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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1 500t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CODcr 3000-8000mg/L、BOD5 1000-3000mg/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CODcr 14.6mg/L、BOD5 6.3mg/L、氨氮0.76 mg/L、SS 3.4 mg/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(BOD 5)/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.
关键词:CASS工艺;垃圾渗滤液;城镇污水;协同处理;混合液
前言:随着我国经济的发展,垃圾和城镇污水越来越多,但是与之相对应的垃圾渗滤液和城镇污水处理的发展却相对落后。很多垃圾渗滤液和城镇污水因无法及时得到处理,直接被排入地面,对周围环境造成了污染。对此,人们对垃圾渗滤液和城镇污水的治理的呼声越来越高。为了更好的处理垃圾渗滤液和城镇污水,人们提出了CASS工艺协同处理垃圾渗滤液与城镇污水混合液的方案。
一、CASS工艺的优点
CASS工艺又叫循环活性污泥系统,它是在活性污泥法的基础上发展来的处理的先进工艺,它的反应池包括生物选择区和主反应区两个部分。为了使CASS工艺更加安全可靠和连续处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液,经过长时间的研究,终于使得CASS工艺能够适应我国社会主义的现阶段发展需求。CASS工艺在运行中,采用曝气-沉定-排水等处理方法和措施,使垃圾渗滤液和城镇污水混合液协同处理的各个反映都在同一个反应池里循环进行,可实现CASS工艺下垃圾渗滤液和城镇污水混合液协同处理的连续进水,间断排出水,避免了常规活性污泥法有机物污染物和泥水分离降解的过程,同时,还可以实现CASS反应池的脱氮除磷功能。CASS工艺协同处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液,与其它处理工艺相比,具有以下几种优点:
1、工艺简单,节约成本
CASS工艺的核心设施是反应池,省去了传统工艺二次沉淀和污泥回流设备,并且在通常情况下不用设置调节池和初沉池,这些设备的节省比着传统工艺可节省10%-25%的设备费用,节省20%-35%的占地面积。由于CASS工艺曝气是周期性的,反应池内溶解氧的浓度是变化的,在沉淀和排水阶段溶解氧的能力降低,重新曝气时氧的浓度梯度变大,传递效率高,节能效果非常明显,
2、运行灵活自由简单
CASS工艺可以承受的平均流量大,具有确保污水在设备系统内停留预定的处理时间后能沉淀排放的能力。特别是可以灵活调节CASS工艺运行周期以适应系统进水量和水质的变化。
3、适用范围广,适合分期建设
CASS工艺可适用于大、中、小型污水处理工程,比传统污水处理工艺适用范围更加广泛,而且适合分期建设。CASS工艺的反应池设计是若干个反应池组合在一起的,单独的反应池也可以正常运行,它适合各个阶段的污水处理,比着传统污水处理工艺它的适用范围广泛的多,且比较适合分期建设。
二、CASS工艺协同处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液运行中存在的问题及分析
1、进的混合液的负荷变量大,反应池的利用率相差大
在利用CASS工艺协同处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液时用水不均匀,造成了CASS反应池排水的不均匀。垃圾渗滤液和城镇污水混合液进入太多超过进水上限,混合液协同处理的载体负荷会偏大,影响混合液污染物的去除率。如果混合液协同处理的负荷偏小,又导致反应池不能充分利用。
2、反应池运行参数差异大,处理效果差异明显
