜水生生物和湿生植物生长的环境,经预处理后的渗滤进入人工湿地系统处理。但该技术缺乏设计经验参数和规范,且处理负荷低,仅能起到辅助改善水质的作用。

⑶ 回灌技术是目前垃圾填埋场最常用的渗滤液处理方法,原理是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒和溶解成分,同时将填埋场垃圾层作为一个填料的厌氧生物反应器,利用其中的微生物达到降解有机物的目的。但受气候条件限制,一般只应用于干旱地区。

2.2 生物处理

生物处理技术多种多样,具有处理效果好、运行成本低等优点,是目前垃圾渗滤液处理中采用最多的方法,主要包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧-好氧联合处理三种类型。尤其是厌氧-好氧联合处理工艺,可有效去除COD、BOD、氨氮等高浓度有机污染物。

例如北京阿苏卫垃圾卫生填埋场采用"厌氧+氧化沟"的方法处理垃圾渗滤液[7],杭州天子岭垃圾填埋场采用"缺氧+好氧两段活性污泥法"进行垃圾渗滤液的处理[8]。但根据调查,已建成的垃圾渗滤液污水处理普遍存在运行效果差的现象。主要是由于渗滤液废水复杂多变的特性使得微生物不能适应,渗滤液营养比例失调、重金属含量过高都将抑制微生物活性,导致污泥培养不起来或培养好的污泥难以维持。早期渗滤液可生化性高,可以依靠一系列的生物处理方法处理,但到了后期还得采用必要的化学-物理的处理方法来处理[3]。

2.3 物化处理

目前,渗滤液处理采用的物化法主要有混凝沉淀、化学氧化、吸附、吹脱及膜分离等方法。

⑴ 混凝沉淀:是通过投加化学混凝剂与废水中可溶性物质反应发生沉淀或混凝吸附细微悬浮物、胶体下沉,主要用于渗滤液中悬浮物、高分子有机物、重金属的去除。

⑵ 化学氧化:是通过添加强氧化剂使废水中的无机物及有机物氧化分解,从而降低了废水的COD和BOD,以达到净化目的。该法处理中老年垃圾渗滤液的去除效果良好,但成本较高。

⑶ 吸附法:主要用作除臭、去色、重金属以及难生物降解有机物的去除,尤其对直径在10-8~10-5cm或分子量在400以下的低分子溶解性有机物的吸附性较好。吸附法易受pH值、水温及接触时间等因素的影响。

⑷ 吹脱法:用于吹脱水中溶解气体和某些挥发性物质,针对中老年填埋场的渗滤液中营养比例失调,为调整C/N可对其进行氨吹脱预处理。目前氨吹脱主要形式有曝气池和吹脱塔,去除渗滤液中的氨氮效果明显,但处理产生的废气容易造成二次污染,且处理费用明显较高[9]。

⑸ 膜分离法:是指在一定压力差作用下,使高分子溶质流过膜表面时被截留,与溶剂分离,从而达到水质净化的目的。近几年膜处理技术在国内垃圾渗滤液处理方面发展较快,通常采用的膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透,其中以反渗透(RO)分离技术应用最为广泛。膜技术对渗滤液的水质处理效果明显,且不受渗滤液水质变化和气候因素的影响,系统运行灵活,自动化程度高[10]。

在实际工程应用中,单独采用一种技术不可能做到达标排放,因此在使用时往往采取组合工艺对渗滤液进行处理。垃圾渗滤液处理推荐采用"预处理+生物处理+深度处理"组合工艺,以达到较好的处理效果。

3 渗滤液处理工艺实例

针对陕北地区干燥、少雨的气候条件,选择榆林市神木县、府谷县和榆阳区3个生活垃圾填埋场为例,同时选择与陕北地区气候相近的内蒙古自治区鄂尔多斯市(东胜区)生活垃圾填埋场、宁夏回族自治区吴忠市生活垃圾填埋场作为参考对象。

3.1 填埋场实际运行情况

各垃圾填埋场基本情况见表1。

3.2 渗滤液处理工艺

垃圾填埋场渗滤液处理的主流工艺为预过滤(砂滤/芯滤)+反渗透(DTRO),具体工艺流程示意见图1。

垃圾渗滤液首先汇集在调节池,经水量、水质调节后再泵入原水罐,通过加酸调节pH以防止无机盐类结垢,经加压后再进入砂式过滤器和芯式过滤器过滤降低SS浓度。根据实际情况,在进入芯式过滤器前加入适量阻垢剂防止结垢现象的发生,芯式过滤器为膜柱提供最后一道保护屏障。预处理后的渗滤液进入第一级DTRO系统,在膜组件中进行反渗透,产生的透过液进入第二级DTRO系统,第一级DTRO浓缩液排入浓缩液储罐用于回灌填埋区;第二级DTRO系统透过液进入清水储罐,浓缩液则回流进入第一级DTRO的进水端进一步处理。膜组件的清洗由系统根据压差自动执行,只需要在两个清洗剂储罐中分别置入酸性清洗剂和碱性清洗剂即可[11]。

3.3 运行效果

垃圾填埋场渗滤液经二级DTRO工艺处理前后水质情况见表2。

根据垃圾填埋场渗滤液处理设施进、出口水质监测报告分析,对于不同填埋阶段的垃圾填埋场渗滤液水质,二级DTRO系统对CODcr、BOD5、NH3-N等污染物的去除均能达到理想效果,对CODcr的去除率为97.5%~99.8%,对BOD5的去除率为99.2%~99.6%,对NH3-N的去除率为97.6%~99.9%,出水水质满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2污染物排放浓度限值的要求。

3.4 工艺参数对比

DTRO反渗透处理工艺对污染物的去除率主要取决于膜的截留率,而与膜的截留率有关的系统运行参数主要有:进水电导率、悬浮物浓度、温度、pH、膜通量以及水回收率等[12-13]。通过对比各垃圾填埋场渗滤液DTRO反渗透系统的运行参数,便可找出影响渗滤液处理效果的原因所在,见表3。

从工艺参数对比分析,DTRO反渗透系统在实际运行过程中,进水水质悬浮物浓度超出设计要求的7.3倍,电导率和pH值也超出最佳运行工况范围,由此导致的结果是水回收率大幅降低,并且出现了膜阻塞、频繁更换膜组件等问题。

电导率是间接衡量渗滤液含盐量的指标,主要反映渗滤液中的重金属离子含量。进水水质电导率和悬浮物浓度偏高,导致第一级DTRO反渗透膜的运行负荷增大,直接影响反渗透膜的使用寿命,对于在实际运行操作中,针对高电导率的渗滤液,可以通过优化膜配置,调整第一级DTRO系统的膜通量、水回收率及膜柱数等参数以满足处理要求。

pH值的高低对膜系统性能也有很大影响,垃圾渗滤液在进入DTRO之前需将pH值调为酸性,一方面可防止难溶无机盐结垢,另一方面可使渗滤液中游离氨与酸形成二价铵盐,而DTRO对类似多价离子的截留率很高,可以提高氨的去除率。透过液的流量与pH值成反比,pH值越高,透过液流量越小,最终导致水回收率的下降。

3.5 DTRO处理工艺的可行性

陕北地区生活垃圾填埋场渗滤液采用二级DTRO工艺进行处理,出水水质良好,各项指标均能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2规定的排放限值要求,不受渗滤液可生化性、碳氮比变化的影响,在处理老龄垃圾填埋场渗滤液、北方寒冷干燥地区的渗滤液方面具有明显优势。同时,DTRO反渗透系统具备运行灵活,可连续或间歇运行,安装及维修简单等优点[14-15]。

