垃圾滲濾液的水質特點范文

時間:2023-12-25 17:37:45

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垃圾滲濾液的水質特點

篇1

關鍵詞:城市垃圾;滲濾液;處理技術

中圖分類號:G202文獻標識碼: A

在我國,垃圾填埋法是目前廣泛使用的處理生活垃圾、工業垃圾的方法 。而且隨著城市填埋技術二次污染相關問題的深入研究,作為防治二次污染問題的滲濾液處理技術也引起了越來越多的人和相關部門的重視。今后,符合我國基本國情的、經濟的、具有針對性的并切實可行的垃圾填埋工藝和滲濾液處理技術的研究,將是我國研究的重點課題。

1垃圾滲濾液的特點

垃圾填埋場中重力流動的產物液體即是垃圾填埋場滲濾液,滲濾液主要包括外來水(如地下水滲入、地表水、大氣降水)和垃圾分解產生的源水。能夠影響垃圾場滲濾液性質的主要原因包括:填埋場條件、填埋地點的水文地質條件、填埋地點的氣候條件、垃圾的主要成分、垃圾填埋的條件等。在以上多種因素的影響下,形成的垃圾填埋場滲濾液的以下特點:

1.1滲濾液水質復雜

影響垃圾填埋場滲濾液水質的主要因素是垃圾的組成成分。滲濾液是高濃度的有機廢水,且不同地方垃圾的組成不同,滲濾液的水質也可能相差很大。據我國相關部門測定,國內幾大城市垃圾填埋場滲濾液水質的調查顯示,滲濾液中含有94種有機化合物,其中5種可誘導致癌,1種可致癌,20余種進入美國和我國EPA環境優先控制的污染物黑名單。其次,填埋的時間也會影響垃圾滲濾液的水質。一般情況下,垃圾填埋時間越長,滲濾液水質的可生化性就越差。同時隨著垃圾填埋時間的增長,滲濾液中金屬離子的含量降低,氨氮含量、PH值增加。除以上原因影響滲濾液水質外,填埋場的降水量、土質等也是其影響原因。由此可見滲濾液水質的變化規律是極其復雜的。

1.2滲濾液金屬含量高

在垃圾的降解過程中產生的二氧化碳溶入垃圾滲濾液中,極易造成滲濾液水質呈微酸性,即加劇了垃圾中金屬、金屬氧化物和不溶于水的碳酸鹽發生溶解,最終造成滲濾液中金屬含量升高。垃圾填埋場滲濾液中主要金屬離子包括:鈣離子、鋁離子、鋅離子和鐵離子等。

1.3滲濾液中氨氮含量高

垃圾填埋場滲濾液中垃圾的組成成分和垃圾的填埋方式的不同,造成滲濾液中氨氮質量濃度從數千毫克每升到幾千毫克每升的變化。并且,隨著垃圾的填埋時間的增長,垃圾中的有機氮不斷轉換為無機氮,使得氨氮的含量不斷的升高。

2垃圾填埋場滲濾液的處理建議

2.1運用合并處理法

合并處理法是指垃圾滲濾液和一定規模的城市污水廠的污水合并處理,合并處理法是一種最為簡便的處理方法。合并處理法的優點是:其一,節省大量單獨建立垃圾滲濾液處理系統的費用,降低滲濾液處理成本。其二,能夠利用污水處理廠污水對垃圾滲濾液達到稀釋、緩沖的作用,實現城市污水和垃圾滲濾液同時處理的目的。合并處理法也有其缺點,包括:第一,因城市污水廠與垃圾填埋場間距離的問題,造成滲濾液的輸送成為巨大的經濟問題。第二,滲濾液水質復雜、組成多變容易對城市污水處理廠造成沖擊負荷,甚至影響到城市污水廠的正常運行。綜合合并處理法的優缺點,想在利用合并處理方法時得到效益最大化,那么必須考察其工藝的可行性。

2.2場內循環噴灑處理法

場內循環噴灑處理法是一種比較簡單有效的處理方法。場內循環噴灑處理法優點包括:第一,通過回噴將垃圾的含水率由20%-25%提高到60%-70%,明顯增加垃圾的濕度,提高垃圾中微生物的活性,使甲烷產生增加,以達到加速有機物的分解和污染物溶出的目的。第二,循環噴灑處理可降低滲濾液的濃度。第三,噴灑過程的揮發作用可減少垃圾滲濾液的產生,對水質及組成起到穩定作用,便于廢水處理系統的正常運行及節省費用。第四,加速垃圾中有機物的分解,使垃圾場的穩定化進程由原需的15-20a縮短到2-3a。循環噴灑法存在的問題:(1)不能夠完全消除滲濾液。(2)循環噴灑后的滲濾液仍需處理才可排放。

2.3滲濾液的預處理法

滲濾液中的SS污染物、色度、氨氮和金屬離子通過設定在垃圾填埋場的預處理設備進行首處理,則可以得到有效的減少。又或者首先通過厭氧處理,使其生化性得到改善,降低處理負荷。滲濾液的預處理可為垃圾滲濾液的再次處理創造良好的運行條件。

滲濾液有著不同的處理方法,就方法的選則來說,應符合我國基本經濟國情且達到保護環境的目的。另外,為了更好的研究垃圾滲濾液的處理技術應全面考察垃圾填埋場周邊的有關因素及相應的處理技術的支持,使得垃圾滲濾液得到有效可行的處理。

參考文獻

[1]常有鋒,唐杰.人工濕地在城市垃圾滲濾液處理中的應用.《西安文理學院學報(自然科學版)》.2013年3期

篇2

[關鍵詞]滲濾液;厭氧工藝;好氧工藝

不同類型的垃圾滲濾液都含有大量對環境和人類有嚴重危害性的物質,必須有效的處理才能達標排放或回用。而滲濾液污水具有污染物濃度高、水質成分復雜、含有大量有機污染物、氨氮含量高、營養元素比例失衡,可生化性較好,水質差異大等特點,與一般工業廢水和生活污水來對比,其處理難度和成本都要高很多,目前還沒有完善出普遍適用的經濟高效的處理工藝,不同的項目需要根據具體情況確定合理可行的污水處理工藝[1]。某垃圾滲濾液污水處理廠主要處理園區內生活垃圾焚燒廠、生活垃圾衛生填埋場、餐廚垃圾處理廠產生的滲濾液,出水外排或者回用。本文將就滲濾液的污水處理工藝比選、流程設計和工藝方案進行探討,為滲濾液處理工藝設計提供參考。

1滲濾液來源、水量和進出水水質

1.1滲濾液來源

本項目滲濾液污水處理廠主要有三個來源:1.1.1生活垃圾衛生填埋場滲濾液該類型滲濾液主要來自生活垃圾填埋場。園區的生活垃圾填埋場主要處理中心城區及其周邊城鎮產生的生活垃圾,該填埋場包括部分已投運中老齡垃圾填埋場和部分新建垃圾填埋場。1.1.2生活垃圾焚燒廠滲濾液該類型滲濾液主要來自生活垃圾焚燒廠。園區的生活垃圾焚燒廠為新建垃圾處理工程,以機械爐排爐作為焚燒爐爐型,主要處理城區及其周邊城鎮產生的不可回收生活垃圾。1.1.3餐廚垃圾處理廠滲濾液該類型滲濾液主要來自餐廚垃圾處理廠。園區的餐廚垃圾處理廠主要處理城區及其周邊城鎮產生的餐廚垃圾和其他有機垃圾。

1.2滲濾液污水水量和水質的確定

根據前期調研資料,初步確定本污水處理廠進水滲濾液中生活垃圾衛生填埋場滲濾液水量約為200t/d,生活垃圾焚燒廠滲濾液水量約為450t/d,餐廚垃圾處理廠滲濾液水量約為150t/d。依據本項目所處環境,園區生活垃圾焚燒廠和餐廚垃圾處理廠的處理工藝、生活垃圾衛生填埋的場齡,并參照目前類似垃圾處理項目的滲濾液水質,考慮一定裕量,本污水處理廠的滲濾液混合液的進水水質初步確定如下:目前國內大部分的垃圾滲濾液污水處理廠的出水就近排入生活污水處理廠處理。按照園區規劃方案及考慮本項目的實際情況,本滲濾液污水處理廠處理后的出水考慮直接排放自然水體,部分作為中水回用于園區綠化,澆灑道路,洗車等用途。本工程處理后出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。

2滲濾液混合液處理主體工藝方案的比選

根據本項目水質特征和不同工藝的特點比較,初步確定本項目垃圾滲濾液污水處理廠采用“厭氧工藝段+好氧工藝段+深度處理工藝段”組合的三段式工藝流程。本文主要探討厭氧工藝段和好氧工藝段的工藝比選。

