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垃圾渗滤液的主要来源十篇

发布时间:2024-04-26 01:50:13

垃圾渗滤液的主要来源篇1

关键词:垃圾渗滤液;城市污水处理厂;污水;合并处理;

中图分类号:U664文献标识码:a

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,一直是水处理研究的难题之一。将垃圾渗滤液运输至城市污水处理厂处理是目前比较好的选择,但要求城市具有污水处理厂且输送距离适中,而且城市污水处理厂要有适当的规模,足以容纳填理场产生的渗滤液。将垃圾渗滤液直接排入污水处理厂进行合并处理会对污水处理厂处理工艺造成很大的冲击,给污水处理厂的运行管理带来困难。

一、接入污水厂的垃圾渗滤液特性

1.垃圾渗滤液浓度高。当垃圾的透水性能相同时,填埋场越深,垃圾渗滤液在填埋场滞留的时间就越长,垃圾渗滤液所含组分的浓度就越高。由于该填埋场的平均深度超过40m,故渗滤液污染物浓度很高,CoD达到甚至超过20000mg/L,是该城市污水厂设计进水CoD的100多倍。但由于BoD5的数据相对较低,故该垃圾渗滤液可生化性差。从历年的分析数据来看,CoD有逐年下降趋势,氨氮则呈上升趋势,C/n值越来越低。

2.垃圾渗滤液水量变化大,受降雨影响大。垃圾渗滤液除垃圾本身含有的水分外,最主要的来源是降水。如果降雨多,又大大增加了垃圾渗滤液的产生量。进入城市污水处理厂的垃圾渗滤液在旱季时一般为300m3/d,而雨季则1800m3/d甚至更多。

3.垃圾渗滤液进入时间不定。由于垃圾填埋场距该污水厂超过40km,垃圾渗滤液全靠密封的槽罐车运输,经常受交通堵塞影响,故垃圾渗漏液进入污水厂的时间难以固定。有时两车间隔时间很长,有时又会出现多台车同时到达而连续倾倒的现象。

二、垃圾渗滤液的来源与危害

1.垃圾渗滤液,又称渗沥水或浸出液,是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴,冲刷,以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水,渗滤液的来源有以下几种途径。第一,降雨:数量、强度、频度、持续时间降水。第二,降雪:温度、风速、雪块特性、场地情况、先前情况等。第三,地表流走水:遮盖物、植被、渗透性、先前土壤及垃圾含水情况、降雨量。第四,地下水入浸情况:地下水流向、速率及地点。第五,灌溉水:流率及流量。第六、垃圾分解:有效水分及酸碱度、温度、氧的存在、时间、成分;颗粒大小;垃圾混堆情况。第七、液体废弃物混合处理:型态及数量;含水量;含水体积;压积度。

2.垃圾渗滤液的危害。渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、病毒、细菌、寄生虫等有害有毒成分。其表现特征为:水质波动大,成分复杂,生物可降解性随填埋场场龄的增加而逐渐降低,金属离子含量低,污染物浓度高,持续时间长,流量小而且不均匀。如果垃圾渗滤液处理不当就会对环境造成二次污染,不仅会污染土壤和地表水源,甚至会污染地下水对生态环境和人体健康带来巨大危害,致使垃圾的卫生填埋失去应有的价值和意义。

三、垃圾渗滤液接入城市污水处理厂存在的问题

利用城市污水处理厂本身的潜力可以接纳一定负荷的垃圾渗滤液。有研究表明,渗滤液量低于城市污水总量的0.5%且引起的污染负荷增量不超过10%时,将渗滤液与城市污水合并处理是可行的。但由于渗滤液特有的水质及其变化特点,进行合并处理时如不加以控制,容易对城市污水处理厂造成很大的冲击负荷,甚至影响整个污水处理工艺的正常运行。

垃圾渗滤液的主要来源篇2

[关键字] 垃圾渗滤液北方城市现状新技术

[中图分类号] X7[文献码] B[文章编号] 1000-405X(2012)-11-63-2

我国北方地区气候较南方干旱,颗粒物是城市空气中的主要污染物,垃圾填埋场在处理工程中要根据北方的气候特点选择方法。北方城市垃圾场垃圾填埋过程还存在着诸多弊端,填埋时会产生大量的刺激性气体和大量的渗滤液,对空气和地下水会造成严重污染。我们要解决环境污染就要先了解污染的根源和性质,垃圾渗滤液究竟是如何产生的,又是如何对环境造成污染的呢?

1垃圾渗滤液的产生和特点

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、覆土层的饱和持有水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。由定义可看出垃圾渗滤液具有水质性和有害性两个特点。

垃圾渗滤液有五个主要来源即自然降水、垃圾中的水分、地表径流、有机物分解生成的水分和地下水的反渗。由于降水和地表径流的水量最大,其对垃圾的淋溶是产生渗滤液的主要来源。有研究表明,垃圾的含水量接近50%时,每吨的垃圾会产生大约80公斤的渗滤液。渗滤液一般多是深颜色的,其中含有大量的有机物质和重金属并且伴有刺激性气味。垃圾渗滤液对环境的污染表现在三个方面:首先是刺激性气味的污染。垃圾渗滤液存在着大量的氮磷物质,水分不能做到充分溶解,从而产生了很多的刺激物质产生恶臭的气味。其次是对水源的污染。人类的用水大量来自于地表和地下水,渗滤液对地表和地下水的污染是其主要的污染形式。这种对水源的污染表现在有氧有机物的污染、病原微生物的污染和高浓度有机废水的污染三个方面。最后就是对土壤的污染。渗滤液渗入土壤后会产生一些化学及生物反应,会增加农作物的重金属性和毒性,降低土壤的营养和产量,进一步会危害到食用者的身体健康。

我国北方各城市的环境和人们生活习惯的差异性,使得垃圾渗滤液的成分存在着不同,但主要成分还是基本相同的。其中无机常量成分、重金属、溶解性有机物和稀有生物质是其主要成分。

2现阶段我国北方城市垃圾渗滤液处理技术和工艺应用现状

由于我国的幅员辽阔气候条件复杂,各地人们的生活习惯存在差异,使得垃圾渗滤液的成分存在着不同,而北方城市由于东西地势的不同导致了生态环境上很大的差异化。我们要根据当地的实际情况来正确选择处理方法。近年来我国治理环境污染的力度在逐年加大,从《中华人名共和国环境保护法》到《中华人民共和国水污染防治法》再到《循环经济促进法》,这些都彰显着科学发展观的思想和可持续发展这一总方针。我们应该如何做好城市垃圾的处理工作?首先就要做到有法可依、有法必依。2008年我国实施了生活垃圾污染控制标准(GB16889-2008)取代了1997年制定的控制标准(GB16889-1997)。新标准提高了对填埋场的选址和设计上的要求,增添了对一些工业固体废物和生活污水进入垃圾填埋场的要求,更是提出了经过处理并符合标准的垃圾焚烧物质可以进入填埋场的新标准。这一标准还对填埋场中垃圾产生的刺激性气味做出了严格的控制措施,有利于保障人们的身体健康。

现阶段我国垃圾渗滤液处理主要包括两种方式即场外处理和场内处理,其中具体的处理技术包括生化处理法、回灌法、土地处理法和物化处理法等四种方法。

2.1生化处理法

该方法具有施工费用低廉、处理效率较高的特点,是垃圾渗滤液处理中最常见的一种方法。生化处理法是指利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质,以实现净化的方法。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。(1)废水的厌氧生物处理法是利用厌氧微生物以降解废水中的有机污染物,使废水净化的方法。这种方法的优点包括消耗能量少、污泥产生率低和抗毒能力高等,适合运用在处理高浓度的垃圾渗滤液上。国外有些垃圾填埋场采用厌氧滤池处理渗滤液取得了显著成效,其中的CoD去除率基本上能达到90%以上,但当垃圾处理量接近饱和时这种方法的效果就会显著下降。厌氧生物处理法有着不能去除氨氮成分和易受环境条件影响的缺点。有韩国学者研究表明,CoD的去除率随着时间和温度的增加会不断上升。这种方法处理后的渗滤液还不能直接向外界排放,只能是作为渗滤液在好氧处理以前的准备阶段。(2)废水的好氧生物处理法是利用需氧微生物分解废水中的有机污染物,使废水无害化的处理方法。上世纪末国际上一些发达国家就开始运用活性污泥法处理垃圾渗滤液。经实践验证,这种方法能去除渗滤液中90%的BoD和80%以上的有机碳。北京的一些垃圾填埋场甚至能通过这种方法,使得渗滤液中的有机污染物去除率达到90%以上。当然好氧处理法也存在着一些缺陷,外界温度的剧烈变化、渗滤液中磷含量过低、泡沫过多等问题都可能出现。

2.2物化处理法

物化顾名思义就是物理和化学的双重运用,是指通过物理和化学反应来去除渗滤液中的有害有机物和难溶物质,将渗滤液中难以降解的有机成分转化为容易降解的有机物,最终达到清除的目的。渗滤液的物化处理法具体工艺包括化学沉淀法、吹脱法、高级氧化法、活性炭吸附法、膜法处理、混凝法、超声波法和电化等方法。这种方法存在着成本高的弊端,国内有些研发企业正在着重于降低成本的研究。这种方法多运用在垃圾渗滤液预处理和深度处理方面,不是现阶段的主流方法。

