前言:中文期刊网精心挑选了垃圾渗滤液处理方法范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
垃圾渗滤液处理方法范文1
近十几年来国外学者就垃圾渗滤液的处理进行了大量的探索和研究,取得了一些成功经验,有的已用于工程实践。我国在垃圾渗滤液的处理研究方面起步较晚、起点较低,有不少失败的教训,但也获得了一些宝贵的经验。由于渗滤液水质水量的复杂多变住,目前尚无十分完善的处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求采取有针对性的处理工艺。纵观国内外垃圾渗滤液处理的现状,目前渗滤液的处理方案主要有场外综合处理和场内单独处理两大类。主要处理工艺有生物处理法、物化法、土地法以及上述方法的综合[1]。
l 生物法处理渗滤液
生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法,由于其运行费用相对较低、处理效率高,不会出现化学污泥等造成二次污染,因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。
1.1 活性污泥法
美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液,其实际运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷,可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的Fall Township污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的ρ(CODcr)为6000~21000 mg/L,ρ(BOD5)为 3000~13000 mg/L,ρ(氨氮)为 200~2000 mg/L,曝气池的 p(污泥)为 6000~12000 mg/L,是一般污泥的质量浓度的3~6倍。在体积有机负荷为 1.87 kg[BOD5]/(m3·d),F/M 为 0.15-0.31 kg[BOD5]/kg[MLSS·d)时,BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/(m3·d),F/M为0.03-0·05 ks[BOD5]/(kg[MLSS]·d)时,BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥的质量浓度,使F/M为0.03-0.31<kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)之间采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液[2]。
1.2 稳定塘
国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂(Howard Robison,1992),英国在 1983年建成的 Bryn Postey填埋场渗滤液处理厂,运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容 1000 m3,由高密度聚乙烯材料(HDPE膜)作防渗衬底,采用两台高效表面曝气机进行曝气,渗滤液最小水力停留时间 10d,渗滤液处理量D-150 m3/d。此系统自 1983年开始运行,渗滤液ρ(CODcr)ρ(BOD5)最大分别达 24000 mg/L和10 000 mg/L,F/M为 0.05~0.3 kg[BOD5]/kg[MLSS]·d)时,CODcr去除率达 97%[3]。
上海市废弃物老港处置场,在三期工程改扩建时建成了以稳定塘和芦苇湿地地表漫流处理系统相结合的渗滤液处理系统,设计规模为2000m3/d,实际运行流量1500 m3/d,其在冬季两个月的典型数据见表1上海老港填埋场渗滤液水处理的运行效果:
表1 老港填埋场渗滤液水处理的运行效果 mg·L-1 检测日期 氧化塘出口 芦苇湿地出口 ρ(CODcr) ρ(NH3-N) ρ(CODcr) ρ(NH3-N) 2000.10.24 1177 160 589 29 2000.11.02 1264 145 1095 35 2000.11.13 1297 133 745 48 2000.11.21 1912 189 1326 69 2000.12.05 640 91 905 150 平均 1413 144 932 66
1.3 生物转盘
生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种,运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题,并且由于膜上生物量大,生物相丰富,既有表层的好氧微生物,又有内层的厌氧微生物,因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点,同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。
Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液,设计规模500 m3/d,设计转盘表面积3 000 m2,平均设计负荷 4.8 g[NH3-N/(m2·d)。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右,取得了良好的处理效果。
上面介绍的Pitea填埋场生物转盘是好氧生物反应器,英国Britannia填埋场则是运用厌氧固定膜生物反应器处理垃圾渗滤液,也取得了良好的处理效果[4]。
1.4 厌氧氧化处理
厌氧生物处理B前采用厌氧生物滤池,厌氧接触法,上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧消化等,实践证明厌氧处理时高质量浓度ρ(BOD5)>2000mg/L)有机废水的处理是有效的,但单独采用厌氧生物处理渗滤液的情况很少见。北京市政设计院1988年进行了这方面的研究,得出的结论是建议采用厌氧一好氧法处理工艺[5]。
1.5 各种生物法比较
生物法中,好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好,停留时间较短(6~24 h)、运行经验丰富,但工程投资大。运行管理费用高;相对来说稳定塘工艺比较简单,投资省,管理方便,但停留时间长(10~30 d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺近年来发展很快,特别适合于高浓度的有机废水,它的缺点是停留时间长,污染物的去除率相对较低,对温度的变化比较敏感,但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要,若将这部分能量加以合理利用,将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果,还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液,采用厌氧和好氧I艺的组合处理,无论是对于提高处理效率,还是就降低运行费用都是有意义的。
2 物化法
物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液,而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。由于物化法处理成本较高,不适于大量的渗滤液的处理。
2.1 絮凝沉淀
实验证明;生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂),即使在ρ(BOD5)很低(<25 mg/L)的情况下,CODcr的去除率仍可以达到50%,反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加药量在250-500 g/m3之间[6]。
絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥;出水的pH值较低,含盐量高;氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率,在选用时还是要慎重考虑。
2.2 反渗透
