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垃圾渗滤液方案

垃圾渗滤液方案

垃圾渗滤液方案范文第1篇

关键词:垃圾渗滤液 工艺 方案比选

Abstraction Based on the Leachate Treatment Discharge Requirement, the Optimum Expansion Proposal for LTP Is Chosen From Several Feasible Options after Comprehensive Consideration.

Key words Landfill Leachate; technology; Proposal Selection

广州市兴丰垃圾卫生填埋场位于广州市中心东北方向约38km的丘陵山地中,占地面积84公顷,填埋库容达2000万m3。是我国第一座在技术和管理上全面与国际接轨的垃圾填埋场,它采用了高标准的建设,并将其营运承包给知名的境外专业公司。该场于2000年11月开始建设,于2002年8月一期工程建成并投入营运,运行一年多来,取得了良好的环境效益和社会效益。兴丰场原设计的进场垃圾接纳量平均为3000 T/d,垃圾渗滤液处理能力为565 m3/d,主要工艺设计参数如表1所示。由于广州市规划中的其它垃圾处理设施不能如期建成,在相当长的一段时间内兴丰场将承担6000 T/d的处理任务,因此渗滤液处理设施的扩建势在必行。扩建后渗滤液总处理能力必须达到1200 m3 /d,场区自北向南流水经谷口排入金坑河,再流至兴丰填埋场东南方向大约900 m的总库容达1850万m3的金坑水库。由于下游金坑水库功能环境较为敏感,因此兴丰场渗滤液处理出水必须达到回用水标准。

类别

CODCr

BOD5

SS

NH3-N

TP

进水

20000

12000

2000

2100

60

出水*

50

10

5

10

--

*注:实际处理后水质均达到回用水标准。

1 扩建工程渗滤液水量水质标准

1.1 渗滤液水量

根据兴丰场运行1年多来渗滤液产生量、广州降雨量和垃圾填埋方式等综合考虑确定垃圾量增加至6000 t以上时,渗滤液处理水量将增加 650 m3/d。

1.2 渗滤液进水水质和出水水质

渗滤液进水水质和出水水质采用采用表1中的参数。

2 扩建工程处理方案选择原则

(1)扩建工程工艺必须达到现有渗滤液处理厂的处理能力和处理效果,保持最终出水稳定地达到回用水水质标准;

(2)选择工艺尽可能简单、技术可靠、管理方便、运行高效低耗的处理流程,并尽可能降低工程投资。

(3)由于渗滤液水质变化幅度大,选取的工艺必须有较强的适应性和操作上的灵活性,具有一定的抗冲击负荷能力,并且能够容易进行改造,以适应水质的变化。

3 扩建工程处理工艺方案介绍

3.1方案一:UASB+SBR+CMF+RO处理工艺

3.1.1 工艺流程

现渗滤液处理采用的工艺方案为UASB+SBR+CMF+RO,见图1。

3.1.2 工艺说明

渗滤液由调节池泵入均衡池,进行水质水量的均衡和pH调节,均衡池出水进入UASB反应池中,在反应池中COD负荷为10~15 kgCOD/m3d ,BOD降解可达75%,COD降解可达70%。经厌氧后渗滤液进入SBR池,在此利用生物反应进行BOD5、COD以及NH3-N的去除,停留时间为10.5d,反硝率:4.51gNO3/kgVSS.h (20°C)。

SBR 反应期的操作以好氧,缺氧交替运作,在好氧情况下,微生物会产生硝化作用;在缺氧情况下,微生物会进行反硝化作用以去除氨氮[3]。

为了防止高氨氮浓度对生化系统可能产生的抑制,SBR系统采用了高污泥龄设计(30d),这较生活污水处理厂的设计为长,可保证反应器中数量足够且性能隐定的硝化和反硝化菌,使微生物在反应器中的停留时间大于硝化和反硝化菌的最小世代期。高污泥龄设计还可去除较难生化的有机物。

经生化处理后的渗滤液进入连续微滤(CMF)系统,此系统作为反渗透系统的前处理,采用0.2μm中空纤维膜,隔除渗滤液中大于0.2μm的固体、细菌和不溶性的有机物。经生化和微滤处理的渗滤液进入RO反渗透系统,RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜,设计最大工作压力: 35 Bar,最大回收率为80%,清洗周期为1~2星期,预期膜的工作寿命为1~2年。RO出水可直接进行回用,浓缩液经化学沉淀后形成稳定的絮凝体再运至填埋场进行填埋处理。

该工艺的技术特点是:

(1)UASB能耗低效率高,与SBR相结合的工艺是既经济又灵活去除有机物及氨氮的有效方式;

