處理垃圾滲濾液的方法匯總十篇

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處理垃圾滲濾液的方法

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1 滲濾液的產生

垃圾處理廠填埋是我國目前垃圾處理的基本方法之一。但是垃圾填埋場中滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是填埋場中液體重力流動的產物,主要來源于雨水和垃圾內的水分。滲濾液的成分個體差異很大,主要取決于填埋場的運行時間、地表深度、生物環境及垃圾成分。另外,當地降雨情況、填埋場的地質情況及覆土層的性質等因素影響滲濾液產生多少。滲濾液產生有三個部分:一是外部水分滲入垃圾中,主要是降水、地表水和地下水;二是垃圾自身的水分;三是垃圾中有機微生物分解產生的水。由于影響滲濾液成分的因素包括物理因素,化學因素以及生物因素,所以滲濾液個體差異較大,沒有共同性,本身有復雜性和污染性。如不加以處理而直接排放進環境,會造成嚴重的環境污染。以保護環境為目的,對滲濾液的處理是必不可少的。

2 滲濾液的特性

滲濾液具有不同于其他污水的特點,比較難處理,主要有以下特點:

(1)滲濾液組成成分比較復雜,含有多種有毒有害的物質。其中有機污染物多達77種(其中促癌物、輔致癌物5種),還含有難以生物降解的酚類化合物和苯胺類化合物等各種危險有機物。(2)垃圾滲濾液中化學需氧量、五日生化需氧量濃度可達到每升數千到幾萬毫克,和一般污水相比,濃度大的驚人。(3)垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子,其中鐵的濃度可高達2050mg/L,鉛的濃度可高達12.3mg/L,鋅的濃度可高達130mg/L,鈣的濃度可高達4200mg/L。(4)氨氮含量很高,且隨填埋場的運行時間增加而升高,最高濃度可以達到每升數千到數萬毫克,嚴重抑制和降低了生物處理中微生物的活性。(5)營養元素的比例失調。由于氨氮含量高,C/N的比值經常出現失調的情況:且磷元素缺乏,一般BOD5/TP大于300,比值與微生物所需要的碳磷比(100:1)相差很遠。這些性質給垃圾滲濾液的處理帶來了一定難度。

3 滲濾液的影響與危害

滲濾液的組成成份十分復雜,而且如果滲透土壤,就會給周圍的地下水帶來嚴重污染,從而影響人類健康。據監測,通常在距離垃圾填埋場最近的地下水中有害物質的含量和種類最多,而且一千米外仍然含有有機污染物。另外,滲濾液還有滲透持續時間長、污染物濃度高、個體差異大等特征,給治理工作帶來很大困難。地下水源和周圍土壤一旦被污染,想通過人為凈化補救,基本上很難實現,費用也極其昂貴,從而會給環境和人民健康帶來不可估計的損失。

4 滲濾液的處理方法

垃圾滲濾液的處理是城市垃圾填埋場正常運行的必不可少的環節之一。很多不同的處理方法都在研究討論中,但是現在垃圾滲濾液處理的方法主要是生物處理、物化處理和土地處理。

4.1 生物處理

垃圾滲濾液的生物處理可分為厭氧和好氧處理2種,主要是利用微生物的分解作用、硝化和反硝化作用來去除滲濾液中的有機物和氨氮。

(1)厭氧生物處理技術:厭氧生物處理的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科的發展和工程實踐經驗的積累,不斷開發出新的厭氧處理工藝,克服了傳統工藝的水力停留時間長、有機負荷低等缺點,使它在處理高濃度的有機廢水方面取得了良好的效果,而且對水質、水量的變化具有很強的適應能力。它構造簡單,設有氣、水、液三相分離器。且不需要攪拌和水力回流、污泥回流等機械設備,耗能和建造費用少,維護管理容易。

(2)好氧生物處理技術:好氧生物技術在垃圾滲濾液處理中運用廣泛,其主要有:活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、好氧膜生物反應器等處理方法。生物膜法和活性污泥法是在本世紀發展起來并得到廣泛運用的污水處理工藝。垃圾滲濾液作為高濃度的有機廢水,生物膜法和活性污泥法在其處理當中運用比較廣泛。活性污泥法因其費用低、效率高而在垃圾滲濾液的處理中得到廣泛的應用。這些方法對降低垃圾滲濾液中的BOD5、CODcr和氨氮有一定的效果,還可以去除另一些污染物如鐵、錳等金屬離子。生物膜法具有耐水量沖擊的優點,可用于復雜的水質,而且生物膜上能夠生長世代較多的微生物,如硝化菌之類。我國也進行了低氧一好氧兩段活性污泥處理垃圾滲濾液的研究,杭州天子嶺填埋場采用該法處理滲濾液,但效果不穩定。

4.2 土地處理

土地處理是人類最早采用的污水處理方法。滲濾液的土地處理包括慢速滲濾系統(SR)、快速滲濾系統(RI)、表面漫流(OF)、濕地系統(WL)、地下滲濾土地處理系統(UG)以及人工快速滲濾處理系統(ARI)等多種土地處理系統。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顆粒和溶解成分。通過十壤中的微生物作用,使滲濾液中的有機物和氮發生轉化,通過蒸發作用減少滲濾液量。目前用于滲濾液處理的土地法主要是回灌和人工濕地。

但是土地處理系統多用于城市污水處理,在垃圾滲濾液的處理中也有人作過研究,認為施澆垃圾滲濾液后土壤的養分含量提高,通氣空隙增多,土壤的肥力明顯提高,但是對于重金屬和有毒有害物、質濃度高的垃圾滲濾液不大適合。英國也有運用回灌法處理滲濾液的例子,但是被認為是一種非徹底的滲濾液處理方法。

4.3 物化處理

篇(2)

Abstract: in recent years foreign scholars of landfill leachate treatment for a large amounts of exploration and research, achieved some success experience, some of which have been used in engineering practice. In our country of landfill leachate treatment research started late, low starting point, a lot of failure, but also had some valuable experience. Because of leachate water to the complex and changeable, at present there is no perfect process, according to the different most of the specific conditions of the landfill and other economic technical requirements to adopt targeted process. In landfill leachate treatment at home and abroad and the present situation, the current leachate treatment scheme is off the main processing field and individual treatment two kinds big. The main process have biological treatment method, chemical method, and the method of comprehensive midway

Key words: the landfill; Leachate; Processing method

中圖分類號:R124文獻標識碼:A 文章編號:

引 言:城市垃圾的處理 (處置)方法主要有焚燒、堆肥 和填埋等。其中垃圾衛生填埋法由于成本低、技術相對簡單、處理迅速,是目前國內外應用最為廣泛的垃圾處置方式。填埋法處理城市生活垃圾會產生大量的污染物濃度高、持續時間長、流量極不均勻且水質變化大的滲濾液,這些滲濾液不加處理則會對周圍環境水體產生嚴重的二次污染。城市生活垃圾填埋場滲濾液 (以下簡稱滲濾液)的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常迫切而棘手的問題。

1 滲濾液處理方法介紹

1.1 常用的處理方法

1)生物處理法

分為好氧生物處理法、厭氧生物處理法和厭氧―好氧組合處理方式三種。好氧生物處理法包括活性污泥法、曝氣氧化塘法和生物膜法。厭氧生物處理法包括普通厭氧硝化、兩相厭氧硝化、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UASBF)等。厭氧―好氧組合處理方式包括SBR法、AB法、厭氧池―SBR法、厭氧池―活性污泥法、厭氧/好氧生物床等。