反渗透经常用于渗滤液的后处理中,因其能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明,CODcr的去除率可以超过80%,虽然在运行过程中有膜污染的问题,但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后,负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物,可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究,一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80qc,但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。
总之,反渗透工艺因其高效性、模块化和易于自动控制等优点,应用得越来越多,但其用于渗滤液处理还存在以下问题:小分子量的物质的截留效率还不尽人意(例如氨、小分子的有机卤代物(AOX)等)。高浓度的有机物或无机可沉降物容易造成膜污染或在膜表面结垢等问题。由于操作压力很高(3~50 ba)造成能耗很高。反渗透浓液的处理是最大的困难,将其回灌到填埋场中已经不可取了,因为浓液的污染物浓度很高,是非常危险的废物。目前多采用蒸发和干燥的方法,但费用很高。
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处理,这种处理技术是由南亨伯塞德郡稳特顿填埋场所设计和生产的 Rochem’s离析膜系统。Rochem’s离析膜系统能够去除重金属、SS、氨氮、有害难降解的有机物,处理后的水质满足严格的排放标准。
2.3 活性炭吸附
活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液,它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明,CODcr的去除率为50%-60%,若用石灰石作预处理,去除率可高达80%,而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降[7]。在生产性试验中,由于渗滤液水质水量多变等原因,出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800~1200 g/m3时,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此,首先进行生物预处理,再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时、能保证出水较低水平的CODCr和AOX。
2.4 化学氧化
化学氧化工艺可以彻底消除污染物,而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理,而很少用于有机物的氧化,主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物,化学氧化工艺可以考虑使用。
常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%;用臭氧作氧化剂时,没有剩余污泥的问题,CODcr的去除率也不超过50%且对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的,因为有机酸是耐臭氧的,相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气,加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的过氧化氢。目前用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段,其上要的问题是处理费用太高,但对于垃圾填埋场封场后所)一生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。
3 土地法
用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。
在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现,渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量,而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。
土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用,而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验,该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷,其中1.2公顷种植了柳树,另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地,种植了 30 000棵柳树。在试验的最初3年中,灌入试验区域的渗滤液共计3 290 mm,测得年平均的蒸发量为340mm,为降水量的引%,而在试验前相应区域的年平均蒸发量为 140 mm,为年降水量的 19%,蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能,还能够降低渗滤液的浓度,例如氮的浓度平均下降了 60%,从6.93 mmol/L下降到了 2.96 mmol/L,可以肯定随着柳树的生长和根系的发展,处理效果还可能进一步地提高。
4 结论与思考
垃圾渗滤液由于成分极其复杂,如果用一种方法很难把它处理达标。所以,一般需要不同类型工艺方法组合处理,才能做到达标排放的要求。不同类型方法的组合一般是用生物法或土地法作为预处理,然后用物化法作为后处理。要达到日益严格的渗滤液处理排放标准,这种工艺的组合将是一种趋势,关键是各种工艺的搭配和协调的问题。
垃圾渗滤液处理中存在的问题有:
①渗滤液水量变化较大,尤其是季节性变化量很大,在雨季里水量比较大。针对这个问题,一般填埋场采用管道把多余的渗滤液排到一个预留的池子里,等晴天渗滤液少的时候再进行处理。
②渗滤液水质特性变化大。不同填埋场,由于诸多因素不同,其水质存在很大差异,所以适用于某填埋场渗滤液的处理方法不一定也适用于另一填埋场渗滤液的处
理。
③渗滤液中氨氮浓度高,尤其是在填埋后期其浓度更高。高浓度的氨氮对微生物的活性有抑制作用,而现有的氨氮吹脱又造成空气的二次污染和吹脱塔结垢问题;有人提出超声波吹脱法,这种方法比传统吹脱法氨氮的去除率提高了门%-164%,CODcr去除率为24.90%-34.76%,比传统的吹脱法提高了21%。超声波的最佳工艺参数:PH为 11,时间为41min,气水比 1000:1[8]。渗滤液处理费用高且难以达到排放标准。填埋场在封闭前,一般渗滤液浓度高且较难处理,即使采用厌氧一好氧生物处理工艺也难以达到排放标准;而高标准的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,许多填埋场因为资金不足受限。
参考文献
[1]沈耀良,王宝贞,杨铨大,城市垃圾填埋场渗滤液处理方案[J].污染防治技术,2000,13(l)17-20.
[2]蒋彬,吴浩汀,徐亚明 浅谈城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术[J] 江苏环境科技,2002,15(1):32-34.
[3]张望军,王国生 城市垃圾填埋场渗滤液处理[J] 重庆环境科学,1995,17(2):44-47.
[4]Glemn P Blakey,Raffaello cossu,PeterJ Mariset al.Aeroblc and anaeroblctlxed film blological reactors,Landfill Of Waste Leachate [M] London :Elsevier Science Publisher Ltd,1992.
[5]张海伦 垃圾渗滤液的处理[J]能源研究与利用,2001,(1):44—45.
[6]Amokrane A.landfill leachate pretreatment by coagulation-flocculation[J]. Wat Res.1997.31 (11):2775—2782.
[7]袁维芳,王国生,汤克敏 反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液[J]水处理技术,1997,23(6):333-336.