2.1滲濾液厭氧處理工藝比選

厭氧生化處理具有能耗少,操作簡單,剩余污泥少,投資及運行費用低廉等優點,已經廣泛應用于國內外的垃圾滲濾液的處理,該工藝所需的營養物質少,適合于營養物質失調的滲濾液的處理。近年來,運用于垃圾滲濾液處理的厭氧生化處理方法主要有上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、厭氧濾池(AF)、厭氧流化床反應器(AFB)等。上流式厭氧污泥床反應器(UASB)是一種結構簡單、處理高效的新型厭氧反應器。廢水從反應器底部上升通過包含顆粒污泥和絮狀污泥的污泥床,在與污泥顆粒的接觸過程中發生厭氧反應。反應器具有三相分離器的特殊結構,可以在反應器內高效實現水、氣、泥的分離,將活性較高的顆粒污泥保留在反應器中[2]。該反應器可維持較高的污泥濃度,較高的容積負荷率,無需投加填料和載體,運行維護簡單,對有機污染物去除有良好的效果,在滲濾液污水處理領域應用廣泛。厭氧濾器(AF)是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧反應器,厭氧菌在填充材料上附著生長,形成生物膜[3]。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。污水在流動過程中生長并保持與充滿厭氧細菌的填料接觸,因為細菌生長在填料上將不隨出水流失,在短的水力停留時間下可取得較長的污泥泥齡。由于濾床容易被滲濾液污水中的懸浮物堵塞,厭氧濾器不適合處理懸浮物較多的廢水。厭氧流化床反應器(AFB)是一種新型高效流化態厭氧生化處理反應器。厭氧流化床內填充活性炭等細小的固體顆粒作為載體[3]。廢水從床底部向上流動,并使用循環泵將部分出水回流,以提高反應器內水流的上升速度使載體顆粒在反應器內處于流化狀態。流化床反應器需要大量的回流水以保證流化態,致使能耗增加,成本上升。流化態的形成必須依賴于所形成的生物膜在厚度、密度、強度等方面相對均勻或形成的顆粒均勻,較輕的顆粒或絮狀的污泥將會從反應器中連續沖出。生物膜的形成與剝落難于控制,真正的流化床形態很難實現,致使工藝控制困難,投資運行成本較高。通過厭氧工藝比較分析,考慮本項目的特殊性和進水水質情況,初步確定UASB作為本項目的厭氧處理工藝。UASB按800m3/d處理規模進行設計。設置3座UASB鋼制反應塔,每座容積1000m3,直徑12m,高12m。UASB前設置預酸化池,用于對初沉池的出水進行加熱、調節pH和預酸化。預酸化池內設置潛水攪拌機,防止池體內固形物沉淀。

2.2滲濾液好氧處理工藝比選

滲濾液經過UASB厭氧生物處理后,出水中仍含有高濃度的COD和氨氮需要去除。滲濾液處理常用的生化工藝包括氧化溝、SBR、A/O工藝等,這些工藝的主要功能包括去除有機物和生物脫氮,對降低垃圾滲濾液中的BOD5、CODCr、氨氮和總氮都有顯著效果。氧化溝利用連續環式反應池作生物反應池,混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環,通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝設置有曝氣和攪動裝置,從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。該工藝具有出水水質好、抗沖擊負荷能力強、運行穩定、管理方便等技術特點,但該工藝也存在著占地面積大、基建投資高、污泥易膨脹等缺陷。SBR工藝較為簡單,通過時間上的交替實現傳統活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一個基本單元,將調節池、曝氣池、二沉池功能集中于一池,進行水質水量調節、微生物降解有機物和固液分離等,故節省了占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態,實現脫氮除磷的目的。但SBR工藝對自動化控制要求很高。由于該工藝為序批式工藝,相關設備不是連續運行,設備閑置率較高。如圖1所示。A/O工藝是一種流程簡單、穩定可靠、運行費用較低的脫氮脫碳工藝,通過硝化和反硝化作用機理,將去除CODcr和去除NH3-N、TN有機地結合。由于滲濾液中含有大量表面活性物質,直接采用好氧工藝處理,容易在曝氣池產生大量泡沫,并加劇污泥膨脹問題。經缺氧處理后表面活性物質得到了分解,可顯著減少好氧池的泡沫,有利于系統的正常運行。如圖2所示。通過表4中的好氧工藝比較,在滲濾液處理領域,A/O工藝優勢明顯,而且在處理高濃度有機廢水包括垃圾滲濾液方面已獲得大量成功經驗和運行數據,工藝比較成熟、運行費用較為低廉。是否可采取A/O組合工藝,還必須考慮實際的水質特征,主要利用BOD5/TN比值進行判斷。如果滲濾液保持在一個低C/N比的水平,或是老齡化進程較為明顯,這時就必須對缺氧工藝的可行性進行分析論證。通過分析,本項目中A/O進水BOD5/TN>5,能保證污水有充足碳源供反硝化菌利用。因此,本工程考慮在厭氧工藝之后設置A/O工藝可以最大限度去除廢水中有機污染物。缺氧池按800m3/d處理規模設計,設置1座,停留時間約24h。好氧池按800m3/d處理規模設計,設置1座,停留時間約96h。二沉池采用豎流式沉淀池,停留時間3h。二沉池出水進入深度處理工藝進一步處理后排放或回用。

2.3滲濾液處理工藝流程

通過對滲濾液不同工藝的優劣勢比較,確定了垃圾滲濾液污水處理廠的工藝流程如下:垃圾滲濾液通過細格柵進入調節池并進行預曝氣,在調節水質水量的同時可以去除一部分氨氮和有機物,出水通過初沉池沉淀預處理去除大顆粒有機物和無機物,然后進入UASB工藝前的預酸化池。滲濾液在預酸化池內調節pH、溫度等,再由提升泵進入UASB進行厭氧生化處理。UASB反應器出水進入A/O工藝進行處理。A池接收來自UASB反應器出水,廢水中部分反硝化菌群利用進水中的有機碳源進行反硝化脫氮作用。O池接收來自A池出水,在O池內發生有機物的去除和硝化過程,部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流進入二沉池,部分污泥通過泥漿泵回流到A池內,提高污泥濃度。二沉池出水經泵提升后連續進入AMBR,在AMBR內進一步去除有機物,AMBR出水通過納濾(NF)和反滲透(RO)處理后直接排放或者作為中水回用。

3小結

滲濾液污水處理的工藝流程一般都包括多個工藝段,不同工藝段的設計又受多個因素影響。滲濾液處理工藝中采用厭氧生化處理能耗少,操作簡單,投資及運行費用低,但不同的厭氧工藝對不同的滲濾液的適應性有差異,應根據具體情況確定合適的厭氧工藝。在選用好氧工藝時,同樣應當進行分析比較以確定合理工藝。反硝化細菌是在分解有機物過程中進行反硝化脫氮,在不加外來碳源條件下,污水中必須有足夠的碳源才能保證反硝化過程的順利進行,因此需要確保進水水質C/N比較高。滲濾液污水水質復雜,在工藝流程的設計時,需要從水量,水質,運行管理,工程投資等多個方面綜合考慮以確定經濟、合理、可行的工藝方案。

參考文獻

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[3]賀延齡.廢水的厭氧生物處理[M].北京:中國輕工業出版社,1998:469-490.

篇3

關鍵詞:垃圾滲濾液;處理;技術

中圖分類號:R124.3

隨著我國城市的迅速發展, 城市垃圾產量不斷增加。目前城市垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中衛生填埋由于處理量大、成本低廉、技術成熟等優點而被國內外廣泛應用。但填埋場產生的滲濾液危害極大, 它主要來源于降水和垃圾內部的內含水。若處理不當,會嚴重危害周邊環境和污染地下水。因而滲濾液的收集和處理已成為急待解決的問題,成為國內外研究的熱點之一。

1 濾液的產生

滲濾液是指城市垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機物的分解產生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過淋溶作用形成的污水。滲濾液主要來源[1]:(1)垃圾自身的水分;(2)垃圾中有機組分在填埋場內經厭氧、好氧分解產生的水分,產生量與垃圾的組成、pH、溫度和菌種等因素有關;(3)填埋場內的自然降雨與徑流。其中降水是滲濾液的主要來源,這些水分滲過成分復雜的垃圾時,使垃圾發生分解、溶出、發酵等反應,從而使滲濾液中含有大量的有機污染物、氮、磷和種類繁多的重金屬類物質。

2 滲濾液的特點

滲濾液的水質隨垃圾的組分、當地氣候、水文地質、填埋時間和填埋方式等因素的影響而有顯著的不同。其顯著特征[2]:

2.1 有機物濃度高

滲濾液中的BOD5 和COD 濃度最高可達幾萬mg/L,主要是在酸性發酵階段產生,pH 值一般在6.0 左右( 顯弱酸性),BOD5 與COD 比值在0.5- 0.6。

2.2 水質變化大

滲濾液的水質取決于填埋場的構造方式和垃圾種類、質量、數量以及填埋年數的長短,其中構造方式是最主要的。

2.3 氨氮含量高

城市垃圾滲濾液中氨氮濃度很高,且氨氮濃度在一定時期隨時間的延長會有所升高,主要是因為有機氮轉化為氨氮造成的。在中晚期填埋場中,氨氮濃度高是垃圾滲濾液的重要特征之一,也是導致處理難度增大的一個重要原因。由于目前多采用厭氧填埋技術,導致滲濾液中的氨氮濃度在填埋場進入產甲烷階段后不斷上升,達到高峰值后延續很長的時間直至最后封場,甚至當填埋場穩定后仍可達到相當高的濃度。

2.4 微生物營養兒素比例失調

對于生物處理,垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的, 一般垃圾滲濾液中的BOD/TP 都大于300。此值與微生物生長所需要的碳磷比(100:1)相差甚遠。在不同場齡的垃圾滲濾液中,碳氮比有很大的差異,也會出現比例失調現象。

3 圾滲濾液的處理方式

3.1 合并處理

合并處理就是將城市垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠與城市污水合并進行處理的方式。城市污水量較大,可對滲濾液起到稀釋作用,但需控制好比例,以避免對城市污水處理廠造成沖擊負荷。