(2)高效的SBR处理体系是生物脱氮的关键,它将各种形态的氮最终转化为N2,彻底解决了渗滤液中的氮污染问题;

(3)CMF+RO深度处理系统可确保出水水质稳定达标;

(4)剩余污泥量小。

3.1.3 各阶段的出水水质

水质指标

原水

UASB

SBR

微滤

反渗透

COD (mg/l)

20,000

6,000

40

BOD5 (mg/l)

12,000

3,000

8

TSS (mg/l)

2,000

500

1

NH3-N (mg/l)

2,100

1,890

8

3.2 方案二:蒸发+RO处理工艺

3.2.1 工艺流程

3.2.2 工艺说明

渗滤液由调节池泵入预处理池,通过投加臭氧对氨氮与低分子有机物进行预处理,出水经沉淀后进入热交换器。预处理后渗滤液用泵送入两个热交换器进行预热,交换器同时作为蒸发器浓缩液和冷凝水的冷却器。预热后的渗滤液进入进水池,然后提升进入蒸发器。在蒸发器内,渗滤液通过喷头喷洒在高温的管束外表面而蒸发成蒸气,蒸气经收集后通过离心压缩机压缩进入管束,从而产生持续的蒸发循环。同时渗滤液喷洒到管束外表面对管束中的蒸气起到降温作用而使管道内蒸气冷凝。管道中形成的冷凝水收集后进入脱气器中,减少易挥发有机成分,冷凝液用泵从脱气器经过冷凝液冷却器进入暂存池。

经蒸发处理的渗滤液进入RO反渗透系统,RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜,设计最大工作压力为35 Bar,最大回收率为80%,清洗周期为1~2星期,预期膜的工作寿命为1~2年。RO出水可直接进行回用。

蒸发器底部所收集的浓缩液及RO浓缩液用循环泵输送入浓缩液冷却器对进水进行预热,冷却后的浓缩液进入焚烧炉焚烧。

该工艺的技术特点是:

(1)全部采用物化工艺处理,进水水质波动对处理效果基本无影响;

(2)剩余污泥量小;

(3)浓缩液可以得到彻底的处置,无须回灌。

3.2.3 各阶段的出水水质和处理效率

12000

3.3 方案三:MBR+UF+NF处理工艺方案

3.3.1 工艺流程

3.3.2 工艺说明

渗滤液由调节池泵入生化池,生化池包括硝化池和反硝化池,在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,并使氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到反硝化池,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到脱氮的目的。MBR反应器通过超滤膜分离净化水和菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到20g/l,经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗滤液中难生物降解的有机物逐步降解。MBR生化系统COD设计去除率90%,NH3-N设计去除率99%。

采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统,氧利用率可高达25%。MBR的剩余污泥量小,每天排泥量按不同运行期(前,中,后)为110 ~50 m3/d左右。MBR出水无菌体和悬浮物,进入纳滤系统进一步深化处理,出水稳定达标排放,浓缩液则回灌至填埋场。

纳滤系统采用特殊纳滤膜和工艺设计,可使盐随净化水排出,不会出现盐富积现象,纳滤净化水回收率可达到85%。纳滤浓缩液量3.7 m3/h,为节省投资及运行费用可将浓缩液回灌至填埋场处置。

采用该工艺处理渗滤液,适应性强,能确保不同季节不同水质条件下,出水稳定达标。在国外大量工程实例中发现,即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗滤液,经过MBR与纳滤后也能使COD、BOD和NH4-N达标排放。

该工艺主要特点:

(1)反应器体系中生物浓度高,达到20g/L,对难生物降解的有机物及氨氮的去除效率高;

(2)污泥稳定性强,粘度低,易脱水,不易腐败变质。

(3)出水不存在致病菌污染问题。

3.3.3 各阶段的出水水质和处理效率

100

3.4 方案四:DT-RO处理工艺

3.4.1 工艺流程

3.4.2 工艺说明

渗滤液由调节池泵入储罐中进行pH调节,控制pH在6~6.5之间。经pH调节的渗滤液加压泵入砂滤器,砂滤器可根据压差自动进行反冲洗,反冲洗水进入浓缩液储存池。经过砂滤的渗滤液泵入筒式过滤器,经过滤后的渗滤液由柱塞泵输入第一级反渗透(RO)系统。一级RO系统膜通量为12L/m2·h,净水回收率为80%,设计操作压力为60bar。渗出液进入二级RO装置,浓缩液排至浓缩液储存池。二级RO系统回收率为90%,膜通量为34.6L/m2·h,设计操作压力为50bar。渗出液进入脱气装置,浓缩液则排至砂滤器的进水端。膜组的反冲洗在每次系统关闭时进行,清洗由系统自动控制,清洗后的液体排入浓缩液储存池中。