2.3土地处理法

这种方法其实也是一种物化方法,是利用土壤中的物理化学和生物成分来分解渗滤液中的有机物来完成去除的方法。土地处理法有着成本低、方便操作和适合在开阔地带施工的优点。土壤中的植被和生物还可以利用渗滤液中的营养成分来优化地质,渗滤液中的重金属也会给土壤造成重大危害。土地处理法一般适用于荒地和山地,耕地中不能运用这种方法。

2.4回灌法

渗滤液的回灌法是指将垃圾底层的渗滤液取出再从垃圾填埋上层或下层灌入的方法。这种方法也是利用土地的过滤作用来净化渗滤液的。回灌法是以上方法中最简便的,成本低廉工艺简单是其主要优点。但它不能把渗滤液处理干净,而且其暴露性会污染空气,渗透性还会对地下水造成污染。回灌法由于其低廉的成本已在国际上的到广泛应用,欧洲和北美60%以上的国家都运用了这种方法。据研究表明,这种方法能使渗滤液中的BoD5和CoDcr分别降低了30-350mg/l和70-500mg/l。我国从20世纪末开始运用这种方法,近些年已经广泛运用在各城市的垃圾填埋场。

现阶段南北方垃圾渗滤液处理方法虽然有较大区别,但这些方法中都存在着诸多问题,氨氮浓度过高,难降解的有机物种类繁多和水质可生化性较差等问题一直影响着垃圾处理进程的加快。

3对北方城市垃圾填埋场渗滤液处理技术的创新与展望

先进技术是第一生产力。当前的可持续发展观鼓励和督促着科技创新产业的发展,垃圾填埋处理这一新颖课题需要我们各代人共同努力来解决,做到实事求是和具体问题具体分析的结合。

(1)渗滤液的水质变化很大,BoD、CoD等指标随着填埋时间的变化而变化,其可生化性随着填埋时间的增长而降低。所以要根据各填埋场的建厂时间来确定渗滤液的成分和处理方法。

垃圾渗滤液的主要来源篇3

【关键词】垃圾填埋场污染源防治措施

卫生填埋作为目前最常见的垃圾处理方法,具有投资少、处理费用低、处理量大、操作简便等特点,在世界上许多国家得到广泛应用。在我国,越来越多的城镇生活垃圾也开始采用卫生填埋法处理,但卫生填埋也存在着诸多污染问题,填埋过程中产生的大量二次污染物,如不妥善处理,会对周围的水体、大气和土壤造成严重污染,因此必须采取有效措施防治垃圾填埋二次污染,减少填埋场对周边环境的影响,促进人口、资源、环境和社会的可持续发展,这是当前面临的一个重要课题。

1.垃圾填埋场周边的污染源

1.1水污染源垃圾填埋场的水污染主要来自于垃圾渗滤液,其次还有少量的生活污水和洗车废水以及流经填埋场的地表径流可能受到垃圾填埋场的污染。垃圾渗滤液来源于五个方面:一是垃圾本身带来的水分;二是垃圾中有机物经分解后所产生的水分;三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水;四是地表径流;五是灌溉水。其中进入场区的大气降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。垃圾渗滤液属高浓度的有机废水,主要污染物是BoD、CoD、nH3-n和重金属。

1.2大气污染源垃圾填埋场大气污染源主要是填埋气(LFG)以及垃圾填埋场的粉尘和垃圾飞扬物。LFG主要是由于微生物分解垃圾中的有机成分产生的,主要成分包括CH4、Co2以及少量的H2S、nH3、n2和H2等,对环境产生影响的主要污染物有CH4、Co2等温室气体和H2S、nH3等恶臭气体。CH4和Co2约占填埋气体的85%-99%;H2S和nH3等有毒的恶臭物质,约占填埋气体的0・2%-1・4%;填埋场释放气体中的微量气体量很少,但成分复杂,有100多种,可以归为挥发性有机组分(VoCs)。

1.3噪声源垃圾填埋场的噪声来源于垃圾运输车辆进出填埋场的交通噪声;垃圾填埋作业时填埋机械(压实机、推土机、垃圾运输车等)工作时发生的噪声;场区渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵等的噪声。根据类比调查可知,这些机械产生的噪声值约为80-90dB(a)。

2.污染源对周边环境的影响

垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的。论文参考网。监测结果表明:目前全国尚无一例城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均达到国家标准的。这些污染物如不加处理排放,极易对周边环境造成影响,其中最主要的是对水、大气和土壤的污染。

2.1水污染垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。这是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。

2.2大气污染卫生填埋场中的生活垃圾含有大量有机物,这些有机物被微生物厌氧消化、降解,会产生大量的垃圾填埋气。填埋气主要成为为CH4、Co2以及其它一些微量成分,如n2、H2S、H2和挥发性有机物等。CH4和Co2产生的温室效应会使全球气候变暖。此外,CH4是易燃易爆气体;H2S和nH3气体虽然排放量不大,但其为强刺激性气体,大量气体逸出的地方会有恶臭味,且H2S对人体有毒。

3.污染防治措施

3.1渗滤液污染控制措施(1)填埋场场底防渗。为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。之前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。(2)渗滤液的收集处理。渗滤液由于成分复杂、污染大,在排放前必须进行处理。但目前国内外尚无完善的能够适应各种垃圾渗滤液的处理工艺。一般来说,渗滤液可采取“清污分流-渗滤液回灌-预处理-汇入城市污水处理厂合并处理”的方法进行处理。

3.2填埋气的回收利用垃圾填埋气是一种可回收利用的能源,其热值与城市煤气的热值相近,但由于填埋气回收设备复杂且投入大而效益低,我国目前运行的垃圾填埋场中,大多没有气体回收系统,大量有毒有害气体被放入空中,不仅造成污染,也是一种资源浪费。一般来讲,沼气回收利用可通过“收集-净化-利用”的方式进行。

填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程中逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到2-5m时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。通过将各竖井用排气管水平连接,即可实现垃圾填埋与沼气回收同步进行。对于分层堆放的填埋场,可采用水平采气系统,但要注意采气管道的铺设不要影响垃圾的填埋。对已建成封场的填埋场,可采用表面收集或竖井收集技术。

填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气,设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。

3.3土壤污染的防治(1)搞好垃圾源头控制。垃圾减量化、无害化是解决城市生活垃圾问题的关键。要大力推行清洁生产,控制过分包装,严格限制一次性商品的生产。倡导绿色消费,呼吁老百姓重新拿起菜篮子、米袋子、饭盒子,少用或不用塑料包装物。

实行垃圾分类回收。城市垃圾中含有大量污染物,也含有大量可回收再利用的资源,实行垃圾分类回收,不仅可以解决垃圾污染问题,还可以创造可观的经济效益。

垃圾渗滤液的主要来源篇4

关键词:垃圾渗滤液;活性污泥法;SBR

渗滤液是液体在垃圾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,由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理、化学以及生物因素等,渗滤液的水质在一个比较大的范围内变动。一般说来,其pH值在4~9之间,CoD在2000~62000mg/L的范围内,BoD5在60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致,由此可见垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。

1、垃圾渗滤液的水质情况及水质分析

1.1渗滤液的水质情况

城市垃圾渗滤液的成分与当地居民的生活习惯、民俗等社会因素也有一定的关系,不同地域的垃圾渗滤液的成分各不相同。

1.2水质分析

从渗滤液的水质情况来看,绝大部分种类的渗滤液的BoD5/CoD值大于0.3,属于可生化降解的有机废水。垃圾渗滤液的三大因素(有机物、氨氮、重金属离子浓度比较高)制约了微生物对其的处理。高浓度有机物经过厌氧水解产生挥发性脂肪酸,可能导致反应器内pH值下降到4~5以下。使微生物的酶体系失活,活性丧失。高浓度氨氮对微生物也是有毒性的,常规的微生物对氨氮的50%iC值为50mg/L左右。但是微生物经过驯化可以忍受较高浓度的氨氮而不失活,适当浓度的氨氮可以作为微生物的营养源。高浓度的重金属离子可以使微生物蛋白质凝结,使微生物的代谢停止。对垃圾渗滤液的处理工艺的设计主要是基于这三者的具体情况来考虑的。原水+淀粉溶液+营养组分+水的方式向反应器供水,最初垃圾渗滤液原水量在进水中的比重较小,约10%,辅以淀粉等有机养料促进细菌适应垃圾渗滤液的水质情况。由于废水中添加了部分高浓度的垃圾渗滤液,反应器内的微生物迅速陷于失活状态,水色带有较明显的黄褐色。当SBR反应器沉淀后的上清液的有机物浓度较低,CoD去除率达到75~80%以上时,给反应器内的微生物进水,提供有机养料,有机物去除率稳定一段时间后,将垃圾渗滤液的比重提高5%,这样逐步提高垃圾渗滤液在进水中的比重,培养适应高浓度有机物和氨氮、重金属离子浓度的微生物。到12月初,反应器内微生物长势良好,在曝气8H,厌氧搅拌4H的运行工艺条件下,反应器的进、出水水质如下:典型工艺流程为渗滤液调节池水解酸化池SBR反应池加Cao调pH混凝沉淀池出水,SBR池出水加Cao调节pH后进行混凝沉淀处理。水解、酸化过程可使渗滤液中某些难以好氧降解的有机物在水解菌的作用下进行不同程度的降解。另外,水解酸化池还可避免厌氧过程中产生过多的nH3-n,加重后续生化处理的负担。SBR反应器广泛运用于中小水量的难降解有机物的处理。污水中有机污染物的去除主要是一个微生物生长的过程,微生物对养料、溶解氧、温度、pH值等有具体的要求,一旦偏离了这个范围,微生物的活性就会受到限制,生长停止,污水处理效果不好。SBR反应器是在常温、pH7。0以上的环境中下运行的,与实际情况比较符合,水中pH值低于6。5时,大多数微生物的活性比较低,所以将SBR反应器的酸碱性调到中性偏碱性。氨氮在厌氧罐内的降解效果不大,它主要依靠好氧生物工艺中的硝化细菌氧化为硝酸盐。在SBR反应器的操作工序的设置上,可以根据不同的有机物浓度和毒物的浓度选择不同的操作工序。如进水期区分为曝气进水和厌氧搅拌进水也即非限制曝气和限制曝气方式,还有半限制曝气方式,垃圾渗滤液一般属于有机物浓度和毒性物质较多的有机废水,可采用非限制曝气方式,再根据实际运行中的去除效果,调整曝气和搅拌工序的时间,在该实验中,以曝气8小时、厌氧搅拌4小时循环操作,出水CoDCR、BoD5的水质能达到国家规定的排放标准。