陕北地区气候干燥,蒸发量远大于降雨量,适宜采用回灌的方式处理垃圾渗滤液浓缩液,DTRO反渗透系统产生的浓缩液回灌填埋场,利用垃圾层作为生物反应器可以实现有机物的消解,是渗滤液处理过程中一个经济可靠的环节。

4 结论

陕北地区垃圾填埋场渗滤液采用二级DTRO工艺进行处理,出水效果良好,各项指标均可达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2规定的排放限值要求。结合渗滤液浓缩液回灌,可以解决陕北地区垃圾渗滤液处理的问题。

DTRO系统运行过程中,在预处理达不到设计效果或运行管理不规范的情况下,反渗透膜容易受到污染,导致设备故障率较高,处理能力下降,渗滤液处理效果与设备的运行管理密切相关。

参考文献:

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垃圾渗滤液的特性篇5

垃圾渗滤液的处理是目前国内环保界的研究热点,同时也是一个难点。垃圾渗滤液是一种高污染、强烈恶臭的污水,生活垃圾处理设施在没有解决渗滤液处理的情况下投入运行,会产生新的二次污染。

为开拓视野、学习先进经验,更好的服务于水泥回转窑处理生活垃圾的科研计划。通过现场调研及有关资料分析,生活垃圾焚烧发电厂在生活垃圾收集、堆放、储存等工艺上与水泥窑处理生活垃圾有很大的相似之处,调研、研究、分析生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液产生量、主要成分、处理工艺等技术参数,对确定水泥窑处理生活垃圾产生的渗滤液处理方案有很好的借鉴意义。

2.调研内容

垃圾渗滤液产生量

主要包括单位质量生活垃圾产生渗滤液质量。

垃圾渗滤液主要成分

主要包括:BOD5、CODcr、SS、其他成份。

垃圾渗滤液处理工艺流程

根据垃圾渗滤液不同的生化、物理、化学性质,采取不同处理工艺流程,保证经处理后的垃圾渗滤液达到国家排放标准。

3.垃圾渗滤液主要特性

垃圾焚烧厂渗滤液具有明显的特点,即成分复杂,水质、水量变化大且呈非周期性,无疑给对其进行有效而稳定的处理带来较大困难。

垃圾渗滤液量的产生受众多因素的影响,不仅水量变化大,而且其变化呈明显的非周期性。由于垃圾投放和收运过程都是一个敞开的作业系统,因而渗滤液的产生量受气候和季节变化的影响极为明显。在设计中,要通过调查分析,掌握水量及其变化规律,并在选择渗滤液处理工艺时考虑此特性。

采用生化法,则必须设置足够容积的调节池,以满足最大水量的储存,及均化水质的要求。

1)成分复杂

渗滤液属高浓度有机废水。一般情况南方沿海城市垃圾渗滤液中化学耗氧量CODcr浓度范围20000~75000mg/L,生物耗氧量BOD5浓度范围10000~35000mg/L,悬浮物SS约为6000mg/L,pH4~6,同时还含有多种有机物和无机物(含有毒有害成分),因而其水质是相当复杂的,污染物种类多,而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性。垃圾渗滤液一般呈黄褐色或灰褐色,挥发出的气体带有强烈恶臭,对人体有危害,能使人产生恶心、尿血、头晕等症状。通过质谱分析,垃圾沥滤液中有机物种类高达百余种,其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。

2)水质变化

BOD5/CODcr 比值的变化大。新运进垃圾焚烧厂的垃圾大部分是比较新鲜的生活垃圾,BOD5/CODcr 值较大,也就是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增加,BOD5/CODcr 值会有变小的趋势。但是同垃圾填埋场渗滤液相比,由于垃圾焚烧厂垃圾贮存的时间较短,一般在3天左右,所以垃圾渗滤液的可生化性变化的不是很大。

3)金属离子问题

在渗滤液的多种污染物中,金属离子(尤其是重金属离子)因其对环境特殊的危害性和对生物处理工艺的影响而比较引人注意。渗滤液中含有的多种重金属离子,由于其物理和化学环境而使垃圾中的高价不溶性金属离子转化为可溶性金属离子而溶于渗滤液中(所谓物理环境主要是指淋溶作用,化学环境主要是指因微生物对有机物的水解酸化使pH下降以及在厌氧条件下形成的还原环境),所以在处理工艺中要考虑去金属离子的问题。

4)NH4+ -N 浓度问题

渗滤液中高浓度的NH4+ ―N 是导致处理难度增大的一个重要原因。高浓度的NH4+ ―N 及其随时间的变化,不仅加重了受纳水体的污染程度,也给处理工艺的选择带来了困难,增加了复杂性。过高的NH4+ ―N 要求进行脱氮处理,而处理的结果使水中的C/N 值更低,反过来抑制常规生物处理的进行。同时应考虑水中碱度、含磷量等问题。

4.典型垃圾渗滤液处理工程简介

昆明市东郊垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程

该厂垃圾处理规模目前为西南最大,项目总投资4亿元,采用国内先进的“循环流化床焚烧技术”,装配4台日处理垃圾550吨的循环流化床焚烧锅炉,安装2台15MW凝汽式汽轮发电机组,不但能有效解决昆明市的垃圾污染问题,还能变废为宝,建成后每天能发电70万度。城市生活垃圾经过中转、压缩后,含水率较低,据该项目现场负责人介绍,到场后垃圾含水率约为5%。鉴于垃圾渗滤液对环境的危害,该公司投资了2000多万专门建设垃圾渗滤液污水处理站,采用先进的污水处理工艺,每天能处理60m3垃圾渗滤液。污水经处理达到国家一级排放标准后全部回用于厂区垃圾倾卸平台冲洗、垃圾车冲洗、绿化用水和循环冷却水系统补充水等,真正做到零排放。

4.1 垃圾渗滤液产生量

该工程所用城市生活垃圾经中转、压缩后,含水率较低,根据现场负责人介绍,到场后垃圾渗滤液产生量约为5%。

4.2 垃圾渗滤液的主要成分

4.3 处理工艺

4.3.1工艺流程

4.3.2 处理各阶段水质参数

4.3.3 工艺流程简介

UASB(上流式厌氧污泥床)

渗滤液先经自动细格栅再进入均衡池,栅距0.5毫米,去除固体物,以保护下游设备不易受损。经隔渣后的渗滤液流进均衡池。均衡池同时设有两台输送泵(1台备用)作为输送渗滤液及控制流量。经过渗滤液调整后,渗滤液会进入UASB反应器。该反应器有机负荷设计为10kgCOD/(立方米/日)。在反应器中,有机物首先分解为有机酸,然后分解为甲烷和二氧化碳。 反应器顶部有一系列的三相分离器,将甲烷气、污泥和处理后水有效地分开。经过厌氧处理后,渗滤液的碳氮比会降至1.46:1,造成碳氮比失调。为给SBR池提供足够的碳源作反硝化,以减低化学品消耗,部分渗滤液将旁通至SBR,以增加碳氮比值达3.2:1作为反硝化之用。

SBR(序批式活性污泥池)