2)物理化學處理法包括混凝沉淀法、化學氧化法、吸附法和膜分離法等。

3)土地處理法包括循環回灌法和土壤植物處理系統。

1.2 滲濾液處理方法的比較

垃圾滲濾液的多種處理方法,各具優缺點。

生物法中,好氧工藝的活性污泥法和生物膜法的處理效果最好,停留時間較短,已有豐富的運行經驗,但工程投資大、運行管理費用高;相對而言,曝氣氧化塘工藝簡單、投資少、便于管理,但停留時間長、占地面積大且易受季節影響。厭氧處理工藝適于高濃度的有機廢水,它的缺點是停留時間長,污染物的去除率較低,對溫度的變化敏感。因此,對高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧―好氧組合處理工藝既經濟合理,又提高了處理效率。目前我國已有不少填埋場采用此法,例如:福州紅廟嶺的UASB―氧化溝―穩定塘工藝,處理垃圾滲濾液水量為1000m3/d;入口水質CODcr為8000mg/L、BOD5為5500mg/L;CODcr的去除率為95%、BOD5的去除率為97%,去除率較高,但出口水質仍未達到《生活垃圾填埋控制標準》(GB16889―1997)中垃圾滲濾液二級排放標準的要求。還有,廣州大田山垃圾衛生填埋場滲濾液的處理采用厭氧―氣浮―好氧工藝,進水水質CODcr為8000mg/L、BOD5為5000mg/L、SS為700mg/L、pH值為7.5 ;出水水質CODcr為100mg/L、BOD5為60mg/L、SS為500mg/L、pH值為6.5~7.5,達到了垃圾滲濾液的二級排放標準。雖然厭、好氧組合工藝的處理效果相對較好,但此工藝組合的搭配協調較為困難。

與生物處理相比,物化處理不受水質水量變動的影響,出水水質比較穩定,尤其是對BOD5/COD值較低(0.07~0.20)的難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果,現已成為滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。但其成本較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。

土壤植物處理系統是在人工控制的條件下,通過土地―植物系統的物理―生物―化學的綜合反應,使滲濾液得到凈化。循環回灌法實質上是以填埋場為巨大的生物濾床,將滲濾液收集起來,通過噴灌使之回流到填埋場。其凈化作用主要體現在兩個方面:一是減量。滲濾液回灌后通過蒸發或被植被吸收,減少了滲濾液的場外處理量;二是加速穩定化進程。回噴可增加垃圾濕度,增強微生物活性,加快甲烷的產生速率及有機物的分解,縮短填埋垃圾的穩定化進程。例如,北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場,部分垃圾滲濾液采用了滲濾液再循環后,發現COD值和金屬濃度有較大幅度的下降。

目前該項技術在我國應用的較少。據資料介紹,例如,唐山市垃圾衛生填埋場的滲濾液處理采用了循環回灌法,滲濾液被收集并經沉淀調節池處理后,回灌至填埋場;沉淀調節池中的沉淀污泥與滲濾液也一并回流至填埋場,避免了污泥的二次污染。還有杭州天子嶺填埋廠,通過循環回灌法基本可實現滲濾液的產生與蒸發量的平衡,同時可使COD由10400mg/L降至142mg/L,TN由899mg/L降至18mg/L。但是,循環回灌法對氨氮的去除效果并不明顯,其只能降低垃圾滲濾液的濃度、減少其產量,而且產生的低濃度滲濾液不能直接排放。

2 我國的垃圾滲濾液處理方法

2.1 預處理方法

現今,垃圾滲濾液的排放標準日益嚴格,目前我國能真正滿足衛生填埋標準的填埋場并不多,許多填埋場因為資金所限無法建造能達到標準的垃圾滲濾液收集處理系統。因此,我們應發展投資小、效果好的滲濾液處理技術。但是,由于垃圾滲濾液成分復雜、水質水量變化大、污染物濃度高,單獨采用一種方法處理難以滿足要求,因此須采用多種方法的組合工藝。如用生物法或土地法作為預處理,再綜合考慮處理效果、資金及用地情況來選擇后續處理的工藝組合即可滿足要求。根據本文對各種處理方法的比較,土地處理法節約用地、經濟簡單,生物法的工藝搭配協調困難,投資相對較高。因此,從我國目前的國情出發,選擇土地處理法為預處理方法是適宜的。

2.2 后續處理的方式方法

后續處理可分為合并處理和單獨處理兩種方式。

1)合并處理

合并處理是指將預處理后的滲濾液輸入城市污水處理廠進行處理。垃圾滲濾液通過土地處理法進行預處理后,重金屬濃度大大降低,不會對城市污水處理廠的微生物造成毒害;水量和有機物含量減少,基本不會對城市污水處理廠造成沖擊負荷,但考慮到污水處理廠對滲濾液的接納能力,應嚴格控制滲濾液與城市污水的混合比,滲濾液濃度越高,滲濾液和污水的混合比就應控制得越小,因此需在填埋場附近加筑中間調節池,在雨季和水量較多時,可將過剩的滲濾液排入調節池中。另外,經土地法預處理后,滲濾液的營養物質仍不均衡,氨氮濃度較高、磷含量較低。而城市污水量較大,可起到稀釋作用,還可補充磷等營養物質,保證了生化處理所需的C∶N∶P的比例,達到滲濾液與城市污水共同處理的目的。因此,采用合并處理作為后續處理方式,既不影響城市污水處理廠的正常運作,又能保證出水水質,還可節約土地、節省工程投資和運行管理費用,也不必考慮工藝搭配組合的問題。所以,該方式是一種比較理想的處理方案。但需注意的是垃圾填埋場和城市污水廠的距離及城市污水處理廠對滲濾液的接納能力。

2)單獨處理

單獨處理是指在填埋場附近建設污水處理廠以進行滲濾液的處理。當垃圾填埋場遠離城市污水處理廠時,為避免滲濾液長距離輸送帶來的高額費用,可考慮在填埋場附近單獨建設處理系統。處理系統要根據預處理后的水量、水質進行選擇。一般來說,應用土地處理法進行預處理后,水量和有機物含量較少、氨氮含量較高,應建議采用物理化學處理法對滲濾液進行深度處理。

3 結束語:

1)垃圾滲濾液的成分復雜、水質水量變化大、污染物濃度高、處理難度大。主要的處理方法有生物處理法、物理化學處理法和土地處理法。單獨采用一種方法處理垃圾滲濾液難以滿足排放要求,因此必須采用多種方法的組合工藝。

2)以循環回灌法為預處理,再把滲濾液輸送至城市污水處理廠進行合并處理是適合我國的滲濾液處理方法。但必須考慮到填埋場和污水處理廠的距離及污水廠對滲濾液的接納能力。如單獨處理,則建議采用物理化學處理法進行深度處理。

3)建議對循環回灌法與其它工藝搭配的處理方法進行試驗研究,以解決工藝的協調問題。另外,在研究垃圾滲濾液處理方法的同時,還應當研究減少滲濾液產生量的填埋技術。

參考文獻:

[1]鄭雅杰.垃圾填埋場滲濾液特征及其治理[J].水資源保護,1997, (2):11-14.

篇(3)

一、垃圾滲濾液的基本性質和危害

(一)垃圾滲濾液的產生特點

當進入填埋場的水大于蒸發和提供給垃圾本身一定的濕度時,多余部分的水即從垃圾場中滲濾出來,即形成垃圾滲濾液。進入填埋場的水主要有兩部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的顯水和垃圾在長期的厭氧發酵過程中產生出來的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸發量、氣溫和徑流量等因素的影響。眾多實踐表明,垃圾滲濾液的產生量主要受當地的降水量影響,降水量的大小又直接影響垃圾滲濾液的多少。而降水量受季節性的影響很大,因此滲濾液的產生量又與季節的變化密切相關。一般來說,在我國冬季和春季的降水量較小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季內的滲濾液產生量相對較小,夏季和秋季內的滲濾液產生量大而多,在我國北方尤顯突出。由此看來,全年內的滲濾液產生量很不平衡,繼而又對水質的變化產生影響。這一特點為滲濾液的處理帶來了一定難度。

(二)垃圾滲濾液的水質特點

垃圾滲濾液的水質除與降水量的多少直接相關外,還與填埋場的垃圾填埋時間有關,處于酸性發酵階段的較“年輕”的填埋場產生出來的滲濾液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值為1.5~3.0,由于PH較低,故其中的重金屬含量較高,往往可達3~30mg/l。而處于堿性發酵階段的較“老”填埋場產生出來的滲濾液,PH為7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金屬含量往往小于5mg/l。滲濾液的另一特點是含氮量和含鹽量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在廢物的厭氧分解過程中,由各種蛋白質和其它含氮化合物的分解而產生出來的,約占TKN的80~90%。鹽主要為氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸鹽(100~500mg/l)。滲濾液的水質特點也給其處理工藝的選擇帶來一定的難度。

(三)垃圾滲濾液的危害

垃圾滲濾液中除含有高濃度的有機物和氨氮外,還含有大量的有毒有害污染物質如重金屬等。如果處理不好,將嚴重污染周圍環境和水體,尤其是對地下水的污染。據對7600個垃圾填埋場的調查發現,有2000個填埋場對人體健康產生了直接威脅,所以必須對其進行有效處理。