为避免浓缩液回灌时长期将高浓度的氨氮在垃圾填埋场不断积累循环,在浓缩液储存池设置脱氮系统,通过化学沉淀法将渗滤液中的NH3-N转化为MgNH3PO4.6H2O沉淀,沉淀后形成的结晶性状稳定,可以直接随浓缩液回灌到填埋场,也可以分离出来做肥料。

该工艺的技术特点是:

(1)预处理比较简单,且不需设生化处理单元;

(2)DT-RO膜组的结垢较少,膜污染减轻,使反渗透膜的寿命延长;

(3)安装、维修简单,操作方便,自动化程度高;

(4)DT-RO系统可扩充性强,可根据需要增加一级、二级或高压膜组。

3.4.3 各阶段的出水水质和处理效率

BOD(mg/L)

COD(mg/L)

20000

NH3-N(mg/L)

SS(mg/L)

4 扩建工程处理工艺方案选择

4.1 方案比较

以上四个渗滤液扩建工程处理工艺方案汇总比较详见表6。

项目

方案一

UASB+SBR+CMF+RO EV+RO

一、工艺技术比较

基本工艺流程

原水—PH调节—UASB—SBR—反渗透—生产回用

原水—EV蒸发器—反渗透—生产回用

原水—MBR生物膜反应器—超滤-纳滤—生产回用

原水—砂滤器—二级反渗透—生产回用

生化处理与反渗透相结合

物理处理与反渗透相结合

生化处理与纳滤相结合

采用单纯反渗透工艺

进水水质影响

抗冲击负荷能力强,进水水质对其影响较小,厌氧后出水有机物浓度大幅降低,对SBR池的处理冲击较小。

不依赖于生物处理,抗冲击负荷能力强,可通过调节蒸气压力适应进水负荷的变化。

环境因素和进水参数变化对生物系统影响较大,可通过调节回流量适应进水负荷的变化。

不依赖于生物处理,抗冲击负荷能力强,可通过调节反渗透压力适应进水负荷的变化。

浓缩液处理

浓缩液回灌或燃烧处理,较彻底,对环境及填埋场运行影响较小。

浓缩液回灌或燃烧处理,较彻底,对环境及填埋场运行影响较小。

浓缩液回灌或化学沉淀形成稳定的结晶而去除,残留物对环境及填埋场运行有一定的影响。

浓缩液回灌或化学沉淀形成稳定的结晶而去除,残留物对环境及填埋场运行有较大的影响。

工艺运行比较

有较多的工程及运行经验,运行管理较为复杂。

有较多的工程及运行经验,运行管理较为方便。

有较多的工程及运行经验,运行管理比较复杂。

有较多的工程及运行经验,运行管理较为简单。

环境效益

渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体及臭味,对大气环境有一定的影响。

渗滤液在蒸发阶段会产生一定的有害气体及臭味,对大气环境有一定的影响。

渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体及臭味,对大气环境有一定的影响。

对大气环境影响较小。

二、经济比较

工程总投资

运行费用分析

21.52元/ m3

4.2 推荐方案

从各方案的工艺特点、对水质波动的适应性、总投资以及单位运行成本等方面进行分析,并考虑各方案的环境效益、经济效益等综合因素,经过综合比选后认为方案一为优选推荐方案。其理由如下:

(1)渗滤液先进行生化处理,该工艺具有较强的适应性和操作上的灵活性,可以适应不同时期的处理需要,经生化处理后的渗滤液进入微滤及反渗滤系统进行深度处理,出水达到回用水标准后可在填埋场内作生产性回用水。

(2)采用UASB+SBR工艺,有机负荷高,抗冲击负荷能力强,进水水质对其影响较小,厌氧后出水有机物浓度大幅降低,对SBR池的处理冲击较小,充氧设备的能耗较小。

(3)采用生化处理与反渗透相结合,处理后出水可以达到回用水水质标准,在填埋场内作生产性回用,具有良好的环境效益,节省了生产用水的费用,降低了填埋场的直接运行成本。

(4)此工艺已有丰富的工程及运行经验,运行管理、设备配件供应及人员调配都可与现有工程配套进行。

(5)该方案虽然投资较高,但运行稳定,出水有保证,且可根据现有工程的经验通过一定的措施降低造价,此外本方案运行成本较低,在经济指标上具有较大的优越性。

5 结论

(1) 从广州市兴丰填埋场的渗滤液处理要求以及环境敏感性、经济技术综合效益等方面进行综合评估,认为方案一即pH调节+UASB+SBR+CMF+RO工艺技术先进、可操作性强,完全符合扩建工程项目提出的要求,为优选推荐方案。