3.2 土地處理

土地處理是利用土壤的自凈作用進行處理的方法。目前應用于垃圾滲濾液土地處理的方法主要有人工濕地和回灌處理兩種。用人工濕地處理垃圾滲濾液具有費用低、管理方便等優點,但處理效果隨季節變化較大,處理有機物的濃度也較低。它適應植物生長期長、生長旺盛的南方地區,不適應北方寒冷地區。回灌處理滲濾液易造成土壤堵塞,氨氮累積,回灌處理后的滲濾液仍有較高的濃度,還需要做進一步處理,因此回灌處理很少單獨作為滲濾液的處理工藝。

3.3 就地處理合并處理與土地處理比較經濟、簡單,但受各種客觀因素的限制,大部分城市只能在填埋場建立獨立的滲濾液處理系統進行就地處理。

4 垃圾滲濾液的處理技術

4.1 生物處理法

生物處理包括好氧處理、厭氧處理及兩者的結合。當垃圾滲濾液的BOD5/COD>0.3 時,滲濾液的可生化性較好,可以采用生物處理法,包括好氧處理、厭氧處理及好氧一厭氧結合的方法。

4.2 物化處理法

對于老齡滲濾液,必須采用以物化為主的深度處理技術。常見的物理化學方法包括光催化氧化、Fenton 法、吸附法、化學沉淀法、膜過濾等。由于物化法處理費用較高,一般用于滲濾液預處理或深度處理。

4.3 化學法

和生化法相比,化學法不受水質水量變化的影響,出水水質穩定,尤其是對BOD5/COD 值比較低(0.02~0.20),難以生物處理的滲濾液的處理效果較好。但成木較高,所以通常只作為預處理或后續處理。

4.4 回灌法

回灌處理法是20 世紀70 年代由美國的Pohland 最先提出的,我國同濟大學在20 世紀90 年代也開始對垃圾滲濾液進行了研究。滲濾液回灌實質是把填埋場作為一個以垃圾為填料的巨大生物濾床,將滲濾液收集后,再返回到填埋場中,通過自然蒸發減少濾液量,并經過垃圾層和埋土層生物、物理、化學等作用達到處理滲濾液的目的。回灌處理方式主要有填埋期問滲濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填埋場表面、地表下回灌和內層回灌。

5 結語

(1)在選擇垃圾滲濾液的處理工藝時,由于滲濾液水質復雜性,就需要測定滲濾液的成分,因地制宜,選擇最為適合的處理方式。在有條件的情況下,通過一些模擬試驗來取得可靠優化的工藝參數,并進行處理工藝的技術經濟評價,對實踐起指導作用。

(2)城市垃圾滲濾液中氨氮濃度較高,不利于生物處理,因此要開發高效的脫氮技術,其中生物脫氮技術可作深入研究。

(3)根據我國國情,宜發展投資省、效果好的滲濾液處理技術,處理工藝的研究和應用以多種方法的結合為方向,在開發組合工藝時要研究易于管理運行又同時達到處理要求的新型組合工藝。

(4)目前,城市垃圾滲濾液處理研究仍處于起步階段,對處理工藝,建設標準化的城市垃圾填埋場,滲濾液處理的設計及運行參數等都還有待于進一步探索。

參考文獻

[1] 趙由才。生活垃圾衛生填理技術[M]北京:化學工業出版社,2004.

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[3] 趙宗升,劉鴻亮,李炳偉,等。垃圾填埋場滲濾液污染的控制技術

[J]。中國給水排水,2000, 16(6): 20- 23.

篇4

關鍵詞:垃圾滲濾液;廢水處理;垃圾填埋場

Abstract: Landfill leach ate landfill has the characteristics of high COD concentration, high ammonia concentration, low BOD5 concentration, high concentration of wastewater is a complex, if it is discharged without treatment, will cause serious environmental pollution. Aiming at the landfill leach ate characteristics and processing requirements, combined with the Guilin of MSW landfill leach ate treatment engineering practice, analysis of the feasibility of leach ate treatment process of waste.

Keywords: landfill leach ate; wastewater treatment; landfill

中圖分類號:B845.65

隨著社會經濟的發展和居民生活水平的提高,城市垃圾的產量與日俱增,城市垃圾的處置成為現代都市的一大難題。目前垃圾處理的方式主要為焚燒處理和填埋處理。無論采用那種處理方式,都會有垃圾滲瀝液的產生。

圾滲濾液水質濃度高,變化幅度大,其水質的變化情況與填埋場垃圾成份、垃圾處理規模、降雨量、溫度、地形地質情況、填埋年限、垃圾降解狀況等多因素密切相關。如不及時對其進行收集、處理,將造成對地下水、地表水及垃圾填埋場周圍環境的污染和影響,尤其是它對地下水源和土壤的污染更為嚴重。根據我國垃圾處理"無害化、減量化、資源化"的原則,防止填埋過程中造成二次污染,必須對垃圾滲濾液進行處理,要求滲濾液處理后排放的水質達到國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-1997)的相關要求。

1.工程背景

桂林某生活垃圾填埋場滲濾液處理規模為400m3/d。最終出水水質達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889―2008)的排放標準。本工程采用的工藝為絮凝+氨吹脫+厭氧+好氧+深度處理。

其中進出水水質如下:

表1 垃圾滲濾液設計進站水質

設計出水水質如下:

表2 垃圾滲濾液設計出水水質

2.水質分析

垃圾滲濾液的特性如下:

(1)有機污染物種類繁多,水質復雜。垃圾滲濾液中含有大量的有機物,含量較多的有機烴類及其衍生物、酸酯類、醇酚類、酮醛類和酰胺類等。

(2)污染物濃度高和變化范圍大。垃圾滲濾液的這一特性是其他污水所無法比擬的,其中的BOD5和COD濃度最高可達每升幾萬亳克,主要是在酸性發酵階段產生,pH達到或略低于7,此時BOD5和COD比值為0.5~0.6。一般而言,COD、BOD5、BOD5/COD隨填埋場的“年齡”增長而降低,堿度則升高。

(3)水質水量變化大。垃圾滲濾液水質水量變化大,主要體現在以下方面:產生量隨季節變化大,雨季明顯大于旱季;污染物組成及其濃度也隨季節變化;污染物組成及其濃度隨填埋時間變化。

(4)金屬含量高。垃圾滲濾液中含有10多種金屬離子,由于國內垃圾不像國外某些城市那樣經過嚴格的分類和篩選,所以國內城市垃圾滲濾液的金屬離子濃度與國外某些城市垃圾滲濾液中金屬離子濃度有差異。

(5)氨氮含量高。城市垃圾滲濾液是一種組成復雜的高濃度有毒有害有機廢水,其中高NH3-N濃度是城市垃圾滲濾液的重要水質特征之一。

(6)營養元素比例失調。對于生化處理,污水中適宜的營養元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾滲濾液中的BOD5/P都大于300,與微生物生長所需的磷元素相差較大。

3.處理工藝介紹

垃圾滲濾液處理的工藝組合有多種選擇,目前國內外垃圾滲濾液的主要工藝路線主要是生化處理工藝為主,結合一定深度處理技術,這是最廣泛采用的處理工藝組合。在生化處理工藝中,各種厭/好氧和兼氧生化菌體可去除絕大多數有機物,但由于滲濾液中污染物濃度高以及生化工藝對難降解有機物去除的局限性,生化處理滲濾液不能直接處理達標,必須結合相應的深度處理工藝才能滿足較高的排放要求。深度處理可利用高級氧化法進一步去除廢水中的COD、色度等。在眾多高級氧化技術中,Fenton處理技術擁有其獨有的特點,利用Fenton試劑的催化氧化原理來降解廢水的有機物。Fenton試劑是由過氧化氫(H2O2)和亞鐵離子(Fe2+)結合而成,具有極強的氧化能力,可以去除COD、色度、泡沫等,特別適用于難生物降解或一般化學法難以奏效的有機廢水處理。

4.工藝流程設計

通過以上對垃圾滲濾液的各污染物分析及工藝特點分析,特采用以下工藝:廢水調節池絮凝反應沉淀池氨氮吹脫裝置UASB高效厭氧反應器沉淀池A/O好氧系統fenton塔中和脫氣池達標排放。

本污水處理系統充分考慮了垃圾滲濾液的各污染物的成分及其水質水量受當地氣候和垃圾填埋場“年齡”的影響,此系統抗沖擊負荷強,保證被治理廢水達標排放,具有污泥量小、無臭味、低能耗、基建成本及運行費用低等優點。

工藝流程示意圖如下:

圖1工藝流程圖

5 主要工藝流程單元說明

5.1調節池

由于垃圾滲濾液的水量受季節變化明顯,枯水期水量少,而豐水期水量大且滲濾液的水質情況受垃圾填埋場的“年齡”影響,因此,為使后續處理設施正常,在此設置調節池,并在調節池內設置曝氣機進行曝氣,以使水質水量得到調節、均勻、水量相對穩定。

5.2混凝沉淀池

調節池出水進入混凝沉淀池,進行絮凝反應,進一步去除水中的細小懸浮物、膠體微粒、有機物、重金屬物質,以及水中的色度,并且還具有去除水中的微生物、病原菌、病毒和除磷作用。所需藥劑根據水中SS含量及水質特性而定,可選用三氯化鐵[FeCl3]、硫酸鐵[Fe¬2(SO4)3]、聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化鋁[PAC]。根據現場運行實踐確定,該垃圾滲濾液采用聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化鋁[PAC]絮凝劑效果顯著。

5.3氨氮吹脫裝置

該裝置是在堿性條件下,利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法。該裝置對去除垃圾滲濾液中的氨氮有極好的效果。經過該裝置處理后,出水中的氨氮可降低80%以上。

