渗滤液处理方案十篇

时间:2023-12-26 18:08:05

渗滤液处理方案

渗滤液处理方案篇1

论文关键词:垃圾填埋场,渗滤液

1 渗滤液的来源

垃圾渗滤液主要由垃圾填埋场的降水渗透、地下水侵入以及垃圾本身所含的水分在微生物的长期作用下,不断被溶解,呈溶质形式的有害有毒产物进入渗滤液中,以致渗滤液中有机物浓度高、污染持续时间长、性质也特别复杂[1]。一般来讲,对于填埋场场龄在3-5年以下的渗滤液,其特点是低pH值、BOD5和COD较高,高BOD5/COD值;而对于场龄在3-5年以上的,其特点是BOD5和COD较低,BOD5/COD值也较低,氨氮浓度高,pH通常为7.5左右[2]。

2 渗滤液处理方案

2.1 与城市污水处理厂的合并处理(场外处理)

将渗滤液排往城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方案,利用污水处理厂对渗滤液的缓冲、稀释作用,达到同时处理的目的。采用合并处理时需考虑两个因素。一方面,由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂,将产生较大的输送费用;另一方面,由于渗滤液所特有的水质及其变化特点,在采用此种方案时,如不加控制,则易造成对城市污水处理厂的冲击负荷,影响甚至破坏城市污水处理厂的正常运行,因此,需根据实际情况严格控制渗滤液与城市污水的混合比,并采用稳定可靠、高效的合并处理工艺系统。

2.2 预处理-合并处理(场内-场外处理)

预处理-合并处理是基于减轻直接混合处理时,渗滤液中有害物质对城市污水处理厂的冲击,而采取的一种场内外联合处理方案。渗滤液首先通过设于填埋场内的预处理设施进行处理,以去除大部分重金属离子、氨氮、色度以及SS等污染物质,或通过厌氧处理以改善其可生化性、降低负荷,为合并处理正常运行创造良好的条件。

2.3 建设独立的场内完全处理系统

事实上,城市垃圾填埋场通常位于离城市较远的山谷地带,此时建设场内独立的完全处理系统便成为一种可选择的方案。单独处理时,由于渗滤液的污染负荷很高,尤其是有毒有害物含量较高,因而,其处理工艺系统须为多种处理方法的有机组合。目前多采用预处理→生物处理→后处理的工艺流程。

2.4 处理方案比较

渗滤液有不同的处理方案,应因地制宜地通过技术经济比较后,合理地选择。在经济发达且实际条件许可的情况下,可建设场内独立的完全处理系统;在经济尚不发达的地区则可采用预处理-合并处理的方案;在无力建设处理设施的情况下则可采用直接将渗滤液排入附近城市污水处理厂合并处理的方案。应该说,场内预处理-场外合并处理是一种较为理想的处理方案。

表1 几种处理方案经济技术比较

处理方案

经济性

处理难度

合并处理

主要考虑管道铺设和运输费用,处理成本较低

易对城市污水处理厂形成冲击,影响其正常运行,需控制混合比例

单独处理

节省了管道铺设和运输的费用,基建和运转费用较高

处理工艺流程操作管理复杂,运行效果难以得到长期的保证

预处理-合并处理

需同时建设处理设施和铺设管道,运行费用相对适中

运行方式灵活,操作管理简单,出水水质能得到保证

3 垃圾渗滤液处理技术

3.1 物理化学

物理化学方法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化、化学还原、离子交换、膜分析、气提、湿式氧化等多种方法,和生物处理相比,物化处理不受水质水量变化的影响,出水水质比较稳定,对难以生物降解的垃圾渗滤液有较好的处理效果,但物化法投资大、处理成本、运行费用较高,通常只用于色度、SS、氨氮、重金属离子等的去除,有时也用于渗滤液中难生物降解的COD去除。填埋场初期产生的渗滤液中有机污染物浓度很高,此时,单纯使用物化法处理就难以达到理想的效果,一般用于渗滤液的深度处理,而生物处理能取得较好的处理效果。

3.2 生物方法

生物法处理渗滤液[3]是利用微生物将渗滤液中的有机污染物降解从而达到净化的目的。好氧生物处理方法不仅可以有效降低BOD5,COD和氨氮,还可去除铁锰等金属,处理成本适中。但好氧生物处理只适用于可生化性较好的渗滤液,且系统易受水质水量变化的冲击,当渗滤液的氨氮、重金属离子等污染浓度较高时还必须进行预处理。厌氧生物处理法最主要的优点是能耗少,操作简单,投资运行费用低,耐冲击,剩余污泥量少,所需营养物质少。但厌氧生物法不能有效的去除氨氮,其出水有机物含量仍然很高。

由于填埋场渗滤液的复杂性和有别于城市污水的独特性,若单一使用厌氧或好氧生物法处理渗滤液一般很难达到排放要求,故经常要二者合并应用。但这种联合处理系统在其它物化法配合的前提下,也只是对垃圾填埋场初期产生的可生化性较好的渗滤液较为有效,对填埋场后期产生的渗滤液处理效果较差。

3.3 土地处理技术

土地处理技术是人类最早采用的污水处理方法[4]。土地法处理渗滤液是利用土壤-微生物-植物这一陆地系统的吸附、离子交换、化学沉淀和生物降解性能对渗滤液中的污染组分予以去除的一种渗滤液处理方法。尽管土地处理法在处理城市垃圾填埋场渗滤液具有良好的运行效果和经济优势,但此法占地面积大,受气候变化影响较为明显,一般只用于渗滤液产量低、填埋场周围有较大可用空地的小型城镇垃圾填埋场或用于处理工艺末端作为补充。

3 结语

针对垃圾渗滤液的水质和水量特点,通过分析和讨论,可以得出如下结论:

(1) 渗滤液有不同的处理方案,通过技术经济比较后合理地选择,然后针对所需处理的渗滤液的性质合理选择处理工艺。

(2) 应充分考虑渗滤液随着季节、气候的变化和水质随填埋场场龄变化的特点,选择合适的处理工艺。

(3) 实际工程应用时,往往采用多种处理技术合并应用,以达到处理要求。

4 参考文献

[1] 汪进辉, 汪永辉. 垃圾填埋场渗滤液的处理技术[J]. 云南环境科学, 2005, 24(1): 148-150.

[2] 周北海, 松藤康司. 中国垃圾填埋场的问题与改善方法[J].环境科学研究, 1998:11(3).

[3] 李军 王宝贞等. 生活垃圾渗滤液处理中试研究[J]. 中国给水排水, 2002. 18(3): 1-6.

渗滤液处理方案篇2

关键词:城市、垃圾场、垃圾渗滤液、现状、问题、垃圾渗滤液处理技术

中图分类号: TU824 文献标识码: A

一、垃圾渗滤液概念分析

所谓垃圾渗滤液主要是指垃圾填埋场中垃圾自身含有的一些水分,在进行填埋处理以后和雨水以及雪水或其他水分,除去垃圾及覆土层的饱和水份,经过垃圾层与覆土层后形成的一种废水,这种废水成分复杂,具有较高的污染物浓度。

一般情况下,垃圾渗滤液中主要有三种有机物:一种是低分子量的脂肪酸,二是中等分子量的酸类物质,三是高分子量的碳水化合物类物质。随着时间的推移,有机物的成分会逐渐发生变化。刚开始填埋的时候,有机物中的可溶性有机碳大概在90%,其中浓度较大的是乙酸、丁酸与丙酸,还有部分灰黄霉酸。垃圾填埋的时间越长,渗滤液中的脂肪酸的含量会降低,但是,灰黄霉酸的成分反而会大幅度增加。

垃圾渗滤液中的水分主要来自以下几个方面:一是来源于填埋中的垃圾中的有机物,二是有降雨降雪的渗入,三是外部地表水的渗入,四是地下水的渗入,五是垃圾填埋以后微生物的厌氧分解而产生的,其中最多的是外部水的渗入,所以控制渗滤液的产量最为有效的方法是控制外部水的渗入,做好雨污分流和堆体防渗。

二、现阶段我国城市垃圾场渗滤液处理现状分析

近些年来我们国家的城市化发展速度迅猛,根据目前的增长速度可以预测,2012年我们国家城市生活垃圾达到2.64亿吨,到2030年会达到4.09亿吨,到2050年达到5.28亿吨。全国城市人均固体废物产量为440公斤,每年总量达到1.6亿多吨,占世界总量的四分之一以上,并且,每年还在以8%至10%的速度快速增长,我国的环境监测总站对国内三百多个城市的垃圾处理厂进行了调查显示,卫生填埋厂占垃圾处理厂的87.5%。填埋场内每年都有大量的垃圾渗滤液产生,渗滤液的处理成为卫生填埋场所面临的最大问题,如果处理不当将造成水、土壤、大气、生物等多方面的二次污染,并且极难恢复。

为防止填埋过程中造成二次污染,渗滤液处理方法和技术的研究也日益得到重视。由于渗滤液水质、水量的复杂多变性,目前国内外尚无十分完善的渗滤液处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其他经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。