垃圾渗滤液处理方法范文2
关键词:城市、垃圾场、垃圾渗滤液、现状、问题、垃圾渗滤液处理技术
中图分类号: TU824 文献标识码: A
一、垃圾渗滤液概念分析
所谓垃圾渗滤液主要是指垃圾填埋场中垃圾自身含有的一些水分,在进行填埋处理以后和雨水以及雪水或其他水分,除去垃圾及覆土层的饱和水份,经过垃圾层与覆土层后形成的一种废水,这种废水成分复杂,具有较高的污染物浓度。
一般情况下,垃圾渗滤液中主要有三种有机物:一种是低分子量的脂肪酸,二是中等分子量的酸类物质,三是高分子量的碳水化合物类物质。随着时间的推移,有机物的成分会逐渐发生变化。刚开始填埋的时候,有机物中的可溶性有机碳大概在90%,其中浓度较大的是乙酸、丁酸与丙酸,还有部分灰黄霉酸。垃圾填埋的时间越长,渗滤液中的脂肪酸的含量会降低,但是,灰黄霉酸的成分反而会大幅度增加。
垃圾渗滤液中的水分主要来自以下几个方面:一是来源于填埋中的垃圾中的有机物,二是有降雨降雪的渗入,三是外部地表水的渗入,四是地下水的渗入,五是垃圾填埋以后微生物的厌氧分解而产生的,其中最多的是外部水的渗入,所以控制渗滤液的产量最为有效的方法是控制外部水的渗入,做好雨污分流和堆体防渗。
二、现阶段我国城市垃圾场渗滤液处理现状分析
近些年来我们国家的城市化发展速度迅猛,根据目前的增长速度可以预测,2012年我们国家城市生活垃圾达到2.64亿吨,到2030年会达到4.09亿吨,到2050年达到5.28亿吨。全国城市人均固体废物产量为440公斤,每年总量达到1.6亿多吨,占世界总量的四分之一以上,并且,每年还在以8%至10%的速度快速增长,我国的环境监测总站对国内三百多个城市的垃圾处理厂进行了调查显示,卫生填埋厂占垃圾处理厂的87.5%。填埋场内每年都有大量的垃圾渗滤液产生,渗滤液的处理成为卫生填埋场所面临的最大问题,如果处理不当将造成水、土壤、大气、生物等多方面的二次污染,并且极难恢复。
为防止填埋过程中造成二次污染,渗滤液处理方法和技术的研究也日益得到重视。由于渗滤液水质、水量的复杂多变性,目前国内外尚无十分完善的渗滤液处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其他经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。
垃圾渗滤液处理难度主要有以下两方面:
1. 渗滤液高浓度氨氮的问题
高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长,垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。 与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。
2. 渗滤液可生化性差的问题
渗滤液可生化性差主要体现在两个方面:一是指随着填埋场填埋时间的延长,渗滤液的生化性降低,在填埋后期,可生化性很差,BOD5/COD值小于0.1,此时的渗滤液俗称“老化”渗滤液。另一方面,在填埋初期,虽然渗滤液的可生化性较好,但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下,一般来讲,渗滤液的COD中将近有500~600mg/L 无法用生物处理的方式处理。
渗滤液处理技术既有与常规废水处理技术的共性,也有其极为显著的特殊性。渗滤液的处理有场内和场外两类处理方案。具体方案有以下几种:①预处理后直接排入城市污水处理系统合并处理;②渗滤液向填埋场的循环喷洒处理;③建设独立的场内完全处理系统。
(1)与城市污水处理厂的合并处理(场外处理)
渗滤液经预处理后与大、中型规模城市污水处理厂合并处理是最为简单有效的处理方案,它不仅可以节省单独建设渗滤液处理系统的巨额费用,还可以降低处理成本,利用污水处理厂对渗滤液的缓冲、稀释作用和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同时处理。但这并非是普遍适用的方法,一方面,由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂,渗滤液的输送将造成较大的经济负担;另一方面,由于渗滤液所特有的水质及其变化特点,在采用此种方案时,如不加以控制,则可能对城市污水处理厂造成冲击负荷(一般渗滤液水量不能超过城市污水厂设计规模的0.5~1%),影响甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。
(2)循环喷洒处理(场内处理)
该方法是将垃圾渗滤液收集经调节池厌氧均化预处理后,回喷到垃圾填埋场。通过回喷可提高垃圾层的含水率(由25~30%提高到60~70%),增加垃圾的湿度和微生物的活性。将填埋场当作一个大的生物滤池,上层垃圾作为好氧生物滤池,下层作为厌氧生物滤池,并通过填埋层中土壤颗粒的过滤、离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体和溶解成份,通过微生物作用使渗滤液中的有机物和氮发生转化,降低渗滤液污染物浓度,缩短填埋垃圾的稳定化过程。其次,渗滤液通过回喷,在太阳照射下,可蒸发掉部分水量以减少渗滤液的产生量。