(2) 填埋场建设单位及营运商对本工艺方案有丰富的建设及运行经验,可以提供充足的技术与管理支持。

参考文献

1 沈东升 生活垃圾填埋生物处理技术. 北京: 化学工业出版社, 2003

垃圾渗滤液方案范文第2篇

[关键词]城市生活垃圾 渗滤液 处理措施 建议

[中图分类号] U457+.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-171-1

城市生活垃圾处理场中的渗滤液是生活垃圾在堆放或填埋过程中,因发酵、雨淋或地表水浸泡等原因产生的污水,它是一种性质复杂、不易处理的高浓度废水,不仅对城市环境造成二次污染,而且很容易对地下水的水质产生影响。近年来,随着人们环保意识的提高和国家可持续性发展战略的实施,城市生活垃圾处理场中的渗滤液处理越来越被人们关注。寻找科学合理的解决方案,对城市生活垃圾处理场中的渗滤液进行有效处理,多年来一直都是我们研究的课题。

1城市生活垃圾处理场中渗滤液的性质和来源

城市生活垃圾处理场中渗滤液是城市垃圾经过雨水、地表水的渗入,垃圾本身的水分沉淀以及微生物分解等形成的一种高浓度废水。它含有大量的悬浮物、有毒化学物质、有毒气体、细菌、病毒等多种污染物。其特点是有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、营养物比例失调。

它的有毒物质主要是生活垃圾本身带有的和微生物在堆放过程中分解的。受气候、垃圾含水率、垃圾性质、填埋时间等诸多因素影响。一般在雨季时较多,旱季时较少。由于生活垃圾的种类繁多,导致渗滤液的性质相当复杂,而且变动范围大。于其他污染物相比,它的水质波动更大,污染物含量更高。

2城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施

2.1利用污水处理厂合并处理

把城市生活垃圾处理场中渗滤液就近引入到城市污水处理场中,与城市污水一起合并处理。这种方法简单快捷,处理成本低,但一定要控制好渗滤液的引入量,不能超过城市污水的处理负荷。这种方法主要是利用城市污水对渗滤液进行稀释,稀释后直接利用污水处理系统进行处理。相对来说,这种方法简单、稳定,是一种性价比很高的处理措施。但在具体运用时,一定要根据自身实际情况来选择,因为城市污水处理厂一般都离城市较远,运输的成本较大,同时还要注意渗滤液运送时的安全问题。

2.2利用回灌方式进行处理

这种方法主要是对渗滤液收集后,通过回灌重新回到填埋场。回灌后的垃圾层含水量会增加,渗滤液中的微生物营养成分重新回到垃圾中,加速了对垃圾中有机物的分解,达到降低渗滤液有害物质浓度的目的,同时还可以加快整个垃圾填埋场的沉降速度。这种方法经济实用,不仅可以有效减少渗滤液的场外处理量,还可以缩短垃圾的发酵时间。但在具体使用时,一定要注意回灌过程的安全。这种方式处理的渗滤液仍然不能直接进行排放,在处理过程中NH3-N会不断积累,导致二次处理时费用增加。

2.3建立渗滤液处理厂进行处理

在城市生活垃圾处理场渗滤液处理措施中,最直接有效的办法还是在垃圾场引进渗滤液处理系统,对垃圾场的渗滤液集中处理。这种方法与其他方法比,处理更加彻底,处理量也大,同时不会再产生二次污染的问题。但相对来说,它需要引进专业的处理设施,通过专业的处理人员来完成,处理成本很高。对于小型的垃圾处理厂来说,并不适合。

3城市生活垃圾处理场中渗滤液处理的合理化建议

对城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理,最终目的还是要最大限度地减少其有害物质对自然环境的危害,避免对生态系统和人类环境造成破坏。根据我们现在的处理情况,笔者提出了一下建议:

3.1加强对渗滤液危害的认识

城市生活垃圾处理场中渗滤液,是一种危害性极大的污染物,它对环境生态,尤其是地下水有着重大的危害,目前,我们还有一部分人没有认识到城市生活垃圾渗滤液的危害,对生活垃圾的处理还仅仅是掩埋了事,对生态环境造成了重大危害。城市生活垃圾处理场一定要充分认识到渗滤液的危害性,不能存在侥幸和逃避心里。相关部门要加大监管力度,把城市生活垃圾中渗滤液的处理放在垃圾处理的重要位置。

3.2加强填埋场屏障建设

填埋场的衬层是防止垃圾填埋影响环境的关键屏障,在垃圾处理中,衬层的质量越好,渗滤液对环境产生的危害就越小。对填埋时间长的垃圾处理系统,尽量采用好的衬层。在安全填埋期内,把渗滤液封闭在填埋场中,尽量使渗滤液能全部进入到渗滤液回收系统中。同时一定要控制好地下水的渗入,防止地下水渗入引起渗滤液增加,并且要有效控制好填埋场气体的释放和收集。