经厌氧处理后,污水进入两个SBR池。SBR工艺是活性污泥法的一种,采用操作较为弹性的分批进、出水设计。各SBR的池操作周期基本可分为五个步骤:进水、反应(生物降解,硝化及反硝化)、沉淀(沉淀及澄清)、排水(排去上清液)、静止(排泥)。 以预设的计算机逻辑编程(PLC)控制上述五个步骤的分段时间。每个SBR单元安装了4台表曝机以供应微生物生长所需的氧气。此外,每个单元内安装了3台潜水式搅拌器,l台澄清泵及2台(1台备用)潜水式剩余污泥泵。 为提供反硝化的缺氧状态,表曝机会根据设定的计算机程序,间断地开关。当表曝机停止时,潜水式搅拌器会自动启动,防止水中活性污泥沉淀。池内设计MLSS6000 mg/L。沉淀后,澄清液将被2台澄清泵送至出水暂存池,再利用输送泵将池水泵进微滤系统(CMF)作深度处理。剩余污泥将被污泥泵抽至污泥贮储存池暂存,不定期由槽车运送到填埋场作最终处理。为提供足够的碳磷比值,必须定期将磷酸投入池内,以维持活性污泥的生长。

CMF(连续微滤系统)

CMF是滤膜工艺的一种,在膜的一侧施加一定的压力,使水透过滤膜,阻隔大于膜孔径的悬浮物、细菌、有机污染物等物质。 CMF系统是由微滤膜柱、压缩空气系统反冲洗系统以及PLC自控系统等组成。微滤膜柱的直径为120mm,高度为1160mm,内装的中空纤维外径为550 mm,内径为250mm,孔径0.2mm,膜表面积为33.5m2。在20℃时单根微滤膜柱水通量为0.9~1.35m3/h。CMF系统的操作由PLC自动控制,水由中空纤维膜外向膜内渗透,正常工作压力很低,工作范围为30~100kPa,最高达到200kPa。一般30~40分钟用压缩空气反冲一次,反冲时,压缩空气由中空纤维膜内吹向膜外,反冲压力为600kPa,时间1~2分钟,反冲洗水量为进水量的10~12%。CMF系统一般工作14~30天,需进行化学清洗一次。

RO(反渗透系统)

反渗透膜是目前工业用最微细的过滤设备。反渗透膜可阻挡所有可溶性盐、无机分子和任何分子量大于100的有机物通过,脱盐率达95%以上。CMF滤液流至反渗透系统的中间储水箱,2台高压泵分别将滤液抽至2列RO系统。RO进流及滤液设有导电计及流量计以监控其操作。在进入RO前,会投加防垢剂以防止反渗透膜结垢及投加硫酸。 经过一段操作时间,当下降幅度达致10~15%,反渗透膜就要进行清洗。由于渗透液的污染性较高,必须进行化学清洗,若要提高清洗效率,适当再配合用热水清洗。反渗透出水流入储存池作为回用用途。浓缩液则被泵至调节池。

5.确定垃圾渗滤液处理工艺方案

5.1垃圾渗滤液处理工艺方案

根据假设工程规模,本方案初步假定处理量为240m3/d,设计进水水质参数如下:

初步建议方案如下:参考垃圾焚烧发电厂渗沥液处理工程工艺流程,克服运行中缺点,接触氧化池改为更高效的SBR反应池,并增加机械过滤器一套,大大减轻后续处理工序的负荷,经超滤、反渗透深度处理后,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准,直接排放。

工艺流程图

5.1.1主要建构筑物设计

⑴UASB厌氧反应器

根据工艺流程,UASB厌氧反应器前设置调节池,调节池通过水解酸化作用,CODcr去除率30%。

UASB反应器以CODcr容积负荷设计,进水温度为25℃,主要技术指标如下:

经过计算,UASB反应器设计尺寸为L×B×H=15000×15000×13700,CODcr容积负荷为10CODcr/(m3.d)。

⑵SBR好氧反应器

SBR好氧反应器以CODcr容积负荷设计,主要技术指标如下:

经过计算,反应器设计容积为400m3,分成两格,每格尺寸为L×B×H=9000×4500×5500。反应周期为12h。

6.结论

垃圾渗滤液的特性篇6

关键词:生活垃圾填埋场 渗滤液回灌 渗透性 中间覆盖层

渗滤液回灌是将收集后的渗滤液再次回灌入填埋场,利用填埋场堆体内的微生物对渗滤液进行处理的一种技术,它是渗滤液管理的一种有效方法。

由于垃圾堆体内存在大量的孔隙,因此垃圾堆体具有较强的额外贮水能力,并且该贮水能力随垃圾堆体填埋高度的增加而增加。有关研究表明[3]:当所填埋生活垃圾的饱和度为50%,填埋高度为50 m时,每公顷生活垃圾填埋场额外贮水能力为125×103 m3。

许多研究表明[1,2,4],通过渗滤液回灌增加填埋场堆体内的湿度,不仅可以改善渗滤液的水质,降低渗滤液中BOD、COD及重金属的浓度,而且可以加速填埋堆体的稳定,使填埋场稳定期缩短至2~3 a,并增加填埋场的甲烷产气率。

1 回灌技术

将渗滤液回灌入填埋场的方式有多种,在生产中常用的方法通常有喷淋法、表面水塘回灌法、垂直竖井回灌法及水平回灌法。

1.1 喷淋回灌法

喷淋回灌法就是将垃圾渗滤液喷洒至垃圾填埋场表面,为了增加渗滤液的渗透性,可在垃圾填埋场的表面开挖一些纵横交错的沟槽。喷淋回灌法相对较为灵活,由于管线敷设在填埋场的表面,当填埋区域发生变化时,回灌系统比较容易建设。

该种方法通常用在蒸发量较大的地区,用以减少渗滤液的处理量,减少率可达75%左右。在降雨量充沛或冰冻的地域,则不适合运用此种方法。

目前,由于渗滤液在喷洒过程中所产生微小的雾状水滴及气味会对人的健康带来危害,有些国家已经开始禁止使用这种回灌方式。当采用这种回灌方式时,建议渗滤液的浓度应小于1000 mg/L[5]。

1.2 表面水塘回灌法

表面水塘回灌法就是在生活垃圾填埋场的表面开挖基坑,内置级配碎石,渗滤液回灌到水塘内,然后渗透到填埋堆体内,通常水塘的直径大约为5 m,深度约为1.5 m。

此种回灌方法在美国佛罗里达州有较成功的应用实例。广州的李坑生活垃圾填埋场在运营管理时也采用了这种回灌方式,在渗滤液减量及改善水质方面取得了较好的效果。

渗滤液的表面水塘回灌法同样也会带来环境问题,如气味、苍蝇等,并且由于水塘的位置相对较为固定,其开挖深度较浅,在一定程度上影响了渗滤液的回灌频率与容量。

1.3 垂直竖井回灌法

垂直竖井回灌法是渗滤液回灌比较常用的方法之一,具体结构见图1。为了避免短流,回灌井的底部是不透水的。

由于垂直回灌法回灌点相对比较固定,在设计时,回灌井的间距应适当,若回灌井的距离太密,则影响填埋场垃圾的堆放与压实,但太疏,则未充分利用填埋场的贮水能力,导致填埋场湿度不均匀。在国外,每个回灌井的服务范围通常为1600~8000 m2[5]。

由于垃圾填埋场初期的沉降比较厉害,在沉降过程中可能会破坏垂直回灌井的整体性,并且,如果竖井的基础是支撑在膜上面的,则有可能导致膜的破损。

1.4 水平回灌法

水平回灌法是在垃圾面一定深度下开挖盲沟,内置穿孔的HDPE管,盲沟内填充砾石或废弃的轮胎碎片,具体结构见图2。

由于水平管网覆盖面积大,该系统比其他回灌方式引入填埋场的渗滤液量大,但是也不能过度使用。有报道表明[5],水平回灌系统的过度使用会导致渗滤液收集系统收集量的加大,并且渗滤液的浓度峰值也将会增加。