垃圾渗滤液处理难度主要有以下两方面:

1. 渗滤液高浓度氨氮的问题

高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。 与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。

2. 渗滤液可生化性差的问题

渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,BOD5/COD值小于0.1,此时的渗滤液俗称“老化”渗滤液。另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的COD中将近有500~600mg/L 无法用生物处理的方式处理。

渗滤液处理技术既有与常规废水处理技术的共性,也有其极为显著的特殊性。渗滤液的处理有场内和场外两类处理方案。具体方案有以下几种:①预处理后直接排入城市污水处理系统合并处理;②渗滤液向填埋场的循环喷洒处理;③建设独立的场内完全处理系统。

(1)与城市污水处理厂的合并处理(场外处理)

渗滤液经预处理后与大、中型规模城市污水处理厂合并处理是最为简单有效的处理方案,它不仅可以节省单独建设渗滤液处理系统的巨额费用,还可以降低处理成本,利用污水处理厂对渗滤液的缓冲、稀释作用和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同时处理。但这并非是普遍适用的方法,一方面,由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂,渗滤液的输送将造成较大的经济负担;另一方面,由于渗滤液所特有的水质及其变化特点,在采用此种方案时,如不加以控制,则可能对城市污水处理厂造成冲击负荷(一般渗滤液水量不能超过城市污水厂设计规模的0.5~1%),影响甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。

(2)循环喷洒处理(场内处理)

该方法是将垃圾渗滤液收集经调节池厌氧均化预处理后,回喷到垃圾填埋场。通过回喷可提高垃圾层的含水率(由25~30%提高到60~70%),增加垃圾的湿度和微生物的活性。将填埋场当作一个大的生物滤池,上层垃圾作为好氧生物滤池,下层作为厌氧生物滤池,并通过填埋层中土壤颗粒的过滤、离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体和溶解成份,通过微生物作用使渗滤液中的有机物和氮发生转化,降低渗滤液污染物浓度,缩短填埋垃圾的稳定化过程。其次,渗滤液通过回喷,在太阳照射下,可蒸发掉部分水量以减少渗滤液的产生量。

回喷方法除具有加速垃圾的稳定化、减少渗滤液的场外处理量、降低渗滤液污染物浓度等优点外,还具有节省投资的经济优势。但其存在着以下两个问题:

1.不能消除渗滤液,由于喷洒或回灌的渗滤液量受填埋场特性和气象条件的限制,因而仍有大部分渗滤液须外排处理;

2.通过喷洒循环后的渗滤液仍需要进行处理方能排放,尤其是由于渗滤液在垃圾层中的循环,导致NH3-N不断积累,甚至最终使其浓度远高于其在非循环渗滤液中的浓度。

除上述原因外,还由于我国仍处于垃圾填埋技术应用的初级阶段,尚存在回喷过程中渗滤液的致病病菌容易感染人群和污染空气等环境卫生问题、安全及设计技术问题。故该方法可作为临时性处理方法,能达到减少渗滤液的目的,但不宜长期单独使用。

(3)建设独立的场内完全处理系统

在填埋场内建造独立的渗滤液处理设施,根据国内外大量文献调研的情况,在渗滤液的处理方法中,常用的处理方法大致可分为物化法、生物法、膜法和高级氧化法等,通过几种方法组合处理垃圾渗滤液,以下着重对渗滤液处理的几种技术进行介绍。

三、城市垃圾场渗滤液处理技术分析

我们国家对于垃圾渗滤液场内完全处理技术主要有以下几个方面:

1、物化法

物理化学方法主要有活性炭吸附、化学沉淀、吹脱、化学氧化与还原、离子交换、膜分离及湿式氧化法等多种方法。

2、生化法

常规的生化处理工艺主要有厌氧处理工艺和好氧处理工艺。

四、结束语

总而言之,垃圾渗滤液具有污染物浓度高,成分十分复杂,水质和水量随季节变化非常大的特点,是一种难于处理的污水。如果只采用一种方法进行处理根本没有办法满足排放要求,所以,要结合所治理的渗滤液的具体特点,合理的选用多种方法组合的处理工艺。

在对我国已有的垃圾卫生填埋场的垃圾渗滤液处理方法进行了大调的调查显示,我国大多数地区仍使用比较单独的渗滤液处理方法,在出水水质提高和技术改进上还有很大的空间。目前使用最为广泛有效的就是厌氧-好氧-物理化学-膜方法相结合的处理工艺,有着稳定的渗滤液处理效果。

我国的渗滤液处理才刚刚起步,还有很多值得研究的方面,随着膜处理和高级氧化等新技术的引进和投入应用,给渗滤液处理带来了更多的处理思路。目前,我国在渗滤液的处理上还存在建设运行费用高,系统操作复杂等问题,如何在节省投资和运行费用的同时,使系统的管理运行简单方便,是渗滤液处理中需要不断探讨的课题。

参考文献:

[1]宋晓岚.城市垃圾处理与可持续发展.长沙大学学报,2012,15(4):36-4

[2]国家统计局.中国统计年鉴[M1.北京:中国统计出版社,2012

[3]国家环境保护总局污染控制司.城市固体废物管理与处理处置技术[M]北京:中国环境科学出版社,2011

[4]颜丽辉,吴银彪.城市生活垃圾处理带来的二次污染问题.中国环保产业,2012,(4):16~17

渗滤液处理方案篇3

龙头企业高速发展

在国家产业政策大力扶持和处理标准趋严的双重刺激下,我国垃圾渗滤液处理行业快速发展,市场规模不断扩大,但绝大多数企业规模偏小、产品技术含量较低、无自主知识产权。真正能够从事渗滤液处理工程一体化服务的更是寥寥无几。

作为垃圾渗滤液处理行业中的龙头企业,维尔利目前拥有环保工程专业承包二级资质和环境污染治理运营甲级资质,并依托分体式膜生化反应器及其衍生工艺等高效渗滤液处理工艺,主要为客户提供垃圾渗滤液处理系统综合解决方案。维尔利是第一个在国内采用“MBR+纳滤”工艺处理渗滤液的公司,目前在内渗滤液企业中总处理规模排名第一。在渗滤液处理行业的市场占有率约10%。公司自成立以来已先后承接38个渗滤液处理项目,在总处理规模和大中型渗滤液处理项目(渗滤液处理量500 吨/日以上)数量上取得了“双第一”的业绩。其中处理规模超过500 吨/日的渗滤液处理项目8个,项目包括广州李坑、佛山高明等多个项目。

公司近几年处于高速发展态势。2008-2010年,公司实现营业收入分别为4939.82万元、1.12亿元和2.10亿元,成长性十分突出。公司的快速成长得益于垃圾渗滤液处理行业的蓬勃发展,以及公司自成立以来逐步建立的品牌、技术创新、管理团队、服务模式等竞争优势。

竞争优势较为明显

在引进、消化和吸收国外先进技术基础上,针对我国渗滤液的特点,维尔利创新出一整套符合我国渗滤液处理的产品、技术和工艺。2003年公司率先采用“MBR+纳滤”工艺,建成了国内首座运用膜生化反应器及其衍生工艺的渗滤液处理厂,处理水量达到设计规模,出水水质优于设计标准,开创了我国膜生化反应器及其衍生工艺在渗滤液处理行业应用且达标排放的先河。公司力争实现“生产一代、研发一代、储备一代”的目标,在膜处理设施的系列化、标准化、集成模块化设备设计和应用上,亦位于同行业领先地位。

公司视研发为推动自身发展的源动力,并已建立较为完善的技术创新体系,配套相应的研发经费投入与核算、研发人员绩效考核等制度。公司目前拥有10项专利,2项专利申请获受理,1项独占使用的发明专利,以及德国WWAG和WUG拥有的MBR相关专利、商标和技术等在中国大陆的20 年独家使用权。

通过多年的项目实践,公司积累了非常丰富的项目经验,并建立了我国渗滤液水质数据库。基于数据库丰富精确的经验数据,公司在渗滤液处理过程中进行工艺选择和参数设定等时更加准确和快捷,进一步提升了公司的服务质量并有效缩短了项目时间,节约了人力成本和资金成本,为公司今后承接并顺利开展更多的项目奠定了坚实基础。

募投项目提升竞争力

渗滤液处理方案篇4

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=(w2—w2—w3—w4—w5)×a

式中:q—渗滤液水量 a—填埋场汇水面积 w1—降雨量

w2—单位面积地下水渗入量 w3—单位面积垃圾及覆土的含水量

w4—单位面积地表径流量

w5—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。WWW.133229.CoM

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:

渗滤液处理方案篇5

关键词:城市垃圾,渗滤液,废水处理

近十几年来国外学者就垃圾渗滤液的处理进行了大量的探索和研究,取得了一些成功经验,有的已用于工程实践。我国在垃圾渗滤液的处理研究方面起步较晚、起点较低,有不少失败的教训,但也获得了一些宝贵的经验。由于渗滤液水质水量的复杂多变住,目前尚无十分完善的处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求采取有针对性的处理工艺。纵观国内外垃圾渗滤液处理的现状,目前渗滤液的处理方案主要有场外综合处理和场内单独处理两大类。主要处理工艺有生物处理法、物化法、土地法以及上述方法的综合[1]。

l 生物法处理渗滤液

生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法,由于其运行费用相对较低、处理效率高,不会出现化学污泥等造成二次污染,因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。