经过近几年的研究表明,CASS工艺的反应池的实际运行差异已经严重超出反应池允许范围内的个体差异。主要是因为反应池原控程序为了简单化,只设置了曝气、沉淀、滗水和排泥四个时间,这四个时间的设置又是对应相等的。但CASS工艺的实际运行中反应池与剩余活性污泥泵更换后技术参数已经改变,这就造成在相同时间内剩余活性污泥泵排出的剩余污泥量与原来的排出量不相等。影响垃圾渗透液和城镇污水混合液的处理效果。
3、CASS工艺中活性污泥膨胀现象严重
CASS工艺在日常运行监测中发现,污泥的沉降性能非常差,出水经常出现带泥现象。特别是反应后期,这种现象特别严重。经过研究,确定造成这种带泥现象的原因是污泥膨胀。在常规活性污泥法中,污泥膨胀就经常发生。这是因为活性污泥无法与水有效分离,造成的活性污泥的流失,使沉降出的水质量较差。
4、反应池的沉淀期进混合液的扰动影响出水的水质
根据垃圾渗透液和城镇污水混合液协同处理工厂的进入量和每小时进入规律可知,沉淀期的混合液进入对活性污泥的沉淀的推流作用,会扰动活性污泥的沉淀层,影响沉淀期的污泥沉淀效果。
三、CASS工艺协同处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液运行中存在问题的改进措施
1、均匀污水提升泵的污水提升量
圾渗透液和城镇污水混合液协同处理工厂可以与市政府污水提升泵管理部门进行协商,使污水提升泵的污水提升量尽量均匀,最大限度的减少圾渗透液和城镇污水混合液进入冲击负荷过大带给反应池的不利影响,从而提高反应池的利用率。使处理混合液的效果大幅度提高。
2、通过调整,缩小反应池各项参数的差异
通过对每台剩余活性污泥泵的检测,对其综合考虑后,适当调整反应池与剩余活性污泥泵更换后的技术参数,再分别调整反应池设置的四个时间,尽量缩小反应池各项技术参数的差异,以缩小垃圾渗滤液和城镇污水混合液的差异,从而提高出水的水质。
3、改造圾渗透液和城镇污水混合液协同处理工厂的污泥脱水设备
CASS工艺下的污泥膨胀主要是因为活性污泥的沉降性能差造成的,而造成这种现象的主要原因又是因为处理工厂的污泥脱水陈旧,处理污泥能力下降引起的。所以,可以将工厂的原有国产的老化污泥脱水设备换成进口的先进污泥脱水设备,以增加污泥脱水设备的污泥处理效率和污泥处理能力。解决活性污泥膨胀现象。
4、优化反应池滗水前的静沉时间
可以通过对垃圾渗滤液和城镇污水混合液协同处理工厂的相关设备重新组合、优化、排序,进而改变原设计反应池沉淀期滗水前的活性污泥静沉时间,以降低反应池沉淀期垃圾渗滤液和城镇污水混合液进入反应池扰动对污泥沉淀层的推流作用,从而有效提高对垃圾渗滤液和城镇污水混合液的处理效果,提高反应池出水的水质,解决反应池出水带活性污泥的问题。
四、结束语
随着垃圾和城镇污水对城镇周围环境的影响的变大,人们对其要求治理的呼声也越来越高,继而推动垃圾渗滤液和城镇污水处理工业的发展。而CASS工艺协同处理垃圾渗滤液和城镇污水混合液的方法是目前最具优势处理垃圾和城镇污水的方法,文章结合CASS工艺的优点,阐述了CASS工艺下垃圾渗滤液和城镇污水混合液协同处理存在的问题和相关解决措施。
参考文献
[1] 张大铃 李小平 冀世峰等 垃圾填埋场渗滤液与城镇污水协同处理生化试验研究 [J]环境科学与管理 2008 [11] 85-88
[2] 卢宁川 陈天宏 刘志宏 生活垃圾填埋场渗滤液与邻近小城镇生活污水协同处理 [J] 环境导报 2002 [2] 18?19
[3] 秦俊芳 杨晓丽 CASS工艺污泥负荷的实验研究 [J] 环境科学与管理 2008 [11] 113?114
一、成立应急指挥部、人员设置
在发生渗滤液应急事件时,自动启动应急指挥部,开展应急指挥工作。
二、工作职责
加强生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理站运行管理,协调启动渗滤液处理站渗滤液处理应急工作。
三、应急处置流程
(一)因暴雨成特大洪涝灾害以及渗滤液长时间在调节池中积存导致渗滤液调节池满溢的应急处置措施:
①切断污染源:
一旦发生渗滤液外溢事故,现场人员立即报告指挥部,指挥部组织人员对外溢区域搭建临时护堤,增加调节池容积,并启用泵将污水打入填埋场库区,缓解渗滤液调节池库容压力。