3.3加强填埋场的地质屏障

对渗滤液来说,含水层并不是有效的屏障,只有渗透性低的粘土、粘结性松散岩石、无裂缝发育的坚硬岩石等才有很好的屏障效果。包气带地质屏障的好坏,取决于介子对渗滤液中污染物的阻滞能力和在质介子中的降解能力。实践表明,在选用天然粘土或人工防渗材料做衬里时,效果最好。使用时,天然粘土的厚度要大于30cm,渗透系数要小于10-7cm/s,人工防渗材料要具有强加的耐腐蚀性,渗透系数小于10-7cm/s,厚度小于0.5cm。

4总结

随着人们环保意识的提高,城市生活垃圾渗滤液这种危害极大的污染物越来越受到人们的重视。近年来,虽然在城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施上取得了很大进步,但还是存在着一些问题。如何更科学有效地对城市生活垃圾处理场渗滤液进行处理,多年来一直是我们研究的课题。笔者根据大量工作实践,对城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理措施进行了分析,提出了很多合理化的建议。笔者相信,在我们的共同努力下,不久的将来,我国城市生活垃圾处理场中渗滤液的处理一定会取得突飞猛进的发展。

参考文献

[1]姜蔚,孙贤风,程丽华.混气浮+生化+混凝吸附处理垃圾渗滤液[J].西南给排水,2005,27 (5)22-24.

[2]张凯,李多松,蒋滔.城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺分析[J].环保科技,2007,4:2-5.

垃圾渗滤液方案范文第3篇

关键词:垃圾填埋场;渗滤液;处理技术

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

Keywords: landfill; Leachate; Processing technology

中图分类号: R124.3 文献标识码:A 文章编号:

城市垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水的浸泡而滤出来的污水,它是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理或处理不当排放,会对周边环境及地下水造成更为严重的二次污染。垃圾渗滤液的处理是国内外环境治理领域的面临的共同难题,其处理措施已引起国内外水处理领域研究者广泛关注。

一、垃圾渗滤液的产生和特点

渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,如物理、化学以及生物等因素可能影响到渗滤液的性质,使渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。城市生活垃圾渗滤液污染物成分及浓度如表1所示[1]:

垃圾渗滤液的水质特点是:水质复杂,有机污染物种类多;金属含量高;CODCr和BOD5浓度高;氨氮含量高,C/N比例失调。垃圾渗滤液另外一个特点是其成分随填埋时间而发生变化。

二、垃圾渗滤液的处理技术

目前,国内外垃圾渗滤液的处理技术分为场外处理,场内处理两大类。

场外处理多是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂进行处理,这是最为简单的场外处理方案,可以节省单独建设渗滤液处理系统的高额费用,从而降低处理成本 [2]。

虽然合并处理比较经济、简单,但受各种客观因素的限制,只能建立独立的场内完全处理系统。用于垃圾渗滤液的场内处理方式主要有物化法和生物法:

1、物化处理技术

物理化学法通常包括:吸附、化学混凝沉淀、化学氧化(或还原)、离子交换、膜渗析、气提、湿式氧化、密度分离、消毒等法。

Rajkumar等[3]用电化学降解与活性碳吸附联合处理垃圾渗滤液,COD和TOC去除率分别为83%和58.9%。

混凝法是化学沉淀法中最重要的一种方法,常用的混凝剂有硫酸铝、氯化铁和聚合氯化铝等。Tatsi等[4]人用硫酸铝和氯化铁处理渗滤液,对新生的渗滤液COD去除率为25%-38%,最佳铝盐投加量为3g/L;对老化的渗滤液COD去除率可达75%,在最佳处理条件下COD的去除率可达80%。

化学氧化法可以分解废水中难降解的有机物,从而提高废水的可生化降解性。Fenton法作为其中的一种,由于它处理效果好、操作简便而受到人们的重视。张晖等[5]以Fenton法处理垃圾渗滤液的中型试验表明,当双氧水与亚铁盐的总投加比一定时,COD的去除率随双氧水投加量的增加而增加。

膜技术是利用隔膜使溶剂同溶质微粒分离的一种水处理法,可以分成反渗法、超滤和微孔过滤等。Hurd等[6]选用3种低压聚酰胺Ro膜处理Toll Road垃圾填埋场渗滤液的试验结果表明,透过液的流量取决于操作压力大小及TOC的浓度,条件适宜时,TOC和Cl-的去除率>96%,NH3-N的去除率>88%。