1.1 活性污泥法

美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液,其实际运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷,可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的Fall Township污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的ρ(CODcr)为6000~21000 mg/L,ρ(BOD5)为 3000~13000 mg/L,ρ(氨氮)为 200~2000 mg/L,曝气池的 p(污泥)为 6000~12000 mg/L,是一般污泥的质量浓度的3~6倍。在体积有机负荷为 1.87 kg[BOD5]/(m3·d),F/M 为 0.15-0.31 kg[BOD5]/kg[MLSS·d)时,BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/(m3·d),F/M为0.03-0·05 ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)时,BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥的质量浓度,使F/M为0.03-0.31<kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)之间采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液[2]。

1.2 稳定塘

国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂(Howard Robison,1992),英国在 1983年建成的 Bryn Postey填埋场渗滤液处理厂,运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容 1000 m3,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防渗衬底,采用两台高效表面曝气机进行曝气,渗滤液最小水力停留时间 10d,渗滤液处理量D-150 m3/d。此系统自 1983年开始运行,渗滤液ρ(CODcr)ρ(BOD5)最大分别达 24000 mg/L和10 000 mg/L,F/M为 0.05~0.3 kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)时,CODcr去除率达 97%[3]。

上海市废弃物老港处置场,在三期工程改扩建时建成了以稳定塘和芦苇湿地地表漫流处理系统相结合的渗滤液处理系统,设计规模为2000m3/d,实际运行流量1500 m3/d,其在冬季两个月的典型数据见表1上海老港填埋场渗滤液水处理的运行效果:

表1 老港填埋场渗滤液水处理的运行效果 mg·L-1 检测日期 氧化塘出口 芦苇湿地出口 ρ(CODcr) ρ(NH3-N) ρ(CODcr) ρ(NH3-N) 2000.10.24 1177 160 589 29 2000.11.02 1264 145 1095 35 2000.11.13 1297 133 745 48 2000.11.21 1912 189 1326 69 2000.12.05 640 91 905 150 平均 1413 144 932 66

1.3 生物转盘

生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种,运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题,并且由于膜上生物量大,生物相丰富,既有表层的好氧微生物,又有内层的厌氧微生物,因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点,同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。

Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液,设计规模500 m3/d,设计转盘表面积3 000 m2,平均设计负荷 4.8 g[NH3-N/(m2·d)。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右,取得了良好的处理效果。

上面介绍的Pitea填埋场生物转盘是好氧生物反应器,英国Britannia填埋场则是运用厌氧固定膜生物反应器处理垃圾渗滤液,也取得了良好的处理效果[4]。

1.4 厌氧氧化处理

厌氧生物处理B前采用厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧消化等,实践证明厌氧处理时高质量浓度ρ(BOD5)>2000mg/L)有机废水的处理是有效的,但单独采用厌氧生物处理渗滤液的情况很少见。北京市政设计院1988年进行了这方面的研究,得出的结论是建议采用厌氧一好氧法处理工艺[5]。

1.5 各种生物法比较

生物法中,好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好,停留时间较短(6~24 h)、运行经验丰富,但工程投资大。运行管理费用高;相对来说稳定塘工艺比较简单,投资省,管理方便,但停留时间长(10~30 d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺近年来发展很快,特别适合于高浓度的有机废水,它的缺点是停留时间长,污染物的去除率相对较低,对温度的变化比较敏感,但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要,若将这部分能量加以合理利用,将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果,还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液,采用厌氧和好氧I艺的组合处理,无论是对于提高处理效率,还是就降低运行费用都是有意义的。

2 物化法

物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液,而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。由于物化法处理成本较高,不适于大量的渗滤液的处理。

2.1 絮凝沉淀

实验证明;生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂),即使在ρ(BOD5)很低(<25 mg/L)的情况下,CODcr的去除率仍可以达到50%,反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加药量在250-500 g/m3之间[6]。

絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥;出水的pH值较低,含盐量高;氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率,在选用时还是要慎重考虑。

2.2 反渗透

反渗透经常用于渗滤液的后处理中,因其能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明,CODcr的去除率可以超过80%,虽然在运行过程中有膜污染的问题,但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后,负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物,可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究,一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80qc,但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。

总之,反渗透工艺因其高效性、模块化和易于自动控制等优点,应用得越来越多,但其用于渗滤液处理还存在以下问题:小分子量的物质的截留效率还不尽人意(例如氨、小分子的有机卤代物(AOX)等)。高浓度的有机物或无机可沉降物容易造成膜污染或在膜表面结垢等问题。由于操作压力很高(3~50 ba)造成能耗很高。反渗透浓液的处理是最大的困难,将其回灌到填埋场中已经不可取了,因为浓液的污染物浓度很高,是非常危险的废物。目前多采用蒸发和干燥的方法,但费用很高。

在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem’s专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液处理,这种处理技术是由南亨伯塞德郡稳特顿填埋场所设计和生产的 Rochem’s离析膜系统。Rochem’s离析膜系统能够去除重金属、SS、氨氮、有害难降解的有机物,处理后的水质满足严格的排放标准。

2.3 活性炭吸附

活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液,它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明,CODcr的去除率为50%-60%,若用石灰石作预处理,去除率可高达80%,而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降[7]。在生产性试验中,由于渗滤液水质水量多变等原因,出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800~1200 g/m3时,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此,首先进行生物预处理,再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时、能保证出水较低水平的CODCr和AOX。

2.4 化学氧化

化学氧化工艺可以彻底消除污染物,而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理,而很少用于有机物的氧化,主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物,化学氧化工艺可以考虑使用。

常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%;用臭氧作氧化剂时,没有剩余污泥的问题,CODcr的去除率也不超过50%且对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的,因为有机酸是耐臭氧的,相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气,加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的过氧化氢。目前用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段,其上要的问题是处理费用太高,但对于垃圾填埋场封场后所)一生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。

3 土地法

用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。

在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现,渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量,而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。

土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用,而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验,该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷,其中1.2公顷种植了柳树,另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地,种植了 30 000棵柳树。在试验的最初3年中,灌入试验区域的渗滤液共计3 290 mm,测得年平均的蒸发量为340mm,为降水量的引%,而在试验前相应区域的年平均蒸发量为 140 mm,为年降水量的 19%,蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能,还能够降低渗滤液的浓度,例如氮的浓度平均下降了 60%,从6.93 mmol/L下降到了 2.96 mmol/L,可以肯定随着柳树的生长和根系的发展,处理效果还可能进一步地提高。

4 结论与思考

垃圾渗滤液由于成分极其复杂,如果用一种方法很难把它处理达标。所以,一般需要不同类型工艺方法组合处理,才能做到达标排放的要求。不同类型方法的组合一般是用生物法或土地法作为预处理,然后用物化法作为后处理。要达到日益严格的渗滤液处理排放标准,这种工艺的组合将是一种趋势,关键是各种工艺的搭配和协调的问题。

垃圾渗滤液处理中存在的问题有:

①渗滤液水量变化较大,尤其是季节性变化量很大,在雨季里水量比较大。针对这个问题,一般填埋场采用管道把多余的渗滤液排到一个预留的池子里,等晴天渗滤液少的时候再进行处理。

②渗滤液水质特性变化大。不同填埋场,由于诸多因素不同,其水质存在很大差异,所以适用于某填埋场渗滤液的处理方法不一定也适用于另一填埋场渗滤液的处

理。

③渗滤液中氨氮浓度高,尤其是在填埋后期其浓度更高。高浓度的氨氮对微生物的活性有抑制作用,而现有的氨氮吹脱又造成空气的二次污染和吹脱塔结垢问题;有人提出超声波吹脱法,这种方法比传统吹脱法氨氮的去除率提高了门%-164%,CODcr去除率为24.90%-34.76%,比传统的吹脱法提高了21%。超声波的最佳工艺参数:PH为 11,时间为41min,气水比 1000:1[8]。渗滤液处理费用高且难以达到排放标准。填埋场在封闭前,一般渗滤液浓度高且较难处理,即使采用厌氧一好氧生物处理工艺也难以达到排放标准;而高标准的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,许多填埋场因为资金不足受限。

参考文献

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[3]张望军,王国生 城市垃圾填埋场渗滤液处理[J] 重庆环境科学,1995,17(2):44-47.

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[5]张海伦 垃圾渗滤液的处理[J]能源研究与利用,2001,(1):44—45.

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[7]袁维芳,王国生,汤克敏 反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液[J]水处理技术,1997,23(6):333-336.

渗滤液处理方案篇6

关键词:垃圾渗滤液;废水处理;垃圾填埋场

Abstract: Landfill leach ate landfill has the characteristics of high COD concentration, high ammonia concentration, low BOD5 concentration, through to the Guangxi province Nanning MSW landfill leach ate treatment project of the station, according to the characteristics of landfill leach ate and treatment degree requirements, garbage infiltration of choice of treatment process of leach ate.