②切断扩散途径、污染物的收集、污染物的处理外泄的渗滤液,主要为非持久性污染物,可在自然界中降解。重点是处理其中的重金属离子,进入蓄水池,农灌小沟、田洞里河以及长衣垅水塘的渗滤液,应加强对这些片区水质的监测。对于填理场内蓄水池中的水,应在出口处用活性炭筑坝围住出口,对排出的渗滤液进行过滤。对于农灌小沟中的水,应在汇入点处用活性炭筑坝拦截过滤,并可在下游每隔若干距离设置活性炭坝进行拦截吸附。
③田洞里河的应急处置与农灌小沟类似:对于因蓄水池满溢流入长衣境水塘中的水,应首先用沙(上)袋水泥对拦水坝进行加高,阻止浓缩液进入水塘,如无法阻止,应在汇入点处用活性炭筑坝拦截过滤。待应急结束后,委托有处理危废资质的单位进行处置。
(二)污水外溢应急处置流程
(1)处理系统故障导致浓缩液超标排放的事故应急措施:
①切断污染源
发现系统故障后,现场人员应立即停止抽取和处理渗滤液,并将排放口关闭,并及时报告应急指挥部。
②切断扩散途径、污染物的收集、污染物的处理:
对渗滤液处理系统管道中未处理的渗滤液进行回收,泵送至调节池。待处理系统修复后再进行处理。
③对田里洞河受污染水体进行处理。应在渗滤液排放入河口处用活性炭筑坝拦截过滤,并可在下游每隔若干距离设置活性炭坝进行拦截吸附。待应急结束后,活性炭应委托有处理危废资质的单位进行处置。对于因受污染水外排导致河流两侧灌溉区域土壤受污染的,应划定一定范围进行围圈。范围近设置警示标志,并安排人员值别,防止人畜进入,防止人畜食用农作物,果品等,待应急结束后,再根据污染物特性,采取措施对受污染得土壤修复、复耕等。
④紧急修复故障的渗滤液处理系统,修复完毕后及时开启处理收集的废水。
⑤通知下游停止引水农灌。
(三)因渗滤液处理系统损坏严重时的处理
关键词:垃圾填埋场;水环境;污染控制
引言
随着我国城市的快速发展,城市规模日益扩大、人民生活水平也在不断提升,城市垃圾产量也随之不断增长,城市垃圾处理已经成为了重要的城市发展问题。城市垃圾卫生填埋已经成为了我国城市垃圾集中处理的主要方式,垃圾地下填埋成本较低、工艺简单,在国内得到了广泛应用,但在垃圾填埋的过程中,其渗滤液却可能会对水环境造成一定的污染,因此必须要针对垃圾填埋场水环境污染控制问题进行深入研究[1]。
1我国城市垃圾填埋场建设情况与渗滤液处理水平分析
我国城市垃圾填埋场卫生填埋工作发展较晚,从上世纪80年代才真正展开对卫生填埋场的建设,而对垃圾渗滤液的处理建设则要更晚。我国在垃圾卫生填埋场建设方面投入了大量的财力与物力,获得了较多成果,例如上海、北京等地区已经初步实现了对生活垃圾的无害化处理,反渗透出水也已经达到一级排放标准,但整体而言我国城市来及填埋场建设与渗滤液处理的发展仍然存在较多不足,许多垃圾填埋场在建设之初没有严格按照设计图进行建设,存在垃圾渗透液直接排放、防渗设施不达标等多个问题,给周围水环境带来了极大的负面影响。
2垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响
城市垃圾填埋场在建设过程中必须采取有效措施对垃圾渗滤液进行处理,从而防止其向场外扩散,进而对周围水环境带来不可挽回的污染影响。根据中国环境科学研究院对此的研究,垃圾渗滤液中的污染物质主要包括以下几个方面:一是垃圾自身含有的有害物质;二是垃圾在地下发酵过程中产生的水分以及有害物质;三是地下水浸泡垃圾而产生的废水;四是回灌水。这些渗滤液是潜入地下的污染源,因此将给周围水环境以及人体健康都带来极大的损害,且这种危害是很难被及时发觉的,一旦污染问题开始凸显时,实际造成的损害将已经到了难以弥补的地步,因此必须要在垃圾填埋场的建设时就充分重视对水环境污染的控制,从而较好的防范这类污染问题[2]。
3城市垃圾填埋场水环境污染控制研究
3.1填埋场防渗层设置
城市来及填埋场在建设时必须重视对防渗层的设置,从而有效防止垃圾渗透液对周围水环境造成不可挽回的污染问题。垃圾填埋场的防渗层需要分为以下几个部分:基础、地下水导流层、膜下防渗保护层、土工膜、膜上保护层、渗滤液导流层以及土工织物层。其中土工膜自身的反渗透性较强,但是其缺点在于抗刺穿性能较差,因此在填埋场的垃圾填埋过程中极易出现破损而造成垃圾渗滤液的泄露,而膜下黏土保护层则具有较强的抗刺穿性能,因此即使土工膜出现破损也能够较好的维持防渗透层的防护功能。值得注意的时,在铺设土工膜层时,必须要对垃圾填埋场进行土壤渗透试验,确保其渗透系数符合施工要求。