2、生物处理技术

国内几大主要垃圾填埋场污水处理技术多采用生物技术,包括好氧生物处理、厌氧生物处理和厌氧-好氧相结合的处理方式。

徐竺等[7]采用上流式厌氧过滤器对垃圾渗滤液进行处理的效果良好,CODCr去除率可达到90-95%左右。程洁红等人[8]对城市垃圾渗滤液采用缺氧-SBR法-混凝法工艺处理,结果表明,C0D总去除率达到91.2%,氨氮去除率达90 .4%,取得较好的去除有机物和脱氮效果。但该工艺处理时间长达48小时,且适用于中小水量。

3、土地处理技术

土地处理技术是利用土壤、微生物和植物组成的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理污水。污染物通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶,化学的分解与转化,植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用得到去除。

4、蒸发处理技术

蒸发法在废水处理领域,尤其是在放射性废水的处理领域,有着广泛的作用。所说的蒸发法就是利用外加能量蒸发废水中的水分,使其体积大大缩小。国内外关于渗滤液蒸发技术公开发表的文献很少。与传统处理工艺相比,蒸发工艺可以很容易地适应渗滤液的性质变化。

三、结论

几乎所有废水处理方法都在垃圾渗滤液处理中进行尝试,也各有一定效果,但都没有从根本上解决渗滤液排放中的诸多污染问题。我国现有城市垃圾填埋场多选用厌氧加好氧的生物处理方法,但运行效果普遍较差。

垃圾填埋场渗滤液有着不同的处理方案,选择应用何种处理工艺,需要根据垃圾渗滤液水质情况、经济承受能力等合理探讨。

参考文献:

[1] Cai Z Y.Long-term monitoring and prediction for leachate concentrations in Shang Hai refuse landfill[J].Water ,Air and Soil Pollution ,2000,122:281-297

[2] 沈耀良,赵丹,杨铨大.好氧-厌氧法处理渗滤液与城市污水混合废水的可行性[J],污染防止技术,2000,13(2):63-67.

[3] D. Rajkumar,K. Palanivelu,N. Balasubramanian. Combined electrochemical degradation and activated carbon adsorption treatments for wastewater containing mixed phenolic compounds [J],J. Environ. Eng. Sci.,2005,4:1-9.

[4] Tasti A A,Zouboulis A I,Matis K A et al.Coagulation-flocculation pretreatment of sanitary landfill leachates [J],Chemosphere,2003,53:727-744.

[5] 张晖,Huang C P.Fenton法处理渗滤液[J],中国给水排水,2001,17(3):1-3

[6]. Hurd S, Kennedy K, Droste J, et al .Low-pressur reverse osmosis treatment of landfill leachate [J],Journal of Soild Waste Technology and Management,2001,27(1):1-14.

[7] 徐竺,李正山,杨玖贤.上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的研究[J],中国沼气,2002,20(2):12-15,33.

垃圾渗滤液方案范文第4篇

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。

1.3 SBR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。

1.6 CANON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%。

垃圾渗滤液方案范文第5篇

[关键词]垃圾渗滤液FEO技术应用

垃圾渗滤液是在垃圾填埋过程中产生的一种成份十分复杂的高浓度的有机废水,目前还没有特别有效的治理方法。传统的生化处理法虽然常常用来处理渗滤液,但由于渗滤液中含有多种有毒有害的难降解有机物且水质水量变化很大,生化法的处理效果远不及其对城市污水的处理。“FEO技术”是我公司专门针对垃圾渗滤液开发的处理技术,在BOD5 CODcr比值低和很低时,使渗滤液达标的关键性技术。

1垃圾渗滤液的特性

垃圾渗滤液的来源主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆盖材料中的水分和垃圾生化反应的生成水等。其具有负荷高、水质成份复杂、浓度随季节变化大、色度高、氨氮高、有毒性物质较多、可生化性逐渐降低等特征。渗滤液水质特征见表1。

表1 垃圾渗滤液水质特性表

项目 特 性

色味 呈淡茶色或暗褐色,色度一般在2000~4000倍之间,有较浓的腐臭味。

pH值 填埋初期pH为6-7,呈弱酸性;随着时间的推移,pH可提高到7-8.5,呈弱碱性。若垃圾中煤灰多,呈弱碱性;煤灰成分少,有机物多,呈弱酸性。

BOD5 随着时间和微生物活动的增加,浸出液中的BOD5也逐渐增加,一般填埋6个月至2.5年,达到最高峰值,随后BOD5开始下降。

CODcr 填埋初期CODcr略高于BOD5,随着时间的推移,BOD5急速下降,而CODcr下降缓慢,从而CODcr高于BOD5。浸出液中的BOD5/CODcr的比值比较高,说明浸出液较易生物降解,当填埋场填满封场后的2~5年中BOD5/CODcr逐步降至0.1,则认为后期浸出液中难于生化降解的成分占主要。