二、垃圾滲濾液的處理方法及應用

眾多研究結果表明,垃圾滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯合處理,而其中生物法因其費用低,效率高而得到最廣泛的應用。目前國內外最普遍使用的滲濾液處理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,還可去除其它污染物,如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,另外還有曝氣穩定塘和生物轉盤等。對于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N

(一)與城市污水合并處理法

如果能將垃圾滲濾液直接送到城市污水處理廠或與城市污水相類似的污水處理廠與這些污水合并處理,是最簡單最經濟的處理方法。由于滲濾液中所含成份與城市污水基本相同,所不同之處則是滲濾液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量較大,可將滲濾液中的有機物及氨氮加以稀釋,同時又可彌補滲濾液中磷含量的不足,而對于城市污水處理系統的正常運轉來說又不產生任何影響。據國外資料介紹,當滲濾液的CODcr濃度在24000mg/l時,其體積占城市污水處理總體積的2%時,對污水處理廠的處理效果不產生影響,如CODcr濃度為3500mg/l,其滲濾液體積占城市污水處理總體積的40%時,污水處理廠的處理效果也不受影響。因此,將滲濾液送到城市污水處理廠共同處理是可行的,并且污水處理廠中的剩余污泥又可作為垃圾回填到垃圾填埋場。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有機物的分解穩定,縮短垃圾的發酵期,從而縮短垃圾填埋場的穩定過程。將滲濾液與城市污水共同處理的綜合處理工藝,可減少城市污水處理廠的污泥處理部分,又可減少垃圾填埋場的污水處理部分,因此可使整個工程造價和運行費用大大降低,是改善投資效果,提高環境效益的最佳選擇。但采用該處理工藝時,需要考慮如下幾個因素:(1)城市污水處理廠或與其相類似的污水處

理廠必須具有二級以上的污水處理設施;(2)城市污水處理廠

二級污水處理設施或與其相類似的污水處理廠的設計規模和遠景規劃;(3)垃圾填埋場與城市污水處理廠或與其相類似的

污水處理廠的距離等。

(二)滲濾液單獨處理法

對于大多數目前現已存在的城市來說,情況往往是不盡人意的。很多城市的污水處理已先行,而垃圾處理只是近幾年來才實施的項目,并且垃圾填埋場往往又遠離城市,其滲濾液與城市污水合并處理具有一定的困難。因此,在這種情況下必須對滲濾液進行單獨處理。

篇(4)

中圖分類號: TU824 文獻標識碼: A

一、垃圾滲濾液概念分析

所謂垃圾滲濾液主要是指垃圾填埋場中垃圾自身含有的一些水分,在進行填埋處理以后和雨水以及雪水或其他水分,除去垃圾及覆土層的飽和水份,經過垃圾層與覆土層后形成的一種廢水,這種廢水成分復雜,具有較高的污染物濃度。

一般情況下,垃圾滲濾液中主要有三種有機物:一種是低分子量的脂肪酸,二是中等分子量的酸類物質,三是高分子量的碳水化合物類物質。隨著時間的推移,有機物的成分會逐漸發生變化。剛開始填埋的時候,有機物中的可溶性有機碳大概在90%,其中濃度較大的是乙酸、丁酸與丙酸,還有部分灰黃霉酸。垃圾填埋的時間越長,滲濾液中的脂肪酸的含量會降低,但是,灰黃霉酸的成分反而會大幅度增加。

垃圾滲濾液中的水分主要來自以下幾個方面:一是來源于填埋中的垃圾中的有機物,二是有降雨降雪的滲入,三是外部地表水的滲入,四是地下水的滲入,五是垃圾填埋以后微生物的厭氧分解而產生的,其中最多的是外部水的滲入,所以控制滲濾液的產量最為有效的方法是控制外部水的滲入,做好雨污分流和堆體防滲。

二、現階段我國城市垃圾場滲濾液處理現狀分析

近些年來我們國家的城市化發展速度迅猛,根據目前的增長速度可以預測,2012年我們國家城市生活垃圾達到2.64億噸,到2030年會達到4.09億噸,到2050年達到5.28億噸。全國城市人均固體廢物產量為440公斤,每年總量達到1.6億多噸,占世界總量的四分之一以上,并且,每年還在以8%至10%的速度快速增長,我國的環境監測總站對國內三百多個城市的垃圾處理廠進行了調查顯示,衛生填埋廠占垃圾處理廠的87.5%。填埋場內每年都有大量的垃圾滲濾液產生,滲濾液的處理成為衛生填埋場所面臨的最大問題,如果處理不當將造成水、土壤、大氣、生物等多方面的二次污染,并且極難恢復。

為防止填埋過程中造成二次污染,滲濾液處理方法和技術的研究也日益得到重視。由于滲濾液水質、水量的復雜多變性,目前國內外尚無十分完善的滲濾液處理工藝,大多根據不同填埋場的具體情況及其他經濟技術要求提出有針對性的處理方案和工藝。

垃圾滲濾液處理難度主要有以下兩方面:

1. 滲濾液高濃度氨氮的問題

高濃度的氨氮是滲濾液的水質特征之一,根據填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同,滲濾液氨氮濃度一般從數十至幾千mg/L不等。隨著填埋時間的延長,垃圾中的有機氮轉化為無機氮,滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。 與城市污水相比,垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數十至數百倍。一方面,由于高濃度的氨氮對生物處理系統有一定的抑制作用;另一方面,由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調,生物脫氮難以進行,導致最終出水難以達標排放。

2. 滲濾液可生化性差的問題

滲濾液可生化性差主要體現在兩個方面:一是指隨著填埋場填埋時間的延長,滲濾液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,BOD5/COD值小于0.1,此時的滲濾液俗稱“老化”滲濾液。另一方面,在填埋初期,雖然滲濾液的可生化性較好,但是光靠生物處理也很難將之處理至二級甚至一級標準以下,一般來講,滲濾液的COD中將近有500~600mg/L 無法用生物處理的方式處理。

滲濾液處理技術既有與常規廢水處理技術的共性,也有其極為顯著的特殊性。滲濾液的處理有場內和場外兩類處理方案。具體方案有以下幾種:①預處理后直接排入城市污水處理系統合并處理;②滲濾液向填埋場的循環噴灑處理;③建設獨立的場內完全處理系統。

(1)與城市污水處理廠的合并處理(場外處理)

滲濾液經預處理后與大、中型規模城市污水處理廠合并處理是最為簡單有效的處理方案,它不僅可以節省單獨建設滲濾液處理系統的巨額費用,還可以降低處理成本,利用污水處理廠對滲濾液的緩沖、稀釋作用和城市污水中的營養物質實現滲濾液和城市污水的同時處理。但這并非是普遍適用的方法,一方面,由于垃圾填埋場往往遠離城市污水處理廠,滲濾液的輸送將造成較大的經濟負擔;另一方面,由于滲濾液所特有的水質及其變化特點,在采用此種方案時,如不加以控制,則可能對城市污水處理廠造成沖擊負荷(一般滲濾液水量不能超過城市污水廠設計規模的0.5~1%),影響甚至破壞城市污水處理廠的正常運行。

(2)循環噴灑處理(場內處理)

該方法是將垃圾滲濾液收集經調節池厭氧均化預處理后,回噴到垃圾填埋場。通過回噴可提高垃圾層的含水率(由25~30%提高到60~70%),增加垃圾的濕度和微生物的活性。將填埋場當作一個大的生物濾池,上層垃圾作為好氧生物濾池,下層作為厭氧生物濾池,并通過填埋層中土壤顆粒的過濾、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份,通過微生物作用使滲濾液中的有機物和氮發生轉化,降低滲濾液污染物濃度,縮短填埋垃圾的穩定化過程。其次,滲濾液通過回噴,在太陽照射下,可蒸發掉部分水量以減少滲濾液的產生量。

回噴方法除具有加速垃圾的穩定化、減少滲濾液的場外處理量、降低滲濾液污染物濃度等優點外,還具有節省投資的經濟優勢。但其存在著以下兩個問題:

1.不能消除滲濾液,由于噴灑或回灌的滲濾液量受填埋場特性和氣象條件的限制,因而仍有大部分滲濾液須外排處理;