5.4UASB高效厭氧池

經脫氨氮裝置進行脫氨氮處理后,出水進入UASB高效厭氧反應系統,在厭氧工況下,發生酸化和腐化反應,使污水中大分子物質降解為小分子物質,難降解物質轉化為易降解的物質,同時產生甲烷和二氧化碳。由于廢水在厭氧池進行厭氧反應后產生沼氣,若進行處理后回收利用,則投資大,收效甚微,在此,本工程厭氧產生的沼氣進行自行燃放處理,從而節省成本且避免二次污染。

5.5 A/O好氧系統

從厭氧處理到好氧處理,是兩種完全不同的生物菌種反應。曝氣池的功能主要是去除廢水水中大部分有機物,A/O好氧處理的技術優勢有以下幾點:

(1)缺氧、好氧兩種不同的環境條件和種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。

(2)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少于同類其他工藝。

(3)在缺氧―好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于150,不會發生污泥膨脹。

5.6Fenton氧化塔

廢水在Fenton氧化塔里進行深度氧化處理,該技術的主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑,即所謂的Fenton藥劑,兩者在適當的pH下會反應產生氫氧自由基(OH?),而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應,可分解氧化有機物,進而降低廢水中生物難分解的COD。

5.7中和脫氣池

廢水進行芬頓反應后的pH值保持在3~5,在中和脫氣池中需投加液堿對廢水的pH值進行調節,以滿足出水pH值要求。中和脫氣池還起到脫除廢水中少量氣體的作用。由于Fe3+本身就是非常好的混凝劑,所以在該池中只需投加PAM,即可使廢水中的鐵泥發生混凝反應。在這個過程中除了發生混凝反應,同時對色度、SS及膠體也具有非常好的去除功能。

經以上工藝處理后的垃圾滲濾液的各項指標完全達標出水排放。

5.8污泥濃縮池

污泥濃縮池將收集各沉淀池的污泥,污泥濃縮池內的污泥將通過污泥泵抽回填埋場進行處理,上清液回到調節池中繼續處理。

6.運行成本分析

建成后的污水處理站,通過一段時間的運行分析,得出以下運行成本。

表3 綜合運行成本經濟

篇5

【關鍵詞】垃圾;填埋;滲濾液;處理

0.前言

本文根據對城市生活垃圾進行探討,分析了垃圾填埋場滲濾液處理的情況,同時,根據對各個先進技術工藝進行深入了解,分析出先進的工藝技術能夠更好的進行垃圾處理,使其適合我國經濟的發展與環境的保護。文章還探討了對于生活垃圾填埋場滲濾液問題的處理及解決,為我國環境保護提供資料參考。

1.垃圾填埋場滲濾液特征

1.1滲濾液來源

(1)降水。由于氣候的變化,經常產生降雨或者降雪的天氣,雨水或者雪融化形成的水分滲入到地表,形成降水滲漏。(2)地表水流滲入。地表水主要包括對于地層表面的灌溉,使地表上的水流入地下,滲入到填埋垃圾中。(3)地下水滲入,填埋垃圾產生空缺會使地下水滲入。(4)自身水分。生活垃圾中,自身自帶的水分。(5)分解。垃圾經過分解變化形成水分。

1.2滲濾液水質特征

(1)水分滲入量小,大但是存在不同類型的水質。與城市中廢水、污水的胖放量來說,量比較小,但是收到土質及各個渠道的影響水質不同,同時水質變化也很大。(2)污染物濃度高。垃圾滲濾液中的污染物主要BOD、COD有機污染以及N污染等等,污染物濃度與垃圾中含有的易腐有機物呈正比例關系;氮物質越多,垃圾滲濾液的NH3N含量就越高;(3)金屬含量高。垃圾填埋場中產生的垃圾滲濾液含有十多種金屬離子,如鐵、鉛、鋅、汞等等;(4)可生化性。在垃圾填埋場,垃圾不斷填埋、不斷增加,隨著垃圾的堆積,早期垃圾因為積壓產生降解,受到空氣的流通有機物質會出現變質現象。在填埋完成后降解幾率會逐漸減小。在變質過程中,一些不容易降解的有機物質會隨著時間的增加而在填埋區域占主要位置,使滲濾液的可生化性降低。

1.3主要成分

垃圾的來源渠道較廣,由此導致的垃圾組成成分十分復雜多樣,既含有有機物,也含有無機物,還含有大量的重金屬。

2.垃圾填埋場滲濾液處理方法

目前,垃圾滲濾液的處理方法主要是生化法、物化法,以及新的一些技術和方法。

2.1物化法

物化法主是對垃圾滲濾液進行預處理和深度處理。其主要功能是要去.圾滲濾液中的SS、NH-N、色度以及那些難以降解的有機物。當前,物化法主要有化學沉淀法、吹脫法、電化學氧化法、電催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多種方法,當COD為2000-4000mg/L時,物化法可以將COD濃度去掉50%-87%。而且,經過物化法處理后,出水水質也將為穩定,尤其對生物處理難度較大的低值COD、BDO有較為理想的處理效果。但物化法也有一些弊端,主要表現在處理的成本較高,不適合對那些大水量的垃圾滲濾液的處理。

2.2生化法

生化法則通常擔負起垃圾滲濾液處理系統中的主體工藝的角色,用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有機物和營養物。目前,使用較多的生化法主要有厭氧一好氧法、SBR法、MBR法等等。目前,國內外多數的垃圾滲濾液的處理工藝選擇r以生化法為主體,生化法的經濟性、易管理等特點使得該類方法得到了普遍應用

2.3其他技術

經濟的發展以及科學技術的不斷提高,在垃圾滲濾液的處理方面也在不斷的創新,研制出污染性小、有效的分解垃圾的技術,同時應用到實踐生活當中,為省市環境保護與人類健康提供基礎工藝。

3.廢水處理工藝

3.1工程概況及工藝流程

3.1.1工程概況。

某垃圾填埋場主要接受縣城周邊20萬人口的日常生活垃圾,平均填埋量為500rid,滲濾液的產生量約為20-120m3/d,設計處理能力為150m3/d,執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)標準。

3.1.2工藝流程。

考慮垃圾填埋場建設初期,滲濾液的生化性較好,可以通過將調節池中的滲濾液用泵進行提升,進入到UASB厭氧中,在去除大部分有機物之后,出水再流入到A/O-MBR池中,通過好氧生物的進一步作用后達到去除滲濾液中有機物的目的,最后經過硝化和反硝化達到去除滲濾液中的氨氮的效果。出水經過增壓泵的增壓,進行納濾處理后以達到進一步去除氨氮和有機物的目的,最終達到出水達標排放。對于那些后期進入填埋場的垃圾,由于滲濾液生化性較差,滲濾液中的碳氮含量濃度較低,可以直接進入A/O-MBR處理系統。

3.2高效節能管理。

對于垃圾滲濾液中水分的質量及水量容易發生變化,因此,為垃圾的處理與滲濾液的處理措施中增加了管理難度,因此,在處理垃圾滲濾液過程中,必須將滲濾液的水質及水量進行控制,控制機械設備的工作效率,有效改善垃圾填埋場的污染。在機械設備管理中,首先要進行機械質量的檢查,注意各個結構設計及材料質量的標準,應用先進技術,保證機械運行的高效性與穩定性。其次,要注意對機械進行良好的管理與監督,加大管理力度,將一些新技術應用到垃圾滲濾液的改善中,其中(1)需要專門的人員進行監督,定期檢查垃圾量,控制垃圾的投放;(2)提高創新意識,加大科技投入,將先進的技術應用到垃圾管理的運行中,使新技術得到利用同時良好的控制垃圾滲濾液的問題;(3)引進專業人才進行管理,提高管理人員素質,采取培訓的手段將管理人員進行管理,并且提高人員素質與職業道德,使工作人員認真對待垃圾處理問題,提高其環境保護意識。

4.結論與建議

(1)不同處理方案的選擇,應在對填埋場滲濾液進行分析預測后,考慮處理系統運行的穩定性和可靠性及耐沖擊負荷能力,進行技術經濟以及環境效益分析后慎重選擇;(2)滲濾液回灌技術因其技術、經濟優勢,可以作為合并處理和單獨處理工藝方案的預處理,達到削減水量和污染物,并加速滲濾液水質穩定化的作用;(3)對滲濾液回灌技術應加強對水量平衡的研究,在解決滲濾液惡臭污染物對大氣環境質量影響等問題的條件下,應采用蒸發量大的回灌技術;(4)對滲濾液生化出水中難降解的腐殖質類物質,從目前來看,采用高級氧化去除技術也存在經濟性的問題。除在超臨界水氧化技術等高級氧化技術方面深入研究外,還應對滲濾液膜處理技術進行研究。

【參考文獻】

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【關鍵詞】衛生填埋;滲濾液處理;沼氣處理

1.背景及設計參數

齊齊哈爾市位于黑龍江省西北部的嫩江平原。地勢北高南低,土地總面積為42289平方公里.人口561.1萬,其中市區人口143.9萬[1]。

設計參數:以主市區人口20萬人為例,平均每人每天產生垃圾2.0kg。處理規模為400t/d,總服務年限20年,垃圾經過小型垃圾壓縮中轉站壓縮后運至填埋場,填埋場垃圾滲濾液處理后的出水水質要求達到《國家污水綜合排放標準》。