3.2排水系统设置
垃圾填埋场的排水系统主要包括以下三个部分:地下水、渗滤液以及雨水。在进行排水系统设置时,要将地下水疏排系统设置在防渗膜之下,并通过设置树枝状穿孔的PVC管道来进行地下水的排除工作;而渗滤液导渗系统则要设置在防渗膜之上,与地下水疏排系统实施分流处理;雨水排除系统则需要结合当地的地理风貌等因素进行设置,根据当地的自然地形来设置分区,从而最大可能的降低进入到垃圾填埋区的降雨量,从而进一步降低了渗滤液水量。
3.3提高渗滤液处理水平
垃圾渗滤液的处理水平在一定程度上能够决定垃圾填埋场的卫生等级,垃圾渗滤液对周围水环境将造成极大的影响,因此必须要充分重视对垃圾填埋场渗滤液的处理工作。一般的垃圾渗滤液处理方法主要包括物理化学处理方式已经以及生物处理方式。物理化学处理又包含混凝沉淀、过滤、活性炭吸附以及离子交换等,而物理化学处理方法能够较为显著的去除渗滤液中的污染物质,且其处理效果相对较为稳定,但也存在处理成本较高的问题,因此必须有效结合生物法进行渗滤液的处理。在进行渗滤液的处理过程中,应该重视水质、水量对处理方法的影响,并尽可能的采用生化与物化方法相结合的形式,从而有效提升垃圾填埋场的渗滤液处理水平[3]。同时人工湿地处理技术在处理老化渗滤液方面也存在较多优势,因此也可以结合当地的自然地形、成本等因素选择最佳的渗滤液处理方法。
结语
本文首先简要分析了目前我国城市来及填埋场的建设情况以及对渗滤液的处理情况,同时也分析了垃圾填埋场渗滤液对水环境存在的影响,针对这些污染问题,本文对加强城市垃圾填埋场水污染控制问题展开了分析,认为要从填埋场防渗层设置、排水系统设置以及提高渗滤液处理水平这三个方面进行城市垃圾填埋场水污染控制。希望本文对垃圾填埋水污染问题的研究能够对降低垃圾填埋对水环境的污染影响提供一定的帮助。
参考文献
[1]曾无己,张协奎.城市垃圾填埋场水环境污染控制初探[J].基建优化,20114,01:66-68.
[2]罗定贵,张鸿郭,刘千红,苏贵臣,陈迪云.城市生活垃圾填埋场水环境污染效应研究———以广州市李坑垃圾填埋场为例[J].北京大学学报(自然科学版),2013,05:868-874.
关键词:垃圾填埋;垃圾渗滤液;处理技术;
Abstract: With the rapid development of city, the life rubbish has more and more serious harm to the environment. Therefore, all countries successively formulated and implemented a series of regulations and policies to pay more attention to city life garbage collection and processing problems, and China is no excepted. There has lots of disposal methods of city life garbage,and sanitary landfill, composting, incineration are the three most widely used abroad. These kinds of processing methods are not perfect and with many urgently to be solved problems even after hundreds of years’s development. This paper analyzes the water quality characteristics of landfill leachate, summes up the current leachate disposal technologiesused more widely, and makes a comparison about a number of domestic project examples to discuss the existing problems and put forward possible solutions.