2.通過噴灑循環后的滲濾液仍需要進行處理方能排放,尤其是由于滲濾液在垃圾層中的循環,導致NH3-N不斷積累,甚至最終使其濃度遠高于其在非循環滲濾液中的濃度。

除上述原因外,還由于我國仍處于垃圾填埋技術應用的初級階段,尚存在回噴過程中滲濾液的致病病菌容易感染人群和污染空氣等環境衛生問題、安全及設計技術問題。故該方法可作為臨時性處理方法,能達到減少滲濾液的目的,但不宜長期單獨使用。

(3)建設獨立的場內完全處理系統

在填埋場內建造獨立的滲濾液處理設施,根據國內外大量文獻調研的情況,在滲濾液的處理方法中,常用的處理方法大致可分為物化法、生物法、膜法和高級氧化法等,通過幾種方法組合處理垃圾滲濾液,以下著重對滲濾液處理的幾種技術進行介紹。

三、城市垃圾場滲濾液處理技術分析

我們國家對于垃圾滲濾液場內完全處理技術主要有以下幾個方面:

1、物化法

物理化學方法主要有活性炭吸附、化學沉淀、吹脫、化學氧化與還原、離子交換、膜分離及濕式氧化法等多種方法。

2、生化法

常規的生化處理工藝主要有厭氧處理工藝和好氧處理工藝。

四、結束語

總而言之,垃圾滲濾液具有污染物濃度高,成分十分復雜,水質和水量隨季節變化非常大的特點,是一種難于處理的污水。如果只采用一種方法進行處理根本沒有辦法滿足排放要求,所以,要結合所治理的滲濾液的具體特點,合理的選用多種方法組合的處理工藝。

在對我國已有的垃圾衛生填埋場的垃圾滲濾液處理方法進行了大調的調查顯示,我國大多數地區仍使用比較單獨的滲濾液處理方法,在出水水質提高和技術改進上還有很大的空間。目前使用最為廣泛有效的就是厭氧-好氧-物理化學-膜方法相結合的處理工藝,有著穩定的滲濾液處理效果。

我國的滲濾液處理才剛剛起步,還有很多值得研究的方面,隨著膜處理和高級氧化等新技術的引進和投入應用,給滲濾液處理帶來了更多的處理思路。目前,我國在滲濾液的處理上還存在建設運行費用高,系統操作復雜等問題,如何在節省投資和運行費用的同時,使系統的管理運行簡單方便,是滲濾液處理中需要不斷探討的課題。

參考文獻:

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[3]國家環境保護總局污染控制司.城市固體廢物管理與處理處置技術[M]北京:中國環境科學出版社,2011

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[中圖分類號] X7 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2012)-11-63-2

我國北方地區氣候較南方干旱,顆粒物是城市空氣中的主要污染物,垃圾填埋場在處理工程中要根據北方的氣候特點選擇方法。北方城市垃圾場垃圾填埋過程還存在著諸多弊端,填埋時會產生大量的刺激性氣體和大量的滲濾液,對空氣和地下水會造成嚴重污染。我們要解決環境污染就要先了解污染的根源和性質,垃圾滲濾液究竟是如何產生的,又是如何對環境造成污染的呢?

1垃圾滲濾液的產生和特點

垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土層的飽和持有水量,并經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度廢水。由定義可看出垃圾滲濾液具有水質性和有害性兩個特點。

垃圾滲濾液有五個主要來源即自然降水、垃圾中的水分、地表徑流、有機物分解生成的水分和地下水的反滲。由于降水和地表徑流的水量最大,其對垃圾的淋溶是產生滲濾液的主要來源。有研究表明,垃圾的含水量接近50%時,每噸的垃圾會產生大約80公斤的滲濾液。滲濾液一般多是深顏色的,其中含有大量的有機物質和重金屬并且伴有刺激性氣味。垃圾滲濾液對環境的污染表現在三個方面:首先是刺激性氣味的污染。垃圾滲濾液存在著大量的氮磷物質,水分不能做到充分溶解,從而產生了很多的刺激物質產生惡臭的氣味。其次是對水源的污染。人類的用水大量來自于地表和地下水,滲濾液對地表和地下水的污染是其主要的污染形式。這種對水源的污染表現在有氧有機物的污染、病原微生物的污染和高濃度有機廢水的污染三個方面。最后就是對土壤的污染。滲濾液滲入土壤后會產生一些化學及生物反應,會增加農作物的重金屬性和毒性,降低土壤的營養和產量,進一步會危害到食用者的身體健康。

我國北方各城市的環境和人們生活習慣的差異性,使得垃圾滲濾液的成分存在著不同,但主要成分還是基本相同的。其中無機常量成分、重金屬、溶解性有機物和稀有生物質是其主要成分。

2現階段我國北方城市垃圾滲濾液處理技術和工藝應用現狀

由于我國的幅員遼闊氣候條件復雜,各地人們的生活習慣存在差異,使得垃圾滲濾液的成分存在著不同,而北方城市由于東西地勢的不同導致了生態環境上很大的差異化。我們要根據當地的實際情況來正確選擇處理方法。近年來我國治理環境污染的力度在逐年加大,從《中華人名共和國環境保護法》到《中華人民共和國水污染防治法》再到《循環經濟促進法》,這些都彰顯著科學發展觀的思想和可持續發展這一總方針。我們應該如何做好城市垃圾的處理工作?首先就要做到有法可依、有法必依。2008年我國實施了生活垃圾污染控制標準(GB16889-2008)取代了1997年制定的控制標準(GB16889-1997)。新標準提高了對填埋場的選址和設計上的要求,增添了對一些工業固體廢物和生活污水進入垃圾填埋場的要求,更是提出了經過處理并符合標準的垃圾焚燒物質可以進入填埋場的新標準。這一標準還對填埋場中垃圾產生的刺激性氣味做出了嚴格的控制措施,有利于保障人們的身體健康。

現階段我國垃圾滲濾液處理主要包括兩種方式即場外處理和場內處理,其中具體的處理技術包括生化處理法、回灌法、土地處理法和物化處理法等四種方法。

2.1生化處理法

該方法具有施工費用低廉、處理效率較高的特點,是垃圾滲濾液處理中最常見的一種方法。生化處理法是指利用微生物的代謝作用,使廢水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物轉化為無害物質,以實現凈化的方法。可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。(1)廢水的厭氧生物處理法是利用厭氧微生物以降解廢水中的有機污染物,使廢水凈化的方法。這種方法的優點包括消耗能量少、污泥產生率低和抗毒能力高等,適合運用在處理高濃度的垃圾滲濾液上。國外有些垃圾填埋場采用厭氧濾池處理滲濾液取得了顯著成效,其中的COD去除率基本上能達到90%以上,但當垃圾處理量接近飽和時這種方法的效果就會顯著下降。厭氧生物處理法有著不能去除氨氮成分和易受環境條件影響的缺點。有韓國學者研究表明,COD的去除率隨著時間和溫度的增加會不斷上升。這種方法處理后的滲濾液還不能直接向外界排放,只能是作為滲濾液在好氧處理以前的準備階段。(2)廢水的好氧生物處理法是利用需氧微生物分解廢水中的有機污染物,使廢水無害化的處理方法。上世紀末國際上一些發達國家就開始運用活性污泥法處理垃圾滲濾液。經實踐驗證,這種方法能去除滲濾液中90%的BOD和80%以上的有機碳。北京的一些垃圾填埋場甚至能通過這種方法,使得滲濾液中的有機污染物去除率達到90%以上。當然好氧處理法也存在著一些缺陷,外界溫度的劇烈變化、滲濾液中磷含量過低、泡沫過多等問題都可能出現。

2.2物化處理法

物化顧名思義就是物理和化學的雙重運用,是指通過物理和化學反應來去除滲濾液中的有害有機物和難溶物質,將滲濾液中難以降解的有機成分轉化為容易降解的有機物,最終達到清除的目的。滲濾液的物化處理法具體工藝包括化學沉淀法、吹脫法、高級氧化法、活性炭吸附法、膜法處理、混凝法、超聲波法和電化等方法。這種方法存在著成本高的弊端,國內有些研發企業正在著重于降低成本的研究。這種方法多運用在垃圾滲濾液預處理和深度處理方面,不是現階段的主流方法。