2.生活垃圾的處理原則

生活垃圾應按減量化無害化資源化有機結合的原則處理, 同時, 還應考慮地區經濟的發展水平, 對于中小城鎮還應考慮盡量減少基建投資費用以及運行費用。減量化的基本任務是通過適宜的手段減少和減小固體廢物的數量和容積,垃圾處理需占用大量的土地, 盡管各種處理方法的用地指標不同, 但都有不同程度的減容效果。無害化的基本任務是將固體廢物通過工程處理,達到不損害人體健康,不污染周圍的自然環境。無害化是垃圾處理的基本要求。無論何種處理方法, 均應有消毒滅菌等防止對環境造成二次污染的設施。資源化的基本任務是采取工藝措施從固體廢物中回收有用的物質和能源,垃圾中分選出的廢舊物資的回收利用,垃圾處理中的余熱、沼氣的回收利用, 堆肥產生的肥料, 堆肥中止后復墾造地等, 都是垃圾資源化的內容。

3.工程概況

垃圾填埋場依所在場址自然地形條件的不同, 大致可分為山谷型填埋場、平原型填埋場和坡地型填埋場三種類型。山谷型填埋場一般填埋區庫容量大, 單位用地處理垃圾量最多, 考慮齊齊哈爾的自然地形因素,選則平原型填埋場。主要設計和建設內容由進場區、填埋區、滲濾液處理區、沼氣導排區四大部分組成。主體工程包括填埋庫場地平整和構建、截洪溝、防滲系統、滲濾液集排系統和調節池、滲濾液處理系統、沼氣收集及處理系統、以及配套的道路系統等

4.填埋工藝

生活垃圾的填埋有厭氧性填埋和好氧性填埋兩大類,普通厭氧性填埋和厭氧衛生填埋由于未設置或只設置簡單的排滲導氣系統,不符合我國現行城市生活垃圾衛生填埋的有關標準,目前已不采用[2]。改良型厭氧衛生填埋通過設置完善的排滲導氣系統可有效防止垃圾產生的滲濾液和有害氣體污染周圍環境,其衛生標準高,填埋作業簡便,但這種填埋類型也存在產生的滲濾液濃度,滲濾液處理效果難以達到高標準要求的缺點。好氧性填埋主要是利用機械向填埋垃圾中鼓風,從而使垃圾快速腐熟,達到早期穩定有機物的效果,由于通氣管路多,作業繁雜,投資費用高,目前也較少用。半好氧性填埋主要是利用滲濾液收集管和填埋氣體導氣石籠向垃圾中排入自然風,使填埋場部分區域處于有氧狀態,從而加速有機物分解,降低滲濾液濃度,其填埋作業方式與改良型厭氧衛生填埋類似,但所產生的滲濾液水質的穩定性和可生化性卻有較大的改善,可在一定程度上降低滲濾液的處理難度。考慮到本設計中的填埋場對處理后的滲濾液的出水水質要求較高,故采用了準好氧性填埋形式。在設計中為實現準好氧性填埋,還采取了如下措施。在滿足滲濾液導排要求的情況下適當加大滲濾液導排管管徑使其處于非滿流狀態;適當抬高場底標高,將加入調節池得到排管管底標高控制在調節池最高水位以上,在垃圾體中設置導氣盲溝;適當加大導氣石籠直徑,提早設置沼氣收集設施。通過采取上述措施,空氣可由滲濾液導氣管、導氣石籠,導氣盲溝進入庫區填埋堆層,并隨著垃圾體的不斷堆高和沼氣逐漸被收集,使垃圾堆體內部形成一定的負壓,空氣不斷進入填埋體內,達到準好氧填埋的目的。

5.填埋場滲濾液控制及防滲處理

5.1 滲濾液

垃圾滲濾液是垃圾場運行過程中產生的主要污染物,滲濾液中含有大量的各種有機、無機污染物、重金屬、細菌等有毒有害物質,并且COD、BOD 濃度較高,如果任其排放,對周圍環境的污染及破壞程度是難以估量的,因此,必須嚴格控制垃圾滲濾液產量,它是衛生垃圾填埋場設計成功與否的關鍵所在。影響滲濾液的主要因素:滲濾液主要來源于垃圾填埋場范圍內的降水滲透、地下水侵入、垃圾本身所含水分及其堆放過程中產生的腐熟液。影響滲濾液產量的因素十分復雜,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、垃圾填埋過程中地表水的徑流情況及水分蒸發等。垃圾填埋場一般不會建造在承壓地下水有可能侵入的地方,因此,“地下水的侵入”是指地表的潛水,這部分潛水的量與降水密切相關,在北方地區除夏季的瓜果等垃圾富含水分外,其余季節富含水分垃圾較少,所以降水是滲濾液的主要來源。滲濾液調節池的功能, 是蓄水和調節滲濾液處理站進水水質、水量。調節池的容積主要取決于降雨量,其優點是:(1) 最大限度地減少雨季時垃圾滲濾水向下游污染的可能性;(2) 利于滲濾水的自凈功能, 減少污水處理的進水負荷;(3) 利于滲濾水的反灌噴淋措施的實現。所設計的垃圾處理場日處理量為400 t , 考慮各方面因數, 調節池容積為1800 m3 。

5.2 垃圾滲濾的防滲處理

考慮到垃圾滲濾液的特點和受城市污水廠處理總量的限制等多方面因素的影響,在衛生填埋場現場建設滲濾液處理設施. 目前,國內外采用的垃圾滲濾液處理技術主要包括:物化處理、生物處理等[3]。 滲濾液的生物處理① 好氧處理法. 好氧處理主要包括:活性污泥法、曝氣氧化塘、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池. 好氧處理不僅可以有效去除BOD5 、COD 和氨氮,還可以去除一部分錳、鐵等金屬元素. 例如:廣州大田山垃圾填埋場采用的“活性污泥—氧化塘”相結合的處理工藝,處理效果良好; ② 厭氧處理法. 厭氧處理法包括:厭氧污泥床、厭氧式生物濾池、厭氧接觸池、混合反應池、分段厭氧硝化、厭氧穩定塘等方法. 大量實驗表明,厭氧生物處理特點是能耗低,剩余污泥產生量少,所需的營養物質也較少,對高濃度有機廢水處理效果良好,但單獨采用厭氧法進行處理的較少,一般再用好氧生物處理進一步確保其出水水質.③ 好氧、厭氧、物理化學結合處理法. 根據北京市政設計研究院的試驗表明,采用厭氧—好氧工藝處理垃圾滲濾液,處理工藝經濟合理、效果較好,對COD 和BOD5 的去除率分別達到86 %和97 %。

6.結語

隨著生活水平的提高和環境保護技術的發展, 生活垃圾的處理已成為經濟可持續發展要解決的基本問題。由于中小城鎮經濟實力較差, 生活垃圾成分中無機物含量高, 熱值低, 可燃成分少, 衛生填埋將是主要的處理方式。在衛生填埋中, 又以半好氧型衛生填埋法處理比較適合。但衛生填埋場的總體設計是一個非常復雜的問題,相關的影響因素很多。由于經濟能力的原因,我們不可能一開始就制定出 “完美”的衛生填埋場。但在我力所能及的范圍內,充分考慮了填埋場的各項影響因素和有針對性地加強填埋場的安全設計了這樣一個填埋場。希望 既能處理好生活垃圾, 又能投資省、見效快。

參考文獻

[1]沈耀良,楊銓大,王寶貞,王學華,張建平;垃圾填埋場污染物溶出負荷的估算及實例分析[J];蘇州城建環保學院學報;1999年02期

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關鍵詞:垃圾滲濾液處理;機電設備;COD 負荷波動系數;污水冷卻系統;污泥回流量

引言

隨著城市生活水平的不斷提高,中國城市垃圾產量也急劇增大,衛生填埋仍將是中國當前主要的垃圾處理方式之一。垃圾填埋過程中,由于厭氧發酵、有機物分解、雨水沖淋等產生多種代謝物質,形成高濃度的有機廢液,即垃圾滲濾液。垃圾滲濾液是一種高濃度的有機廢水,受垃圾種類、當地環境及降水量、填埋場容積、填埋時間等諸多因素影響,其水質和水量變化較大。它是垃圾填埋過程中產生二次污染的主要因素之一,對水體、土壤、大氣和生物都有不同程度的影響。垃圾滲濾液若不妥善處理而直接進入環境,將會對環境造成嚴重污染。按照《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889―2008)的要求,目前國內垃圾滲濾液處理大多采用“生化處理+深度處理”工藝,而生化處理工藝以采用 MBR 居多。MBR 工藝的特點是運行穩定,處理效果良好,出水再輔以深度處理后能滿足排放標準的要求。但MBR 工藝也存在工藝流程復雜、機械設備較多的不足。由于機電設備較多,電耗高,運行成本也較高,如何降低機電設備的能耗,對于垃圾滲濾液處理工程的節能來說具有重要意義。

1垃圾滲濾液的水質特性

(1)水質成分復雜:蔣海濤等總結了中國城市垃圾滲濾液的典型污染物組成及濃度變化情況,如表1所示,可見垃圾滲濾液的水質成分十分復雜。

(2)有機污染物和NH4+-N含量高:經鑒定,垃圾滲濾液中有93種有機化合物,其中22種被中國和美國列入EPA環境優先控制污染物的黑名單。高濃度的NH4+-N是“中老年”填埋場滲濾液的重要水質特征之一,也是導致其處理難度較大的一個重要原因。

(3)重金屬含量大,色度高且惡臭:滲濾液含多種重金屬離子,當工業垃圾和生活垃圾混埋時重金屬離子的溶出量往往會更高。滲濾液的色度可高達2000-4000倍,并伴有極重的腐敗臭味。

(4)微生物營養元素比例失衡:垃圾滲濾液中有機物和氨氮含量太高,但含磷量一般較低。

2垃圾滲濾液單元處理工藝

(1)生物處理法:活性污泥法最為廣泛,該法受溫度影響,能耗高,條件控制復雜,耐沖擊負荷能力差。

(2)物化處理法:主要包括混凝、化學沉淀、化學氧化、吸附、吹脫和膜分離等。物化法可以有效削減滲濾液中的有機物、氨氮、重金屬離子和色度等,改善其可生化性,為后續生物處理工藝創造良好的條件。