由于该系统是敷设在垃圾面底下的,无论是正在使用的填埋场还是封场后的填埋场,均可采用此系统进行渗滤液回灌。

图1 渗滤液回灌竖井

图2 渗滤液水平回灌系统

2 影响渗滤液回灌效果的因素

渗滤液回灌可以改善渗滤液的水质情况,并加速填埋堆体的稳定。为了使渗滤液回灌获得较好的效果,应尽量使填埋堆体内湿度均匀,避免短流现象、局部饱和及顶部、边坡穿透现象的发生。在此,本文将就渗滤液回灌效果的影响因素进行论述分析,并提出操作建议。

2.1 垃圾堆体特性

垃圾堆体各向同性就是指在各个方向上,垃圾具有相同的渗透性。渗滤液回灌时,垃圾堆体各向同性可使其持水均匀,达到比较好的渗滤液回灌效果。但实际上,由于目前大部分城市采用由环卫工人上门收集袋装垃圾的收集形式,而且,盛装垃圾的塑料袋很少采用可生物降解的垃圾袋,因此,大大影响了生活垃圾各向同性的性能,在渗滤液回灌的过程中,容易导致渗滤液的短流或渗滤液在垃圾堆体内的聚集,而不能均匀分布在垃圾堆体内,达不到充分利用填埋场内的生物群体降解渗滤液的目的。

在生活垃圾填埋前,进行垃圾破碎是达到垃圾堆体各向同性的一种比较有效的方法,但是在许多城市,由于日产垃圾量较大,填埋前对袋装垃圾进行破碎不太可行,因此向居民宣传使用可快速生物降解的环保垃圾袋是非常有必要的。

2.2 压实度

垃圾在填埋时,先由推土机将垃圾均匀推开,然后由压实机来回压实,到达一定的压实度后再堆填另一层垃圾。在一定程度上,垃圾的压实度也影响渗滤液的回灌效果。有研究表明[6],随着垃圾竖向渗透性的减少,渗滤液的横向扩散度将增加,这主要是在实际施工作业时,由于边坡比较难压实,垃圾堆体的纵向压实度通常都大于横向压实度,即横向渗透性大于纵向渗透性,因此很容易造成渗滤液的横向边坡穿透。

在敷设渗滤液回灌系统时,为了避免因纵、横向压实度不均匀而造成的边坡穿透,建议渗滤液的回灌系统的安装位置至少应距边坡6 m远。

2.3 中间覆盖层

当填埋单元轮换,前一个垃圾作业面上较长时间不再填垃圾时,会在其表面敷盖一层渗透性较低的中间覆盖层,以减少雨水渗入形成渗滤液,该单元继续填埋时,若是采用粘土作中间覆盖层,通常这一中间覆盖层将保留在垃圾堆体内。

当对垃圾填埋场进行渗滤液回灌处理时,应考虑这一低渗透性的中间覆盖层对渗滤液回灌效果所带来的负面影响。由于低渗透性的中间覆盖层的存在,渗滤液回灌入填埋场内时,会有部分的渗滤液滞留于中间覆盖层上,而不会沿垂直方向渗透,堆体内的湿度将会分布不均匀,当过饱和后,回灌的渗滤液会沿着渗透性较大的水平方向渗透,从而可能出现边坡穿透的现象。为了避免这种现象的发生,建议在渗滤液回灌的填埋场内,中间覆盖层采用可重复使用的人工覆盖层,或继续填埋时将中间覆盖层去除,这不仅可增加填埋容积,而且可改善渗滤液的回灌效果。

3 结 论

(1)喷淋回灌法和表面水塘回灌法由于是在垃圾表面进行建设,施工容易,但是由于带来的气味、苍蝇等环境问题,日前已很少被人采用。

(2)垂直竖井回灌法和表面水塘回灌法因能引入较大量的渗滤液,并且不影响填埋场的使用,不会导致环境问题,而被广泛采用。

(3)渗滤液的回灌效果受垃圾场的垃圾特性、压实度及中间覆盖层的影响。使用可降解的垃圾盛装袋,尽量使垃圾堆体呈现各向同性;在垃圾填埋过程中,尽量使垃圾边坡的压实度与垃圾的纵向压实度接近;减少垃圾填埋场的中间覆盖层等措施将会增加渗滤液的回灌容量,使垃圾堆体湿度均匀,减少边坡穿透,从而达到较好的渗滤液回灌效果。

参考文献

1 罗春泳,胡亚元,陈云敏.垃圾填埋场渗滤液回灌效果的理论研究.中国给水排水,2003,19(2):5~8

2 徐迪民.垃圾填埋场渗滤水回灌技术的研究. 同济大学学报,1996,32:119~128

3 Koerner R M,Soong T Y.Leachate in landfills:the stability issues.Geotextiles and Geomembranes,2000,18:293~309

4 Irem S,Turgut T O.Impact of various leachate recirculation regimes on municipal solid waste degradation.Journal of Hazardous Materials,2001,B87:259~271

垃圾渗滤液的特性篇7

【关键词】垃圾填埋;渗滤液处理;处理工艺;污染控制与治理

由于卫生填埋所产生的垃圾渗滤液,其中包含了较多的有毒物质,对城市环境和土壤都产生了严重的污染,如果不能对其进行有效的处理,则会造成更为严重的污染。当前,针对垃圾填埋渗滤液的处理技术已经在国内外得到了较为广泛的研究,而且也在实际工作中进行了应用。

1.渗滤液的产与影响因素

1.1渗滤液产生

在城市垃圾处理时,进行卫生填埋是常用的以一种处理方式,其对于环境来说,一方面通过填埋的方式减少垃圾敞开对环境造成的影响,另一方面却容易产生渗滤液,对环境造成污染。渗滤液指的是垃圾在进行填埋之后,由于自然环境因素或者是其他因素影响下所产生的一种高浓度的有积水。渗滤液的产生途径主要有以下几个原因:一是垃圾本身所含有的水分;二是由于自然降水或者是江河径流所产生的水分;三是垃圾填埋后由于微生物的分解作用而产生的水分。由于垃圾本身就含有一定的水分,所以在南方部分地区所产生的垃圾渗滤液的主要来源仍然以降水为主,而其他地区的渗滤液则是多种因素形成的。

1.2渗滤液水质的影响因素

一方面,垃圾本身对于渗滤液的水质有着一定的影响,而且这种影响是原发性的。在渗滤液中所包含的BOD、COD等物质主要是来源于厨房垃圾中的有机物。而在炉灰、脏土中所包含的有机物则对于渗滤液中的物质浓度有着一定的影响,因此,如果在垃圾中含有大量的炉灰和脏土,则会对渗滤液中的有机物浓度产生较大的影响。同时,不同的城市由于居民生活水平和生活习惯的不同,使得城市垃圾中的BOD、COD等物质的含量也有所不同。另一方面,垃圾填埋工艺也会对渗滤液水质产生重要的影响。如果垃圾填埋场的周围存在着径流,在对径流和地下水进行有效的截留措施下,则能够减少渗滤液中的水分,使得渗滤液中的有机物含量较高;而如果无法对垃圾填埋场周围的径流和地下水进行有效的截留,则会使得水分流入到垃圾填埋场中,使得产生的渗滤液浓度较低,降低垃圾渗滤液中的有机物含量。

2.垃圾填埋渗滤液处理技术

2.1生物处理技术

生物处理技术一般可以分为好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术两种,另外,在特殊情况下也会使用厌氧-好氧联合处理的方法。