1.3SBR法短程硝化反硝化生物脱氮技术

短程硝化反硝化是当前生物脱氮研究领域内的新技术,关键是控制生化脱氮中硝化为亚硝酸型硝化,在反硝化中不经历传统的no3-阶段,从而降低了氧的需求量和反硝化所需的外加碳源量,大大降低了运行费用,节省碳源。处理垃圾渗滤液形成短程硝化反硝化的条件有很多,其中温度、pH、游离氨Fa、溶解氧、污泥龄等。较高Fa是导致no2--n累积的主要原因,而Do是重要的促进因素,在一定游离氨的范围内,通过调整溶解氧可以促进短程硝化和全程硝化之间的相互转化。此外,aLR、pH、碱度、温度通过直接或间接的影响游离氨的浓度,从而影响no2--n累积率。污泥浓度也是实现短程硝化的重要因素,由于污泥絮体内存在Fa梯度,较高的污泥浓度能减弱减弱Fa对其的抑制作用。

1.4同步硝化反硝化生物脱氮技术

同步硝化反硝化(SnD)工艺和传统生物脱氮工艺相比具有节省反应器体积、缩短反应时间和不需要酸碱中和等优点,适合低CoD/nH4+-n的垃圾渗滤液的脱氮处理。利用SnD工艺,通过控制供氧量和调控营养配比,使垃圾渗滤液的高浓度氨氮经过no2-途径同步硝化反硝化,达到高效、经济的除氮效果。在对深圳市下坪垃圾渗滤液进行试验和试运行当中,证实了SBR反应器中存在同步硝化反硝化反应。

1.5氨氧化生物脱氮技术

厌氧氨氧化是在厌氧条件下,自养的厌氧氨氧化细菌以nH3为电子供体,以no2-和no3-为电子受体将nH3-n与nox--n转化为n2等气态物质的过程。与传统脱氮工艺相比,厌氧氨氧化具有不需要氧气,不需要外加碳源,生物产量低,因而污泥量低等优点。SBR反应器自身的运行特点决定了其具有持留微生物能力强,可有效减少污泥流失,因此有利于世代期长的微生物生长。Dongene等人利用SHaRon-anammox工艺处理高氨氮浓度(1000~1500mg・L-1)废水,经过两年连续运行,SBR反应器中超过80%的nH4+-n转化为氮气。Siegrist等人利用SBR处理高氨氮浓度的垃圾渗滤液,获得了较高的氨氮去除率,并分析了氨氮去除的可能机理,得出垃圾渗滤液中的氨氮有高达70%通过厌氧氨氧化途径去除。

1.6Canon工艺

Canon工艺原理是在亚硝酸盐和氨氮同时存在的条件下,通过控制溶解氧,利用自养型的anammoX细菌将氨和亚硝酸盐同时去除,产物为氮气,另外还伴随产生少量硝酸盐。由于参与反应的微生物属于自养型微生物,因此Canon工艺不需要碳源。另外由于Canon工艺只需要硝化50%的氨氮,硝化步骤只需要控制到亚硝化阶段,因此可以节约碱度50%。Canon工艺在限氧条件下进行,因此可以节约供氧量,理论上可节约供氧62.5%。深圳市下坪固体废弃物填埋场渗滤液处理厂通过一年多的运行,发现溶解氧控制在1mg・L-1左右,进水氨氮90%。

垃圾渗滤液的主要来源篇5

关键词:矿化垃圾反应床;渗滤液处理;生活垃圾

中图分类号:X705文献标识码:a文章编号:1009-2374 (2010)15-0053-02

一、矿化垃圾反应床工艺简介

(一)工艺概况

矿化垃圾生物反应床工艺是同济大学提出的一种适用于垃圾渗滤液废水处理的以废治废的低成本工艺。该工艺曾获得2007年教育部技术发明二等奖和2008年上海市科技进步一等奖。

该工艺的突出特点是抗冲击负荷性能优越和运行费用较低。矿化垃圾含有大量的高活性微生物种群,具有高效处理渗滤液的能力,不需要固液分离装置,即可达到较高的耐CoD和nH3-n负荷冲击能力。CoD和氨氮去除效果大,去除率分别能达到95.8%和99.4%。合理控制水力负荷和进水间隔时间是保持相对稳定的去除率关键。同时,由于矿化垃圾资源充足,无需曝气,投资和运行成本低,系统运行费用约为

3元/m3,一般仅占常规处理方法的10%~30%。

(二)机理

矿化垃圾生物反应床净化渗滤液的机理主要是配水期的截留、吸附及落干期的生物降解。在矿化垃圾里大部分可降解有机物已被去除,形成一些具有吸附和络合能力的腐殖质类物质,并留下了很多微小的孔道,这些微孔适合微生物的附着生长。与此同时,在厌氧、缺氧或微氧的条件下,经过含有重金属、高浓度盐类、高浓度氨氮和其他有毒有害物质的渗滤液冲刷或浸泡,生长于垃圾中的微生物经过驯化、选择和变异等作用,逐渐形成一个适应于这种环境的微生物群体。因此,相对于传统生物处理法中的微生物种群,矿化垃圾中的微生物种群对渗滤液具有更强的适应性和处理能力。矿化垃圾反应床就是利用矿化垃圾本身的吸附和络合性能,以及其中的微生物来处理渗滤液的。

二、工程设计实例

(一)工程概况

广西隆林生活垃圾渗滤液处理工程位于县城新州镇内,废水源自隆林生活垃圾填埋场,渗滤液处理工程规模为

60m3/d,占地面积约2400m2。考虑到该地区雨水季节时间长,渗滤液水质水量不稳定,变化幅度大以及无力承担高运行费等特点,选择“厌氧调节池-矿化垃圾反应床-nF-Ro”作为渗滤液处理工艺。

(二)设计进出水水质

表2隆林县填埋场渗滤液进出水水质指标比较表

时间

项目进水水质出水水质

水质指标设计值水质指标排放指标

CoDCr(mg/L)15000~250002000096.7≤100

BoD5(mg/L)10000~150001200029.1≤30

nH3-n(mg/L)400~150080023.1≤25

SS(mg/L)1000~7000500026≤40

(三)流程说明

图1渗滤液处理流程图

填埋场产生的渗滤液流进加盖调节池进行厌氧处理,可以有效降低进入矿化床的污染负荷,之后渗滤液进入矿化垃圾反应器进行处理。矿化垃圾反应床分为三级,在三级生化作用下,可有效降低原水中的有机物、悬浮物及氨氮的含量,为后段的物化处理提供保障,减少膜处理的压力,最后经纳滤和反渗透达标排放。

(四)反应床的设计

1.反应床的分级。本工程中矿化垃圾反应床一共分为3级,第一级面积约为800m2,第二级面积约为600m2,第三级面积约为600m2,床高3m。需要注意的是,由于垃圾渗滤液浓度较高,前处理负荷较大,一级反应床需要比后两级大1/3,以保证后续处理的正常运行。

2.反应床结构设计。(1)防渗层。防渗层的作用是阻止床内渗滤液流到床外,或阻止床外水渗入床内。设计防渗层结构与填埋场的单层水平防渗层类似,由下往上依次为750mm左右的黏土层、2mm厚的HDpe膜、600g/m2的土工布。防渗材料在反应床平台进行锚固,保证不被扯拉下滑,该做法可以替代一般的混凝土结构防渗,大大降低工程的费用。(2)集水系统。集水系统由厚度300mm左右的碎石或卵石平铺而成,中间设有集水盲管,在防渗层的坡度的作用下,渗滤液经处理后在集水管得到收集,进入下一级的处理。同时在集水管安装有底层垂直通风复氧管,保证多余气体的外排。(3)填料层。一定厚度的矿化垃圾细料,可有效过滤垃圾渗滤液的悬浮物颗粒,并为在反应床起主要生化反应作用的微生物提供生活场所。此外在填料层中间,安装有通风复氧系统的水平和垂直花管。复氧管与外部空气向联通,保证反应床局部的通气性,尽而实现反应床内部间歇厌氧好氧的反应过程。(4)配水系统的控制。国内矿化垃圾反应床布水方式上多采用移动式布水器布水,本工程设计采用旋转喷头取代穿孔管,能够更均匀的将渗滤液均匀分布在矿化床的各个角落,同时利用控制提升泵的停启,实现间歇布水方式,每三个小时布水器运行一次,一次运行布水30min。