Keywords: Landfill leach ate;wastewater treatment; landfill

中图分类号:X703

前言

圾渗滤液水质浓度高,变化幅度大,其水质的变化情况与填埋场垃圾成份、垃圾处理规模、降雨量、温度、地形地质情况、填埋年限、垃圾降解状况等多因素密切相关。如不及时对其进行收集、处理,将造成对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境的污染和影响,尤其是它对地下水源和土壤的污染更为严重。根据我国垃圾处理"无害化、减量化、资源化"的原则,防止填埋过程中造成二次污染,必须对垃圾渗滤液进行处理,要求渗滤液处理后排放的水质达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)的相关要求。

1.工程背景

广西省南宁某生活垃圾填埋场渗滤液处理规模为出水150m3/d。最终出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的排放标准。本工程采用的工艺为絮凝+氨吹脱+厌氧+好氧+膜处理,设计范围主要为垃圾渗滤液处理站范围内的水质分析,工艺单元设计。

其中进出水水质如下:

表1生活垃圾渗滤液设计进站水质

2.水质分析

垃圾渗滤液的特性如下:

(1)有机污染物种类繁多,水质复杂。垃圾渗滤液中含有大量的有机物,含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。

(2)污染物浓度高和变化范围大。垃圾渗滤液的这一特性是其他污水所无法比拟的,其中的BOD5和COD浓度最高可达每升几万亳克,主要是在酸性发酵阶段产生,pH达到或略低于7,此时BOD5和COD比值为0.5~0.6。一般而言,COD、BOD5、BOD5/COD随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度则升高。

(3)水质水量变化大。垃圾渗滤液水质水量变化大,主要体现在以下方面:产生量随季节变化大,雨季明显大于旱季;污染物组成及其浓度也随季节变化;污染物组成及其浓度随填埋时间变化。

(4)金属含量高。垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,由于国内垃圾不像国外某些城市那样经过严格的分类和筛选,所以国内城市垃圾渗滤液的金属离子浓度与国外某些城市垃圾渗滤液中金属离子浓度有差异。

(5)氨氮含量高。城市垃圾渗滤液是一种组成复杂的高浓度有毒有害有机废水,其中高NH3-N浓度是城市垃圾渗滤液的重要水质特征之一。

(6)营养元素比例失调。对于生化处理,污水中适宜的营养元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P都大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大。

3.处理工艺选择

垃圾渗滤液处理的工艺组合有多种选择,目前国内外垃圾渗滤液的主要工艺路线有以下三种:(1)生化处理工艺为主,结合一定深度处理技术,这是最广泛采用的处理工艺组合。生化处理工艺中,各种厌/好氧和兼氧生化工艺组合可去除绝大多数有机物和氨氮,但由于渗滤液中污染物浓度高以及生化工艺对难降解有机物去除的局限性,生化处理渗滤液不能直接处理达标,必须结合相应的深度处理工艺才能满足较高的排放要求。根据现行垃圾渗滤液处理排放标准,较可靠的深度处理工艺以膜处理工艺为主。可供比选的膜系统有纳滤膜和反渗透膜。根据应用研究和类似工程经验,只有反渗透膜处理能满足新标准中对污水中所有种类污染物的去除要求因此,工艺方案采用了成熟的,具有稳定的物理截留去除能力的膜处理单元,以确保对污染物的去除效果。

4.工艺流程设计

通过以上对垃圾渗滤液的各污染物分析及其水质水量的影响,特采用以下工艺:废水原水调节池氨氮吹脱装置UASB高效厌氧沉淀池曝气池絮凝反应滤膜池次氯酸钠消毒处理达标排放本污水处理系统充分考虑了垃圾渗滤液的各污染物的成分及其水质水量受当地气候和垃圾填埋场“年龄”的影响,此系统抗冲击负荷强,保证被治理废水达标排放,资源的再次利用,污泥量小、无臭味、低能耗、基建成本及运行费用低等优点。

工艺流程如下:

图1工艺流程图

5流程说明

5.1调节池

由于垃圾渗滤液的水量受季节变化明显,枯水期水量少,而丰水期水量大且渗滤液的水质情况受垃圾填埋场的“年龄”影响,因此,为使后续处理设施正常,在此设置调节池,并在调节池内设置曝气机进行曝气,以使水质水量得到调节、均匀、水量相对稳定。

5.2混凝沉淀池

调节池出水进入混凝沉淀池,进行絮凝反应,进一步去除水中的细小悬浮物、胶体微粒、有机物、重金属物质,以及水中的色度,并且还具有去除水中的微生物、病原菌、病毒和除磷作用。所需药剂根据水中SS含量及水质特性而定,可选用三氯化铁[FeCl3]、硫酸铁[Fe¬2(SO4)3]、聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化铝[PAC]。根据实验确定,该垃圾渗滤液采用三氯化铁[FeCl3]、聚合氯化铝[PAC]效果显著。

5.3氨氮吹脱装置

该装置是在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。该装置对去除垃圾渗滤液中的氨氮有极好的效果。经过该装置处理后,出水中的氨氮可降低50%以上。

5.4 UASB高效厌氧池

经脱氨氮装置进行脱氨氮处理后,出水进入UASB高效厌氧池,在厌氧工况下,发生酸化和腐化反应,使污水中大分子物质降解为小分子物质,难降解物质转化为易降解的物质,同时产生甲烷和二氧化碳。

由于废水在厌氧池进行厌氧反应后产生沼气,若进行处理后回收利用,则投资大,收效甚微,在此,我公司建议对厌氧池产生的沼气进行自行燃放处理,从而节省成本且避免二次污染。

5.5沉淀池

UASB厌氧池出水中含有厌氧污泥需经沉淀池进行沉淀去除, 以保证后续水泵和管道免受堵塞,并缓解后续好氧生物接触氧化反应负荷。沉淀池为自由沉淀,污泥部分回流至UASB厌氧反应池,部分定期由污泥泵提升至污泥浓缩池。该沉淀池具有处理水量大小不限,沉淀效果好;对水量和温度变化的适应能力强;平面布置紧凑,施工方便,造价低等优点。

5.6 曝气池

从厌氧处理到好氧处理,是两种完全不同的生物菌种反应。曝气池的功能主要是去除废水水中大部分有机物,曝气池中填料采用新型的立体弹性填料,其具有使用寿命长、不堵塞、充氧性能好、耗电小、启动挂膜快、脱膜易、耐高负荷冲击、耐酸耐压,处理效果显著等优点。

5.7滤膜池

好氧出水进入滤膜池,滤膜池除能有效的吸附悬浮物、重金属离子,去除部分色度降低水中的BOD和COD。

5.8消毒池

滤膜池出水进入次氯酸钠氧化单元进行杀毒灭菌处理,以降低废水中的致病细菌如大肠杆菌等的残留量。并且加入次氯酸钠消毒剂还具有脱色和去除有机物的作用。

经以上工艺处理后的垃圾渗滤液的各项指标完全达标出水排放。

5.9污泥浓缩池

污泥浓缩池将收集各沉淀池的污泥,污泥浓缩池内的污泥将通过污泥泵抽回填埋场进行处理,上清液回到调节池中继续处理。

6.工程总结

采用絮凝+氨吹脱+厌氧+好氧+膜处理工艺处理垃圾渗滤液,效果良好,出水能达标排放,但渗滤液作为一种特殊高浓度难处理废水,主要原因是渗滤液中有机物、氨氮浓度极高,生化性能较差,营养物比例失衡,从而导致生物处置的停留时间较长,处理设施、设备投资大。而垃圾渗滤液处理量一般较小,导致折旧维修费用极高。本工程总造价925万元,其中设备部分约680万元,土建造价245万元/吨,运营成本4.2元/吨。

参考文献:

[ 1]董春松,樊耀波, 李刚, 等. 我国垃圾渗滤液的特点和处理技术探讨[ J]. 中国给水排水, 2006, 21(12): 27-31.