回喷方法除具有加速垃圾的稳定化、减少渗滤液的场外处理量、降低渗滤液污染物浓度等优点外,还具有节省投资的经济优势。但其存在着以下两个问题:
1.不能消除渗滤液,由于喷洒或回灌的渗滤液量受填埋场特性和气象条件的限制,因而仍有大部分渗滤液须外排处理;
2.通过喷洒循环后的渗滤液仍需要进行处理方能排放,尤其是由于渗滤液在垃圾层中的循环,导致NH3-N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。
除上述原因外,还由于我国仍处于垃圾填埋技术应用的初级阶段,尚存在回喷过程中渗滤液的致病病菌容易感染人群和污染空气等环境卫生问题、安全及设计技术问题。故该方法可作为临时性处理方法,能达到减少渗滤液的目的,但不宜长期单独使用。
(3)建设独立的场内完全处理系统
在填埋场内建造独立的渗滤液处理设施,根据国内外大量文献调研的情况,在渗滤液的处理方法中,常用的处理方法大致可分为物化法、生物法、膜法和高级氧化法等,通过几种方法组合处理垃圾渗滤液,以下着重对渗滤液处理的几种技术进行介绍。
三、城市垃圾场渗滤液处理技术分析
我们国家对于垃圾渗滤液场内完全处理技术主要有以下几个方面:
1、物化法
物理化学方法主要有活性炭吸附、化学沉淀、吹脱、化学氧化与还原、离子交换、膜分离及湿式氧化法等多种方法。
2、生化法
常规的生化处理工艺主要有厌氧处理工艺和好氧处理工艺。
四、结束语
总而言之,垃圾渗滤液具有污染物浓度高,成分十分复杂,水质和水量随季节变化非常大的特点,是一种难于处理的污水。如果只采用一种方法进行处理根本没有办法满足排放要求,所以,要结合所治理的渗滤液的具体特点,合理的选用多种方法组合的处理工艺。
在对我国已有的垃圾卫生填埋场的垃圾渗滤液处理方法进行了大调的调查显示,我国大多数地区仍使用比较单独的渗滤液处理方法,在出水水质提高和技术改进上还有很大的空间。目前使用最为广泛有效的就是厌氧-好氧-物理化学-膜方法相结合的处理工艺,有着稳定的渗滤液处理效果。
我国的渗滤液处理才刚刚起步,还有很多值得研究的方面,随着膜处理和高级氧化等新技术的引进和投入应用,给渗滤液处理带来了更多的处理思路。目前,我国在渗滤液的处理上还存在建设运行费用高,系统操作复杂等问题,如何在节省投资和运行费用的同时,使系统的管理运行简单方便,是渗滤液处理中需要不断探讨的课题。
参考文献:
[1]宋晓岚.城市垃圾处理与可持续发展.长沙大学学报,2012,15(4):36-4
[2]国家统计局.中国统计年鉴[M1.北京:中国统计出版社,2012
[3]国家环境保护总局污染控制司.城市固体废物管理与处理处置技术[M]北京:中国环境科学出版社,2011
[4]颜丽辉,吴银彪.城市生活垃圾处理带来的二次污染问题.中国环保产业,2012,(4):16~17
垃圾渗滤液处理方法范文3
关键词:填埋场渗滤液;组成;处理技术
中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:
随着我国城镇化水平的提高,城市垃圾的排放量不断增加,由此造成的资源紧张和污染愈加严重。作为城市垃圾中二次污染问题内容之一的渗滤液处理方法和技术的研究也日益得到重视。垃圾渗滤液的组成复杂,污染物浓度高,水质波动较大,处理难度较高。对于垃圾渗滤液的处理,一方面通过优化垃圾填埋场的构造,减少渗滤液的发生量,另一方面根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。
1渗滤液的来源
垃圾渗滤液的产生主要包括生活垃圾本身含有的和填埋过程中发生厌氧生物反应生成的水份以及填埋场区的浅层地表渗流水及降水渗入。渗滤液产生量及渗滤液组成的影响因素很多,主要包括垃圾组成,气温及年平均降雨等气候条件,填埋区的水文地质条件。此外,随填埋时间及填埋垃圾降解阶段而有很大变化。
2 渗滤液的组成
2.1 有机组分构成城市生活垃圾填埋场早期渗滤液中COD值可达每升数万毫克,晚期渗滤液一般在每升数千毫克。从有机物在不同物理组分上看,基本为溶解态组分和胶体态组分,颗粒态组分含量较少。
渗滤液中主体有机物包括挥发性脂肪酸(分子量
此外,渗滤液中还存在芳类化合物、卤代烃、临苯二甲酸盐、酚类化合物、苯胺类化合物以及其它微量有机物质。浓度一般浓度在每升数毫克或更低。2.2无机离子和氨氮渗滤液中含有较高浓度的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cl-、HCO3-、SO42-。它们浓度在每升几十至几千毫克之间波动。渗滤液中NH3-N的主要来源是填埋垃圾中蛋白质等含氮类物质的生物降解。浓度最高可达5000mg/L以上,一般浓度在500~2000mg/L之间,较高的氨氮浓度致使渗滤液C/N过低,营养比例失衡,此外氨氮浓度过高也会降低生物酶活性,造成渗滤液的可生化性较低。
2.3重金属离子填埋场含有一定量的镉、铜、铅、铬、砷、锡、锌、钼、钴、汞等重金属元素。重金属离子容易与无机离子及大分子有机物等发生离子交换、沉淀、吸附、络合(螯合)等作用,因此重金属存在的化学形态相当复杂,呈络合态的重金属离为主要存在形态。一般地,渗滤液中大多数重金属因在堆体内的吸附、沉淀等衰减而浓度很低,一般约在0.002~0.5mg/L之间,无需处理即可达标。锌由于是两性元素,溶解度较大,所以浓度较高,一般处于0.5~2mg/L之间,高时可达几十上百mg/L。