Keywords: landfill; leachate; disposal technologies;
中图分类号:R124 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)
1前言
目前,我国垃圾城市垃圾处理量只占总垃圾量的5% ,其中70%是通过简易填埋法处理的,10%进行了简易堆肥,资源化数量更少,分类回收几乎为零。受技术水平和管理手段的限制,这些垃圾处理方式的弊端十分明显,不仅对土壤、地下水、大气等造成了现实的污染和潜在的危害,而且造成巨大的资源浪费。国内外对垃圾的处理主要有焚烧、填埋、堆肥以及综合利用等方式。其中,垃圾卫生填埋以其相对费用较低、技术比较成熟成为我国现阶段采用较广泛的方式。垃圾填埋过程中产生的大量渗滤液,是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度废水,从填埋场的运行到封场后管理,都需要对渗滤液的产生进行有效控制,对排出的渗滤液进行妥善处理。
2 渗滤液的来源、组成及特点
2.1渗滤液的来源
垃圾渗滤液是指垃圾在填埋和堆放过程中,由于垃圾中有机物质分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下通过淋溶作用形成的污水。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,水质和水量在现场多方面的因素影响下波动很大。垃圾渗滤液的来源也很广泛,主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、废物中的水分、覆盖材料中的水分和有机物分解生产水。
2.2渗滤液的组成
渗滤液的成分很复杂,主要成分有四大类:一是常见的元素和离子,如Cd、Mg、Fe、Na、NH3、CO3等;二是微量元素,如Mn、Cr、Ni、Pb等;三是有机物,常以COD(化学需氧量)、TOC(总有机碳)来计量;四是微生物。
2. 3渗滤液的特点
当填埋场垃圾的湿度超过其持水能力后便会产生渗滤液。在渗滤液渗出的同时,垃圾堆体内悬浮的或溶解的有机污染物和重金属等无机污染物就会随之溶出,因此,垃圾渗滤液是一种有机污染负荷较高、水质极为复杂的废水。
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,随着填埋时间和降雨量的增加,渗滤液的浓度会逐渐下降。由于上述影响因素随机性很大,所以渗滤液的化学组成也变化很大[1]。
还应注意的一个问题是早期渗滤液中,易生物降解的挥发性脂肪酸含量较高,填埋龄超过3年―5年的晚期渗滤液中,BOD/COD比值较低,可生化生下降,此时处理的主要目标是氨氮的去除。
3 渗滤液的处理技术
对垃圾填埋场已经产生的渗滤液,目前,国内外发达国家和一部分发展中国家的处理方法主要包括物理化学法、生物法、垃圾渗滤液回灌法等。
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2000~4000mg/L时,物化法的COD去除率可以达到50%~80%。与生物处理相比,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。但生物法处理成本较高,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、好氧稳定池、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。
3.1物理化学法
物理化学法是指通过物理化学的方法去除渗滤液中的COD、SS、色度、重金属等。相对于生物法,物理化学法不受渗滤液中水质水量的影响,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;但是基成本较高,不适宜处理大量废水。