渗滤液处理方案篇7

关键词:垃圾填埋 垃圾渗滤液 深度处理

 

0 引言

随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高,我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。到1999年,我国的城市生活垃圾年产量已达到1.4亿吨t,并且以每年8%~10 %的速度递增,人均日产垃圾已超过1 kg,接近工业发达国家水平。

根据我国垃圾处理无害化、减量化、资源化的原则,将有一大批生活垃圾卫生填埋场得到新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水,渗滤液的处理近几年得到了广大研究人员的关注,进行了大量的试验研究,取得了不少成果,并有一批渗滤液处理厂已经或正在兴建。

但由于渗滤液的水质的复杂性和特殊性,我国渗滤液处理还存在一些问题。本文对我国渗滤液处理现状进行了总结,并对存在问题提出一些研究方向。

1 排放标准

垃圾渗滤液处理作为一个卫生填埋场必不可少的环节,近几年越来越受到人们的重视,我国根据渗滤液排放的收纳水体不同,渗滤液的排放标准也不尽相同,具体见表1[1]。

2 处理现状

受到经济发展水平的限制,我国卫生填埋起步较晚,真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设就更晚,从时间上看,渗滤液的处理经历了三个阶段。

2.1 第一阶段

表1 垃圾渗滤液的排放标准 排放标准 cod (mg/l) bod (mg/l) nh3-n (mg/l) ss (mg/l) 三级 1000 600 - 400 二级 300 150 25 200 一级 100 30 15 70   注:三级标准是排市政管网的标准,二级和一级分别是排地表水的标准。

此阶段在90年代初期,处理工艺主要参照城市污水的处理方法,代表性的工程实例有杭州天子岭、北京阿苏卫等。

杭州天子岭渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为300 m3/d ,采用三沉二曝活性污泥法工艺。

设计进水指标为:cod为6000 mg/l, bod为3000 mg/l;出水标准为: cod为300 mg/l,bod为60 mg/l,ss为100 mg/l,ph为6~9。

工艺特点为:采用两段式活性污泥法,对 do与mlss的浓度控制要求不一样, 一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群,二段培养原生动物占优势。

渗滤液处理厂从1991年开始投产,在填埋初期,由于渗滤液的有机物、氨氮浓度较低、可生化性较好,因此可以满足排放要求。随着填埋时间的延长,垃圾渗滤液的浓度越来越高、成分越来越复杂、可生化性降低,且变化幅度大、变化规律复杂,使得处理难度越来越大。

北京阿苏卫渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为1 000 m3/d,工程投资为700万,采用厌氧+氧化沟的处理工艺。

设计进水指标为:cod为5000 mg/l, bod为2000 mg/l;出水标准为二级排放标准。

阿苏卫渗滤液处理厂的运行情况与天子岭情况类似。

在此阶段,由于渗滤液处理厂主要参照城市污水处理厂进行建设,没有考虑到渗滤液水质特性,因此都存在不能稳定运行的状况,出水也不能稳定达标。以生物处理为主的处理工艺处理成本一般为3~5元/m3。

2.2 第二阶段

此阶段在90年代中后期,研究人员考虑到渗滤液的水质独特性,如高浓度的氨氮、高浓度的有机物等,采取了脱氨措施,采取的处理工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理,代表性的工程实例有深圳下坪、香港新界西等。

深圳下坪渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为800 m3/d,采用氨吹脱+厌氧复合床+sbr的处理工艺。

设计进水指标为:cod为5000~ 10000 mg/l,bod为1000~6000 mg/l, nh3-n为2000~3000 mg/l;出水标准为三级标准。

该工程投资1500万,工程于2002年投入使用,通过为期一年的运行,设备运行良好、出水稳定达标,处理成本12元/m3。

工艺特点:采用了化工规整填料塔,有效地解决了渗滤液的脱氨问题。出水的氨氮保持在 10 mg/l左右。

香港新界西渗滤液处理厂简介:

渗滤液处理厂处理量为1800 m3/d,采用氨汽提+sbr的处理工艺。

设计进水指标为:cod为10 000 mg/l,bod为4000 mg/l,nh3-n为 3000 mg/l;出水标准为:cod<1000 mg/l,nh3-n<25 mg/l。

该工程投资700万美元,工程于1998年投入使用,处理成本为4.35美元/m3。

工艺特点:采用了汽提吹脱塔,将渗滤液的水温提高到60~70 ℃,用蒸汽进行汽提,减少了气量,同时不需要对渗滤液进行ph调整,另外,该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置,利用高温焚烧炉,操作温度在850 ℃,用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气,有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。

2.3 第三阶段

2000年以后,由于经济的飞速发展,新建的渗滤液处理厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网,因此处理要求也相应提高,一般需要处理到二级甚至一级排放标准。此时的渗滤液若仅靠生物处理无法达到处理要求,一般采取生物处理+深度处理的方法。代表性的工程实例有广州新丰、重庆长胜桥等。

广州新丰渗滤液处理厂采用的是 uasb+sbr+反渗透处理工艺,处理规模为500 m3/d,工程投资约6000万,处理成本约25 元/m3。重庆长胜桥渗滤液处理厂采用的是反渗透的处理工艺,处理规模500 m3/d,工程投资约 3 700万,处理成本约10元/m3,目前这两个项目均在建设过程中。

3 存在问题

目前,我国的渗滤液处理厂存在的问题主要表现在:

3.1 渗滤液高浓度氨氮的问题

高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/l不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。

与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的c/n比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。

因此,在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式,曝气池吹脱法由于气液接触面积小,吹脱效率低,不适用于高氨氮渗滤液的处理,采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率,但具有投资运行成本高,脱氨尾气难以治理的缺点。以深圳下坪为例,氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右,运行成本占总处理成本的70%以上。这主要是由于在运行过程中,吹脱前必须将渗滤液 ph调至11左右,吹脱后为了满足生化的需要,需将ph回调至中性,因此在运行过程中需加大量的酸碱调整ph,为了提供一定的气液接触面积,还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比,造成了渗滤液处理成本的偏高。

另外,空气吹脱法对于年平均气温较低的地区,存在低温条件下吹脱无法正常运行和冬季吹脱塔结冰的问题,在我国北方地区,其应用受到一定的限制。

采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题,但由于需要提高渗滤液的水温,其处理成本仍然较高。

据上所述,各种吹脱方式的特点对比见表2。

表2 各种吹脱方式的对比 吹脱方式 效率 尾气处理 占地 成本 气温 曝气池 低 难处理 大 低 有影响 吹脱塔 较高 难处理 较小 高 有影响 精馏塔 很高 较易处理 最小 高 无影响

3.2 渗滤液可生化性差的问题

渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:

一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,bod/cod 值小于0.1,此时的渗滤液俗称老化渗滤液。

另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的 cod中将近有500~600 mg/l无法用生物处理的方式处理。

4 研究方向

根据渗滤液处理存在的问题,目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面:高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。

4.1 高浓度氨氮处理技术

高浓度氨氮处理技术,目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质,低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言,精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案,虽然采用该法需要一定量的蒸汽,但由于水温提高了,可以减少调整ph的酸碱用量,还可以减小气液比,减少风机的电耗。另外,由于蒸馏后,脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨,可以回收利用,有效地解决了尾气难以治理的问题。因此,新型高效吹脱装置的开发,脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。

除了氨吹脱的方法脱氨以外,生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为:氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的;硝化过程需要大量的氧气,而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高,c/n值较低,无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识,如好氧反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化等,这些技术具有需氧量低、能耗低、负荷高、对碳源碱度需求低等优点。mavinic d.s.等人的研究表明[2~4],在外加碳源的条件下,采用前置反硝化的mle 工艺处理高氨氮渗滤液(氨氮浓度最高达到 1200 mgn/l)时,试验取得了较好的结果,并在研究中提出了厌氧氨氧化去除氨氮的概念。这些技术如果能在渗滤液中应用成功,将可以提高生物脱氮的能力,减少氨吹脱的量。尽量用经济的脱氮技术来处理渗滤液,这对降低处理成本,无疑起着积极的作用。

4.2 渗滤液深度处理技术

对于老化渗滤液,由于生物处理基本无效,因此,必须采用以物化为主的深度处理技术处理。深度处理技术一般有深度氧化法,如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化,以及膜处理技术等。

国内曾进行了用负钛型tio2作为催化剂进行光催化氧化的研究。国外对渗滤液的深度处理研究颇多,主要集中在光催化氧化和反渗透, a.wenzel等人通过用鼓泡塔+薄膜光反应器对比uv/h2o2、uv/h2o2/o3、uv/o3等方法处理垃圾渗滤液的研究表明[5]:从运行成本和去除效率来考虑,采用uv/o3方法处理渗滤液是最为有效的方法。深度氧化技术的研究主要集中在高效反应器的研制,以提高单位能耗的处理效率,降低反应的能量输入,找出适合中国国情的渗滤液深度处理技术,使渗滤液达到相应排放标准。

由于高级的处理技术意味着较高的投资和运行费用,如何找到一种廉价的处理方式,成为人们关注的问题。人工湿地处理技术由于具有建设和运行成本低、设备简单、易于维护等优点,用该技术处理渗滤液在近几年得到了一定应用。 tjasa bulc等人在adriatic海滨建造了一座中试 cw(constructed wetland)[6],处理dragonja一处公共填埋场的渗滤液,该人工湿地系统包括1座容积10 m3的均化池,2座互联的潜流床,总面积450 m2。在水力负荷为2~4.5 cm3/(cm2·d),进水cod 1264 mg/l,bod 60 mg/l,nh3-n 88 mg/l的条件下,从1992~1996年连续监测,上述几种污染物的平均去除率分别为68%,46%,81%。这表明人工湿地对处理bod/cod<0.05 的老化渗滤液具有较好的去除效果。另外人工湿地对氨氮的去除也有很好的效果,在监测过程中,渗滤液中氨氮浓度最高达到786 mg/l,去除率仍高达95%,这是因为湿地系统的砾石层和芦苇发达的根系具有巨大的比表面积,芦苇的根系提供了充足的氧,为硝化反硝化菌提供了生存介质和环境。