3 渗滤液的处理方式
目前主要的垃圾填埋场渗滤液处理方式有以下四种:
① 将未经处理的填埋场渗滤液运至城市污水处理厂予以合并处理;
② 将填埋场渗滤液进行预处理后运至城市污水处理厂予以合并处理,即预处理——合并处理;
③ 将渗滤液进行填埋场循环喷洒处理;
④ 在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。
3.1合并处理
将渗滤液与城市污水处理厂合并处理是填埋场渗滤液最简单的处理方案,不仅节约了场内建设污水处理厂所需的大额支出,而且省掉了污水处理厂的运行费用,降低了处理成本。城市污水处理厂大量的城市污水对渗滤液产生稀释、缓冲作用,并且为渗滤液处理提供了必须的营养物质。尽管有以上优点,但合并处理并不是普遍适用的方案。一般来说垃圾填埋场往往距离城市污水处理厂较远,渗滤液的运输成本会比较高。此外,由于渗滤液特殊属性,过量的渗滤液会对城市污水处理厂造成冲击负荷,影响城市污水处理厂的正常运行,甚至导致崩溃。因此在考虑合并处理时,应考虑距离因素及渗滤液与城市污水的混合比。
目前,国内尚没有足够的经济条件在在所有垃圾填埋厂场内建设独立的污水处理厂,合并处理不失为一种经济的处理方案,但须根据实际情况及渗滤液的特性进行深入的可行性研究,找到可行的预处理方法和合理的渗滤液与城市污水混合比例,采用高效、稳定的合并处理工艺系统。
3.2预处理--合并处理
预处理-合并处理是基于减轻垃圾渗滤液含有的毒性物质对城市污水处理厂运行产生的危害而采取的一种场内联合处理方案。渗滤液首先通过场内预处理设施予以处理,一方面去除氨氮、重金属离子、SS、色度等污染物质,另一方面通过厌氧生化改善渗滤液可生化性,降低负荷,为后续的合并处理创造有利条件。
对于高浓度的氨氮的去除可采用吹脱等物化方法,此外可以结合生化工艺考虑采用具有脱氮功能的处理系统(A2/O或A/O)。对于重金属离子去除的预处理工艺多采用化学混凝沉淀等物化法。
3.3场内回喷
场内回喷是指渗滤液经收集后,通过回灌系统在场内实施循环喷洒处理。场内回喷是可作为有效的渗滤液处理方法。渗滤液经场内循环喷洒,可通过蒸发、植被吸收减少渗滤液的发生量,从而降低渗滤液处理成本;此外,通过场内回喷可增加填埋垃圾的的含水量,增强微生物活性,以利于污染物的降解。此方法的应用需要注意卫生安全等问题。
目前美国已有200多座垃圾填埋场采用了此项技术,该项技术在我国的应用较少。据资料介绍,唐山市垃圾卫生填埋场采用了循环喷洒处理方法处理渗沥液[2]。渗沥液经收集并经沉淀调节池处理后,喷灌回流至填埋场;沉淀调节池中的沉淀污泥与渗沥液一并回流至填埋场,避免了污泥的二次污染。
3.4单独处理
考虑到环境及成本问题,通常城市垃圾填埋厂被建设在远离城市的偏远地区。在采用合并处理造成运输成本过高时,建设场内独立污水处理厂便成为一种备选方案。在建设独立污水处理厂时,考虑到填埋场渗滤液有污染负荷高,有毒有害物质较多等特性,应采取多种处理方法有机整合的综合处理工艺。一般采取预处理—生物处理—后续处理的工艺流程。4 国内外垃圾渗滤液主要处理技术
垃圾渗滤液处理方法范文4
【关键词】 两级A/O生物处理技术 垃圾渗滤液 应用
1 垃圾渗滤液的来源和特点
1.1 垃圾渗滤液的来源
垃圾渗滤液是城市生活垃圾在填埋场堆放过程中,由于受到雨水的淋洗以及地下水和地表水的长期浸泡将会产生垃圾渗滤液,这是垃圾自身产生的水分经过枯枝落叶层和土壤将会形成的高浓度的有机废水[1]。垃圾渗滤液的主要来源包括以下几种方式:
(1)降雨的渗入:其中包括雨雪,这是产生渗滤液的主要来源,这种方式具有时间短、浓度高和可重复性,这也是工程设计中需要重点考虑的依据;
(2)外部地表水流入:包括地表径流和地面灌溉两种方式;
(3)地下潜水的反渗:在垃圾填埋场渗滤液水位比场外的水位要低的情况下,如果没有采取渗流控制措施,地下水将会渗透垃圾填埋场当中。垃圾渗滤液的产生量也会受到地下水的影响;
(4)垃圾自身的水分:这包括垃圾本身携带的水分和从空气中吸附的水分;
(5)垃圾降解过程的水分:垃圾中的有机组分在垃圾填埋场内分解时将会产生水分,其生产的量和垃圾的成分、pH值、温度和压力存在很大的关系[2]。
1.2 垃圾填埋场渗滤液的水质特点
垃圾渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、寄生虫和有毒有害的重金属成分,其中的成分非常复杂,水质和水量的变化也很大,如表1所示。
目前,我国已经建立成千上万个大型的和小型的垃圾填埋场,并且还在不断的建设中。这样就会产生大量的垃圾卫生填埋场渗滤液,如果不能够得到适当的处理,这肯定会对地下水造成了严重的影响,这样将会威胁到人们的公共卫生[3]。垃圾渗滤液污染控制的重要内容就是需要分析渗滤液的特点,从而合理地选择垃圾渗滤液处理工艺。
2 垃圾渗滤液的处理研究现状