同时为了保证反应床能够正常运行,设计提升泵增加筛网装置,滤去渗滤液中渗滤液中较大的杂质及颗粒物,有效防止旋转喷头堵塞的现象发生。

三、投资估算分析

表3垃圾渗滤液处理站工程投资表

序号名称工程投资(万元)

建筑工程安装工程其他费用合计

1土石方开挖及回填4.784.78

2调节池50.2950.29

3矿化垃圾反应床及大棚147.29147.29

4nF+Ro系统177.04177.04

7给水系统16.2116.21

8排水系统3.163.16

9绿化工程2.532.53

10通透式围墙工程5.845.84

11道路工程2.722.72

合计409.86

四、结论

1.就对渗滤液处理方法的选择而言,采用生物处理为主体的工艺的投资和运行费用相对较低。矿化垃圾反应床工艺以矿化垃圾为主体的生物处理工艺,无论是在工程投资,还是运行费用上都比较低,并且在填埋场的渗滤液处理中得到广泛应用,且效果良好。

2.矿化垃圾本身含有大量的高活性微生物种群,具有高效处理渗滤液的能力和抗冲击负荷能力,对于隆林及其他广西地区雨水季节时间长,渗滤液水质水量不稳定,变化幅度大等特点有很强的适应能力,该工艺的推广将有助于今后广西生活垃圾填埋场渗滤液处理工程的实施和合理化建设。

参考文献

[1]潘终胜,赵由才.矿化垃圾反应床处理渗滤液的工程应用[J].中国给水排水,2006,22(6).

[2]秦浙.填埋场矿化垃圾生物反应床在废水处理中的应用[J].环境科学与管理,2008,33(7).

[3]黄仁华.矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的示范工程研究[J].环境卫生工程,2006,14(3).

[4]陶正望,夏立.矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液的效果[J].农业工程学报,2009,25(1).

[5]李晓斌.矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术研究[J].内蒙古环境科学,2008,(4).

[6]刘大超.矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液[J].金属矿山,2008,(381).

垃圾渗滤液的主要来源篇6

关键词:垃圾渗滤液;有机污染;厌氧工艺;生物处理法

中图分类号:Q958文献标识码:a

一、垃圾渗滤液处理的来源和特点

城市垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工艺技术主要分为四大类,它们分别是:(1)生物处理法有传统活性污泥法、稳定塘法、厌氧固定膜生物反应器法等;(2)土地处理法。(3)物化处理法有絮凝沉淀、化学氧化、活性炭吸附、膜分离和电化学法等;(4)减量处理法包括减少进入填埋场的各种水分的方法、蒸发法、蒸馏法、回灌法等;当前主流的垃圾渗滤液处理工艺技术主要是生物处理法与物化处理法。

垃圾渗滤液污染物的浓度很高,BoD5含量最高可达普通城市污水浓度的几百倍。一个日处理1500t左右的垃圾填埋场产生的渗滤液已经极其可观,其污染物负荷与一座十几万人口的城市所产生的生活污水不相上下。全国垃圾渗滤液的污染排放量约占年总排污量的1.6%,而以化学耗氧量核算却占到可见垃圾渗滤液排放量的5.27%,由此可见垃圾渗滤液虽然绝对数量较少但是其危害程度却较大。就一般概念而言,通常所指的垃圾渗滤液的概念是指外部雨水等流体进入垃圾填埋场后,通过与垃圾填埋场内的填埋垃圾层及上覆土壤所产生的污水及本身流体所含有的垃圾液体混合而成的具有较高浓度的污水。这种污水富含有机污染物及重金属离子和病菌等污染物和有毒物质。其具有成分极其复杂、污染物含量变化大、处理难度高、污染时间具有长期性等特点。且垃圾渗滤液排出量影响因素较多,排出量主要受外部水量注入量如降水等因素影响。

二、选择垃圾渗滤液处理工艺的原则

根据进水水质特点、排放标准要求、渗滤液处理的规模,结合当地自然和社会经济等条件综合分析确定,选择垃圾渗滤液处理工艺的原则如下:(1)处理工艺确保出水稳定并达到设计排放标准,处理技术先进、可靠;(2)工程运行费用低,管理、维修方便,运转自动化程度较高;(3)可根据进水水量、水质灵活调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。借鉴和参考国内外先进技术和经验,结合当地的实际情况,选择切实可行的处理工艺,保障垃圾渗滤液处理处理系统的正常、稳定运行。

三、某市垃圾渗滤液处理实例

本市生活垃圾渗滤液处理厂设计处理量600m3/d,设计进水指标CoDcr3000-8000mg/L、BoD51000-3000mg/L、氨氮1200-2500mg/L、总氮1400-3000mg/L,采用水质均化+膜生物反应器(mBR)+纳滤(nF)+反渗透(Ro)的组合工艺,将生化和膜处理相结合,能将渗滤液中的污染物质分解,减少污染物的总量,同时具备脱氮除磷功能,可以处理不同“场龄”生活垃圾填埋场产生的渗滤液。出水指标执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二排放要求。

1、预处理系统

垃圾卫生填埋场产生的渗滤液汇入调节池中,渗滤液经提升后经篮式过滤器进入水质均化罐,水质均化罐起到调节进水水质,平衡渗滤液中营养物,提高渗滤液的可生化性的作用。

2、mBR系统

“反硝化(a)-硝化(o)-超滤(UF)”称为膜生物反应器(mBR)。垃圾渗滤液含有较高的有机污染物,选择工艺时既要考虑CoD和BoD5的去除,又要强化氨氮和总氮的去除。mBR及其组合工艺的主要特点:①出水水质稳定,由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池;系统内能够维持较高的微生物浓度,提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证良好的出水水质。②剩余污泥产量少,该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用。③可去除氨氮及难降解有机物,由于微生物被完全截流在生物反应器内,从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长,系统硝化效率得以提高。该处理工艺选择外置管式超滤膜,超滤用于去除废水中大分子物质和颗粒。超滤截留大分子物质和微粒的机理是膜表面孔径机械筛分作用,膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用,还可以去除一些胶体颗粒和微生物细胞。外置式管式超滤膜具有运行稳定可靠,操作管理容易,易于膜清洗、更换等优点。

3、纳滤(nF)

纳滤采用螺旋式卷式膜,是以压力差为推动力,介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术。它截留有机物的分子量大约为200-400左右,截留溶解性盐的能力为20-98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液。

4、反渗透膜(Ro)

反渗透技术(Ro)是以压力为驱动力的膜分离技术,其基本原理以压力差为推动离,施加超过溶液渗透压的压力于半透膜,将浓溶液中的水压渗到膜的稀溶液一侧,而浓溶液则不断浓缩留在膜的另一侧,达到浓缩液分离的目的。Ro处理系统不易受环境的影响,对反渗透影响较大的环境因素主要是压力、温度、进水水质。Ro处理系统能去除无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等,保证出水达标。膜分离在应用存在膜污染的问题,主要存在有无机污染、有机污染和微生物污染三种形式。由于污染物质在膜表面形成附着层或堵塞膜孔,从而导致膜通量减少、膜及膜孔结构发生变化。当进水污染物浓度较高时,进水的渗透压就特别高,需要进水有较高的压力克服渗透压,才能实现物料分离,这导致能耗较高。

5、其他处理系统

本处理工艺中生化处理产生的剩余污泥经脱水后运至垃圾填埋库区填埋;各处理工艺中产生的臭气统一收集进行处理;反渗透产生的浓缩液收集至浓缩液池,最终回灌至垃圾填埋库区。

总结,该渗滤液处理工艺运行以来,各处理单元处理效果较好,出水指标CoDcr14.6mg/L、BoD56.3mg/L、氨氮0.76mg/L、SS3.4mg/L,根据监测结果显示水质指标均满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》排放要求。

四、渗滤液处理技术的应用对策

在日常研究中,人们普遍根据m(BoD5)/m(CoDcr)的数值对垃圾渗滤液处理技术的适应性进行分类。(1)当值>0.3时适用生物处理法,这也意味着此时垃圾渗滤液的可生化性较好。如若垃圾渗滤液为高浓度的有机物时,对该垃圾渗滤液进行处理时应采用好氧、厌氧处理相结合为宜。(2)对于值

结束语

综上所述,垃圾渗滤液处理工艺必须加以整合,必须要考虑到多方面的因素,结合具体的渗滤液组份的变化综合应用多种工艺技术手段进行处理。尽量考虑在节省投资、提高效率、缩短处理时间方面有所突破。充分考虑到各种化学离子及组份的相互干扰性,并充分利用这种干扰性进行交联式处理,这样既可节约物化成本,也充分利用了渗滤液的化学组分,实现了利用式处理。从最重要的环保角度而言,物化法结合生物法进行综合处理是垃圾渗滤液的发展方向与必由之路。

参考文献

[1]张与兵,熊惠英.垃圾填埋场渗滤液组合处理工艺工程实践[J].工业安全与环保,2014,02:54-55+76.