2.3土地處理法

這種方法其實也是一種物化方法,是利用土壤中的物理化學和生物成分來分解滲濾液中的有機物來完成去除的方法。土地處理法有著成本低、方便操作和適合在開闊地帶施工的優點。土壤中的植被和生物還可以利用滲濾液中的營養成分來優化地質,滲濾液中的重金屬也會給土壤造成重大危害。土地處理法一般適用于荒地和山地,耕地中不能運用這種方法。

2.4回灌法

滲濾液的回灌法是指將垃圾底層的滲濾液取出再從垃圾填埋上層或下層灌入的方法。這種方法也是利用土地的過濾作用來凈化滲濾液的。回灌法是以上方法中最簡便的,成本低廉工藝簡單是其主要優點。但它不能把滲濾液處理干凈,而且其暴露性會污染空氣,滲透性還會對地下水造成污染。回灌法由于其低廉的成本已在國際上的到廣泛應用,歐洲和北美60%以上的國家都運用了這種方法。據研究表明,這種方法能使滲濾液中的BOD5和CODcr分別降低了30-350mg/l和70-500mg/l。我國從20世紀末開始運用這種方法,近些年已經廣泛運用在各城市的垃圾填埋場。

現階段南北方垃圾滲濾液處理方法雖然有較大區別,但這些方法中都存在著諸多問題,氨氮濃度過高,難降解的有機物種類繁多和水質可生化性較差等問題一直影響著垃圾處理進程的加快。

3對北方城市垃圾填埋場滲濾液處理技術的創新與展望

先進技術是第一生產力。當前的可持續發展觀鼓勵和督促著科技創新產業的發展,垃圾填埋處理這一新穎課題需要我們各代人共同努力來解決,做到實事求是和具體問題具體分析的結合。

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中圖分類號:R124.3文獻標識碼:A文章編號:16749944(2013)04021703

1引言

惡臭作為大氣污染公害之一,在全球范圍內受到了各國廣泛重視,國內外研究學者對惡臭治理技術進行了長期的研究與探索。在不同惡臭源中,垃圾填埋場惡臭處理是目前研究的難點和熱點。垃圾填埋過程中所產生的種類繁多,成分復雜,垃圾滲濾液含有較高濃度的氨氣、硫化氫、甲烷等多種成分的惡臭氣體,對周邊的環境造成極大的污染,嚴重影響人們的正常生活[1]。如何有效控制垃圾滲濾所產生的惡臭,關鍵是對垃圾滲濾液源頭調節池的惡臭和污泥惡臭處理,然而目前還沒有開發出能夠廣泛應用于垃圾滲濾液惡臭處理的技術[2]。因此,筆者根據垃圾滲濾液產生臭味的特點,采用新型復合微生物除臭劑從垃圾處理填埋和垃圾滲濾處理不同階段投加使用,探索復合微生物菌劑對垃圾滲濾液臭味去除效果,以待提高生化處理垃圾滲濾液的效率和質量,為除臭劑推廣使用和垃圾滲濾除臭工程治理提供理論依據。

2材料與方法

2.1實驗材料

新型復合微生物除臭劑:來源于江蘇碧程環保設備有限公司。

2.2實驗方法

2.2.1實驗室內檢測

采集垃圾滲濾液于實驗室密封容器內,新型生物除臭劑按垃圾滲濾液10%添加量加入到盛有新鮮垃圾滲濾液250mL的錐形瓶(500mL)中,于28℃,轉速為180 r/min的恒溫振蕩培養3d,然后恒溫靜止培養2d,每12h測定垃圾滲濾液氨態氮的數值,測定方法采用HJ-537-2009《水質-氨氮的測定 蒸餾-中和滴定法》。同時,每天采用嗅閾值法測定惡臭嗅閾值。

垃圾滲濾液的嗅閾值的測定,采用美國頒布的《水質檢測方法中的嗅閾值測定方法》 (2000年),即用無臭水稀釋水樣,直至聞出最低可辨別臭氣的濃度(嗅閾濃度),用其表示臭氣的閾限,水樣稀釋到剛好聞出臭味的稀釋倍數成為嗅閾值[3]:

嗅閾值=水樣體積(mL)+無臭水樣體積(mL)水樣體積(mL)。

2.2.2垃圾滲濾液周圍惡臭氣體檢測和水質特征檢測

浙江某垃圾滲濾液處理廠,垃圾滲濾液調節池是開放式的,有著強烈的惡臭氣味,表1是該垃圾滲濾液的水質特征。新型生物除臭劑與垃圾滲濾液按照1∶500比例噴灑到垃圾滲濾液調節池,在調節池風口選擇3個位置采集惡臭氣體樣品帶回實驗室檢測。臭氣采樣方案依據GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》附錄C和GB 14554-1993《惡臭污染物排放標準》執行,氨氣濃度依據HJ534-2009《環境空氣-氨的測定 次氯酸鈉-水楊酸分光光度法》,硫化氫依據GB/T11742-1989《居民區大氣中硫化氫衛生檢驗標準方法亞甲藍分光光度法》[4]。

表1垃圾處理廠垃圾滲濾水質特征

COD/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)NH3N/(mg·L-1)顏色SS/(mg·L-1)pH值嗅閾值32361126680暗褐色5466.8625

3結果與分析

3.1實驗室檢測新型復合微生物除臭劑對垃圾滲濾液

處理效果垃圾滲濾液中NH3N含量較高,是產生臭味和影響垃圾滲濾液可生化性的重要原因[5]。因此,對垃圾滲濾液中NH3N的去除,是新型復合微生物除臭劑功效最為突出的特征。從垃圾滲濾液現場采集回來的滲濾液中添加10%復合微生物除臭劑,在實驗室培養條件下,其NH3N變化趨勢如圖1所示。由圖1可以看出在28℃培養條件下,培養初期垃圾滲濾液NH3N變化較慢,在12h之后,NH3N出現快速的下降,表明復合微生物制劑消耗部分NH3N轉化為其他成分,后期對NH3N的降解趨勢逐漸平緩,最后培養102h,垃圾滲濾液NH3N的最終含量為473.21mg/L,降解率為26.11%。

圖1復合微生物除臭劑對垃圾滲濾液

氨態氮去除效果垃圾滲濾液中產生異味的物質種類較多,除了產生氨氣,還有硫化氫、烴類等異味物質,嗅閾值較高是其主要的特點,也是評定垃圾處理廠的重要指標[6]。挑選實驗室嗅覺敏感且實驗前不吃異味食物的6個人測試,效果選擇4個人以上聞不出異味而定。在實驗室對垃圾滲濾液去除一個效果如圖2所示。由圖2可以看出,垃圾滲濾液初始嗅閾值為885,在初期培養階段,嗅閾值降低很慢,主要由于細菌初期的生長階段,在培養第1天后,菌劑中的優勢菌種達到對數生長期,開始快速降解垃圾滲濾液中的氨態氮和有機質及其他異味物質,隨著菌群的生長和營養物質的限制,嗅閾值的降低幅度逐漸減小,培養5d后,嗅閾值達到357,新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液異味去除率達到59.67%。

圖2新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液異味去除效果2013年4月綠色科技第4期

李南華,等: 新型生物除臭劑對垃圾滲濾液除臭效果評估環境與安全

3.2現場測定新型生物除臭劑對垃圾滲濾液處理效果

垃圾滲濾液處理過程中,調節池惡臭是填埋場惡臭的最為主要的組成部分之一,其成分主要是厭氧微生物對有機質降解所產生的惡臭氣體,而氨氣和硫化氫是最為主要的部分,也是判斷惡臭排放標準的主要指標[7]。通過把新型復合微生物除臭劑噴灑在調節池中,在不同時間段檢測垃圾滲濾液調節池旁空氣中氨氣和硫化氫的標準,分別在調節池的下風口距離調節池10m處采集惡臭氣體,選擇3個采樣點,計算出平均值,結果如圖3所示。

圖3新型微生物除臭劑對垃圾滲濾液主要惡臭

氣體去除效實驗檢測得出在未使用新型生物除臭劑時,氨氣的濃度為184.25mg/m3,硫化氫的濃度為15.24mg/m3,噴灑生物除臭劑2~8d,氨氣和硫化氫得到充分的降解,隨后降解速度逐漸減少,在使用15d后,調節池周圍空氣中氨氣的質量濃度達到1.35mg/m3,硫化氫的質量濃度達到0.048mg/m3,符合國家惡臭污染物廠界標準值的二級標準(新擴改建)。

4結語

(1)研制的新型生物除臭劑在垃圾滲濾液調節池噴灑使用,提高了垃圾滲濾液中生物系統對氨態氮和有機質的降解,減少了氨氣、硫化氫等惡臭氣體的產生。

(2)垃圾滲濾液調節池旁空氣中氨氣和硫化氫的質量濃度與氣溫和水面蒸發量相關,所測的氨氣和硫化氫的質量濃度受到氣溫和蒸發量的影響。

(3)在調節池的下風口測定空氣中的氨氣和硫化氫的質量濃度,氨氣的質量濃度為1.35mg/m3,硫化氫的質量濃度為0.048mg/m3,符合GB14554-93《惡臭污染物排放標準》二級新改擴建標準,極大地改善了垃圾滲濾液處理廠的惡臭環境。

參考文獻:

[1]羅永華,方向平,曹渭.微生物除臭劑消除垃圾壓縮中惡臭的效果評估[J].微生物學雜志,2004,24(5):103~105.