(3)土地處理法:主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換吸附等作用去除其中的懸浮顆粒和溶解成分。目前應用較多的是人工濕地和回灌法。回灌法是利用填埋層的厭氧濾床作用使參濾液降解,提高其可生化性。人工濕地則是近幾年出現的新型處理工藝當前已有不少生態環境學家正在研究利用藻類、蘆葦、香根草以及各種水草等對滲濾液進行凈化,也取得了一定的成果。

(4)其它方法:輻射法、電滲析、電凝、超聲技術等在國內外都有應用

3 垃圾滲濾液處理工程的機電節能措施

3.1充分利用滲濾液調節池的調蓄能力

生物反應池中好氧區的污水需氧量,包括去除BOD5、氨氮的硝化和除氮需氧量,其中去除 BOD5是總需氧量的重要組成部分。在計算需氧量過程中,應該考慮 BOD5負荷波動系數的影響,對于垃圾滲濾液而言,應以 COD 來計算。由于滲濾液進水COD 濃度很高,如果考慮COD負荷波動系數的影響,會大幅增加鼓風機的鼓風量。對于垃圾滲濾液來說,一般會在填埋場設置滲濾液調節池,儲存1-2 個月的滲濾液產生量。在進行滲濾液處理工程設計時,進水 COD 取最高月平均值,這樣可以降低鼓風機的風量,達到節約能耗的目的。如果進水 COD 超出最高月平均值,可以減少滲濾液處理設施的進水量,確保處理設施達標排放。而在滲濾液水質偏低的季節增加進水量,可使處理設施全年的處理量達到設計能力。

3. 2 合理配置鼓風機數量

對于垃圾滲濾液而言,隨季節的變化其水質變化也很大,國內的一些垃圾填埋場在春夏秋季節,滲濾液的 COD 一般維持在 6000-8 000 mg/L,甚至更低,而在冬季 COD 可達12 000-15 000 mg/L,最高甚至可達20 000 mg/L。滲濾液的氨氮值也呈這一變化規律,春夏秋季節滲濾液的氨氮一般維持在1 200- 2 000 mg /L,而在冬季氨氮可達 2 000-3 000 mg /L。滲濾液處理工程中鼓風機的設置應考慮季節性變化對滲濾液處理的影響,應根據不同季節鼓風量的變化,合理配置鼓風機數量。由于單臺風機的最佳變頻調速范圍有限,應至少配置3 臺風機(2 用 1備),這樣可以在不同的季節開啟不同數量的鼓風機,進而達到節能的目的。

3.3采用變頻調速鼓風機

鼓風量受水質變化的影響較大,雖然按照污染物濃度較高季節的水質進行計算,但在實際運行時,由于降雨、垃圾填埋作業、運行管理等因素的影響,滲濾液水質仍會有較大的變化。采用變頻調速鼓風機可以適應這種水質變化,從而達到節能的目的。一般鼓風機的變頻調速范圍是 0-40%,這個范圍可以適應滲濾液水質的變化。

3.4污水冷卻系統的節能控制措施

垃圾滲濾液處理運行過程中,生物池內會保持較高的溫度,但有時會過高,從而抑制了微生物的生長,影響了生物處理效果。為解決生物池內溫度過高這一重要問題,在生物池設置污水冷卻系統,當水溫超過一定溫度時,開啟冷卻系統,使生物池內水溫保持恒定,確保生化處理正常運行。該方法已在工程中得到了應用,效果良好。冷卻系統機電設備節能控制措施:(1)根據生物池內溫度變化,對冷卻塔的風機進行變頻調速控制,從而達到節能的目的。(2)根據季節的變化控制冷卻系統的運行,當環境溫度變化較大時,生物池內水溫也相應有所變化,當環境溫度較低時(如冬季),可以停止冷卻系統的運行,或者間歇運行,節省能耗。(3)溫度是影響微生物生理活動的主要因素之一,合理控制生物池內水溫非常重要。許多工程實例證明,水溫達到40 ℃時生化處理仍能維持較佳的運行狀況,因此在滲濾液處理工程設計中,可以將生物池最高水溫控制在40 ℃,超過40 ℃時開啟冷卻系統,這樣可以減少冷卻系統的運行時間,節省能耗。

3.5污泥回流量的控制

用于處理垃圾滲濾液的 MBR一般采用外置式超濾系統,在硝化池出水端設置超濾進水泵,超濾進水泵的設計流量一般為5Q(Q 為系統設計流量),出水流量為 Q,回流量為4Q。設計中將回流管道接入生化池的前端―――反硝化池內,這樣可以作為內回流的一部分,減小污泥回流泵的流量,從而達到節能的目的。在污水冷卻系統中,污泥冷卻水泵由硝化池出水端吸水,經過換熱器換熱后再回流到生化池的前端―――反硝化池內,同樣可以起到內回流的作用,這樣在夏季開啟冷卻塔的情況下,污泥冷卻水可以作為污泥回流的一部分,減小污泥回流泵的流量,起到節能的目的。

結論

綜上所述,可得到以下結果:(1)充分利用滲濾液調節池的調蓄能力,在計算鼓風機風量時,可不考慮 COD 變化系數的影響。(2)合理配置鼓風機數量,采用變頻調速鼓風機可以起到節能的作用。(3)通過控制超濾及冷卻系統回流,可以起到污泥回流的作用,從而減小污泥回流泵的流量,節省能耗。

參考文獻

[1]張艮林,徐曉軍,童雄. 城市垃圾滲濾液的水質特性及其處理現狀[J]. 云南冶金,2005,06:60-62.

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【關鍵詞】物化法;垃圾;處理;滲濾液

中圖分類號:R124文獻標識碼: A

一、前言

對于垃圾滲濾液的處理工作來說,一個科學、高效的處理方法,將可以大大提高垃圾滲濾液的處理效果,所以,我國相關工作人員一直在研究垃圾滲濾液的處理方法,物化法是其中一個較為有效的方法。

二、垃圾滲濾液特點

1、垃圾滲濾液屬于高濃度有機廢水,具有NH3-N、BOD和COD濃度高,水質水量變化大、有毒有害污染物種類多、微生物營養比例失調的特點。

2、垃圾滲濾液水質隨著填埋方式、地理位置、季節、填埋年齡有重大變化,特別是垃圾填埋場“場齡”的影響更大。“年輕”垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液具有BOD、COD濃度高、可生化性較好、pH低的特點。“老齡”垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液具有BOD濃度低、COD濃度高、氨氮濃度高,pH值高的特點。垃圾滲濾液中含有的大量有毒有害污染物目前已經引起人們的關注,國內有關研究者采用GC-MS-DS聯用技術檢出垃圾滲濾液中93種有機化合物,其中22種列入我國及美國EPA環境優先控制污染物黑名單。隨著分析手段及人們對環保意識的提高,垃圾滲濾液中諸如環境內分泌干擾素等有毒有害物質對人體的危害已經越來越受到健康組織的重視。

表1不同類型垃圾滲濾液的水質特性

三、垃圾滲濾液的處理難點

由于垃圾滲濾液的組成極其復雜,因此,垃圾滲濾液成為了目前世界上污染處理工作中最為棘手的項目之一。由于經濟發展水平的限制,我國垃圾衛生填埋起步較晚,滲濾液的處理工作開展時間也相對較短,存在的問題也比較多。

1、合并處理技術中的問題

垃圾滲濾液同污水合并處理技術是比較理想的垃圾滲濾液處理方式,比較適合于中高等城市中大型污水處理廠使用。在污水廠進行垃圾滲濾液的處理工作,節省單獨建立滲濾液處理工程的高昂費用,利用污水處理廠的相關技術,達到對滲濾液的稀釋、分解的目的。但這種處理技術存在一定問題,一是滲濾液的輸送問題。滲濾液屬于高污染物,在輸送過程中必須保證運輸裝置的密封性,以及嚴格的輸送流程,這樣便造成了一定的資金浪費;二是滲濾液水質變化的特點,由于滲濾液中所含成分的復雜性,在處理過程中容易造成污水廠的沖擊負荷,甚至影響和破壞污水廠的正常運行。

2、回灌技術中的問題

滲濾液回灌技術的原理是采用動力設施,將垃圾滲濾液由填埋場的底部收集并重新輸送到填埋場的覆蓋層表面或下部的垃圾滲濾液處理手段。這種滲濾液的處理方式最早由美國提出并研究推廣,隨后在世界范圍內普及使用。

滲濾液回灌技術在處理滲濾液的工作中具有比較多的優點,設施簡單,投資少,收益高,對污染物的約束力大,促進填埋場的穩定化等。但垃圾滲濾液的回灌技術也存在著相應的問題,一是由于回灌技術在固定空間進行的滲濾液循環工作,沒進行一次循環必定會造成滲濾液的濃度相應增加,這便使得操作過程中氣體揮發性增大,造成安全隱患,提高了危險事故發生的頻率。并且,惡臭氣體的揮發,還會對周圍環境造成極大的影響和危害。

3、滲濾液中高濃度氨氮問題

高濃度氨氮是滲濾液中所含有的一種污染成分,它能夠使水體富營養化,并且還會對人體造成巨大的健康。垃圾滲濾液中高濃度氨氮的含量一般在10/L至1000mg/L之間,較城市污水中氨氮含量要高幾十甚至幾百倍,隨著垃圾填埋時間的增加,氨氮的含量還會隨之升高,對生物和環境所構成的威脅也會越大。