[2]聂法臣.垃圾渗滤液处理工艺技术研究[J].辽宁化工,2014,03:285-287.

垃圾渗滤液的主要来源篇7

【关键词】农村生活垃圾,卫生填埋,渗漏

1引言

对生活垃圾的处理中,卫生填埋无疑是占据了最大份额。从整个世界的角度来看,填埋工作大约就占到了70%,在发达国家的运用是极其频繁。比如说:1991年的英国和意大利在对垃圾的卫生填埋处理达到了总处理量90%左右,很多国家的环保局也都详细的制定了填埋场的设计、施工、检测等等标准的法律法规。但是我国在此方面所运用的不广泛,尤其是在农村,毕竟农村尽管近几年发展形式很不错,但与城市条件相比较之下,还是有一定的差距,所以填埋工作在农村生活垃圾处理工作中就会存在着某些问题,而其中,渗漏问题则是最为严峻的一种类型。

2生活垃圾卫生填埋

2.1生活垃圾的概念及分类

生活垃圾指的是在日常的生活中或为日常生活提供服务的活动而产生的固体废物,和法律、行政法规所规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾主要分为:可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾四大种类。而目前较为常见的处理方法就是:综合利用、焚烧、卫生填埋和堆肥。

2.2生活垃圾的危害

首先垃圾会占用我们宝贵的土地资源,严重影像农村的生产和生活。且还会破坏植被表面,影响自然环境和生态平衡;生活垃圾自身含有各种有害物质,如果处置不当或是疏漏就会使得其直接污染土壤和空气及水源;同时生活垃圾还包括大量的微生物,而这恰恰也是细菌、害虫等的滋生地和繁殖地,从而会严重的危害的人体健康。

2.3卫生填埋概念及工作原理

卫生填埋又称为固体废物“最终处置”或“无害化处置”,指的是对城市垃圾和废物在卫生填埋场进行的填埋处置。其处理方法是为了有效的防止垃圾对环境造成污染,同时也达到了被处置废物与环境最大限度的隔绝。一般归为陆地处置和海洋处置。

卫生填埋的工作原理就是采取防渗、铺平、压实等方式将垃圾埋入低下,经过长期化学作用和生物作用等使其达到稳定状态,同时对气体、蝇虫等进行治理,从而将最大程度的降低生活垃圾所带来的危害。且根据我国农村地理条件等情况来看,卫生填埋法是相对于适合农村生活垃圾的处理方式。

在卫生填埋设计中包括地下水导排系统、防渗系统、渗滤液收集导排系统、环境监测设施等。而其中最易存在问题的环节就是在防渗系统和渗滤液系统中,一旦填埋场出现了渗漏问题,那么垃圾产生的有害气体和物质等都会随空气和土壤等进入人们的生活,从而造成严重的危害。

3农村生活垃圾卫生填埋渗漏问题的影响因素

3.1淋沥液面高度

在填埋体的淋沥液面高度对于卫生填埋场的稳定性影响很大,而我国的填埋场普遍都存在该现象,尤其是在农村等偏远地区,经济条件和设施设备等都不具备一定的优势的情况下,情况更是严峻。而新的“生活垃圾填埋场污染控制标准”中与国际“生活垃圾填埋场应建设渗滤液导排系统,该导排系统应保证在填埋场的运行期内防渗衬层上的渗滤液深度不超过30cm”的规定,都可以看出,淋沥的产生、收集和导排等都是卫生填埋渗漏问题的影响因素。

3.2渗滤液

垃圾渗滤液主要来自于垃圾本身、发酵过程、浸泡而产生的废水。而渗滤液中所含的污染物浓度非常之高,成分复杂,水质恶劣。而在农村环境中,由于技术比较落后,更新换代较慢,所以渗滤液的CoD浓度高达几万,且附有高浓度的氨氮,从而就造成了渗滤液含有大量的重金属和病原微生物等有害物质,一旦渗滤液系统没有及时更新或监测,就会造成不可设想的后果。

4处理农村生活垃圾卫生填埋的渗漏方法

4.1完善渗滤液处理方法

⑴由于渗滤液水质复杂,因此再对其进行处理过程中也加大了难度。目前国内还没有较为完善的处理方法。如今主要的处理方式就是:一是与农村污水合并处理,将其就近引入到污水处理厂中,与污水合并进行处理;二是采用渗滤液回灌技术,用适合该农村环境的放啊将卫生填埋场底部所收集到的渗滤液从其覆盖表面或下部重新灌入填埋场;三是直接由渗滤液处理厂处理,主要使用的方法就是生物法好物理化学法。

⑵处理工艺:一是活性炭吸附法,主要勇于去除水中难降解的有机物、金属离子等,一般适用于水量和有机负荷的变化。该方法的管理简便,设备紧凑;二是化学氧化法,其方法可以分解渗滤液中难降解的有机物,从而提高废水的生物降解能力。其中高级氧化技术已经被广泛的运用到了处理渗滤液的工作中。

4.2合适选用防渗材料

目前防渗材料主要有天然防渗材料和人工防渗材料两种形式。人工防渗方法是使用防渗材料将卫生填埋场库区进行场底及边坡铺盖,使得填埋库区形成一个封闭的水系,并用防渗材料阻隔渗滤液的渗漏。目前常用的防渗材料主要有高密度聚乙烯膜、钠基膨润土等。

⑴高密度聚乙烯土工膜防渗层:该材料是一种高性能防渗材料,能随着一定的拉力而伸长变形,且适应一定的地基不均与沉降。具备较好的抗微生物侵蚀和抗化学腐蚀能力。同时对于外界温度、紫外线等气候环境有较好的适应能力。其特点是:机械强烈好、耐热性高、延伸率良好、抗紫外线。

⑵钠基膨润土防渗层:是一种以钠基膨润土为原料,进一步加工成防水板材的防渗材料。将其铺在卫生填埋场的底部,形成一种防渗性能连续的防渗层,从而就可以起到渗滤液外渗的作用。

在农村环境中,比较建议使用高密度聚乙烯土工膜作为防渗材料,因为除了自身特点外,它还具备以下几个优势:防渗效果可靠,与膨润土板防渗能力相比,高出了4个数量级;在卫生填埋场的施工建设中,铺设该防渗层比较容易;其拉伸强度、断裂伸长率、抗刺穿能力等性能都高于其他的防渗材料;接缝强度高,在运输过程和保存管理方面较方便;通过焊接与铺设的质量控制,能够有效的控制其渗漏污水量。因此使用该防渗材料能够有效的将其渗漏问题止于根本。

5结束语

为了能让农村建设的更好,发展的更快,解决好农村生活垃圾是非常重要的,而针对农村环境和经济状况,就需要找到一种投资少、成本低、无二次污染的处理工艺,然后充分利用农村本身的自然资源等,根据自身生活垃圾成分及实际情况来合理的选择处理模式,从而有效的防止其卫生填埋场发生渗漏问题。

参考文献

[1]王建杰,瞿想兰.农村生活垃圾卫生填埋场技术问题的探讨.《中国农业信息》.2013.

[2]代国忠,殷琨.生活垃圾填埋场防渗浆材配制与成墙工艺研究.《冰川冻土》.2011.

垃圾渗滤液的主要来源篇8

关健词:城市生活垃圾;环境污染;渗滤液;污染控制

中图分类号:{X323}文献标识码:a文章编号:

abstract:withthegrowthofpopulationandthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandard,citylifetrashoutputcontinuedtoincrease,thewastecomponenthasbecomemorecomplex.Refuselandfillleachateinprocessonthesurroundingenvironmentisaseriousthreat,tosomeextent,alsohasrestrictedthesustainabledevelopmentofthecity.thecityliferubbishlandfill,leachategenerationandpollutioncontrolarereviewedinthispaper.