[2]黃皇,黃長纓,謝冰.城市生活垃圾填埋場惡臭氣體污染控制方法[J].環境衛生工程,2010,18(4):7~10.

[3]魯艷英,金亮,王瑾,等.EM菌組成鑒定及其消除垃圾滲濾液惡臭研究[J]. 環境科學與技術,2009,32(8):62~63.

[4]王艷秋,付雙立,韓東輝.六里屯垃圾填埋場調節池生物濾池除臭工程研究[J].綠色科技,2011(9):111~112.

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中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A 文章編號:

隨著我國城鎮化水平的提高,城市垃圾的排放量不斷增加,由此造成的資源緊張和污染愈加嚴重。作為城市垃圾中二次污染問題內容之一的滲濾液處理方法和技術的研究也日益得到重視。垃圾滲濾液的組成復雜,污染物濃度高,水質波動較大,處理難度較高。對于垃圾滲濾液的處理,一方面通過優化垃圾填埋場的構造,減少滲濾液的發生量,另一方面根據不同填埋場的具體情況及其它經濟技術要求提出有針對性的處理方案和工藝。

1滲濾液的來源

垃圾滲濾液的產生主要包括生活垃圾本身含有的和填埋過程中發生厭氧生物反應生成的水份以及填埋場區的淺層地表滲流水及降水滲入。滲濾液產生量及滲濾液組成的影響因素很多,主要包括垃圾組成,氣溫及年平均降雨等氣候條件,填埋區的水文地質條件。此外,隨填埋時間及填埋垃圾降解階段而有很大變化。

2 滲濾液的組成

2.1 有機組分構成城市生活垃圾填埋場早期滲濾液中COD值可達每升數萬毫克,晚期滲濾液一般在每升數千毫克。從有機物在不同物理組分上看,基本為溶解態組分和膠體態組分,顆粒態組分含量較少。

滲濾液中主體有機物包括揮發性脂肪酸(分子量

此外,滲濾液中還存在芳類化合物、鹵代烴、臨苯二甲酸鹽、酚類化合物、苯胺類化合物以及其它微量有機物質。濃度一般濃度在每升數毫克或更低。2.2無機離子和氨氮滲濾液中含有較高濃度的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cl-、HCO3-、SO42-。它們濃度在每升幾十至幾千毫克之間波動。滲濾液中NH3-N的主要來源是填埋垃圾中蛋白質等含氮類物質的生物降解。濃度最高可達5000mg/L以上,一般濃度在500~2000mg/L之間,較高的氨氮濃度致使滲濾液C/N過低,營養比例失衡,此外氨氮濃度過高也會降低生物酶活性,造成滲濾液的可生化性較低。

2.3重金屬離子填埋場含有一定量的鎘、銅、鉛、鉻、砷、錫、鋅、鉬、鈷、汞等重金屬元素。重金屬離子容易與無機離子及大分子有機物等發生離子交換、沉淀、吸附、絡合(螯合)等作用,因此重金屬存在的化學形態相當復雜,呈絡合態的重金屬離為主要存在形態。一般地,滲濾液中大多數重金屬因在堆體內的吸附、沉淀等衰減而濃度很低,一般約在0.002~0.5mg/L之間,無需處理即可達標。鋅由于是兩性元素,溶解度較大,所以濃度較高,一般處于0.5~2mg/L之間,高時可達幾十上百mg/L。

3 滲濾液的處理方式

目前主要的垃圾填埋場滲濾液處理方式有以下四種:

① 將未經處理的填埋場滲濾液運至城市污水處理廠予以合并處理;

② 將填埋場滲濾液進行預處理后運至城市污水處理廠予以合并處理,即預處理——合并處理;

③ 將滲濾液進行填埋場循環噴灑處理;

④ 在填埋場建設污水處理廠進行單獨處理。

3.1合并處理

將滲濾液與城市污水處理廠合并處理是填埋場滲濾液最簡單的處理方案,不僅節約了場內建設污水處理廠所需的大額支出,而且省掉了污水處理廠的運行費用,降低了處理成本。城市污水處理廠大量的城市污水對滲濾液產生稀釋、緩沖作用,并且為滲濾液處理提供了必須的營養物質。盡管有以上優點,但合并處理并不是普遍適用的方案。一般來說垃圾填埋場往往距離城市污水處理廠較遠,滲濾液的運輸成本會比較高。此外,由于滲濾液特殊屬性,過量的滲濾液會對城市污水處理廠造成沖擊負荷,影響城市污水處理廠的正常運行,甚至導致崩潰。因此在考慮合并處理時,應考慮距離因素及滲濾液與城市污水的混合比。

目前,國內尚沒有足夠的經濟條件在在所有垃圾填埋廠場內建設獨立的污水處理廠,合并處理不失為一種經濟的處理方案,但須根據實際情況及滲濾液的特性進行深入的可行性研究,找到可行的預處理方法和合理的滲濾液與城市污水混合比例,采用高效、穩定的合并處理工藝系統。

3.2預處理--合并處理

預處理-合并處理是基于減輕垃圾滲濾液含有的毒性物質對城市污水處理廠運行產生的危害而采取的一種場內聯合處理方案。滲濾液首先通過場內預處理設施予以處理,一方面去除氨氮、重金屬離子、SS、色度等污染物質,另一方面通過厭氧生化改善滲濾液可生化性,降低負荷,為后續的合并處理創造有利條件。

對于高濃度的氨氮的去除可采用吹脫等物化方法,此外可以結合生化工藝考慮采用具有脫氮功能的處理系統(A2/O或A/O)。對于重金屬離子去除的預處理工藝多采用化學混凝沉淀等物化法。

3.3場內回噴

場內回噴是指滲濾液經收集后,通過回灌系統在場內實施循環噴灑處理。場內回噴是可作為有效的滲濾液處理方法。滲濾液經場內循環噴灑,可通過蒸發、植被吸收減少滲濾液的發生量,從而降低滲濾液處理成本;此外,通過場內回噴可增加填埋垃圾的的含水量,增強微生物活性,以利于污染物的降解。此方法的應用需要注意衛生安全等問題。

目前美國已有200多座垃圾填埋場采用了此項技術,該項技術在我國的應用較少。據資料介紹,唐山市垃圾衛生填埋場采用了循環噴灑處理方法處理滲瀝液[2]。滲瀝液經收集并經沉淀調節池處理后,噴灌回流至填埋場;沉淀調節池中的沉淀污泥與滲瀝液一并回流至填埋場,避免了污泥的二次污染。

3.4單獨處理

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1.概述

近幾年,中國城市化進程發展迅速,城市生活垃圾平均以每年8%-10%的速度增長。衛生填埋法由于其具有成本低、技術成熟、管理方便等優點,在垃圾處理中得到了廣泛的應用。在填埋工程中,會產生污染極強的垃圾滲濾液,雖然量不大,但若處置不當,會對生態環境和人體健康帶來巨大危害。

2.垃圾滲濾液的特性

滲濾液水質隨垃圾成分、垃圾數量、垃圾填埋作業方式、填埋時間以及當地水文地質和氣象條件等而異。雖然各填埋場的滲濾液不盡相同,但是總的來說有以下特點。垃圾滲濾液水質主要有如下特點:水質復雜、有機污染物種類繁多、有機污染物濃度高、離子含量多、氨氮含量高、營養元素的比例失調等。