(1)好氧生物处理。好氧生物处理技术在当前的垃圾填埋渗滤液处理中已经得到了广泛的应用,其中所包含的活性污泥法、生物滤池方法等也都在相关的研究领域取得了较大的进展。利用好氧生物法,能够使渗滤液中的BOD、COD等得到有效的降低,而且能够将渗滤液中的铁、锰等金属得到有效的去除。但是,由于渗滤液的质量随时可能会受到外界因素的影响而发生变化,所以在使用好氧处理技术时,一般很难达到要求的标准。

(2)厌氧生物处理技术。厌氧生物处理技术将以往传统的液体处理方法中的弊端进行了有效的避免,比如水力停留时间过长或者是负荷过低等问题,而且在实践方面也取得了较多的经验。厌氧生物处理技术在处理渗滤液方面,具有动力耗能低、剩余污泥量少的特点,因此在近年来也得到了广泛的应用,尤其是厌氧生物滤池法的应用,更是在针对废液处理方面取得了较大的进展,但是在实际应用过程中,将厌氧生物处理技术单独应用的实践还较少。

(3)厌氧-好氧联合处理法。由于垃圾填埋产生的垃圾渗滤液是一种有毒有害的物质,因此如果单独的采用好氧处理方法或者是厌氧处理方法,往往无法取得理想的效果。因此,当前的生物处理工艺中,将厌氧-好氧两种生物处理技术进行联合使用的工艺应用的较为广泛,将两种工艺进行有效的结合,处理的效率得到了明显的提高,而且对于渗滤液中BOD和COD也有更好的去除效果。

2.2生物膜处理技术

醋酸纤维在上世纪60年代产生,其促进了膜分离技术的快速发展与应用,也应用到了垃圾填埋渗滤液的处理方面。常用的膜处理技术中包括反渗透、超滤和纳滤等分离技术。反渗透和超滤技术联合处理垃圾填埋渗滤液的效果十分明显,能够将COD与色度等进行有效的去除,效率达到98%以上。膜处理技术也由于操作简单、处理效果较高等优势而得到了广泛的应用。当前,在国内很多大型的垃圾填埋场都使用或者是筹划使用生物膜处理技术。但是其中所涉及到的工艺中,反渗透工艺的重点环节的成本较高,而且消耗量很大。为了减少膜表面受到机械或者是污水中毒素的影响,需要在使用膜处理之前对渗滤液进行一定的处理,才能够确保膜的使用性能得到充分的发挥,延长膜的使用寿命。另外,使用膜处理技术进行处理的渗滤液中会遗留大量的污染物需要进行及时的安全处理,这样才能有效的消除渗滤液对环境和土壤造成的污染。

3.结束语

当前,垃圾卫生填埋已经成为了城市生活垃圾处理的主要方式,也是应用较为广泛的一种垃圾处理技术。虽然将垃圾进行填埋能够减少垃圾对开放的环境所带来的影响,但是埋入到地下的垃圾则会由于渗漏、排水等因素的影响,而产生渗滤液,对土壤、资源等造成一定的污染,因此,要不断的加强对渗滤液的分析并且对其进行有效的治理与控制,才能不断的减少生活垃圾填埋渗滤液对城市环境造成的污染。

【参考文献】

[1]蒋海涛.城市生活垃圾填埋场渗滤水处理技术研究[D].同济大学环境科学与工程学院 同济大学:环境工程,2002.

[2]孙英杰,徐迪民,胡跃城.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨[J].环境污染治理技术与设备,2002(03).

[3]熊向阳,蔡辉,陈刚,张海宇.生活垃圾填埋场渗滤液处理规模的探讨[J].给水排水,2011(07).

垃圾渗滤液的特性篇8

【关键词】垃圾渗滤液;物化法;生物法

垃圾渗滤液作为垃圾填埋过程中产生的副产物因其高有机物浓度和高氨氮浓度,一直是国内污水处理领域的重点和难点。目前国内对垃圾渗滤液处理大体可分为物化法、生物法和膜法,现将此三类渗滤液处理技术大致介绍如下:

1 物化法

物化法对渗滤液中难降解有机物、氨氮、色度有较好的处理效果,常用的物化法处理垃圾渗滤液包括吸附法,化学沉淀法,氧化还原法,吹脱,膜处理等。

1.1 吸附法

吸附法是利用具有吸附能力的多孔性固体物质,去除水中微量溶解性杂质的一种处理工艺。吸附法可去除渗滤液中的COD和氨氮,常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭。使用活性炭对渗滤液中污染物处理效率高、处理效果好,但处理设备简单,结构紧凑,但处理费用高,易堵塞,吸附饱和的吸附材料难以再生、处理,目前,大多将吸附法作为渗滤液深度处理的末端工艺。

1.2 化学沉淀法

化学沉淀法是向垃圾渗滤液中投加化学物质,使它与渗滤液中某些溶解性物质发生置换反应,生成难溶盐沉淀,从而降低水中溶解性污染物的方法。投加的这种化学物质称为沉淀剂。根据生成的难溶盐的性质,化学沉淀主要有氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。常用的沉淀剂有硫酸铝、氯化铁和聚合氯化铝等。主要用于去除垃圾渗滤液的色度、重金属离子和浊度等。

1.3 化学氧化法

在废水处理过程中,利用溶解于废水中的有毒有害物质,在氧化还原反应中能被氧化,把它转化成为无毒无害的新物质,这种方法称为化学氧化法。化学氧化法主要是去除渗滤液的色度和硫化物并可以分解渗滤液中难降解的有机物,从而提高废水的可生化降解性。常用的氧化剂包括氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钠等。

1.4 吹脱

由于水中的氨氮多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态存在,并且两者保持平衡,所以提高渗滤液中PH值后,通过施加曝气吹脱的物理作用,氨从渗滤液中逸出。吹脱主要用于去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮,从而保证后续生物处理的正常运行。吹脱出的NH3须经过回收处理,以防对空气造成二次污染。

1.5 膜处理技术

膜技术是利用隔膜使溶剂同溶质和微粒分离的一种水处理方法 ,根据溶质或溶剂通过膜的推动力的大小 ,膜分离法可以分成反渗透法、超滤和微孔过滤等 .近年来 ,为了尽可能减少水体污染程度 ,膜法也被应用到了渗滤液的处理领域 ,其中国外的应用和研究均较多。德国的Thmos将反渗透和微滤用于渗滤液的净化 ,研究了不同情况下反渗透膜的特性 ,指出用压力达到 120bar的高压反渗透和与控制的结晶过程联合使用的微滤 ,可达到超过 95%的渗透去除率.在德国的Damsdorf垃圾填埋场 ,用反渗透装置来继续处理生化水得到了成功的运行,荷兰、瑞士的几个渗滤液处理厂也先后使用了膜分离技术。国外实践证明 ,膜技术处理垃圾渗滤液是高效可靠的。膜技术由于其极高的费用,现阶段我国还不可能将其广泛地应用于垃圾渗滤液的处理 。

物化法主要用于去除渗滤液中的色度、SS、氨氮、重金属离子、难生物降解COD等污染物。和生物法相比,物化法具有耐冲击负荷,对生物法难以处理的贵重金属离子和难降解的有机物有较好的去除效果。尤其是对氨氮含量高、BOD5/COD比值较低难以进行生化处理的“老龄”渗滤液有较好的去除效果。但物化法处理成本较高,在处理工艺上需进一步优化,同时吸附、沉淀等物化处理工艺只是将污染物转移,污染物最终仍将会以物化污泥的形式回到垃圾填埋场,造成污染物的循环。因此物化法多用于垃圾渗滤液的预处理和深度处理中,通常渗滤液的主体工艺仍多选用生物法。

2 生物处理法

与常规的物理化学法相比,生物处理法具有对溶解态和胶态有机物较高的去除效果;运行成本相对较低;剩余污泥的沉降性能较好有利于进一步脱水。故目前垃圾渗滤液的处理主要采用生物法。生物处理法可分为好氧生物处理法,厌氧生物处理法和好氧——厌氧结合处理。

2.1 好氧处理

好氧处理可有效降低COD和氨氮,还可去除一些铁锰等污染物。好氧处理工艺包括:序批式反应器(SBR),周期循环式活性污泥法(CASS),氧化沟,氧化塘等。

Ehrig等人就采用活性污泥法处理垃圾渗滤液,其实验表明当BOD5的负荷为0.1kg BOD5/kg MLSS/d,出水BOD5小于25mg/L;实验中,高氨氮负荷引起了亚硝酸盐的积累,当氨氮负荷小于0.03kg·NH4+-N/kg MLSS/d时,硝化过程可以进行完全,随着微生物对高氨氮负荷的适应,氨氮的负荷可以提高到0.1 kg BOD5/kg·MLSS/d.