Keywords:citylifegarbage;environmentpollution;leachate;pollutioncontrol

随着人口的增长、经济的发展和人们生活水平的不断提高,垃圾的产量不断增加,垃圾的成分也发生了很大的变化。许多国家都把垃圾视为环境破坏的祸首。垃圾,既是人类文明的副产品,又是人类生存的“污染物”,垃圾已成为当今世界一大公害。根据联合国人口统计资料,20世纪末世界人口有70%~80%聚集到城市,城市化发展,致使人口密集,人们消费水平不断提高,垃圾量猛增,许多城市形成了“垃圾围城”的严重污染局面,这既侵占了大量土地,污染土壤、空气和水体,破坏生态环境,又易滋生蚊蝇传染疾病。垃圾对人类的危害越来越大,严重地威胁着人们的生活和健康。因此,城市生活垃圾的消纳处理和综合治理,已成为影响和制约城市整体功能正常发挥和城市居民生活及劳动环境的突出因素。

城市生活垃圾的构成

近年来,我国城市生活垃圾在产量迅速增加的同时,其构成也发生了很大变化,主要表现为:有机物增加,可燃物增多,可利用价值增大;这一变化趋势将会对我国城市生活垃圾处理处置技术的发展产生较大影响。当前我国城市生活垃圾的主要构成为:(1)有机物:厨余、果皮、草木等;(2)无机物:灰土、砖陶等不可回收物和塑料、纸类、金属、织物及玻璃等可回收物;其他:大件垃圾和有毒有害废物。

2、生活垃圾卫生填埋

卫生填埋作为生活垃圾的最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路的主要方法。

卫生填进是在铺设有良好防渗性能衬垫的场地上,将生活垃圾铺设成一定厚度的薄层,加以压实,并加土覆盖。其场地必须具有合适的水文、地质和环境条件,并要进行专门的规划、设计,严格施工和加强管理。为严格防止周围环境被污染,必须设有一个淋滤液收集和处理系统,还要提供气体(主要为甲烷和二氧化碳)的排除或回收通道,并对填埋过程中产生的水、气和附近的地下水进行监测,还需能达到抵御50年一遇以上洪水的设计标准。

3、生活垃圾渗滤液的产生

填埋场的一个主要问题是渗滤液的污染控制。渗滤液是垃圾在填埋过程中由于垃圾中有机物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。就渗滤液的性质而言,属于高浓度有机废水,且水质相当复杂。产生量受多种因素的影响,如降雨量、蒸发量、地面流失、地下水渗入、垃圾的特性和地下层结构、表层覆土和下层排水设施设置情况等等,其中降水量和蒸发量是影响渗滤液产量的重要因素。水质则随垃圾组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而显著变化。

4、填埋场运行

填埋作业应分区、分单元进行,不运行作业面应及时覆盖。不得同时进行多作业面填埋作业或者不分区全场敞开式作业。中间覆盖应形成一定的坡度。每天填埋作业结束后,应对作业面进行覆盖;填埋作业应采取雨污分流措施,以减少渗滤液的产生量。

5、渗滤液的污染控制

5.1填埋场防渗系统

防止填埋场气体和渗滤液对环境的污染是填埋场中最为重要的部分,对它们的周密考虑需要贯穿于填埋场从设计、施工、运行,直到封场和封场后管理的整个生命周期之中。场底防渗系统主要有水平防渗系统和垂直防渗系统两种类型。垂直防渗是对填埋区地下有不透水层的填埋场而言的,在这种填埋场的填埋区四周建垂直防渗幕墙,幕墙深入至不透水层,使填埋区内的地下水与填埋区外的地下水隔离开,防止场外地下水受到污染。水平防渗是在填埋场的场底及侧边铺设人工防渗材料或天然防渗材料,防止填埋场渗滤液污染地下水和填埋场气体无控释放,同时也阻止周围地下水进入填埋场内。

5.2最终覆盖系统

当填埋场的填埋容量使用完毕之后,需要对整个填埋场或填埋单元进行终场覆盖。其作用是减少雨水和其他外来水渗入垃圾堆体内,达到减少垃圾渗滤液的目的;控制填埋场恶臭散发和可燃气体有组织地从填埋场上部释放并收集,达到控制污染和综合利用的目的;抑制病原菌及其传播媒体蚊蝇的繁殖和扩散;防止地表径流被污染,避免垃圾的扩散及其与人和动物的直接接触;防止水土流失;促进垃圾堆体尽快稳定化;提供一个可以进行景观美化的表面,为植被的生长提供土壤,便于填埋土地的再利用等。

5.3渗滤液的处理

填埋场收集到的渗滤液必须加以妥善处理。处理基本方法包括渗滤液回灌和独立的处理系统。国家标准GB16889-2008要求从2011年7月1日起生活垃圾填埋场自行处理渗滤液,不允许排入城市污水处理厂。

5.3.1渗滤液回灌处理

渗滤液回灌是一种较为有效的处理方案。首先,通过回灌可提高垃圾层的含水率(由20%~25%提高到60%~70%),可增加垃圾的湿度;增强垃圾中微生物的活性;加强产甲烷的速率、垃圾中污染物的溶出及有机物的分解。其次,通过渗滤液回灌,不仅可降低渗滤液的污染物质量浓度,还可因回灌过程中水分挥发等作用而减少渗滤液的产生量,对水量水质起稳定化作用,有利于废水处理系统的运行,节省费用。此外将渗滤液收集并通过回灌使之回到填埋场,不可加速垃圾中有机物的分解,缩短填埋垃圾的稳定化进程(使原需15~20年的稳定过程缩短至2~3年)。但回灌也存在以下两个问题:①不能完全消除渗滤液。由于回灌的渗滤液量受填埋场特性的限制,因而仍有大部分渗滤液须单独处理。②通过回灌后的渗滤液仍需进行处理方能排放,尤其是由于渗滤液在垃圾层中的循环,导致氨氮不断积累,甚至最终使其浓度远高于其在非循环渗滤液中的浓度。

5.3.2渗滤液独立的处理系统

生活垃圾渗滤液处理工艺可分为预处理、生物处理和深度处理三种。应该根据渗滤液的进水水质、水量及排放要求综合选取适宜的工艺组合方式。国家标准HJ564-2010推荐选用“预处理+生物处理+深度处理”组合工艺,也可采用“预处理+深度处理”、“生物处理+深度处理”

(1)预处理工艺

可采用生物法、物理法和化学法,目的主要是去除氨氮或无机杂质,或改善渗滤液的可生化性。如水解酸化和混凝技术。

(2)生物处理工艺

可采用厌氧生物处理法和好氧生物处理法,处理对象主要是渗滤液中的有机污染物和氮、磷等。如厌氧工艺可采用升流式厌氧污泥床法(UaSB)及其变型、改良工艺。好氧生物处理工艺可采用活性污泥法(膜生物反应器法、氧化沟活性污泥法和纯氧曝气法等)或生物膜法(接触氧化法、生物转盘法)。

(4)深度处理工艺

可采用纳滤、反渗透、吸附过滤等方法,处理对象主要是渗滤液中的SS、溶解物和胶体等。深度处理以纳滤和反渗透为主,并根据处理要求合理选择。

(5)污泥和浓缩液处理

在渗滤液处理过程中产生的污泥宜与城市污水处理厂污泥一并处理,当进入垃圾填埋场处理或单独处理时,含水率不宜大于80%。纳滤和反渗透工艺产生的浓缩液宜单独处理,可采用焚烧、蒸发或其他适宜的处理方式。

(6)二次污染控制

在渗滤液处理过程中主要的恶臭污染源(调节池、厌氧反应设施、曝气设施、污泥脱水设施等)宜采取密闭、局部隔离及负压抽吸等措施,经集中处理后排放达标排放。

生活垃圾填埋应注意的问题

垃圾渗滤液流经的地方应做好防渗处理,防止污染土壤和地下水。

做好垃圾填埋场的底部防渗和封场覆盖。在运行期内,当衬层上的渗滤液深度大于30cm时,应及时采取有效疏导措施排除积存在填埋场内的渗滤液,减少对防渗层的压力。

渗滤液必须自行处理达标后排放。

作者简介:马翠林(1963-),女,汉族,吉林白山人,学士,副高,环境工程专业

参考文献

全国勘察设计注册工程师环保专业委员会,中国环境保护产业协会编写,注册环保工程师专业考试复习教材中国环境科学出版社,2007

聂永丰主编,三废处理工程技术手册,固体废物卷,化学工业出版社,2000

赵有才,宋玉主编,生活垃圾处理与资源化技术手册,冶金工业出版社,2007

柴晓利,楼紫阳等,固体废物处理处置工程技术与实践,化学工业出版社,2009

钱学德,郭志平等,现代卫生填埋场的设计与施工,中国建筑工业出版社,2001

垃圾渗滤液的主要来源篇9

关键词:填埋场渗滤液处理

引言

随着经济的发展和居民消费水平的提高,城市垃圾随之增多。为了消除垃圾对环境的恶劣影响,常采用焚烧、堆肥、填埋和综合利用等方法对垃圾进行处理。垃圾填埋因具有技术成熟、处理费有低、管理和运输方便等优点,被广泛使用,垃圾在填埋腐化过程中主要向环境排放两种污染物:填埋气体和渗滤液。渗滤液是一种危害较大成分复杂的高浓度有机废水,对周边环境及填埋场场底土层污染很大。

一、垃圾渗滤液的产生及特点

垃圾填埋场的渗滤液主要由垃圾填埋场周围的降水渗透、地下水浸入以及垃圾本身所含的水分形成,降水是渗滤液的主要来源。

渗滤液的产生受多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律性.渗滤液是垃圾分解后产生的内源水与外来水分(包括大气降水、地表水、地下水入侵)所形成的液体.其中含有大量的有机物、无机离子以及离子―有机化合物.垃圾渗滤液水质的变化受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、垃圾填埋时间、填埋规律、填埋工艺、降雨渗透量等因素的影响,尤其是降雨量和填埋时间的影响。

二、垃圾渗滤液的危害

垃圾填埋场渗滤液对周围地下水和地表水均会造成严重的环境污染,垃圾填埋不采取防渗措施,对地下水必然造成严重污染,主要表现在地下水的水质混浊有臭味,CoD,三氮含量高;油、酚污染严重;细菌及大肠菌超标。