TOC BOD5/CODcr值可反映浸出液中有机碳可生化状态。填埋初期,BOD5/TOC值高,随时间推移,填埋场趋于稳定,浸出液中的有机碳以氧化状态存在,则BOD5/TOC值降低。

溶解总固体 浸出液中溶解固体总量随填埋时间推移而变化。填埋初期,溶解性盐的浓度可达10000mg/l,同时具有相当高的钠、钙、氯化物、硫酸盐和铁等,填埋6~24个月达到峰值,此后随时间的增长无机物浓度降低。

SS 一般在1000mg/l以下,垃圾填埋高度增加,SS值下降。

氨氮 氨氮浓度较高,以氨态为主。

磷 浸出液中含磷量少,生化处理中应适当增加与BOD5相当比例的磷。

重金属 生活垃圾单独填埋时,重金属含量很低,一般不会超过环保标准,但若渗混入工业废物或污泥混埋时,重金属含量增加,超标可能性大。

细菌 浸出液含有毒有害物质及细菌病毒、寄生虫等,其中大肠杆菌含量最大。

2垃圾渗滤液的处理技术

2.1生物处理技术

生物处理可大致分为厌氧生物和好氧生物处理两种技术。在厌氧生物处理装置中,渗滤液中的复杂有机分子被产甲烷细菌转化成甲烷和二氧化碳,产生极少数量的需要处理的污泥,同时还具有低能耗、低运行费和所需营养物少等优点。成熟的工艺有厌氧滤池(AF)、升流式厌氧污泥床(UASB)、高效厌氧反应器(UBF)等。

对于BOD与COD比值远大于0.5的早期渗滤液,含有大量易于生物降解的脂肪酸,好氧系统是非常有效的。微生物在氧气存在的条件下作用于有机物质,为保持好氧阶段生物活性,特别是处理含有高浓度有机物的早期渗滤液时,提供大量的氧气是非常必要的,当渗滤液有机负荷随时间变化时,系统可通过改变氧气供应来调整。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等。

2.2 物化处理技术

物化处理技术是指通过物理化学的方法去除渗滤液中的C0D、SS、色度、重金属等。相对于生物法,物理化学法不受渗滤液水质水量的影响,抗冲击负荷能力较强,出水水质比较稳定,尤其在废水可生化性较差的时候有比较好的处理效果。近年来,用于渗滤液处理的物化法主要有活性炭吸附、化学沉淀法、吸附法、化学氧化法、反渗透法、电渗析、FEO技术等多种方法。其可作为预处理或深度处理而为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效运行创造良好的条件。

2.3 组合式工艺处理垃圾渗滤液

渗滤液成分复杂,仅采用普通的生物处理工艺难以达到理想的效果,因此需采用合适的预处理措施来提高它的可生化性,以改善后续工艺的运行环境。对于处理垃圾渗滤液采用物化和生化组合式的处理工艺,可以避免这两种方法的缺点。我公司积累近十年的工程实践经验,成功地开发了“厌氧+FEO+氨吹脱+好氧”的处理工艺,该处理工艺已经成功应用于十几个垃圾渗滤液处理工程。实践证明该工艺处理高浓度的垃圾渗滤液是目前确保出水稳定达标的最可行技术路线之一,CODcr、BOD5、氨氮和色度的去除率均很高,是目前较先进和比较可靠的方法之一。

3FEO处理技术介绍

“FEO处理技术”是我公司专门针对垃圾渗滤液开发的渗滤液处理技术,在BOD5/CODcr比值低和很低时,使渗滤液达标的关键性技术。我公司将该技术应用于漳州市九龙岭生活垃圾填埋场渗滤液处理工程,湛江生活垃圾填埋场渗滤液处理工程、阳江生活垃圾填埋场渗滤液处理工程、福安垃圾填埋场渗滤液处理工程、合肥市龙泉山垃圾填埋场渗滤液处理工程等工程均获得成功,净化效果十分显著。

其作用如下:FEO反应器中填料主要由Fe、Al、C、Mn、Zn、石墨等二十几种物质按一定的配比均匀混合而成。FEO反应器由FE罐及高级氧化罐两部分组成,“FE”指反应器中的主要填料铁(Fe),而“O”表示氧化反应。它主要利用电解质溶液中铁屑及其它金属晶体结构与碳之间形成的许多局部微电池,来处理工业废水的一种电化学处理技术。FEO反应器在没有外加电能条件下,充分利用金属-金属、金属-非金属之间的电位差而产生的无数微小电池的作用,使废水中的污染物通过电化氧化-还原反应、凝聚、气浮和沉降等作用,达到净化的目的。其电极反应式如下:

阳极反应:FeFe2++2e,E0(Fe/ Fe2+)=-0.44V

阴极反应:2H++2e2[H]H2,E0(H+/ H2)=0.00V(酸性介质)

O2+2H2O+4e4OH-,E0(O2/ OH-)=0.41V(碱性介质)

O2+4H++4e2H2O,E0(O2/ H+)=1.23V

FEO反应器特点是作用机制多、协同效应强、适用范围广、去除效果好、运行费用低、脱色效率高。它采用多组合工业混合原料及多元催化剂,进行多种生物化学反应、电化学反应和凝絮吸附共沉淀效应,从而分解难生化和不可生化的有机物,降低色度,为后续生化处理提供良好保障。

4FEO技术处理垃圾渗滤液工程案例

合肥龙泉山垃圾填埋场渗滤液处理站为我公司于2004年设计施工,并于2005年投入运营。合肥龙泉山垃圾填埋场位于合肥市肥东县桥头集镇,该渗滤液处理站是垃圾填埋场的主要配套工程,设在填埋库区的西北面,该项目由我公司设计施工,合肥市建设投资公司负责工程建设,华夏监理公司负责工程监理。垃圾渗滤液污水调节池容积为5万m3,渗滤液处理站设计处理规模为600m3/d,处理达标后的污水,由一条约10km的管线排入店埠河,最终进入巢湖。

垃圾渗滤液处理站设计进水水质如下:

CODcr≤6000mg/L BOD5≤3000mg/L,

SS≤500mg/LNH3-N≤800mg/L

垃圾渗滤液处理站出水排放标准如下:

渗滤液处理出水水质执行《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997标准中的二级标准,即:CODcr≤300mg/L,BOD5≤150mg/L,SS≤200mg/L,NH3-N≤25mg/L,pH=6~9。

本处理站工艺主体路线:UASB+FEO+氨吹脱+CASS是不同于其它传统处理工艺,其是以先进的专利技术及工艺处理理论为依托,以大量的工程实例为基础逐步发展改进确立起来的,具有高度的针对性及先进性,是目前垃圾渗滤液处理的成熟的处理工艺。而FEO技术作为我公司的专利工艺更是在该工艺主体线路中起到关键的作用。

经过这几年的运营实践,FEO对经过厌氧处理以后的垃圾渗滤液处理平均效果见表2。

表2FEO进出水水质对比表

水质指标 CODcr

(mg/L) BOD5

(mg/L) 氨氮

(mg/L) 色度

(倍)

进水水质 3000 1200 800 3000

出水水质 2250 1020 640 150

由此可见FEO对 CODcr有25%的去除率,对BOD5有15%的去除率,氨氮也有20%的去除率,而对色度的去除率达95%。通过测量进出水的B/C也得到了提高。实践证明,FEO有如下优势:

4.1 垃圾渗滤液的色度很高,可达2000倍以上,工艺流程的主体系统采用生化为主的处理工艺,生化处理对色度的去除能力较弱,而“FEO处理技术”对有机色度的去除率可达95%以上。

4.2 垃圾渗滤液含有10%~35%难生化降解的有机物质,特别是填埋场到中后期或封场后,难生化和不可生化物质将占主导成份,只通过生化处理无法有效去除。“FEO处理技术”中因加入特殊的催化氧化剂,可使垃圾渗滤液中的大分子难生化物质断链为小分子,同时可改变一些难生化物质的分子结构,通过投加药剂反应可生成沉淀去除。

4.3 FEO处理技术可以去除相当一部分CODcr、NH3-N,减少后续生化处理的负荷。缩短生化时间,降低运行成本。

4.4 生活垃圾中可能混入一些工业垃圾,增加垃圾渗滤液中重金属的含量,采用FEO处理技术,能有效地去除垃圾渗滤液中的重金属离子,确保处理后的重金属达标排放。

5结论

垃圾填埋场因所处地区气候(降水)、水文特点,也与填埋场运行时间密切相关,渗滤液水质是连续变化的,所以对渗滤液的处理,不仅要考虑工艺方法对渗滤液的处理效果,而且更要考虑该工艺方法对水质、水量变化的适应性。物化法控制条件灵活、调整参数方便可靠,而生物法则对连续变化的渗滤液水质具有较好的适应性,结合两者各自特点,采用组合式工艺“厌氧+FEO+氨吹脱+好氧”处理垃圾渗滤液。FEO技术对于水质水量的变化有很好的适应性,在其水质水量变化时均能够稳定的运行。FEO技术处理垃圾渗滤液将是一个发展方向,有着广阔的应用前景。

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