Mard等人研究发现,对于COD为4000-13000mg/L,BOD为1600-11000mg/L,氨氮为87-590mg/L的垃圾渗滤液,采用好氧活性污泥法,对COD的去除率可稳定在90%以上

Robinson采用连续流活性污泥法处理垃圾渗滤液,发现当污泥龄10d时,处理后出水的BOD和COD可分别低于20mg/L和150mg/L。但同时发现,当N/BOD之比超过36:100时,多余的氨氮将不能为微生物利用而残留在处理出水中。

Ying等利用SBR反应器对美国某处垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行处理,发现SBR反应器对渗滤液这中总碳的去除率在95%以上。

Harry等人利用两段式SBR法处理垃圾渗滤液,第一段SBR反应器对BOD的去除率可达到98%,使进水的COD从5800mg/L下降到112mg/L;经过二级SBR处理后,出水的水质能达到排放标准。

Yalmaz等对伊斯坦布尔一垃圾填埋场的厌氧生化后出水进行了SBR生物脱氮,发现在一个24h的循环周期内,氨氮可从进水浓度1000mg/L下降到出水的5mg/L。

王显胜等采用二级接触氧化工艺处理垃圾渗滤液,内部装软性填料,好氧段体积为6.71L,接触氧化池的进水浓度在3100-6100mg/L,其二级出水浓度维持在1100mg/L-3000mg/L,COD的去除率保证在10%左右。

总体而言,好氧处理存在有毒金属物质存在时工作性能不好,且存在当外界温度迅速降低时,难以保持较高的去除率;耗能大等缺点。

2.2 厌氧处理

厌氧处理在处理高浓度有机废水方面有较好的效果,具有处理负荷高、产泥率低、能耗低、占地少等优点。厌氧生物处理工艺主要有: UASB反应器,厌氧生物滤池,厌氧塘,厌氧接触法和新型厌氧折流板反应器等。

英国的水研究中心用UASB处理COD>10000mg/L的渗滤液,当负荷为3.6~19.7 kg/(m3·d)、平均泥龄为1.0~4.3d、温度为30℃时,COD和BOD5的去除率分别为82%和85%。

徐竺使用上流式厌氧生物滤池对成都垃圾填埋场渗滤液进行连续动态实验。结果表明:上流式厌氧生物滤池处理垃圾渗滤液效果良好。在中温消化时,COD为3000~8000mg/L的垃圾渗滤液的COD去除率达95%左右,即使常温下其COD去除率也可达90%;反应器的COD容积负荷可达5kg/(m3·d)以上。

加拿大Toronto大学的J.G.Henry等采用厌氧滤池在室温条件下,对填埋年龄分别为1.5年(COD为14000mg/L,B/C为0.7)和8年(COD为4000mg/L,B/C为0.5)的渗滤液进行了处理,当容积负荷在1.26-1.45kg/ (m3·d),HRT为24-96h,COD去除率可达90%以上。

沈耀良等人用ABR反应器处理苏州七子山生活垃圾填埋场渗滤液和城市污水的混合液。结果表明,ABR可有效地改善混合废水的可生化性。进水BOD5/COD为0.2~0.3时,出水BOD5/COD可提高至0.4~0.6;当容积负荷为4.71kgCOD/(m3·d)时,可形成沉降性良好、粒径为1~5mm的棒状颗粒污泥。各隔室中的污泥浓度为20~38g/L。混合废水经ABR的预处理,大大提高了该废水的后续好氧处理设施的运行稳定性。

厌氧处理具有能耗低,操作简单等优点,因此投资和运行费用低廉,同时厌氧处理产生剩余污泥量少,所需的氮、磷等营养物质少,许多在好氧条件下难于处理的高分子有机物在厌氧时可以被生物降解。但是厌氧生物法不能去除废水中的氮和磷,启动过程较长,运行管理较复杂,卫生条件差,特别是单独使用厌氧装置处理高浓度有机废水,处理不彻底,出水的有机物浓度仍然较高,不宜直接排放到河流或湖泊中,故在垃圾渗滤液的生物处理工艺中,很少单独采用厌氧工艺。常常采用厌氧和好氧相结合的模式处理高浓度有机废水。利用厌氧段去除水中大部分的有机污染物,同时将难降解的高分子有机物进行分解,利用好氧段进行对有机物的进一步处理和对氮、磷的处理。

3 总结

经过多年的研究,垃圾渗滤液处理技术得到长足进步,经过生化、物化法处理后,渗滤液中COD、氨氮污染物浓度可下降80%-90%。随着国家对垃圾渗滤液排放标准的日趋严格,渗滤液中总氮和难降解有机物的去除成为下一阶段垃圾渗滤液处理的重点。

参考文献

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[2]候立安主编.特殊废水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003:62~65

垃圾渗滤液的特性篇9

关键词:浓缩液、回灌、蒸发、高级氧化、膜蒸馏

中图分类号:C35文献标识码: A

随着经济发展和社会进步,我国的垃圾产生量也在逐年增加,垃圾处理的方式主要有垃圾焚烧、卫生填埋、堆肥[1]。其中,卫生填埋以其运行费用低、管理相对简便、处理量大及适应性强,成为我国垃圾处理采用的主要方式[2]。

渗沥液是指垃圾在填埋和堆放过程中,由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水[3]。垃圾填埋场产生的渗滤液是一种含高浓度氨氮和难降解有机物、重金属等成份复杂的废水。

随着人们对垃圾渗滤液处理日益重视,国家标准也越来越严格,2008 年7 月起正式实施的《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889- 2008)明确了垃圾渗滤液中总氮、氨氮、重金属等污染控制指标,并提高了新建和现有填埋场的渗滤液污染物排放限值等要求[4],对传统的处理技术提出挑战。

目前,国内外处理工艺主要以MBR、RO、NF为代表的膜处理技术为主,采用NF/RO,为了保证为保证膜工艺运行周期及出水水质,膜的回收率通75%~85%,即会产生15%~25%浓缩液。不经处理直接排放的浓缩液很容易造成二次污染,是膜处理技术应用过程中亟待解决的问题。

1.浓缩液的产生及特点

浓缩液主要是膜截留下来的高浓度污染物,反渗透膜可有效截流包括一价盐在内的小分子物质,故反渗透出水可以达到很高的排放标准,但其浓缩液盐分含量很高。纳滤膜具有选择透过性,一价盐(铵盐和硝酸盐、亚硝酸盐)均无法被纳滤膜截流,纳滤出水达标保障性不及反渗透膜,但是其浓缩液中含盐量较低[5]。