人工湿地系统对于处理老化渗滤液具有较好的效果,因此也可作为渗滤液深度处理的方法,对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。

另外对于封场后的垃圾填埋场的渗滤液也可采用人工湿地的处理方式。这是由于封场后的填埋场一般需在其表面覆盖粘土和营养土[7],并种上绿化植物,以防止雨水的侵入和填埋气体的扩散。如果将绿化植物改为芦苇等植物,并做好渗滤液的收集排放设施,这样不但可以利用闲置的土地大幅度降低渗滤液的处理成本,还可以取得良好的处理效果。

5 总结

渗滤液作为一种特殊废水,其处理的投资、运行成本远远高于一般城市、工业污水,这主要是由于渗滤液氨氮浓度很高、有机物浓度高,导致处理工艺复杂,设备繁多。渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程,其生化性相对较差,生物处理的停留时间较长,导致设施、设备的投资较大。而处理量一般相对较小,导致折旧、维修费较高。

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,垃圾含水率较低的填埋场,采用回灌措施是较为经济、有效的方法,但对于南方城市,其应用受到一定的限制。

对于有条件将渗滤液送至污水处理厂合并处理的地方,在不影响污水处理厂运行的前提下,可直接送至污水处理厂,否则应将之处理至符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》三级排放标准。对于没有条件与城市污水合并处理而直接排放到水体的地方,应根据不同水域,严格将之处理到二级、一级标准,避免对环境的污染。

参考文献

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5 a wenzel, et al. tocremoval and degradation of pollutants in leachate using a thinfilm photoreator. wat res, 1999, 33(4): 937~946

渗滤液处理方案篇8

    环境工程环境监理是建设项目环境保护工作的重要组成部分,是建设项目全过程环境管理不可缺少的重要环节。其目的就是将国家有关的环境保护法律法规、工程质量的法规标准、建设项目环境影响报告书的要求贯彻落实到工程的设计和施工中。开展工程环境监理工作,对加强建设项目施工期的环境保护管理和监控,落实环保投资,防治环境污染,实施生态保护,保障项目建设的顺利进行具有非常重要的意义。

    城市生活垃圾卫生填埋处理工程是一项环保工程,对改善城市环境质量有着非常重要的积极意义。但工程建设中也将产生废水、废气、噪声等环境污染因素。尤其是垃圾填埋场产生的渗滤液,含有高浓度废水及细菌、病毒等致病菌,很容易造成二次污染。渗滤液处理质量的好坏是衡量一个城市垃圾填埋场是否达到卫生填埋标准的重要指标之一。所以渗滤液处理工程质量的好坏直接影响到垃圾处理场整个工程的质量及建成后的正常运行。而环境工程环境监理工作是控制渗滤液工程整个建设过程的关键所在。现将渗滤液处理环境工程环境监理要点总结如下:

    二、了解掌握设计方案、主导思想、主导原则,制定切实可行的监理方案

    在进行环境工程环境监理工作之前,应当认真阅读项目的《可行性研究报告》、《环境影响报告书》以及环评批复文件,了解掌握项目的设计方案及设计的主导思想和原则;了解工程的环保设施的规模、投资情况;掌握环保工程的工艺流程,从而制定出切实可行的监理方案。利用环境监理单位的技术优势和中介,为建设单位做好服务,提高施工单位的环保意识,不侵犯承包商的合法权利,使施工现场的环境监督、管理责任清楚、目标明确,并贯穿于整个工程实施过程中。作好合同管理和信息管理,从而保证环境保护设计中各项生态保护、环境污染防治措施能够顺利实施,保证施工合同中有关生态保护,环境保护的合同条款切实得到落实。

    三、做好施工阶段的巡视、旁站工作

    渗滤液处理环境工程中主体基底及边坡的防渗、渗滤液的收集与导排和渗滤液处理环境工艺与设施是关键,基低与边坡防渗是第一道关口,防渗工程质量的好坏直接关系到整个渗滤液处理工程的质量。在整个工程环境监理过程中,对防渗工程应做好旁站、巡视工作。

    对防渗工程的反滤层、渗滤液收集盲沟、竖向石笼、调节池池底防渗膜下层地下水盲沟等关键部位、关键工序的施工质量实施全过程现场跟班监督,进行旁站监理。

    对防渗材料的铺设,除库底及边坡平整基地必须满足设计要求外,其他应按照下列要求进行旁站:

    1、各种防渗材料铺设前应保证铺设面完全符合质量安全要求。直接铺设在土建结构面上时,应保证构筑面结构稳定,坡面平缓过渡,垂直深度25cm内不得有任何杂物;铺设在下一层土工材料之上时,应保证下一层土工材料施工质量合格,表面无积水、无杂物。

    2、合理选择铺设方向,尽可能减少接缝受力。

    3、铺设工具不得对土工材料的正常使用功能产生损害。

    4、合理布局每片材料的位置,力求接缝最少。

    5、在坡度大于10%的坡面上和坡脚1.5m范围内不得有横向接缝,一般土工膜的焊接采用双轨焊接。

    6、各种土工材料的搭接宽度不得低于相应的连接标准。

    7、铺设过程中调整材料的搭接宽度时不得损害已连接的部分。

    8、铺设过程中防止任何因为装卸活动、高温、化学物质泄漏或其它因素而破坏土工材料。

    9、用于卷材展开的机械设备不得造成土工材料的明显划伤,并不得造成铺设基底表面的破坏。

    10、片材铺设平顺、贴实,尽量减少褶皱。

    11、铺设后应及时压载锚固,所有土工材料均须保证当日铺设当日连接锚固。

    四、在施工过程中,做好水土保持、生态保护、移民搬迁的监理工作

    工程对水土的影响是工程施工期间的土地占用、临时修筑的运输道路、施工材料的堆放、施工弃土堆放等占用或破坏部分人工植被和天然植被。另外,对施工过程中形成的高挖方或填方边坡处理不当造成的塌方,引起水土流失。施工弃土土质松散,易被降雨和地表径流冲刷流失,若处理和管理不善,易引起水土流失,堵塞渠道或河道。

    (一)主要防止措施如下:

    1、对场地平整过程中的多余土方,设置临时堆放场,场地周边设置排水沟防护。多余土石方用于垃圾填埋覆盖及库底填方,弃渣及时处理。

    2、对覆盖土源取土场区,取土后的场地应回填,对取土后形成的开挖边坡采取浆砌块石护坡等措施。

    3、在施工开挖过程中形成的永久性边坡,视其边坡坡度情况采取浆砌块护坡、浆砌块石方格草皮护坡、浆砌块石挡墙护脚等措施,并在护坡边沿设置砌石排水沟,以利于坡面径流、地下水流等的通畅排出。

    4、对建筑物周边,种植草皮及各种乔木、小灌木。

    (二)村庄搬迁的监理措施如下:

    1、搬迁时对于古树名木等有保存价值的植物,应事先联系当地林业部门,采取移植等异地保护的方法加以保护。

    2、新址建设施工清场地树木、农作物、杂草,除部分可以做肥料外,应及时清运。

    3、对于临时占地和新开辟的临时便道等破坏区,施工结束后应当进行土地复垦和植被重建。

    五、施工期按环评批复的要求,做好监测井的监理工作;处理好与当地群众的关系;协调好各施工单位的关系

    为确保防渗工程质量,防止渗滤液的渗漏,掌握地下水质量的动态变化,垃圾处理场区及周围附近地区应设置地下水监测井。考虑工程所在区域地下水流向等因素,在垃圾填埋场的两旁30~50m处各设一个污染扩散井;填埋场地下水下游30m、50m处各设一个污染监测井;地下水上游30~50m处设一个本底井。对上述监测井在填埋场使用前监测一次本底水平,具体监测项目是:pH、CODcr、SS、NH3-N、氯化物、细菌总数、总大肠菌群、总硬度、硫酸盐。

渗滤液处理方案篇9

关键词:垃圾渗滤液;处理工艺;中水回用

收稿日期:20120405

作者简介:冯小杰(1972—),男,浙江嘉兴人,硕士,工程师,主要从事生活垃圾焚烧发电处理、餐厨垃圾处理、污泥干化焚烧处理等项目建设及经营工作。中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:16749944(2012)05017104

1引言

相对于卫生填埋法、堆肥法,生活垃圾焚烧处理技术在减量化、无害化、资源化等方面具有很大优势。近年来在人口高度密集、土地资源紧张、垃圾热值较高的大中型城市和沿海经济发达地区,生活垃圾焚烧处理技术具有较快的发展。

但由于生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质复杂多变,传统的处理工艺很难将其有效地处理。厌氧法比较适用于高浓度有机废水包括垃圾渗滤液的处理。废水厌氧处理技术因其产生可利用资源、产泥量少、对无机营养元素要求低、可生物降解卤素多环芳烃等难好氧降解有机物及占地面积小等而得到较快的发展,并出现以UASB、厌氧滤池(AF)、厌氧折流板反应器(ABR)等为代表的第二代厌氧反应器处理技术。Maris等人应用UASB在常温下(30℃左右)处理垃圾渗滤液,CODCr的去除率在85%以上{Maris,1985 #24}。UASB工艺在处理垃圾渗滤液中得到了广泛的应用。综合国内生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理项目的运行情况,厌氧和MBR组合工艺逐渐发展成为主流工艺。