目前,国内外处理垃圾渗滤液的方法可分为场外处理和场内处理。在国外,垃圾渗滤液的产生量较小时,可以考虑与城市污水联合处理,即场外处理。有研究表明,城市污水总量比垃圾渗滤液的量大于200,渗滤液增加的负荷小于10%时,场外处理方法可行,且效果较好。若控制不好比例,则会对城市生活污水处理厂造成冲击负荷,渗滤液中的有毒有害物质也会对污水的生物处理产生副作用,严重时可破坏整个污水处理厂的正常运行[4]。而场内处理,通常指在垃圾填埋场内的循环喷洒处理,又或者靠近垃圾场单独建立渗滤液污水处理厂。目前,国内大部分城市都选择独立的场内处理工艺,寻求高效的处理方法也在不断的研究尝试当中。最常采用的有生物处理法、物化处理法和土地处理等方法。
3 两级A / O生物处理技术
A/O是Anoxic/Oxic的缩写,两级A/O是硝化反硝化的处理工艺,分别用A1、O1、A2、O2来表示。在传统的二级生物处理的基础上,废水的生物脱氮通过硝化细菌及反硝化细菌的作用,将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮并最终转化为氮气,从而达到脱氮的目的。除此之外,该处理工艺不需要额外添加碳源,因为废水中的有机污染物可作为反硝化反应的碳源,可见反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
3.1 工艺的可行性分析
渗滤液中有高浓度的有机污染物,它们中的大多数都是很难完全生物降解的腐殖类、灰黄霉酸物质,而垃圾渗滤液处理的核心内容,是力求出水指标中的CODcr、BOD5、NH3-N和TN去除率满足出水水质标准。在诸多处理方法当中,生物处理方法的成本是最低的,由于其消耗的化学物质是最低的,同时还能够除去大多数的NH3-N。为了能取得良好且稳定的处理效果,以生物处理方法为主,辅以适当的后续处理方法,成为近年来国内外常用的综合处理工艺。
3.2 处理工艺流程
垃圾渗滤液由污水泵提升到调节池,接着泵入进水过滤器,在这里大颗粒杂质得以去除,下一步进入两级A/O生物处理系统,进行两级硝化和反硝化作用,在厌氧段厌氧菌将污水中的纤维、淀粉、碳水化合物等可溶性有机物和悬浮污染物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性。为了实现泥水分离,提高微生物的浓度,接下来通过外置式的膜系统,进一步提高反应的去除率。同时剩余污泥排入污泥储池,最终制成泥饼填埋。渗滤液污水后续处理流程为纳滤和反渗透。当纳滤出水达到排放标准以后,合格的出水将会排放到产水池;如果水质不合格时,超滤膜系统将会自动控制进入到反渗透系统,使有机污染物和氨氮去除达标,出水将会排到池中。拟以日处理100吨原料水为处理对象,其过程如图1所示。
4 结语
在进行垃圾渗滤液处理时,整个过程的实施效率成为关键所在,为了使其出水能够达到相关排放标准,对传统A/O工艺进行优化,采用两级A/O生物处理技术及后续膜处理技术,其在垃圾渗滤液处理的过程中具有很好的应用效果,能耗也很低,其还具有运行稳定和管理简单的优势。
参考文献:
[1]代晋国,宋乾武,张h,秦琦.新标准下我国垃圾渗滤液处理技术的发展方向[J].环境工程技术学报,2011,03:270-274.
[2]Bacterial community composition and abundance in leachate of semi-aerobic and anaerobic landfills[J].Journal of Environmental Sciences,2011,11:1770-1777.
垃圾渗滤液处理方法范文5
关键词:垃圾填埋;渗滤液;uasb;综合物化法
1 概述
对于实行填埋、焚烧和回收同步运行综合处理处置策略的城市而言,其垃圾填埋场的处置对象一般仅限于生活垃圾,不包括 工业 垃圾、医疗垃圾和其它有毒、有害废弃物。垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液,采用uasb—综合物化法联合处理,经处理后的渗滤液可达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(gbl6889—1997)中的三级排放限值后排入城市二级污水处理厂。
2 垃圾渗滤液处理工艺的选择
2.1 垃圾渗滤液水质
垃圾渗滤液具有水质复杂,水质水量变化大且不呈周期性,codcr、bod5、nh3-n、重金属浓度高及微生物营养元素比例失调等特点。其各种成份变化主要取决于填埋场的年龄、深度、微生物环境以及所填埋的垃圾的组成等,其中填埋场的场龄是影响垃圾渗滤液水质的最重要因素。
综合考虑国内部分垃圾填埋场渗滤液典型浓度(如表1所示)及该市未来垃圾成份的变化趋势,确定垃圾渗滤液水质指标(如表2所示)。
2.2 垃圾渗滤液产生量
垃圾填埋场渗滤液产生量受垃圾本身含水量、场地水文地质条件、气候条件、填埋方式等诸多因素影响,其产生量呈明显的无周期性,渗滤液产量可以下式估算:
q=(w 2 —w 2 —w 3 —w 4 —w 5 )×a
式中:q—渗滤液水量 a—填埋场汇水面积 w 1 —降雨量
w 2 —单位面积地下水渗入量 w 3 —单位面积垃圾及覆土的含水量
w 4 —单位面积地表径流量
w 5 —单位面积 自然 蒸发量
根据以上 计算 公式,同时 参考 德国对多个垃圾填埋场的统计(渗滤液量为降水量的25%—58%),综合以上两种估算方法确定垃圾填埋场建成运行后,垃圾渗滤液产生量约1500t/d。
2.3 处理工艺的选择
2.3.1 渗滤液处理方案
1、垃圾渗滤液处理工艺