浓缩液的主要特点:1)有机物浓度高。根据 NF 或 RO 膜分离的选择透过性原理,水能够顺利通过膜,其他成分部分或完全被截留,有机物含量较高; 2)可生化性差。膜滤浓缩液是垃圾渗滤液经过生物降解后,再通过膜处理得出的残液,主要为不易降生物降解的物质。 3)成分复杂,垃圾渗滤液本身的复杂特性决定其膜滤浓缩液同样具有复杂特性。

2.浓缩液的处理方法

目前,针对浓缩液的处理方法主要有:回灌、膜蒸馏、蒸发、高级氧化。

2.1回灌

所谓回灌就是把垃圾填埋场本身看做生物滤床,浓缩液注入到堆体上端,贯

穿堆体而流出。在这个过程中,垃圾堆体里活跃的微生物发挥生化降解作用,结

合物理作用等实现污染物的降解。对渗滤液回灌处理屡见报道,且见应用于实际。

研究和实际工作都表明,渗滤液的回灌处理能够加速填埋场稳定化进程,促进有

机物降解,缩短产沼时间等。同时降解过程还有减容作用,使得场区内有效库容

增大[6]。

蒋宝军等[7]试验了重庆市某垃圾填埋场经碟管式反渗透处理后浓缩液的回灌影响。试验表明在技术上采用回灌处理浓缩液是可行的,通过回灌能有效去除 COD和 NH3-N,去除率分别为81.6%和70%。水力负荷对浓缩液回灌去除 COD 有较大影响,当水力负荷为32.38mL/(L・d)时,COD去除率为94%,而当水力负荷上升到202.36 mL/(L・d)时,去除率下降到70%。

刘研萍等[6]对浓缩液回灌进行实验的结果表明亦证明回灌是处理浓缩液的有效手段。厌氧填埋条件下,回灌实现了81.6%的COD去除率,82.5%的BOD

5去除率和60%~70%的NH3-N去除率。在最佳水力负荷32.38 mL/(L・d)下,达到了 85%以上的COD去除率。对浓缩液pH进行调节后再回灌的研究发现,pH为9时,COD去除率最高,pH为11时,NH3-N去除率最高。

2.2膜蒸馏

膜蒸馏(Membrane Distillation,MD)的原理结合蒸馏的原理和膜的特性,疏水膜两侧的蒸气压力差作为传质驱动力,推动水蒸气从压力高即温度高的一侧通过疏水性膜到达压力低的一侧而冷凝,实现水相和溶液的分离[8]。

膜蒸馏过程几乎在常压下进行,设备简单,可以处理极高浓度的水溶液。由

于膜蒸馏过程的传质推动力为蒸气压差,因此只需维持膜两侧的温差即可,没有

必要耗费很大能量把溶液加热到沸点,便于就地取材,利用廉价能源推动膜蒸馏

过程发生。生产过程中产生的余热就是很好的廉价热源。

2.3蒸发技术

蒸发是将挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,通过加热溶液使水沸

腾气化,不断去除气化的水蒸气。浓缩液蒸发处理时,水分从浓缩液中沸腾而出,

污染物残留在浓缩液中[9]。重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性都比水弱,

因此会留在浓缩液中,部分挥发性烃、有机酸和氨等污染物与水蒸气最终存在于

冷凝液中。蒸发处理工艺把浓缩液处理到不足原液体积的2%~10%[10]。

浸没燃烧、负压蒸发、机械压缩蒸发是常见的蒸发方式。

浸没燃烧蒸发(Submerged combustion evaporation,SCE)就是把燃烧产生的高温烟气浸没在液体中,烟气以气泡形式在液体中上升,剧烈的混合与搅动实现充分的热量传递[11]。

岳东北等[12]对垃圾渗滤液的反渗透浓缩液采用蒸发法开展了试验研究。结果表明,当浓缩液的pH在酸性范围内时,提高pH使得冷凝液中NH3-N的浓度增大,COD 浓度减小。研究蒸发的不同阶段物质逸出情况时发现,蒸发初期以有机物挥发为主,蒸发后期则以NH3-N挥发为主。

采用这个工艺处理某卫生填埋场的垃圾渗滤液的RO浓缩液,利用填埋气(LandfillGas,LFG)作为燃料,岳东北等[13]发现经过两级SCE处理,进水COD 从12000 mg/L降低到出水的低于230 mg/L,TDS也有大幅的下降。系统对RO浓缩液的浓缩倍数最高可达10倍。这种方法充分利用了填埋场内的 LFG,消除环境污染同时提高能源利用率。然而这种方法对 NH3-N 没有去除效果。

膜滤浓缩液中的氯离子浓度很高,蒸发过程中温度大于70℃时,氯离子即会对金属材料产生强烈的腐蚀作用。为了解决常压高温蒸发所引起的设备腐蚀问题,采用负压蒸发的方法来处理含高浓度氯离子的废水。负压蒸发利用水在负压条件下沸点降低的规律,既避免氯离子对金属的腐蚀(< 70℃),又保证了蒸发速率。

机械蒸发(Mechanical Vaporize Compression,MVC)是通过机械方式压缩蒸汽使其温度升高,蒸汽升高之后用作热源加热蒸发浓缩液。浓缩液受热后一部分液体气化形成蒸汽。形成的蒸汽受到机械压缩后充当新的热源。原先的热源由于热量散失导致温度降低,逐渐形成蒸馏水。形成蒸馏水的冷凝过程热量传递给新一批的浓缩液水样。这个循环过程充分实现能量利用,降低了系统能耗。但是,此技术需要注意的地方在于 Ca2+和Mg2+在蒸发过程中存在结垢倾向,应采取缓垢和除垢的措施。设备接触部分还要充分考虑设备选材问题防止设备腐蚀。

2.4高级氧化工艺

高级氧化工艺(Advanced Oxidation Processes,AOPs)由 Glaze 等人提出,以产生羟基自由基(・OH)产生与否进行判断。高级氧化工艺中一般都含有氧化剂,部分含有催化剂,或光、热、辐射等其它条件作为辅助强化产生・OH 的能力。・OH

具有强氧化能力,且与有机物反应时无选择性。・OH与有机物发生反应后,大分子物质转化为小分子物质,复杂物质转化为简单物质,有毒物质转化为低毒物质。但是,高级氧化技术也存在氧化不彻底的缺点,需要进一步的絮凝沉淀,使得实际工程运行费用增加。

王东梅等[14]用Fenton氧化-絮凝-吸附法处理垃圾渗滤液浓缩液,实验结果表明:Fenton氧化-絮凝-吸附法对垃圾渗滤液反渗透浓缩液有较好的处理效果,对TOC的去除率为95.9%,UV254的去除率为97.1%,色度的去除率为99.6%。

徐K士等[15]采用UV-Fenton工艺对垃圾渗滤液的纳滤浓缩液进行处理,结果表明,UV-Fenton工艺能有效去除浓缩液中的有机污染物。TOC去除率随着H2O2和FeSO4・7H2O投加量的增加而升高,该工艺对pH具有缓冲性,在初始pH为2.0-6.0时,TOC去除率受pH的影响较小;随着初始温度从20℃升至60℃,TOC去除率小幅下降。

3.结论

对比膜滤浓缩液主要的四种处理方法,回灌存在地下水污染的潜在风险。导流措施不到位时,垃圾堆体内可能形成短流,导致堆体内含水率增加。此外高盐度的浓缩液加剧了盐积累问题。盐积累使得渗滤液电导率升高,膜产水率下降,甚至出现由电导率增高而导致膜过滤失效的问题。这些是采用回灌方式处理需要考虑的问题,目前多地已明确规定浓缩液禁止回灌。