三、垃圾渗滤液的处理的主要方式

1.物理化学处理方法

1.1化学沉淀法

混凝法是化学沉淀法中最重要的一种方法,混凝法是向废水中投放化学混凝剂,使废水中的某些污染物由溶解状态或胶体状态变为凝胶状态,集结为絮体,絮体吸附,捕集悬浮物并使进一步集结沉淀下来。混凝剂类型,混凝剂的投放量,不同的起始pH值对处理效果有较大影响。常用的混凝剂有硫酸铝钾,硫酸铁和氢氧化镁等。以硫酸铝钾效果最佳。随着混凝剂投放量和起始pH值增大,CoD和色度去除率也随着增加。采用聚合氯化铝作混凝剂,焦碳作吸附剂,可以有效去除渗滤液中的CoD和重金属离子,当聚合氯化铝的用量为400mg/L,焦碳为8-10时/L,CoD去除率为58.9%,重金属的去除率为60%,色度的去除率为68%,并且铜可以完全去除。在垃圾渗滤液单独处理的技术与方法中,混凝法是最常用,最经济和最重要的方法之一。

1.2吸附法

在废水处理中,吸附法主要是利用多孔性固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、焦炭、矾土、焚烧炉底灰等,其中应用较广泛的是颗粒状和粉末状的活性炭。活性炭具有500~1700m2/g的比表面积,有很强的吸附能力。在渗滤液的处理中,主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度,一般情况下,对CoD和nH4+-n的去除率为50%~70%。活性炭吸附法处理程度高,对水中的绝大多数有机物都有效,可适应水量和有机物负荷的变化,粒状炭可再生后重复使用,设备紧凑,管理方便。但是活性炭吸附易受pH值、水温及接触时间等因素的影响。

1.3膜处理法

膜技术是利用隔膜使溶剂同溶质或微粒分离的一种水处理方法,根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同,膜分离法可分为几种,其中以压力差为推动力的方法有反渗透、超滤、微孔过滤。膜分离法的特点是分离过程中不发生相变化,能量的转化率高,一般不需要投加其它物质,分离和浓缩在常温下同时进行,根据膜的选择透过性和孔径的大小,可将不同粒径的物质分开。膜处理一般组合使用或与其它处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。许多垃圾填埋场用反渗透法可将渗滤液的容积减少75%~80%,然后再将浓缩液回灌至填埋场。纳滤是目前水处理膜技术的一个新的亮点,也有人将此用于垃圾渗滤液的处理。膜技术对渗滤液的水质有着很好的处理效果,但是其处理费用很高。进行膜处理前,需要有良好的预处理,否则,处理膜很容易被污染而生成污垢堵塞膜孔,处理效率迅速下降。同时,也需要定期对膜进行清洗。

2.生物处理方法

2.1厌氧生物处理

近20年来,随着微生物等生物化学学科的发展和工程实践经验的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺并不断应用于渗滤液处理。厌氧生物处理法主要有:厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床等。胡志红对上流式厌氧污泥反应床进行了深入的研究,当CoD的容积负荷为21kgCoD/m3•d时,CoD与BoD5的去除率最高,分别是61%和72%,总停留时间为30h。厌氧生物处理过程中剩余污泥量少且易于浓缩,而且运转费用较低,其厌氧过程中产生的沼气可以被作为能源回收利用。但是厌氧生物法处理时间长、出水水质差、对低浓度有机废水处理效率低等缺点有待克服。

2.2好氧生物处理

好氧法是常用的废水生物处理方法之一,有活性污泥法,生物滤池,生物转盘等各种类型.这些方法可有效地降低BoD和CoD和nH3-n,还可去除一些如铁,锰等金属.活性污泥法因其费用低,效率高而得到了最广泛的应用.活性污泥法能去除渗滤液中99%的BoD5及80%以上的有机碳。低氧-好氧活性污泥法及SBR(间歇式活性污泥法)等改进型活性污泥法因其具有维持较高运转负荷耗时短等特点,比常规活性污泥法更有效。与活性污泥法相比,生物膜法具有对废水水质,水量的变化有较强适应性,生态系统较稳定,生物种类较多的优点。

垃圾渗滤液的主要来源篇10

关键词:垃圾渗滤液物理化学法生物法

0概述

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。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH值在4~9之间,CoD在2000~62000mg/L的范围内,BoD5从60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。

1渗滤液处理工艺的现状

垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法,在CoD为2000~4000mg/L时,物化方法的CoD去除率可达50%~87%。和生物处理相比,物化处理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BoD5/CoD比值较低(0.07~0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理,因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

2渗滤液处理介绍

垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BoD5和CoD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高,微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中,将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇,因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难,往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。

2.1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,好氧处理可有效地降低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得最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将分别予以介绍。

2.1.1活性污泥法

2.1.1.1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,其中活性污泥法因其费用低、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。例如美国宾州Falltownship污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的CoDCr为6000~21000mg/L,BoD5为3000~13000mg/L,氨氮为200~2000mg/L。曝气池的污泥浓度(mLVSS)为6000~12000mg/L,是一般污泥浓度的3~6倍。在体积有机负荷为1.87kgBoD5/(m3·d)时,F/m为0.15~0.31kgBoD5/(kgmLSS·d),BoD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kgBoD5/(m3·d)时,F/m为0.03~0.05kgBoD5/(kgmLSS·d),BoD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥法浓度,使F/m在0.03~0.31kgBoD5/(kgmLSS·d)之间(不宜再高),采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。

许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BoD5,80%以上的有机碳能被活性污泥去除,即使进水中有机碳高达1000mg/L,污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低负荷下运行的活性污泥系统,能去除渗滤液中80%~90%的CoD,出水BoD5<20mg/L。对于CoD4000~13000mg/L、BoD51600~11000mg/L、nH3-n87~590mg/L的渗滤液,混合式好氧活性污泥法对CoD的去除率可稳定在90%以上。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明,活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。

2.1.1.2低氧好氧活性污泥法

低氧好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥流程,因其具有能维持较高运转负荷,耗时短等特点,比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液,试验证明:在控制运行条件下,垃圾填埋场渗滤液通过低氧好氧活性污泥法处理,效果卓越。最终出水的平均CoDCr、BoD5、SS分别从原来的6466mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相应降低到CoDCr<300mg/L、BoD5<50mg/L(平均为13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均为27.8mg/L)。总去除率分别为CoDCr96.4%、BoD599.6%、SS83.4%。

处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理,可使出水的CoDCr下降到100mg/L以下。

两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%;氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧好氧两段生物处理法第一段形成nH3-n较多,导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。

2.1.1.3物化活性污泥复合处理系统

由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高,存在的重金属产生的抑制作用,所以常用生物法和物理化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BoD51500mg/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCo3计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、tSS300mg/L、So2-4300mg/L的渗滤液,有学者采用该方法进行处理,发现效果很好,其BoD5、CoD、nH3-n、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进水通过调节池后,可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金属和部分有机质;气提池(进行曝气,温度低时加入naoH)能去除进水nH3-n的50%,从而使nH3的浓度处于抑制水平之下;由于废水中磷被加入的石灰所沉淀,且pH值过高,因而需添加磷和酸性物质;活性污泥系统可以串联或并联使用,运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理,具有较大的操作灵活性。

2.1.2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。

例如英国在BrynpostegLandfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘,设2台表面曝气装置,最小水力停留时间为10d,氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行,渗滤液最大CoDCr为24000mg/L,最大BoD5为10000mg/L,F/m=0.05~0.3kgCoD/(kgmLSS·d),水量变化范围0~150m3/d,出水BoD5平均为24mg/L,但偶然有超过50mg/L的时候,CoD去除率达97%,但在运行过程中需投加p,考虑到日常运行费用,投资偿还及其利息,与渗滤液直接排至市政管网相比,每年可节约750英镑。

英国水研究中心(waterResearchCenter)对东南部newparkLandfill的CoDCr>15000mg/L的渗滤液也做了曝气稳定塘的中试,当负荷为0.28~0.32kgCoD/(kgmLSS·d)或者说为0.04~0.64kgCoD/(kgmLSS·d),泥龄为10d时,CoD和BoD5去除率分别为98%和91%以上。在运行过程中也需要投加磷酸。

2.1.3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,如硝化菌之类。加拿大BritishColumbia大学的C.peddie和J.atwater用直径0.9m的生物转盘处理CoDCr<1000mg/L,nH3-n<50mg/L的弱性渗滤液,其出水BoD5<25mg/L,当温度回升,微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出,这种渗滤液的性质与城市污水相近,对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。

2.2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≥2000mg/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。

2.2.1厌氧生物滤池

厌氧滤池适于处理溶解性有机物,加拿大HalifaxHighway101填埋场渗滤液平均CoD为12850mg/L、BoD5/CoD为0.7,pH为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至pH=7.8,沉淀1h后进厌氧滤池(此工序还起到去除Zn等重金属的作用),当负荷为4kgCoD/(m3·d)时,CoD去除率可达92%以上;当负荷再增加时,其去除率急剧下降。