处理工艺充分考虑了垃圾渗滤液水质、水量特点,综合各种因素及现有垃圾渗滤液处理的经验教训,确定采用uasb一综合物化处理工艺流程(工艺流程如图1所示)。填埋场垃圾渗滤液自调蓄池流入渗液处理厂格栅区池,格栅出水后经调理槽提升至uasb反应池,然后渗滤液自流至分解池、置换反应池、絮凝反应池、沉淀池出水排出。在气温高,厌氧反应良好且出水达标时,可超越物化分解池,直接进入下一个处理单元进行处理。生化及物化污泥经污泥浓缩机压缩后送入填埋场填埋处理。
2、处理效果
调蓄池及污水处理厂各处理工序处理效果如表3所示。
2.3.2 渗滤液处理工艺特点
污水调蓄池不仅具有调蓄水量、均匀水质的作用,而且具有沉淀、厌氧酸化水解等作用,codcr、bod5、tn的去除率均可达50%左右,其容量和处理规模是卫生填埋场的重要设计参数。
uasb系统主要靠厌氧微生物来降解垃圾渗滤液中有机污染物,有较高污染物去除效率,同时具有较高的容积负荷率和去除率,产生沼气供现有沼气发电厂利用,同时可去除氮、磷,大幅度消灭虫卵及致病菌,且运行费用底,工艺比较成熟,管理方便,操作简单。
综合物化法是通过超声波系统、负氧离子发生器、水中放电和絮凝沉淀等一系列物理发生器,使渗滤液产生一系列物理化学作用,氧化各种有机物并使之矿化。其技术特点是:
①对水质及环境变化的适应性强,抗冲击负荷能力高:
②处理设施自动化程度高,且运行可靠、操作简便;
③对填埋场后期可生化性差、氨氮高的渗滤液有很好的处理效果:
④污泥稳定性强,粘度低,沉降性能好,易处理。
从总体思路上分析,选用厌氧uasb—综合物化处理工艺流程是可行的,首先经过厌氧菌的作用,将渗滤液中长链大分子难降解有机物转变为小分子有机物,可进一步提高综合废水的可生化性,消耗废水中的n、p等污染物质,然后通过综合物化作用,使出水有机物浓度达标。
3 注意问题
考虑到垃圾渗滤液废水的特殊性,应注意以下几个问题:
1、随着填埋时间的延长,特别是在终场后,废水可生化性将明显降低,原有工艺参数可能无法满足新的水质要求,效果变差,因此在处理过程中,应不断研究调整,使处理工艺保持较高的处理效果:
2、加强清污分流工作,尽可能削减垃圾渗滤液的产生量,以减少对处理工艺的负荷冲击;同样,过多的截流洪水进入垃圾渗滤液将会造成水质的巨大波动,影响最终出水水质:
垃圾渗滤液处理方法范文6
【关键词】垃圾填埋;垃圾渗滤液;控制与处理;渗滤液回灌
一、垃圾渗滤液的产生
垃圾渗滤液产生的主要来源有:
(1)降水的渗入 降水包括降雨和降雪,它是渗滤液产 生的主要来源。
(2)外部地表水的流入 这包括地表径流和地表灌溉。
(3)地下水的渗入当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位,并没有设置防渗系统时,地下水就有可能渗入填埋场内。
(4)垃圾本身含有的水分这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。
(5)垃圾在降解过程中产生的水分 垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。
二、垃圾渗滤液的产生量
垃圾渗滤液的产生量是受多种因素的影响,一般与下列因素有关:气候、季节条件(包括降雨量及蒸发量等);地面流失、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施的设置情况等,但降雨量和蒸发量是影响渗滤液产生的重要因素,渗沥液的产量估算方法很多,有理论法、实测法和经验公式法。确切估算是比较困难的,因此,一般采用经验公式计算,比较简便的计算公式为:
Q=10-3·C·I·A
式中:
Q——日平均渗沥液量,m3/d;
C——流出系数,%;
I——设计日降水量,mm/d;
A——填埋场集水面积,m2。
流出系数(C)与填埋场表面特性、植被、坡度等因素有关,一般为0.2-0.8,设计日降水量可根据当地的气象资料来获得,填埋场集水面积可由填埋场的实际面积确定
三、垃圾渗滤液的水质特征
由于垃圾渗滤液的来源使得垃圾渗滤液的水质具有与城市污水所不同的特点:
(1)有机物浓度高 垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度最高可达几万mg/L,主要是在酸性发酵阶段产生,pH达到或略低于7,BOD5和COD比值为0.5~0.6。
(2)金属含量高 垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右,锌的浓度可达130mg/L左右。
(3)水质变化大 垃圾渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式、垃圾的种类、质量、数量以及填埋年数的长短,其中构造方式是最主要的。
(4)氨氮含量高垃圾渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年数的增加而增加,可高达1700mg/L左右,氨氮浓度过高时,会影响微生物的活性,降低生物处理的效果。
(5)营养元素比例失调对于生化处理,污水中适宜的营养元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P大都大于300,与微生物所需的磷元素相差较大。