本文以福建某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程为例,介绍升流式厌氧污泥反应床(UASB)、膜生化反应器(MBR)和纳滤膜过滤工艺组合处理工艺在焚烧厂渗滤液处理中的应用情况。

2工程概述

2.1水质指标

污水经处理后,水质应达到城市污水管网纳管标准(《CJ343-2010 污水排入城镇下水道水质标准》)之后排入下水道,最终进入市政污水处理厂进一步处理必须达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)。经污水厂处理后,必须达到《污水综合排放标准》的一级标准,工程设计进出水主要指标见表1。

表1工程设计进出水主要指标

水质指标CODCr/(mg/L)BOD5/(mg/L)NH+4-N/(mg/L)pH值SS渗滤液60 00030 0001 5006~94 000《污水排入城镇下水道水质标准》三级标准≤500≤300≤356~9≤400《污水综合排放标准》一级标准≤100≤30≤156~9≤70

2.2工艺流程

工程工艺流程见图1,主要工艺可分为以下5个部分:预处理系统、UASB厌氧反应器、膜生化反应器(反硝化、硝化、超滤系统)、深度处理系统(纳滤系统)、污泥处理系统。

针对垃圾渗滤液的有机负荷高的特点,厌氧工艺是一个较为合适的选择,其原因在于:厌氧工艺不需要曝气,从而节省能源;产生的污泥量低;进水水质水量可以通过调节池稳定。由于厌氧生物处理工艺具有节能、运行费低、能产生沼气等特点,所以一般认为针对高浓度有机废水处理较宜先采用厌氧工艺,然后再采用好氧工艺作进一步处理。

2.2.1预处理系统

来自垃圾储存坑的垃圾渗滤液收集后用泵抽至过滤池,过滤池内安装一套间隙为5mm的滤网,渗滤液经过滤后,大颗粒杂质及悬浮物被清除,再用泵经3mm过滤器、1mm过滤器抽进初沉池(设计渗滤液原水泵旁路直接进初沉池),较重的颗粒杂质进一步在初沉池沉淀,澄清后的渗滤液溢流到调节池。初沉池的初沉污泥用污泥泵抽到污泥处理间处理。

调节池的设计约7d(1 588m3)的停留时间,且在内部增设导流隔板,使污水在池内成迂回流动,调节池底部铺设填料增强预处理效果,有机污染物的去除率约为30%。同时考虑到池内气体需及时排除,调节池上设置排气孔,气体由引风机引至垃圾坑负压区。调节池内装设液位计。

2.2.2厌氧反应器(UASB)

厌氧进水泵进水和厌氧循环泵出水混合进入反应器底部,混合液以一定流速自下而上流动,厌氧过程产生的大量沼气也起到搅拌作用,使污水与污泥充分混合,有机质被吸附分解;所产沼气经由厌氧反应器上部三相分离器的集气室排出,含有悬浮污泥的污水进入三相分离器的沉降区,沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分,含有少量较轻污泥的污水从反应器上部排出。

图1渗滤液处理工艺流程简图

该厌氧反应器有一个很大的特点,就是能使反应器内的污泥颗粒化,且具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。这使反应器内的污泥浓度更高,泥龄更长,大大提高了COD容积负荷,实现了泥水之间的良好接触。由于采用了高COD负荷,所以沼气产量高,使污泥处于膨胀流化状态,强化了传质效果,达到了泥水充分接触的目的。

厌氧系统采用最新的多点布水管混合工艺技术,可有效避免管道堵塞现象的产生。为了保证冬季时厌氧系统的反应温度,设置一套采用蒸汽加热方式(混合加热器)的加热装置对污水进行加热,加热管线充分考虑耐温性能,加热器前加现场温度计,加热器后加远传测温点(信号送控制室)。

经厌氧反应器处理后的出水,进入MBR系统进行进一步的处理。厌氧产沼气由引风机(在管道加负压表,并设报警等安全措施)通过管道引到垃圾坑负压区。厌氧池设置多个取样点,方便取样分析。所有预埋件都做防腐处理。

2.2.3膜生化反应器(MBR)

近年来,膜生化反应器(MBR)技术在渗滤液处理方面得到成功应用,其中分体式膜生化反应器已成功应用于佛山、中山、郴州、太仓、上海等地的垃圾渗滤液处理。

MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统,用膜分离(通常为超滤)替代了常规生化工艺的二沉池。与传统活性污泥法相比,MBR对有机物的去除率要高得多,因为在传统活性污泥法中,由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响,当生物处理达到一定程度时,要继续提高系统的去除效率很困难,往往延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率,而在膜生化反应器中,由于分离效率大大提高,生化反应器内微生物浓度可从常规法的3~5g/L提高到15~30g/L,可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果,减小了生化反应器体积,提高了生化反应效率,出水无菌体和悬浮物,因此在提高系统处理能力和出水水质方面表现出很大的优势。错流式膜分离技术的开发,特别是膜材料和膜产品不断发展,以及近年来膜价格的大幅度下降,使膜分离技术在水和废水处理中的应用得到了迅速发展。本方案采用的MBR是一种分体式膜生化反应器,包括生化反应池和超滤UF两个单元。

(1)生化反应池。经厌氧反应器处理后的渗滤液与硝化池回流液混合后进入反硝化反应器,在液下搅拌器的作用下与反硝化污泥充分混合。硝化池回流液由于已通过高活性好氧微生物的硝化作用,使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,在反硝化反应器缺氧环境中,在反硝化污泥的作用下还原成氮气排出,达到脱氮的目的。

反硝化池的出水直接进入硝化池,污水、空气、活性污泥充分混合与包容,并在反应池循环往复运动,通过高活性的好氧微生物作用,污水中含有碳、氮和磷等元素的有机物得到有效去除。

硝化池出水通过超滤进水泵进入超滤系统,在超滤循环泵的作用下,大部分活性污泥(超滤浓水)回流到反硝化反应器,进而又回到硝化反应器。剩余污泥(部分超滤浓水)排到污泥浓缩池。

(2)超滤。垃圾渗滤液经过硝化、反硝化反应后,由超滤装置进行过滤处理。超滤代替了常规生化工艺中的二沉池,使微生物被迅速、完全截留在生化反应器内,保持生化反应器的高生物浓度,有效控制泥龄,避免了污泥的流失,确保硝化效果,提高出水质量。

超滤是一种从溶液中分离出大粒子溶质的膜分离过程,其分离机理是机械筛分原理,超滤膜具有选择性分离的特点。超滤过程如下:在压力作用下,料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料侧透过超滤膜到达低压侧,从而得到透过液;而尺寸比膜孔大的溶质分子被膜截留成为浓缩液。

2.2.4NF系统

为了使出水能保证达到一级排放标准,垃圾渗滤液经过MBR处理后,MBR的出水要经过纳滤进一步处理。

纳滤膜和反渗透膜均属于致密膜范畴,二者的分离机理也相同。但纳滤的截留界限仅为分子大小约为1nm的溶解组分,与反渗透相比,纳滤的最大优点是能将小分子盐随出水排出,避免盐富集带来的不利影响。如用来进一步处理经过超滤的水,可降低COD、重金属离子及多价非金属离子(如磷等),达到出水要求。渗透水量在85%~90%之间。操作压力为0.5~2.0MPa。

在膜生化反应器系统后加上纳滤系统,纳滤的作用是截留那些难生化的大分子有机物COD。经纳滤系统进一步深化处理,可以使纳滤出水COD降到400mg/L以下。

纳滤净化水回收率80%,同时产生20%的回流液(浓水),浓水可外运进一步处理。为了达到一级排放标准,处理方案增加二级纳滤装置,对二级纳滤浓水外运做进一步处理。清洗水和废酸碱液经收集后通过泵送至调节池进一步处理。

2.2.5污泥处理系统

渗滤液处理系统的污泥来自进水初沉污泥(在污泥泵前加装反冲洗装置)、厌氧池剩余污泥、生物处理剩余污泥三部分。为了发挥生物处理的剩余污泥的生物吸附作用和改善污泥的脱水性能,设计中把三部分污泥集中排到污泥浓缩池(在污泥泵前加装反冲洗装置),经过混凝沉淀和污泥浓缩,上清液溢流回调节池,浓缩污泥通过螺杆泵抽送到垃圾坑喷洒到新垃圾上面,经自然干燥后污泥随垃圾进入焚烧炉焚烧处置,或者经过离心机脱水后将干污泥运至焚烧炉焚烧(或外运填埋)。

2012年5月绿色科技第5期3运行效果

在整个处理流程中,各工艺出水CODCr、NH+4-N变化见图2。从图中可以看出,调节池、厌氧池对CODCr的去除作用最为明显,从原水33 400mg/L降低到5 328mg/L,去除率达84.0%,但NH+4-N稍微有所增加。而MBR工艺除对CODCr有作用外,对NH+4-N的去除作用尤为显著,从1677 mg/L降低到未能检出水平。NF工艺对CODCr持续具有去除作用,最后去除为53.1 mg/L,可达标排放。结果运行较为稳定,效果较好。