常見的高氨氮濃度滲濾液的處理工藝是氨吹脫加生物處理工藝配合的處理流程。我國一般使用曝氣池和吹脫塔進行氨吹脫,但曝氣池工作中氣液解除面積有限,因此吹脫效率低下,而吹脫塔的設備造價比較高,產生的尾氣不好控制。

此外,氣溫較低的地區更不利于吹脫塔的正常工作。

4、垃圾滲濾液可生化性問題

垃圾滲濾液的可生化性是指通過微生物進行對垃圾滲濾液中的有機物進行降解,達到無害化處理并進行最終達到對外部環境的排放。垃圾滲濾液在填埋初期的可生化性比較高,但僅僅依靠生物處理無法達到降解的效果,而隨著垃圾填埋時間的增加,神滲濾液的可生化性便會隨之降低,最終無法進行降解處理。

四、物化法處理垃圾滲濾液的新進展

1、混凝沉淀法

在廢水中投加某些化學混凝劑,它與廢水中可溶性物質反應,產生難溶于水的沉淀物,或混凝吸附水中的細微懸浮物及膠體雜物而下沉。這種凈化方法可降低廢水濁度和色度,可去除多種高分子物質、有機物、某些金屬毒物以及導致富營養化物質氮、磷等可溶性無機物。

混凝沉淀法主要用在垃圾滲濾液的預處理和深度處理上。趙玲等采用PAC混凝一粉煤灰吸附對老齡垃圾滲濾液預處理的研究,結果表明當PAC投量在350mg/L、粉煤灰投量在8.0mg/L,可將滲濾液中CODcr的濃度從1987mg/L降為516.2mg/L,去除率達到74%,滲濾液顏色由原來的深褐色變成淺灰色,可生化性指數BOD5/CODcr由0.19提升到0.35。程建華采用殼聚糖接枝高分子絮凝劑(CAS)處理垃圾滲濾液研究,結果表明CODCr的去除率達到58.7%,色度脫除率達到98.1%,且具有pH適用范圍廣和產污泥量小的優點,對絮凝垃圾滲濾液前后顆粒的粒徑分布測定表明,顆粒增大了357倍,且呈正態分布。

2、化學沉淀法

鎂鹽和磷酸鹽的氨結晶沉淀工藝,即磷酸銨鎂(MAP)法。其有助于高效去除滲濾液中的氨氮。MAP法所生成的六水合磷酸銨鎂在0℃時的溶解度僅為0.23g/L,并且同時含有植物生長所需的Mg、N、P,故該產物可作為堆肥、花園土壤或干污泥的添加劑,或用作結構制品的阻火劑,因此MAP法是一種符合可持續發展觀點的脫氮方法。

張記市等采用MAP法對垃圾滲濾液處理研究,在pH值為9.5、反應時間為25min、Mg2+∶NH4+∶PO43-=1。5∶1∶1.5的最佳條件下,滲濾液中NH3-N濃度由初始3500mg/L,經結晶沉淀后降低至175mg/L,去除率達95%。湯琪等采用MAP法對垃圾滲濾液處理研究,選用MgO-H3P04作為沉淀劑,在pH=8.25,n(Mg2+:n(P043-):n(N)為1.35:1.20:1.00,反應與沉淀時間均為15min條件下,滲濾液中氨氮最高去除率為94.92%,出水含量為100~130mg/L,COD平均去除率也達到18.52%。

3、空氣吹脫法

在廢水中,NH3與NH4+之間存在著化學平衡(NH4+NH3+H+),并受pH和溫度的影響。空氣吹脫法(ammoniastripping)的流程是先將廢水pH調節到10.5-11.5;然后把廢水泵引至吹脫塔內,通氣吹脫廢水中的氨;氨可用硫酸回收。一般采用NaOH或CaO調節廢水pH,采用冷卻塔作為吹脫裝置。在pH9.5、吹脫時間為12h的條件下,吹脫法作為垃圾滲濾液中氨氮的預處理,其去除率可達60%。

4、吸附法

吸附法是應用某些材料的表面物理化學性質,把污水中污染物富集到自身表面的一種方法,常用在垃圾滲濾液的深度處理上。郭紅彥等采用改性粉煤灰對垃圾滲濾液進行預處理研究,結果表明,經過改性的粉煤灰對垃圾滲濾液的COD、NH4-N有較好的去除能力COD去除率至少72%,NH4-N去除率超過83%。改性粉煤灰對滲濾液的重金屬也有很好的去除效果。Cu、Cd、Zn、Pb、Cr指標低于《污水綜合排放標準》(GB8978-1997)中規定的污染物最高允許排放濃度。姜浩等采用片沸石對垃圾滲濾液進行處理研究,結果表明片沸石對COD的最大去除量約為31×103,對氨氮的最大去除量約為27×103;去除COD、氨氮的最佳條件分別為:片沸石用量20g/L、pH為5、溫度4℃、振蕩時間100min。

5、微波法

微波是一種電磁波,由于其特性,可以加速有機物合成,降解廢水中的有機物,利用微波去除廢水中的有機物物質是一種新的方法。近年來在垃圾滲濾液方面做了大量研究,但是大都是與其他工藝協同作用的。劉曉等采用微波活性炭對垃圾滲濾液處理進行研究,結果表明在PAC用量5g,pH值為9,水樣稀釋1倍,微波強度為420W,輻照時間為4min,攪拌時間為45min時處理的效果最好,此時CODcr去除率可達83.12%。微波輻照能改變活性炭的結構,并正在表面產生一些高溫“熱點”,這些“熱點”是導致有機污染物降解的根本原因。微波法具有工藝簡單,反應迅速而徹底,無二次污染等優點,同時也具有受濃度,催化劑和吸附劑的性質限制。垃圾滲濾液雖然成分復雜,但它也是高濃度有機廢水,含有許多有機污染物,如果將微波催化氧化技術用于垃圾滲濾液的處理之中,并尋找到合適的催化劑及反應條件,相信定會取得滿意的處理效果。

6、納濾(NF)

NF膜具有2個顯著特征:具有1nm左右的微孔結構,可以截留分子質量為200~2000u的分子;NF膜本體帶電,對無機電解質具有一定的截留率。H.K.Jakopovic等〔28〕比較了NF、UF、臭氧3種技術對垃圾滲濾液中有機物的去除情況,結果表明:在實驗室條件下處理老齡垃圾滲濾液,不同UF膜可達到的最佳COD去除率為23%;臭氧對COD的去除率可達到56%;而NF對COD的最佳去除率可達91%。NF對滲濾液中離子的去除效果也比較理想。L.B.Chaudhari等用NF-300處理印度Gujarat填埋場老齡滲濾液中的電解質,2種實驗水中的硫酸鹽分別為932、886mg/L,氯離子分別為2268、5426mg/L。實驗結果表明,硫酸鹽的去除率分別為83%、85%,氯離子去除率分別是62%、65%。研究還發現NF膜對Cr3+、Ni2+、Cu2+、Cd2+的去除率分別達到99%、97%、97%、96%。NF結合其他工藝后處理效果更好。T.Robinson用MBR+NF組合工藝處理英國BeaconHill的垃圾滲濾液,COD由5000mg/L降至100mg/L以下,氨氮從2000mg/L降至1mg/L以下,SS從250mg/L降至25mg/L以下。NF技術能耗低、回收率高,潛力較大。但最大的問題是長期使用后膜會結垢,進而影響膜通量和截留率等性能,將其應用于工程實踐還需進一步研究。

五、結束語

綜上所述,垃圾滲濾液的處理工作必須要以優質、科學的處理方法為基礎,所以,本文研究的以物化法處理垃圾滲濾液的方法具有可行性,可以為我國垃圾滲濾液的處理工作帶來新的生機。

【參考文獻】

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[2]王成麗,馬可為,張紅濤.物化法處理垃圾滲濾液中難降解物質[J].水科學與工程技術,2012,01:32-35.

篇9

隨著經濟的不斷發展,生產規模的不斷擴大,人來需求的不斷提高,隨之而來的固體廢物產生量也不斷增加。目前,工業發達國家的工業固體廢物每年平均以2%—4%的增長率增加,同樣的,生活垃圾的產生量也在不斷增長。目前,我國城市生活垃圾的年增長率平均為10%。

近來,城市垃圾的處理方法主要有焚燒、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。

2滲濾液的污染特性

2.1營養元素比例失衡

相對于生物處理,滲濾液C∶N∶P的比例不合適。

2.2滲濾液水質的易變性

(1)滲濾液水質隨水量變化而變化;

(2)滲濾液水質在日、時尺度內變化較大;

(3)滲濾液水質隨填埋階段改變而改變。填埋初期,滲濾液呈黑色,可生化性較好,易于處理,而隨著填埋時間的延長,滲濾液逐漸呈褐色,可生化性變差,且C∶N∶P比例失調更加嚴重。

2.3金屬離子含量不高

滲濾液中含有多種金屬離子,其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時間等密切相關。不同類型填埋場滲濾液種所含的金屬含量并不相同,但大都不超過排放標準。

2.4微生物含量及病毒

填埋場作為“生物反應器”,其出水中含有大量的微生物種群,其中微生物主要是桿菌、大腸桿菌、大腸鏈球菌等,并且隨填埋時間和滲濾液中的化學成分不同而發生較大變化。雖然很多市政垃圾填埋場中含有糞便,但在滲濾液中很少能發現腸道病菌。