加拿大toronto大学的J.G.Henry等也在室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为1.5年和8年的填埋场渗滤液,它们的CoD各为14000mg/L和4000mg/L,BoD5/CoD各为0.7和0.5,当负荷为1.26~1.45kgCoD/(m3·d),水力停留时间为24~96h时,CoD去除率均可达90%以上。当负荷再增加,其去除率也急剧下降。由此可见,虽然厌氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达5~20kgCoD/(m3·d),但对于渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。

2.2.2上向流式厌氧污泥床

英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(UaSB)处理CoD>10000mg/L的渗滤液,当负荷为3.6~19.7kgCoD/(m3·d),平均泥龄为1.0~4.3d,温度为30℃时CoD和BoD5的去除率各为82%和85%,它们的负荷比厌氧滤池要大得多。

在厌氧分解时,有机氮转为氨氮,且存在nH4+nH3+H+反应。若pH>7时,平衡中的nH3占优势,可用吹脱法去除。但厌氧分解时pH近似等于7,因此出水中可能含有较多的nH4+,将会消耗接纳水体的溶解氧。

2.3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好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高。CoD和BoD的去除率分别达86.8%和97.2%。

2.3.1厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化和生物氧化塘)

西南师大生物系对pH为8.0~8.6,CoD为16124mg/L,BoD5为214~406mg/L、nH3-n为475mg/L的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理,取得出水pH为7.1~7.9,CoD为170.33~314.8mg/L,BoD5为91.4mg/L、nH3-n为29.1mg/L的良好效果。

2.3.2厌氧氧化沟兼性塘工艺

下面结合广州市李坑垃圾填埋场作以下说明及分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3/d设计,进水BoD5为2500mg/L、CoDCr为4000mg/L、nH3-n为1000mg/L、SS为600mg/L、色度为1000倍;出水BoD5为30mg/L、CoDCr为80mg/L、nH3-n为10mg/L、SS为70mg/L、色度为40倍。选用工艺流程为:厌氧氧化沟兼性塘絮凝沉淀。当进水水质较好,兼性塘出水达标时,即可直接将兼性塘水向外排放;而当进水水质较差,兼性塘出水达不到排放标准时,则启用混凝沉淀系统,再排放沉淀池上清液。

从目前该套工艺的运行情况来看,当进水的CoD较高时,出水水质良好;一旦CoD降低,特别是冬季低温少雨,CoD降低到不利于生化处理时,出水各水质成分均偏高难以达标,出水呈棕褐色,尽管启用絮凝沉淀系统,效果仍不理想。由此可见,对于渗滤液的色度和nH3-n的有效去除,对生化处理将产生有利影响。

2.3.3厌氧气浮好氧工艺

大田山垃圾卫生填埋场渗滤液处理采用的是此工艺。根据广州市环境卫生研究所对类似垃圾填埋场渗滤液检测资料及模拟试验,结合本场实际情况定出渗滤液污水处理设计参数。进水水质CoDCr为8000mg/L、BoD5为5000mg/L、SS为700mg/L、pH值为7.5;出水水质CoDCr为100mg/L、BoD5为60mg/L、SS为500mg/L、pH值为6.5~7.5。针对该场远离市区的特点,为便于管理和节省能耗,经比较后选用厌氧和好氧联合处理工艺。厌氧段为上向流式厌氧污泥床反应器,好氧段为生物接触氧化法,加化学混凝沉淀和生物氧化塘,净化处理达标后排放。剩余污泥经浓缩后送回填埋场处理。

考虑到渗滤液水质变幅较大的特点,在厌氧段后加入气浮工艺,提高处理能力以应付进水水质偏高的情况。目前深圳下坪垃圾填埋场设计采用厌氧气浮好氧工艺处理渗滤液。

2.3.4UaSB氧化沟稳定塘

福州市于1995年建成全国最大的现代化的城市垃圾综合处理场--福州市红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d;垃圾渗滤液水质(入口)为CoDCr为8000mg/L、BoD5为5500mg/L;处理水质要求(出口)为CoDCr去除率95%、BoD5去除率97%。

设计采用上向流式厌氧污泥床奥贝尔氧化沟稳定塘工艺流程。垃圾填埋场的垃圾渗滤液集中到贮存库,依靠库址的较高地形,自流到集水池、格栅,经巴式计量槽计量后,靠势能流至配水池,再依靠静水头压至上向流式厌氧污泥床。经厌氧处理后的污水流至一沉池进行固液分离,上清液自流到奥贝尔氧化沟,沉淀污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐车送到垃圾填埋场或堆肥利用。

污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理,奥贝尔氧化沟采用三沟式a/o工艺,具有先进的污水脱氮处理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化,又能以BoD为碳源对硝酸盐进行反硝化,总氮去除率可达80%,由于利用了污水中BoD作碳源,导致污水中的BoD5被去除,减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果,把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流,在第一沟中进行反硝化。

经氧化沟处理的污水流入二沉池进行固液分离,澄清水自流至稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥靠重力排至浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟处理,其浓缩后的污泥用潜水泵抽至罐车输送到垃圾填埋场填埋,或进行堆肥处理。

2.4土地处理

土地处理法亦即土壤灌溉法,是人类最早采用的污水处理法,但是土地处理系统的应用多见于城市污水处理。对于渗滤液的处理方法,将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解。其次由于喷灌中的蒸发作用,使渗滤液体积减小,有利于废水处理系统的运转,且可节约能源费用。北英格兰的SeamerCarr垃圾填埋场,有一部分采用渗滤液再循环,20个月后再循环区渗滤液的CoD值降低较多,金属浓度有较大幅度下降,而nH3-n、Cl-浓度变化较小。说明金属浓度的下降不仅是由于稀释作用引起的,也可能是垃圾中无机成分对其吸附造成的。

由于再循环渗滤液具有诸多优点,所以设计填埋场时顶部不要全部封闭,而应设立规则性排列的沟道以免对周围水源的污染。低浓度渗滤液不能直接排放,因nH3-n、Cl-浓度仍较高,温度较低季节,蒸发少,生物活性弱,再循环渗滤液的效果有待进一步研究。

2.5硝化和反硝化

"老"的填埋场往往处于甲烷发酵阶段,其渗滤液中氨氮含量较高,通常为100~1000mg/L。去除氨氮主要有两种方法:一是硝化和反硝化;另一种是提高pH值至9以上,再用空气吹脱。Robinson和maris将年龄为20年的填埋场渗滤液在温度为10℃,泥龄为60d的条件下曝气(实际上此与氧化塘运行条件相仿),可完全硝化。其它用生物转盘等好氧方法也都取得了成功,因此普遍认为渗滤液的硝化是不成问题的。

2.6英Rochem's反渗透处理厂

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进行处理。这种处理技术是由南亨伯赛德郡温特顿填埋场所设计和生产的Rochem's离析膜系统。

这个系统的心脏是Rochem's专利圆盘管。这个圆柱体的组成包括板片、八角型钢和一个圆管内的耐磨膜垫层,它能处理那些快速堵塞普通的反渗透膜系统的渗滤液。在膜的压力下渗滤液进入Rochem's处理系统进行曝气和pH校正。当含有污染物的渗滤液流经圆柱体内膜表面时,渗滤液中的污染物质由于反渗透作用而分离出来并经膜排出。整个系统清理的操作是自动化的,当需要对该系统进行化学清洗时,控制指示器就会显示出信息来,同时自动清洗系统就会用已经程式化的化学制剂对该系统进行内部清洗,使其恢复到最初的功能。因为渗滤液在封闭情况下,在膜的表面形成湍流,减少氧化,产生恶臭,所以到一定时间要进行内部清洗,但这种清洗的间隔时间较长,Rochem's离析膜系统能够去除重金属、固体悬浮物、氨氮和有害的难降解的有机物,处理后的水满足严格的排放标准。

现在德国的ihlenbery填埋场安装投入使用的Rochem's处理系统,其处理能力的污水量为50m3/h,水的回收率为90%。

3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。

(1)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。

(2)厌氧处理时有机物转化成污泥的比例(0.1kgmLSS/kgCoDCr)远小于好氧处理的比例(0.5kgmLSS/kgCoDCr),因此污泥处理和处置的费用大为降低。

(3)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。

(4)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。

(5)厌氧处理的有机负荷高,占地面积比较小。

但是,厌氧处理出水中的CoD浓度和氨氮浓度仍比较高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要进行后续的好氧处理。另外,世界上大多数垃圾渗滤液多是偏酸性的(pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡,不利于厌氧处理,而好氧处理对pH的要求就没有这么严格。再者,厌氧处理的最适温度是35℃,低于这个温度时,处理效率迅速降低。比较而言,好氧处理对温度要求不高,在冬季时即使不控制水温,仍能达到较好的出水水质。

鉴于以上原因,目前对CoD浓度在50000mg/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5000mg/L以下的垃圾渗滤液建议采用好氧生物处理法。对于CoD在5000~50000mg/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。

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:

(1)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。

(2)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。土地处理也受到人们的重视,但在渗滤液的处理中选用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的运行管理经验,近年来结合采用厌氧好氧工艺生物处理渗滤液较多。但修建专用的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,而且随着填埋场的关闭,最终使水处理设施报废,故应慎重选用。

(3)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。而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润,加速填埋场的稳定。回灌法目前采用较少,可作深入研究,以明确回灌法的使用条件,处理效率及回灌处理的工程设计参数。