图2各工艺出水CODCr、NH+4-N变化(n=7)

图3给出了工艺2个月对CODCr的运行数据。生活垃圾渗滤液经过UASB-MBR处理后,尽管原水水质变化幅度较大,但 CODCr除去个别天数外,基本小于500 mg/L,对CODCr的去除率介于97.9%~98.8%之间,平均去除率为98.5%,可以达标排放。

图3UASBMBR 工艺对CODCr处理效果

图4给出了工艺2个月对NH+4-N去除的运行数据。生活垃圾渗滤液经过UASBMBR处理后,NH+4-N均小于30 mg/L,对NH+4-N的去除率介于989%~99.7%之间,平均去除率为99.3%,可以达标排放。

图4UASBMBR 工艺对NH+4-N处理效果

4结语

采用UASB工艺,能够有效地降低焚烧厂生活垃圾渗滤液的有机负荷,调节池、厌氧池对CODCr的去除作用最为明显;MBR工艺对NH+4-N作用尤为显著。

经过 UASBMBR工艺,CODCr基本小于500 mg/L,对CODCr平均去除率为98.5%;NH+4-N均小于30 mg/L,对NH+4-N平均去除率为99.3%,可以达标排放。

经过 UASBMBRNF工艺处理后,可达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准,可实现纳滤净化水回收。

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渗滤液处理方案篇10

关键词:城市垃圾;垃圾渗滤液;处理工艺;运行管理

中图分类号:R124文献标识码: A

1水质预测

经过对当地垃圾填埋场现有渗滤液水质的监测数据进行调查,分析填埋场水质的变化规律,即随着“场龄”的增大,氨氮的浓度会逐渐升高,从而对目前的处理系统中生化的抑制作用加强。综合考虑以上因素,设计进水水质见表1。

2渗滤液处理工艺

垃圾渗沥液的处理仅仅依靠单一的处理工艺,很难达到严格的出水要求,因此需考虑将几个不同的处理工艺单元进行优化组合,从而取得经济和社会生态的双重效益。

下面将就做“厌氧+生化+超滤+纳滤+反渗透”组合型渗滤液处理工艺进行论述。

2.1调节池

建设调节池并加膜覆盖,相当于是天然的大厌氧池,有相当好的水解酸化效果,甚至起到高效厌氧的作用,同时还有效地防止恶臭气体的外排,调节池对调节BOD5/CODcr比、降低高分子有机物均有一定作用。

2.2厌氧

渗滤液污水中含有大量悬浮物、胶体及有机物,采用厌氧技术,使高浓度的厌氧污泥处于悬浮状态,厌氧池底部进水。随着进水混合物的升流,渗滤液中的绝大部分悬浮物、胶体被厌氧污泥层截留及吸附,渗滤液中的大分子及难降解的有机物被水解酸化为小分子易生化的物质,为后续生化系统创造有利条件。

2.3物化沉淀

经厌氧处理后的出水投加混凝剂后进入物化沉淀池,在混凝沉淀池中,污水中某些污染物由溶解态或胶体状态变为凝胶状态,后集结为絮体,在絮体吸附及网捕情形下,污水中的微小悬浮物沉入池底,通过排泥排出处理系统,从而大大减轻后续生化系统的负荷。

2.4曝气氧化

经过水解酸化及厌氧的渗滤液污水进入氧化池,当污水中营养物质充足时,微生物通过氧化有机物而获得生命活动的能量,并将另一部分有机物合成新的原生质,使微生物总数不断增加。在生化池中应保持一定数量的微生物(活性污泥浓度),以达到对进入生化池污水的净化处理,增值部分微生物(剩余活性污泥)随排泥系统排出生化池。

2.5接触氧化

池内充填填料,充氧污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料,在填料上布满生物膜,污水与生物膜接触,在生物微生物的新陈代谢功能作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化。

2.6接触过滤

污水加药混合后,进入接触过滤池,污水中悬浮污染物胶体颗粒在经过极性的有机或无机物颗粒滤层时,在静电作用下,悬浮污染物颗粒被滤料颗粒所吸附截留,其余无极性悬浮污染物颗粒在布朗运动作用下,当其与滤料颗料充分接近时,范德华力使悬浮污染物颗粒被滤料颗粒吸附截留。

2.7超滤(UF)

经好氧生化处理及过滤后的污水进入超滤器。超滤器处理主要利用超滤器的过滤作用去除一部分污染物,同时将污泥浓缩后,回流到曝气氧化池,超滤器清水腔内分离出清液,清液排入下一级处理系统。

2.8钠滤(NF)

纳滤膜孔径处于纳米级,它具有两个显著特征:一是截留分子量在200~1000,另一是纳滤膜对无机盐有一定的截留率。纳滤膜对二价的离子去除效果要优于一价离子,这是纳滤膜与反渗透膜的主要差别。

本系统设计纳滤处理单元主要是考虑到为反渗透系统提供最佳的进水条件,同时也去除渗滤液中的污染物。

2.9反渗透(RO)

由于垃圾渗滤液污染物成份的复杂性,采用高强度好氧生化处理后,渗滤液中仍有少量残余的溶解性污染物,必须设置膜处理工段,进一步去除少量残余的溶解性污染物。

2.10污泥处理

厌氧、反硝化及硝化都会产生一定量的生物污泥,在污泥池收集后,经过压滤,泥饼进入填埋场填埋,上清液回流进入调节池。

2.11浓缩液处理

采用膜处理系统进行深度处理,以便达到较高的排放标准时,不可避免地会产生一定量的浓缩液,通常的处理办法为将该部分高含盐浓缩液回喷到垃圾填埋场,浓缩污水的水份部分蒸发到大气,部分入渗到垃圾填埋体,经垃圾体“厌氧器”降解及吸附截流浓缩液中的盐份,使浓缩液得到进一步的处理。

反渗透产生的浓缩液进入纳滤系统处理后浓缩液回喷到垃圾堆体。

3渗滤液处理案例分析

以某垃圾处理填埋场渗滤液处理工程为例,从工作流程、构筑物参数的设计等来看,选择合适的工艺可以有效处理垃圾渗滤液的废水污染问题。

3.1工程概况及工艺流程

3.1.1工程概况。某垃圾填埋场主要接受县城周边20万人口的日常生活垃圾,平均填埋量为500t/d,渗滤液的产生量约为20-120m3/d,设计处理能力为150m3/d,执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)标准。

3.1.2工艺流程。考虑垃圾填埋场建设初期,渗滤液的生化性较好,可以通过将调节池中的渗滤液用泵进行提升,进入到UASB厌氧中,在去除大部分有机物之后,出水再流入到A/O-MBR池中,通过好氧生物的进一步作用后达到去除渗滤液中有机物的目的,最后经过硝化和反硝化达到去除渗滤液中的氨氮的效果。出水经过增压泵的增压,进行纳滤处理后以达到进一步去除氨氮和有机物的目的,最终达到出水达标排放。对于那些后期进入填埋场的垃圾,由于渗滤液生化性较差,渗滤液中的碳氮含量浓度较低,可以直接进入A/O-MBR处理系统。(详见图1)

图1垃圾填埋场渗滤液处理工艺流程

3.2主要构筑物及设计参数

主要构筑物有调节池、UASB池、A/O-MBR池、板框压滤机、污泥浓缩池等见表1。

表1:主要构筑物

3.3运行及管理

3.3.1运行效果。由于渗滤液处理工程进水水质受到当地季节性气候的影响,变化的幅度大。但总体的运行效果良好,出水水质COD为86mg/L;BOD5为18 mg/L;氨氮为20 mg/L,均符合达标排放的效果。浓缩液中的原先含有的镁离子、铁离子等重金属离子在进水管道中出现结垢现象,通过将污泥浓缩池中的泥水混合液回流到调节池中,稀释水中重金属,经进一步处理后管道结垢现象基本消失。

3.3.2高效节能管理。由于垃圾渗滤液的水量和水质变化均较大,这对于后期的日常管理提出了较高要求,必须要十分重视废水水质和水量的均衡。为了最大限度提升现有机械设备的运行效率,一方面需要加大对构筑物的管理,例如调节池容积方面可以设计的小一些,提高技术和经济的统一,也有利于后期设备的稳定运行;另一方面就是要加强人的管理和引入新技术到管理中来:一是要安排专人负责,定期检查调节池中的渗滤液水位,及时调整运行工艺参数;二是要善于运用现代化科技管理手段,将计算机等管理工具运用到实际运行中去;三是要提升管理人员的业务素能和职业道德,加强日常人员培训和管理,提高责任心。

结束语

厌氧UASB+MBR+纳滤的工艺处理模式中,充分运用了膜生物反应器(MBR)工艺具有高效的生物处理技术这一特点,可以保障垃圾渗滤液处理的稳定、高效运行,可以保证一年四季正常运转。

参考文献