3.我國生活垃圾滲濾液處理進展

我國生活滲濾液處理經歷了兩個階段。第一階段從9 0年代初期開始,處理工藝主要參照城市污水處理采用單純的生物處理方法,第二階段從 9 0年代后期開始,主要采用生化處理+物化處理相結合和單純物化的處理方法。

3.1 單純生物處理

此階段填埋場滲濾液處理工藝大多參照常規污水處理工藝設計、建造;對滲濾液的特殊性考慮不夠,未考慮滲濾液的變化特性,僅在填埋初期有些效果,但是隨著填埋時間的延長,成分越來越復雜,營養比例失衡,滲濾液可生化性變差,處理效果明顯變差。

杭州市天子嶺廢棄物處理總場采用的處理工藝是兩段式活性污泥法,實際運行經驗表明垃圾滲濾液用常規的生物處理是難以達標排放的。尤其是氨氮的處理。滲濾液中的氨氮濃度隨著垃圾填埋年限的增加而增加,可高達3000mg/L左右。當氨氮濃度過高時,會影響微生物的活性。降低生物處理的效果。同時由于滲濾液中含有較多難降解有機物,一般在生化處理后,COD濃度仍在500-2000mg/L范圍內。

3.2 生物處理+物化處理

隨著填埋場使用年限的增加。垃圾填埋場滲濾液的水質也發生了較大的變化,總體體現是水質、水量波動較大。滲濾液的處理僅靠常規生化處理方法是難于達到排放標準的,在此階段,研究人員開始重視滲濾液的水質、水量及處理特性。尤其是高濃度的氨氮、有毒有害物質、重金屬離子及難于生物處理的有機物的去除。

為了保證生物處理的效果,必須為生物處理系統有效運行創造良好的條件。相應的要采用物化處理手段相配合。通常采用的物化處理方法有:化學氧化、氨吹脫、混凝沉淀、吸附、膜分離等。

為了達到環保的要求。在填埋場滲濾液處理上進行了各種方法的研究和實踐。廣州大田山垃圾填埋場也對垃圾滲濾液處理工藝進行了改造,曾改造成氨吹脫+SBR處理工藝;深圳下坪滲濾液處理廠采用氨吹脫+ 厭氧復合床+ S B R的處理工藝,出水標準為三級標準。

自2000年以后,開始把膜處理作為處理手段用于滲濾液處理,以滿足排放標準的要求,采用較多的是MBR+鈉濾、MBR+反滲透膜、MBR+鈉濾+反滲透膜。

青島小澗西垃圾填埋場滲濾液處理站規模200m3/ d,采用膜生物反應器(MBR)+納濾處理工藝。

廣州興豐垃圾填埋場滲濾液處理站處理規模700m3/ d,采用厭氧+好氧+連續微濾+反滲透處理技術。

招遠和榮成垃圾處理廠滲瀝液處理站處理規模120 m3/ d和100m3/ d,采用硝化反硝化+超濾+納濾+卷式反滲透工藝技術。

采用膜技術處理垃圾滲濾液是行之有效的技術方案,滲濾液經生化處理和超(微)濾系統后,隔除了滲濾液中大于0.2μm的固體、細菌和不溶性的有機物,使大部分有機污染物和微生物強制截留在生化處理系統進行強制處理,滲濾液中的有機污染物通過同化和異化作用,一部分轉化為微生物進入污泥中,一部分轉化為CO2排入大氣中,生化池由于污泥濃度高,污泥齡長,對氨氮和TN也有較好的處理效果,滲濾液中的氨氮一部分進入微生物成為生化污泥,一部分通過硝化作用生成硝酸鹽氮仍保留于滲濾液中,另一部分通過反硝化作用生成氮氣排入大氣中。MBR出水污染物基本達不到《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)標準,后續需增加去除氨氮、鹽類和難降解有機物的鈉濾和反滲透,為確保水質的穩定達標,目前通常同時增加鈉濾和反滲透工藝,運行初期MBR出水水質較好,出水經過鈉濾即可達標。但是隨著填埋場的運行,滲濾液有機污染物(BOD、COD)降低,可生化性變差、氨氮升高,導致生化池內營養嚴重失衡,此時需外加大量碳源以平衡生化池營養,致使運行費用增加較多,同時MBR出水氨氮和難降解有機物升高,此時需同時運行鈉濾和反滲透才能穩定達標。

3.3 單純物化處理方法

由于采用物化+MBR+鈉濾+反滲透工藝,工藝流程較長、系統復雜,運行管理麻煩,尤其是隨著填埋場的運行,滲濾液有機污染物(BOD、COD)降低,可生化性變差、氨氮升高,導致生化池內營養嚴重失衡,此時需外加大量碳源以平衡生化池營養,致使運行費用增加較多,另外此工藝生成的化學污泥、生化污泥和膜過濾濃縮液(約20-30%)也全部回灌垃圾填埋場。

在此基礎上,目前一些垃圾處理廠采用物化方法直接濃縮的處理技術,主要包括兩級DTRO膜過濾和蒸發離子交換工藝。

DTRO膜(碟管式反滲透膜)是反滲透的一種形式,是專門用來處理高濃度污水的膜組件,其核心技術是碟管式膜片膜柱。具有獨特的流體力學特性,從而保證了膜的最優化清洗,防結垢性能較好,能有效處理高濁度流體;膜分離過程中無相變,能耗低,可在常溫下進行;可有效地去除無機鹽和有機小分子雜質,具有較高的脫除率和水回用率;膜分離裝置簡單,操作簡便,便于實現自動化。此工藝比較適合垃圾填埋場后期及封場后的垃圾滲瀝液處理,但DTRO膜也有許多不足之處:初期投資費用高,單位體積滲瀝液處理費用相對較貴;滲瀝液經反滲透處理的濃縮液常采用回噴填埋場的方法,結果往往使垃圾滲瀝液鹽濃度上升,導致反滲透操作壓力上升,膜壽命縮短,能耗增加。

重慶長生橋垃圾填埋場滲濾液處理站處理規模500m3/ d,采用二級反滲透(DTRO)工藝技術。山東東營垃圾填埋場滲濾液處理站處理規模100m3/ d,也采用此技術。

蒸發離子交換工藝近幾年也有所應用,主要采用海水淡化的原理,利用空氣壓縮機補償蒸汽熱量損失重新進入系統對滲濾液進行加熱蒸發,將垃圾滲濾液進行濃縮(濃縮液20%左右回灌垃圾填埋場),工藝優點使用的材質主要為高標準的不銹鋼,使用壽命較長,缺點是蒸發過程中部分氨氮進入蒸餾出水中,出水需后接離子交換將氨氮去除才能達標,而離子交換工藝恰恰在電廠脫鹽處理中以被反滲透所取代。

4.滲濾液處理總結

滲瀝液水質具有自身的特點,滲濾液工藝選擇需根據水質進行選擇。

目前較為成熟采用普遍的工藝主要為MBR+鈉濾/反滲透或兩級DTRO膜工藝。

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1概 述

城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力流動的產物,主要來源于降水和垃圾本身的內含水。在垃圾填埋過程中產生的污染性極強的垃圾滲濾液極易下滲污染地下水,若處理不當會對生態環境和人體健康帶來巨大危害,因此垃圾滲濾液的有效處理十分迫切已成為目前國內外環境工程領域的難點之一。以保護環境為目的,對滲濾液進行處理是必不可少的。

2滲濾液處理工藝

現有的垃圾滲濾液處理技術主要分為生物法、物化法和土地法三大類。生物處理法中厭氧處理有上流式厭氧污泥床UASB、厭氧折流板反應器ABR、厭氧塘、EGSB、IC 等;好氧處理有好氧曝氣塘、活性污泥法、生物轉盤和滴濾池等,無氧/好氧(A/O)混合處理。物化法主要有化學混凝沉淀、活性炭吸附、化學氧化、催化氧化、膜處理、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法等。土地處理如人工濕地等主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等.

3滲濾液處理方法介紹

目前的滲濾液的處理方法大致可分為回灌法、物化法、生物法、土地法等.