近年来,用于渗滤液处理的物化法主要有化学沉淀法、吸附法、化学氧化法、反渗透法等。物理化学法的运用主要用作预处理或与其他方法联合使用。刘东等[2]用曝气一絮凝法处理武汉市流芳垃圾场的渗滤液,其色度、COD、总磷的去除率均可达80%以上,氨、氮的支除率达60%以上。方土等[3]用回流式两级SBR活性炭吸附―混凝工艺处理高氨氮、低碳氮比的垃圾渗滤液,粉末活性炭和铝盐投加量分别为1‰(W/V)和0.4‰(W/V),吸附时间为100min,总的水力停留时间为82h,COD的去除率可以稳定在90%以上,氨氮去除率右以达到95%以上。化学氧化法利用强氧化剂分解渗滤液中难降解的有机物,从而提高废水的可生化降解性,其中高级氧化法是近年来国际研究的热点。张晖等[4]在用Fenton法处理垃圾渗滤液时发现,在双氧水的总投加量为0.1mol/L时,COD的除去率可达67.5%。
3.2生物法
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有一定的具体困难,往往不得不自己单独处理。国外在处理城市垃圾卫生填埋场渗滤液技术应用上,都根据各自的不同情况采取不同的处理方法,常用的方法分述如下;
3.2.1活性污泥法
它分为鼓风曝气将压缩空气不断地打入到渗滤液中、保证其有一定的溶解氧,以维持微生物的活动,分解有机物、利用装在曝气池内的机械叶轮转到,剧烈搅拌渗滤液,使空气中氧溶于水中,供微生物活动、纯氧曝气按鼓风曝气方法向渗滤液中吹入纯氧,以充分提高充氧效率。
从填埋运用曝气法处理垃圾渗滤液的运转情况看,无论是BOD5和COD,还是氨氮的去除都取得了良好的效果。这些方法有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些重金属污染物质。传统活性污泥法是世界各国采用最为广泛的二级生物处理流程,但是由于垃圾渗滤液的有机负荷非常高,传统活性污泥法的一些改良工艺在渗滤液处理领域得到了广泛的应用。例如SBR法、CASS法和氧化沟法。李亚峰等[5]用混凝+SBG法处理沈阳市赵家沟垃圾场的渗滤液,研究结果表明,采用聚合氯化铝铁混凝+SBG生化处理工艺,能够使垃圾渗滤液的CODCr值从5000mg/L―14000 mg/L降低到200 mg/L以下。作为SBR法的改进工艺,CASS工艺通过瓜器前设置预瓜区以及减少排水量等方法,大大提高了抗冲击2负荷的能力。
3.2.2生物膜法
生物膜法有放它的一些改良工艺有效地解决了活性污泥的膨胀问题,而且生物膜上的生物种类多、世代时间长,搞冲击负荷能力强,使得生物膜法的处理效果比较好。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。可以分为生物滤池使渗滤液流经生长在滤料表面上的生物膜,通过各相间的物质交换及生物氧化作用,使渗滤液中的有机物得到降解,达到净化的目的、生物转盘由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成,由盘面上生长的生物膜净化渗滤液、生物接触氧化使带微生物栖附的填料全部浸在渗滤液中,并采用机械设备向渗滤液中充氧,使渗滤液中的有机物被微生物氧化分解,从而达到净化。
生物转盘采用厌氧、好氧的方式,以便进行高浓度的脱氨处理。在整个工艺流程中,主要去除对象是BOD、COD、SS、TN、TP和重金属等。事实上,近年来日本多采用生物转盘方式作为渗滤液的生物处理设施,因为这种方式对水量及水质的变化适应性好,运转管理容易,运转成本低,其电力费用仅占一般曝气方法的12~13。
3.2.3曝气稳定塘
曝气稳定塘是利用水中的微生物、藻类、水生植物等对渗滤液进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工池塘。与活性污泥相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解速度较慢,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。
3.2.4厌氧生物处理法
厌氧生物处理法是利用厌氧微生物分解渗滤液中的有机物达到净化目的,同时产生甲烷、二氧化碳等气体。分为厌氧-好氧生物氧化工艺、厌氧-氧化沟-兼性塘工艺、厌氧-气浮-好氧工艺、UASB-氧化沟-稳定塘。
与好氧生物法相比,厌氧生物法有能耗少、运行费用低、剩余污泥产生量少、能处理一些难处理的高分子有机物等优点,但由于厌氧菌对温度和pH值的要求较高,使得实际工程中厌氧生物法的效果不理想。有实验表明当温度在35℃左右,pH值控制在7左右时,厌氧法的处理效果最佳。近年来采用的厌氧生物处理方法有:厌氧接触法、厌氧生物滤池、上流式污泥床反应器等。