2.5滲濾液的生物毒性

滲濾液的毒性與其所含的有機污染物含量有關。Assmuth對芬蘭的3個填埋場的研究標明,滲濾液的致死性與滲濾液中所含的離子,特別是Cl-、NH3-N和輕金屬含量有一定的關聯性,同時發現其致死性還與反映硬度的指標(Ca2+、Mg2+等)有關。在酸性條件下,滲濾液中的金屬和S對魚的毒害作用更強,所含的懸浮物也將增加毒性,但溫度的升高對毒性影響不大。垃圾滲濾液對大麥的毒性作用與滲濾液中CODCr含量有直接的關系。

3當前垃圾滲濾液處理工藝現狀及問題

當前,垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉淀、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化等多種;生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池等;厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩定塘。垃圾滲濾液處理的投資、運行成本遠遠高于一般城市污水和工業廢水,由于在垃圾體已經經歷了厭氧過程,其生化性相對較差,生物處理的停留時間較長,導致設施設備的投資較大,同時垃圾滲濾液處理量一般相對較小,導致折舊、維修費較高。

各種處理垃圾滲濾液的工藝所存在的問題可歸納為如下方面:技術上可行的工藝在經濟性上均較差,如膜處理,投資和運行費用均很高,且還有原液體積1/5—1/4的濃縮液需進一步處理;活性炭吸附和化學氧化,運行成本基本無法承受;經濟性好的工藝在處理效果上無法達標,如生物處理,投資和運行費用均較低,但通常情況下處理出水無法達標。

4垃圾滲濾液新工藝簡介

4.1電化學處理法

電化學處理法作為一種“環境友好”技術已廣泛用于垃圾滲濾液的處理。利用金屬腐蝕原理,以Fe、C形成原電池對廢水進行處理。廢鐵屑是鐵和炭的合金,由純鐵和Fe3C及一些雜質組成,當鐵屑加入廢水中則形成成千上萬個細小的微電池,由于滲濾液內存在著穩定的膠體,當這些膠體處于電場中將產生電泳作用而被富集,從而沉降出來。在開展這方面研究的過程中,許多學者已對電流密度、pH值、不同電解質、氯離子濃度等因素對處理效果的影響進行了探討,取得了較大的成果。

4.2Fenton試劑法

目前垃圾滲濾液的處理方法中生化法應用最為廣泛,但由于其含有高度難降解有機物,不利于活性污泥法的運行。Fenton氧化法可以解決這一問題,它可使帶有苯環、羥基、-COOH-S03-H、-NO2等取代基的有機化合物氧化分解,從而提高廢水的可生化性,降低廢水的毒性,改變其溶解性、混凝沉淀性,有利于后續的生化或混凝處理。

4.3高壓脈沖放電技術

高壓脈沖放電技術利用高功率脈沖電源對放電電極間的液體介質進行高電壓、大電流的脈沖放電,本質是把較大的能量在空間和時間上進行壓縮,使水介質在極短的時間內集聚極高的能量密度,形成等離子體通道,產生高溫、高壓、高密度活性粒子、強烈紫外光和超聲波,實現對高濃度有機污染物的活性粒子氧化、光化學氧化、空化降解和超臨界水氧化降解。該技術是一種降解能力高、無二次污染、適用范圍廣的有機污染物處理技術。

4.4蒸發處理

蒸發法主要在廢水尤其是放射性廢水的處理領域有較廣泛的應用。它是利用外加能量蒸發廢水中的水份,使其體積大大縮小。國內外關于滲濾液蒸發技術公開發表的文獻很少。與傳統處理工藝相比,滲濾液蒸發工藝對滲濾液的性質變化適應性強,包括BOD、COD、懸浮固體,溶解固體及進料溫度等的變化。一般來說,滲濾液蒸發系統只對pH值較敏感,目前開發的蒸發器主要有熱交換器式、浸沒燃燒式和噴淋式三類。

篇10

關鍵詞:回灌;DTRO;滲濾液

黑龍江省某市建成一座平原式垃圾填埋場,采用衛生填埋方式,垃圾處理量為300噸/天,庫容180萬立方米,庫區占地面積12.0hm2。滲濾液處理站建在垃圾處理場的下風向,處理規模為80m3/d。

1 水量與水質

1.1 水量

垃圾滲濾液的產生量取決于衛生填埋場狀況(如垃圾成分、填埋量、防滲系統、滲濾液收集系統及填埋場“年齡”等)和填埋場外部環境(如大氣降水,地表徑流及地下水浸入等)。

式中:Q-滲濾水產生量,m3/d;I-多年平均降雨量的最大月份降雨量的日平均值,mm;C1-填埋作業單元滲出系統,其值為0.2~0.8;C2-中間覆蓋單元滲出系數,其值為0.6C1;C3-終場覆蓋單元滲出系數,其值≤0.1;A1-填埋作業單元匯水面積,m2;A2-中間覆蓋單元匯水面積,m2;A3-終場覆蓋單元匯水面積,m2。

根據計算,并考慮其它一些因素,滲濾液的處理規模為80m3/d。

1.2 水質

垃圾滲濾液的水質與垃圾種類、性質、填埋方式等許多因素有關,化學成分變化較大,其濃度和性質隨時間呈動態變化關系。本次設計參照國內外及周邊地區垃圾填埋場的實測資料,確定滲濾液主要水質指標為:BOD5=8000mg/L、COD=15000mg/L、SS=1200mg/L、NH3-N=500mg/L。

滲濾液經處理后,出水執行《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB 16889-2008),中的污染物排放濃度限值。

2 工藝流程

垃圾滲濾液的水質受垃圾成分、處理規模、降水量、氣候、填埋工藝及填埋場使用年限等因素的影響,具有成分復雜、有機污染物濃度高、氨氮含量高、前后期水質變化大等特點,其可生化性前期較好、隨后逐年下降,直至有機物含量降至零,這使得生化類型工藝的應用受到很大限制,為了使系統能在不同時期都穩定運行,最好采用生化、物化相結合的處理工藝。本工程采用回灌+兩級碟管式反滲透膜技術(DTRO)工藝,流程如圖1所示。

3 主要構筑物計參數

3.1 預處理

由于本工程地處東北地區,氣候干燥,蒸發量比較大,因此在滲濾液進入處理站前首先進行回灌,以實現滲濾液減量化和污染物的初步去除。通過提升泵和預埋在填埋場兩側的管道實現回灌。

然后將調節池中的滲濾液提升至反滲透系統的原水罐,并在原水灌中投加H2SO4,去除難溶性碳酸鹽類無機物,消除對膜的污染,H2SO4投加量為1.0~1.5L/m3。原水罐出水由水泵加壓后進入石英砂過濾器,過濾精度50μm。砂濾反沖洗采用氣、水結合,先氣洗、再水洗,沖洗時間一般為5min、并可根據運行狀態另行設定,沖洗廢水排至調節池。砂濾出水后進入芯式過濾器,過濾精度為10μm,采用10μmPP熔噴濾芯,進出口壓力達到200KPa時更換濾芯,在芯式過濾器前加入一定量的阻垢劑防止結垢現象對膜系統的污染,阻垢劑為聚合物和鹽的混合物,投加量為0.15mg阻垢劑/1mg硅酸鹽。

3.2 DTRO系統

經過芯式過濾器的滲濾液經高壓泵進入一級DTRO膜柱,泵后設減震器1個,用于吸收泵產生的壓力脈沖,給反滲透膜柱提供平穩的壓力。由于高壓泵流量難以保證膜柱所需水量,故通過在線泵將膜柱出口一部份濃縮液回流至膜柱,以保證膜表面足夠的流量(每只膜柱不低于0.8m3/h)。膜材料為有機復合膜,一級DTRO系統設40支膜柱、單支面積9.405m2。透過液進入二級膜柱進一步處理,濃縮液排入濃縮液儲池,用于回灌處理。

經一級DTRO膜系統處理后的透過液直接通過二級高壓泵進入二級DT膜系統,高壓泵設變頻控制,使其頻率和輸出流量將根據一級透過液流量傳感器反饋值自動匹配,同時在入口管路設濃縮液自補償裝置,使二級系統的運行不受一級系統產水量的影響。二級DTRO系統設7支膜柱、單支面積9.405m2。二級濃縮液端也設控制閥1個,用于控制膜組內的壓力。第二級膜柱濃縮液排向第一級系統的進水端,以提高系統的回收率,透過液排入脫氣塔。

3.3 脫氣處理

由于預處理時酸的投加和CO2的存在,導致出水pH值較低、難以達標,故在二級膜系統后設脫氣塔1座將其去除。經脫氣塔后的清水通過凈水罐排放。但若pH值仍低于排放要求,系統將通過清水排放管中的pH值傳感器判斷出水的pH值、并自動調節計量泵的頻率在凈水罐中投加適量的NaOH,使出水pH值達標。

3.4 濃縮液儲池

膜處理系統產生的濃縮液產量為17.6m3/d,先排至濃縮液儲池、再通過泵進行回灌處理。濃縮液儲池設計停留時間t=15d。

4 結語

(1)滲濾液產量受多種因素影響,回灌處理能減少滲濾液的量,節省工程造價。初期BOD、COD、SS、NH4+-N濃度高且變化范圍大,但隨填埋時間的延長而逐漸遞減。滲濾液回灌技術尤其適合在寒冷地區的垃圾滲濾液處理中應用。(2)回灌+兩級DTRO工藝處理垃圾填埋場滲濾液,克服了生化處理難以達標的缺點,出水效果較好,能達到《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB 16889-2008)中的排放要求:BOD≤30mg/L、COD≤100mg/L、SS≤30mg/L、氨氮≤25mg/L、總氮≤40mg/L。

參考文獻

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