3.1 濾液回灌法 將垃圾填埋場產生的未經處理的滲濾液或者處理不充分的濾液部分或全部噴灌至填埋場的表面,利用土壤的物化吸附作用及土壤層和填埋層中微生物的代謝凈化作用,使滲濾液得到凈化。但是回灌存在許多問題,濾液進水過高或者微生物過量繁殖容易造成土壤堵塞,垃圾填埋層中因厭氧消化而出現的有機酸積累水質酸化嚴重,同時回灌技術對氨氮的去除效果不夠理想。

3.2 物化法 物化法包括混凝、吹脫、活性炭吸附、蒸發法、化學沉淀、電解催化氧化、離子交換、膜分離等多種方法。物化法相對穩定,一般不受垃圾滲濾液水質、水量變化的影響。物化法出水水質穩定,尤其對可生化性較低的垃圾滲濾液有較好的處理效果。但由于物化法處理費用高,通常只用于滲濾液的預處理或深度處理。

3.3 生物法 在眾多方法中生物法由于其投資運營費用低為各污水廠首選。生物法一般可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類,好氧處理工藝有活性污泥法、曝氣氧化塘、穩定塘、生物轉盤、滴濾池等。厭氧處理工藝有厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床、厭氧混合床等。生物法是垃圾滲濾液處理中最常用的一類方法,因其運行費用低、處理效率高、不會出現化學污泥等特點而被世界各國廣泛采用。當滲濾液的BOD5/CODCr 值大于0.3 時,表明滲濾液的可生化性較好,可采用生化法處理。生化處理具有處理效果好、成本低等優點,它是目前應用最廣泛的處理方法。

3.3. 1 好氧處理

用活性污泥法、氧化溝、好氧穩定塘,生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經驗,好氧處理顆幼小的降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用的最多,還有曝氣穩定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。下面將對目前主要工藝予以介紹

1. 傳統活性污泥法 滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯合處理,其中活性污泥因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。

2.曝氣穩定塘與活性污泥法相比,曝氣穩定塘體積大,有機負荷低,盡管降解進度較慢,但由于其工程簡單,在土地不貴的地區,是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法.美國、加拿大、英國、澳大利亞和德國的小試、中試及生產規模的研究都表明,采用曝氣穩定塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。

3. 生物膜法 與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質沖擊負荷的優點,而且生物膜上能生長世代時間較長的微生物,如消化菌之類。應當指出,這種滲濾液的性質與城市污水相近,對于較強的滲濾液此方法是否食用還待研究。

3.3.2厭氧生物處理

厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史.但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發展和工程實踐的積累,不斷開發出新的厭氧處理工藝,克服了傳統工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優點,最主要的是能耗少,操作簡單,因此投資及運行費用低廉,而且由于產生的剩余污泥量少,所需的營養物質也少。

近年來,開發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器及分段厭氧硝化等。

3.3.3 厭氧與好氧的結合方式

雖然實踐已經證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性,但單獨采用厭氧法處理滲濾液也很少見.對高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧-氧處理工藝即經濟合理,處理效率又高.COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。

4 結論和建議

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

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1 垃圾滲濾液的來源和特點

1.1 垃圾滲濾液的來源

垃圾滲濾液是城市生活垃圾在填埋場堆放過程中,由于受到雨水的淋洗以及地下水和地表水的長期浸泡將會產生垃圾滲濾液,這是垃圾自身產生的水分經過枯枝落葉層和土壤將會形成的高濃度的有機廢水[1]。垃圾滲濾液的主要來源包括以下幾種方式:

(1)降雨的滲入:其中包括雨雪,這是產生滲濾液的主要來源,這種方式具有時間短、濃度高和可重復性,這也是工程設計中需要重點考慮的依據;

(2)外部地表水流入:包括地表徑流和地面灌溉兩種方式;

(3)地下潛水的反滲:在垃圾填埋場滲濾液水位比場外的水位要低的情況下,如果沒有采取滲流控制措施,地下水將會滲透垃圾填埋場當中。垃圾滲濾液的產生量也會受到地下水的影響;

(4)垃圾自身的水分:這包括垃圾本身攜帶的水分和從空氣中吸附的水分;

(5)垃圾降解過程的水分:垃圾中的有機組分在垃圾填埋場內分解時將會產生水分,其生產的量和垃圾的成分、pH值、溫度和壓力存在很大的關系[2]。

1.2 垃圾填埋場滲濾液的水質特點

垃圾滲濾液中含有大量的有機物、氨氮、寄生蟲和有毒有害的重金屬成分,其中的成分非常復雜,水質和水量的變化也很大,如表1所示。

目前,我國已經建立成千上萬個大型的和小型的垃圾填埋場,并且還在不斷的建設中。這樣就會產生大量的垃圾衛生填埋場滲濾液,如果不能夠得到適當的處理,這肯定會對地下水造成了嚴重的影響,這樣將會威脅到人們的公共衛生[3]。垃圾滲濾液污染控制的重要內容就是需要分析滲濾液的特點,從而合理地選擇垃圾滲濾液處理工藝。

2 垃圾滲濾液的處理研究現狀

目前,國內外處理垃圾滲濾液的方法可分為場外處理和場內處理。在國外,垃圾滲濾液的產生量較小時,可以考慮與城市污水聯合處理,即場外處理。有研究表明,城市污水總量比垃圾滲濾液的量大于200,滲濾液增加的負荷小于10%時,場外處理方法可行,且效果較好。若控制不好比例,則會對城市生活污水處理廠造成沖擊負荷,滲濾液中的有毒有害物質也會對污水的生物處理產生副作用,嚴重時可破壞整個污水處理廠的正常運行[4]。而場內處理,通常指在垃圾填埋場內的循環噴灑處理,又或者靠近垃圾場單獨建立滲濾液污水處理廠。目前,國內大部分城市都選擇獨立的場內處理工藝,尋求高效的處理方法也在不斷的研究嘗試當中。最常采用的有生物處理法、物化處理法和土地處理等方法。

3 兩級A / O生物處理技術

A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,兩級A/O是硝化反硝化的處理工藝,分別用A1、O1、A2、O2來表示。在傳統的二級生物處理的基礎上,廢水的生物脫氮通過硝化細菌及反硝化細菌的作用,將氨氮轉化為亞硝態氮和硝態氮并最終轉化為氮氣,從而達到脫氮的目的。除此之外,該處理工藝不需要額外添加碳源,因為廢水中的有機污染物可作為反硝化反應的碳源,可見反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。

3.1 工藝的可行性分析

滲濾液中有高濃度的有機污染物,它們中的大多數都是很難完全生物降解的腐殖類、灰黃霉酸物質,而垃圾滲濾液處理的核心內容,是力求出水指標中的CODcr、BOD5、NH3-N和TN去除率滿足出水水質標準。在諸多處理方法當中,生物處理方法的成本是最低的,由于其消耗的化學物質是最低的,同時還能夠除去大多數的NH3-N。為了能取得良好且穩定的處理效果,以生物處理方法為主,輔以適當的后續處理方法,成為近年來國內外常用的綜合處理工藝。

3.2 處理工藝流程

垃圾滲濾液由污水泵提升到調節池,接著泵入進水過濾器,在這里大顆粒雜質得以去除,下一步進入兩級A/O生物處理系統,進行兩級硝化和反硝化作用,在厭氧段厭氧菌將污水中的纖維、淀粉、碳水化合物等可溶性有機物和懸浮污染物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性。為了實現泥水分離,提高微生物的濃度,接下來通過外置式的膜系統,進一步提高反應的去除率。同時剩余污泥排入污泥儲池,最終制成泥餅填埋。滲濾液污水后續處理流程為納濾和反滲透。當納濾出水達到排放標準以后,合格的出水將會排放到產水池;如果水質不合格時,超濾膜系統將會自動控制進入到反滲透系統,使有機污染物和氨氮去除達標,出水將會排到池中。擬以日處理100噸原料水為處理對象,其過程如圖1所示。

4 結語

在進行垃圾滲濾液處理時,整個過程的實施效率成為關鍵所在,為了使其出水能夠達到相關排放標準,對傳統A/O工藝進行優化,采用兩級A/O生物處理技術及后續膜處理技術,其在垃圾滲濾液處理的過程中具有很好的應用效果,能耗也很低,其還具有運行穩定和管理簡單的優勢。

參考文獻:

[1]代晉國,宋乾武,張h,秦琦.新標準下我國垃圾滲濾液處理技術的發展方向[J].環境工程技術學報,2011,03:270-274.

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