膜蒸馏法则存在膜法处理中的共同问题,例如温度极化和浓度极化造成传质推动力下降和膜污染等。并且目前膜蒸馏处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究尚未见报道。

蒸发工艺在实际运行过程中都会碰到设备结垢及腐蚀问题,并且纯物理过程无法完全保证出水达标,需要联合其他工艺。目前,蒸发工艺在渗滤液的处理领域已有成功应用。浓缩液中离子含量高,设备结垢问题在所难免,如果妥善解决这一问题,蒸发处理工艺不失为一种经济可行的方法。

高级氧化技术在化学氧化过程中多数有机物被分解成二氧化碳,高价态的盐和重金属得到了完全固定,解决了整个系统盐平衡的问题,系统水回收率高,抗负荷冲击能力强。但工艺链长,处理技术比较复杂,间接增加了运行管理上的难度,并且需要加入具有很强氧化性的氧化剂及絮凝剂、混凝剂,产生的污泥造成二次污染。高级氧化技术在很大程度上提高浓缩液的可生化性,可与生化处理联合,降低运行费用,达到标准排放。

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垃圾渗滤液的特性篇10

关键词:城市垃圾渗滤液;处理

Abstract: City of landfill leach ate is a complex composition of high concentration organic wastewater, it has become the most serious groundwater pollution sources, if to discharge untreated without treatment; it can cause serious environmental pollution. This paper analyzed the leachate treatment process to introduce a variety of leachate treatment methods, and treatment methods were comparedKey words: urban landfill leachate; processing

中图分类号:R124.3 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-00

1概 述

近年来,随着我国城市化进程迅速发展,城市垃圾填埋场数量剧增,产生的生活垃圾迅速增长.垃圾渗滤液的高浓度氨氮废水,排放量大,成分复杂,毒性强,对环境危害大,处理难度又很大,使得氨氮废水的污染及其治理一直受到全世界环保领域的高度重视.因此城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。在垃圾填埋过程中产生的污染性极强的垃圾渗滤液极易下渗污染地下水,若处理不当会对生态环境和人体健康带来巨大危害,因此垃圾渗滤液的有效处理十分迫切已成为目前国内外环境工程领域的难点之一。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。

2渗滤液处理工艺

现有的垃圾渗滤液处理技术主要分为生物法、物化法和土地法三大类。生物处理法中厌氧处理有上流式厌氧污泥床UASB、厌氧折流板反应器ABR、厌氧塘、EGSB、IC 等;好氧处理有好氧曝气塘、活性污泥法、生物转盘和滴滤池等,无氧/好氧(A/O)混合处理。物化法主要有化学混凝沉淀、活性炭吸附、化学氧化、催化氧化、膜处理、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法等。土地处理如人工湿地等主要通过土壤颗粒的过滤,离子交换吸附和沉淀等.

3渗滤液处理方法介绍

目前的渗滤液的处理方法大致可分为回灌法、物化法、生物法、土地法等.

3.1 滤液回灌法 将垃圾填埋场产生的未经处理的渗滤液或者处理不充分的滤液部分或全部喷灌至填埋场的表面,利用土壤的物化吸附作用及土壤层和填埋层中微生物的代谢净化作用,使渗滤液得到净化。但是回灌存在许多问题,滤液进水过高或者微生物过量繁殖容易造成土壤堵塞,垃圾填埋层中因厌氧消化而出现的有机酸积累水质酸化严重,同时回灌技术对氨氮的去除效果不够理想。一些地区雨季降水量大,容易随水地表径流产生二次污染,回灌时表面喷灌会散发臭味对环境造成不良影响。

3.2 物化法 物化法包括混凝、吹脱、活性炭吸附、蒸发法、化学沉淀、电解催化氧化、离子交换、膜分离等多种方法。物化法相对稳定,一般不受垃圾渗滤液水质、水量变化的影响。物化法出水水质稳定,尤其对可生化性较低的垃圾渗滤液有较好的处理效果。但由于物化法处理费用高,通常只用于渗滤液的预处理或深度处理。

3.3 生物法 在众多方法中生物法由于其投资运营费用低为各污水厂首选。生物法一般可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类,好氧处理工艺有活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘、滴滤池等。厌氧处理工艺有厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床、厌氧混合床等。生物法是垃圾渗滤液处理中最常用的一类方法,因其运行费用低、处理效率高、不会出现化学污泥等特点而被世界各国广泛采用。当渗滤液的BOD5/CODCr 值大于0.3 时,表明渗滤液的可生化性较好,可采用生化法处理。生化处理具有处理效果好、成本低等优点,它是目前应用最广泛的处理方法。 3.3. 1 好氧处理

用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘,生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验,好氧处理颗幼小的降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用的最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将对目前主要工艺予以介绍

1. 传统活性污泥法 渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷,活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。

2.曝气稳定塘与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解进度较慢,但由于其工程简单,在土地不贵的地区,是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法.美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明,采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。

3. 生物膜法 与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如消化菌之类。加拿大British Columbia 大学的C.Peddie 和J.Atwater用直径0.9m的生物转盘处理CODCr

3.3.2厌氧生物处理

厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史.但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。

厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少,如其BOD5/P只需为4000:1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求,用普通的厌氧硝化,35℃、负荷为1kgCOD/(m3.d),停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。

近年来,开发的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

3.3.3 厌氧与好氧的结合方式

虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见.对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧-氧处理工艺即经济合理,处理效率又高.COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

3.3.4 处理工艺的分析比较

与好氧方法相比,厌氧生物处理具有以下优点:⑴好氧方法需消耗能量(空气压缩机、转刷等),而厌氧处理却可产生能量(产生甲烷气)。COD浓度越高,好氧方法耗能越多;厌氧方法产能越多,两者的差异就越明显。⑵厌氧处理时有机物转化成污泥的比例(0.1kgMISS/kgCODCr)远小于好氧处理的比例(0.5kgMISS/kgCODCr),因此污泥处理和处置的费用大为降低。⑶厌氧处理时污泥的生长量小,对无机营养元素的要求远低于好氧处理,因此适于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。⑷根据报道,许多在好氧条件下难于处理的卤素有机物在厌氧时可以被生物降解。⑸厌氧处理的有机负荷高,占地面积比较小。

鉴于以上原因,目前对COD浓度在50000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法(后接好氧处理)进行处理,对COD浓度在5000mg/L以下的垃圾渗滤液建议次啊用好氧生物处理法。对于COD在5000-50000mg/L之间的垃圾渗滤液,好氧或厌氧方法均可,选择工艺时主要考虑其它因素。

3.4土地法

土地处理法包括慢速渗滤法、快速渗滤法、表面漫流、人工湿地和回灌等,其中人工湿地和回灌应用得较多。

4 结论和建议

通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论,并提出水质、水量等方面的建议和意见:

⑴垃圾渗滤液具有成分复杂,水质水量变化巨大,有机物和氨氮浓度高,微生物营养元素比例失调等特点,因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策。还应通过小试和中试,取得可靠优化的工艺参数,以获得理想的处理效果。

⑵多种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条件的地方修筑生物塘,同时采用水生植物系统处理渗滤液,不仅投资省,而且运行费用低。

⑶我国目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多,许多填埋场因为投资所限无法按设计要求建造能达到环境保护要求的渗滤液收集系统。因此,宜发展投资省、效果好的渗滤液处理技术。垃圾填埋场渗滤液向填埋场回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解,具有投资省、效果好,无需专门处理设施投资等特点。