(6)其他特点 渗滤液在进行生化处理时会产生大量泡沫,不利于处理系统正常运行。由于渗滤液中含有较多难降解有机物,一般在生化处理后,COD浓度仍在500~2000mg/L范围内。
四、控制垃圾渗滤液的工程措施
控制垃圾渗滤液的工程措施主要有:
(1)入场垃圾含水率的控制 垃圾填埋过程中随填埋垃圾带入的水分,相当部分会在垃圾压实过程中渗滤出来,其量在渗滤液产生量中占相当大的比例。为此,必须控制入场填埋垃圾的含水率,一般要求小于30%(质量分数)。
(2)控制地表水的渗入量 由于地表水的渗入是渗滤液的主要来源,因此消除或者减少地表水的渗入量是填埋场设计的最为重要的方面。
(3)控制地下水的渗入量 控制地下水渗入就是控制浅层地下水的横向流动,使之不进入填埋区。主要方法有设置隔离层、设置地下水排水管和抽取地下等。
(4)在平缓的斜坡上,水易于集结,因而大量渗滤,而在较陡的斜坡上,水容易流掉,从而减少了到达垃圾中的水量。因此常控制填埋场场底有不小于2%的纵横坡,且将垃圾填埋的最终覆土层做成中心高、四周低的拱型,保持不小于5%的坡度,这样可使部分降雨沿地表流走。但当表面斜坡大于8%左右时,表面径流量就有可能侵蚀垃圾的顶部覆盖物,使填埋场暴露,因此,表面斜坡应小得足以预防表面侵蚀。
(5)填埋最终覆土后,斜坡上常覆盖不小于20cm的营养土和其他适合植被生长的土质,以利植被的生长,可以通过植物根系吸收水分,并通过叶面蒸发作用减少渗滤液发生量。
总体来讲渗滤液产生量波动较大,但对于同一地区填埋场,其单位面积的年平均产生量在一定范围内变化。
五、垃圾渗滤液处理工艺
常用的垃圾渗沥液处理方式有以下四种:
(1)将渗沥液输送至城市污水处理厂进行合并处理;
合并处理是垃圾渗沥液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。合并处理可以节省单独处理所需要的投资费用;但由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂,渗沥液的输送将需要许多费用,不同污染物浓度的渗沥液量与污水处理厂处理规模的比例要适当。据资料介绍,为保证城市污水处理厂的正常运行,避免渗沥液对城市污水处理厂造成的冲击负荷,要严格控制渗沥液与城市污水的混合比,这一点很难作到。
(2)经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理,即预处理——合并处理;
垃圾渗滤液预处理的目的是保证生物处理过程中微生物处于良好的生长繁殖环境,即生物可降解的有机基质、适量的营养物质和铜、镍、锌等微量元素。 预处理-合并处理无论是在经济、运转方式的灵活性或在对出水水质的保证方面,是一种比较理想的处理方式。
(3)在填埋场建设污水处理厂进行单独处理;
单独处理与城市污水处理厂规模相比,渗沥液的产量较小,因此单独设置小规模的处理系统在单方水投资及运转费用方面缺乏经济上的优势。而且垃圾渗沥液中的营养比例(C:N:P)失调,主要表现在氮含量过高,而磷含量不足,在处理过程中需要花费削减氮及补充磷的费用。此外,对于渗沥液中的多种重金属离子和较高浓度的NH3-N,需要采用化学等方法进行必须的预处理乃至后处理,故其运转费用较高。
(4)渗沥液回灌至填埋场的循环喷洒处理。
渗滤液回灌就是将在填埋场底部收集的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场,利用填埋场垃圾层这个"生物滤床"净化渗滤液。回灌缩短垃圾降解所需时间,增加垃圾压实密度,进而增加垃圾填埋量,同时增加渗滤液在填埋场中的停留时间,使得渗滤液污染物充分降解而浓度大为降低。回灌法主要适用于气候干旱、渗滤液产生量较少的情况。
从以上几种垃圾渗滤液的处理方式可以看出前三种渗滤液的的处理方法工程造价过高,运行管理不便。尤其是对垃圾产量比较小,产生渗沥液较少地区更不适宜选用。
而垃圾循环喷洒处理具有以下优点:垃圾填埋场进行渗滤液回灌不仅在降解渗滤液本身的污染负荷,而且可以通过蒸发和蒸腾作用达到渗滤液减量化目的,增加垃圾降解速率和降解程度,加速垃圾填埋场的稳定化进程,缩短填埋场对周围环境影响的时间;减少封场后填埋场的监测、管理费用;增加填埋场土地重新利用的可能性。总之,回灌法与物化和生化法相比,能较好地适应渗滤液水质水量的变化,是一种投资省、运行费用低、且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法。
六、建议
(1)城市垃圾渗滤液处理问题越来越受到关注,渗率液回灌技术因其投资省、运行费用低、抗水质水量冲击负荷能力强、可以加快填埋场稳定等优势而具有广阔的应用前景。尤其对气候比较干燥的新疆地区来讲是更加适合的。应该推广运用。
(2)渗滤液回灌技术的作用不仅仅是降解渗滤液中的污染物,因此研究应着眼于对垃圾填埋场整体污染物的管理和控制;渗滤液回灌的应用应在垃圾填埋场的设计建造的同时予以考虑。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.城市生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17-88.