但是,厌氧处理出水中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。此外,当渗滤液pH在7以下时,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,厌氧处理受温度影响大,最适宜温度是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。因此,对COD为5000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液,建议采用厌氧方法进行处理,对COD浓度在5000mg/L以下的垃圾渗滤液则建议采用好氧生物处理法。
上流式污泥床反应器(UASB)近年来在实际工程中使用的频率非常高。优点在于工艺结构紧凑处理能力强、效果好和投资少,同时由于不适于处理高悬浮固体浓度的废水,所以常与其他处理工艺结合使用。国内的广州新丰垃圾填埋场渗滤液处理和三峡工程施工区生活垃圾填埋场等的厌氧处理部分都采用UASB工艺。
3.2.5土地处理法
土地处理是利用土壤自身能力进行处理的方法。渗滤液流经土壤时,经过土壤的吸附、离子交换,沉淀、螯合等作用,渗滤液中的悬浮固体被除去;土壤中的微生物对溶解性的有机物进行吸收利用,并将有机氨氮转化为氨氮;植物利用渗滤液中的C,N,P等各种营养物质生长并通过蒸发作用减少渗滤液的量。土地处理包括慢速渗透系统、快速渗透系统、表面温流、湿地系统、地下渗滤土地处理系统。目前应用于渗滤液处理的主要有人工湿地和回灌法两种。其中回灌法较适于在气候干燥、降雨量少、垃圾含水量低的地区适用。但土地法也存在存在使用不当对当地环境造成二次污染的隐患。
垃圾填埋渗滤液的处理方法很多,而且垃圾渗滤液成分极其复杂,用一种方法处理很难达标,一般实际工程中常采用多种不同类型工艺联合使用才能使出水水质达到国家排放标准。
3.3垃圾渗滤液回罐法
目前,关于垃圾渗滤液回罐法在国外还没有大规模的应用,都只是处于小规模的尝试阶段,还没有得出一个比较科学的结论。有观点认为虽然渗滤液的回流会降低BOD和COD的浓度,但渗滤液中重金属和氯化物的浓度会增加。实践表明,由于废物的蒸发和废物的吸收作用,回罐会减少渗滤液的数量,但研究人员的报告报道,出现了诸如会降低覆盖层的渗透性能、渗滤液的滞水作用以及臭气等问题,城市废弃物渗滤液的回罐在起始阶段可能是成功的,但在长期的运转中会有什么严重的后果还尚未可知。
4我国垃圾渗滤液处理现状
20世纪80年代末起步的我国垃圾填埋处理较国外晚了许多,渗滤液的处理也历经了几个不同时期。早期的渗滤液处理工艺考虑到渗滤液的特殊水质,主要采用好氧生物法为主。处理效果不是很好。这个时期以北京阿苏卫垃圾填埋场院为典型代表。90年代中后期的处理工艺,以深圳下坪垃圾填埋场为典型代表,开始针对渗滤液的特殊水质采用脱氮、厌氧、好氧相结合的处理工艺,运行效果良好。
21世纪后,对排放标准的提升仅靠生物法已达有到要求,所以生物法与深度处理的物化法相结合的工艺出现在各个填埋场,处理效果提升的同时带来的问题是成本的上升。
5结论
由于其特殊的水质,垃圾渗滤液的处理工艺比较复杂,通过多种工艺的联合使用才能达到拜谢标准。与国外的渗滤液处理工艺相比,我国的处理方式过分追求单独处理,导致垃圾填埋场投资过大,而且由于一些因素的干扰,使得处理效果不佳。在现阶段我国可以提倡适应处理后与市政管网合并处理。在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。虽然采用回灌法对于防渗膜要求非常高,初期投资较大但是从长远来看比单独处理经济。各个地区要根据实际情况采用堆肥、焚烧、卫生填埋相结合的处理方式,从源头上减少渗滤液的产生。
参 考 文 献
[1]卢成洪、徐迪民:《回灌法处理城市垃圾渗滤液》载《上海环境科学》,1997,16(1):46~48
[2]刘东、江丁西:《暴气―絮凝处理垃圾渗滤液的实验研究》载《环境卫生工程》,2000,(6)18~20.
[3]方士、卢航、蓝雪春:《两级SBR-PAC吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究》载《浙江大学学报》,2002,28(4):37~39.