试论垃圾渗滤液特点与处理技术比较论文_吴建勤

试论垃圾渗滤液特点与处理技术比较论文_吴建勤

黄山区市政园林环卫管理处 安徽 245700

摘要:渗滤液具有浓度高、成分复杂等特性,如垃圾填埋场渗滤液COD浓度往往比生活污水高几十倍甚至上100倍,而且还含有多种重金属,并且随季节、垃圾成分和垃圾填埋时间的不同而发生变化。文章分析了物化处理法、生物处理法和组合工艺处理法在处理垃圾渗滤液方面的应用,结果表明,垃圾渗滤液组分复杂,处理难度较大,采用单一处理工艺难以达到排放标准,建议采用微电解预处理 + 高效混凝处理 + 活性炭吸附 +膜深度处理组合工艺,能够提升垃圾渗滤液的处理效果。

关键词:垃圾渗滤液;特点;处理技术;比较

垃圾渗滤液是一种高氨氮、高浓度有机物并较难处理的废水,一直是我国相关专家研究的重点内容。据《垃圾渗沥液技术导则》指出,目前我国主流的渗滤液处理工艺为“预处理 + 生物处理 + 深度处理”组合工艺,典型代表为膜生物反应器(MBR)+ 双膜法(NF/RO)的组合工艺,虽能够保证达标,但占地面积很大,如我市中心城区、祁门县、黟县、黄山区四座卫生填埋场均采用以上工艺,占地面积最少的黄山区垃圾填埋场渗沥液处理站也有1176平方米,因此选用占地面积小,简单高效的渗滤液处理工艺,保证垃圾处理出水达到GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》表 2标准,垃圾压缩转运站产生的渗滤液达到纳管标准后进入市政管网,已迫在眉睫。

一、垃圾渗滤液概述

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、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。[1]还有堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分。渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,其性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素,一般来说有以下特点:水质复杂,危害性大、CODcr和BOD5浓度高、氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高、水质变化大、金属含量较高、渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是C、N、P的比例失调。

二、垃圾渗滤液处理技术比较

(一)物化处理法

物化法能够有效解决渗滤液中氨氮、色度、难降解有机物等问题,常用方法包括氧化还原法、化学沉淀法、吹脱法、膜处理技术及吸附法等。

1、吸附法

吸附法通过具有吸附功能的多孔性固体物质,对污水中的微量溶解性杂质进行清理。[2]此方法能够对氨氮及 COD 进行有效去除,一般较为常用的吸附剂包括粉末活性炭和有颗粒活性炭两种。活性炭吸附效率较高,吸附效果好,但缺点是虽然设备简单,但费用较高,还容易造成堵塞。吸附材料不能二次使用,难以处理,所以一般将吸附法作为垃圾渗滤液处理的备选方案。

2、化学沉淀法

化学沉淀法的实际操作是将化学物质投入到垃圾渗滤液中,使其与渗滤液中的物质发生反应,生成难溶于水的盐沉淀,进而达到去污的目的。[3]将投放物称为沉淀剂,通常将聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝等作为沉淀剂。沉淀剂根据盐沉淀的特性,化学沉淀法又分为两种方法,包括硫化物沉淀法与氢氧化物沉淀法。主要目的是清除垃圾渗滤液的重金属离子与色度等。

3、化学氧化法

在处理废水时,对其中的有害有毒加以利用,使其能够被氧化,并转化为无害无毒的物质。这种方法一般是祛除渗滤液的硫化物,并能对其中难以降解的有机物质进行分解,并提升其可生化降解性。在化学氧化法中,经常使用的氧化剂有次氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢以及氯等。

4、吹脱法

污水中的氨氮是以游离氨及氨离子的形式存在的,且二者平衡。因此,在提高垃圾渗滤液的酸碱值后,利用曝气吹脱技术,可使氨逸出。此方法主要清除高浓度氨氮,逸出的氨必须要回收处理,避免二次污染。

5.物化法

物化法能有效处理渗滤液中的氨氮、重金属离子、色度等。与生物法相比较,物化法具备耐冲击负荷的特点,对于生物法不能处理的重金属离子等都有很好效果。但物化法的处理成本比生物法高,在处理技术上还需要改进。沉淀、吸附等工艺仅作为一种转移技术,污染物还是以固定形式存在,形成污染物循环。所以物化法更多应用在垃圾渗滤液的深度处理中。

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(二)生物处理法

与物化法处理法相比,生物处理法对清除胶态有机物以及溶解态有较好的效果。其处理成本较低,污泥的沉降性有助于脱水。所以生物处理法是目前主流的垃圾渗滤液处理方法。生物处理法可分为两种,分别是好氧生物法及厌氧生物法。

1、好氧生物法

好氧生物法就是在供养充足的情况下,通过好养细菌,将垃圾渗滤液中的有机物分解成稳定无机物的过程。[4]在此过程中,垃圾渗滤液的一部分被吸收为菌体部分,其他部分则被分解成二氧化碳、水等离子,并释放出能提供微生物生命活动的能力。其中活性污泥法较为常见,包括 SBR、A/O、A/A/O、氧化沟等。SBR 就是序批式活性污泥法,在运行时有间歇时间,其核心技术为 SBR 反应池;A/A/O 即 A2/O,是生物脱氮除磷工艺的简称,由于其操作方便,也是目前使用最广泛的脱氮除磷工艺;氧化沟,即活性污泥处理系统,与传统的污泥处理方法不同,氧化沟首位相互联通,所以又将氧化沟称为循环曝气。

2、厌氧生物法

厌氧生物法则是在缺少氧气的情况下,通过厌养细菌,将垃圾渗滤液中的有机物分解成二氧化碳排放量离子或其他有机物的过程。通常也将厌氧生物法称为厌氧消法。[5]将两种方法进行比较可知,厌氧生物法比好氧生物法应用更加广泛,并具有负荷高、低耗能的优点。在进行厌氧生物法操作时,能够有效杀灭细菌,防止细菌再生,还能破坏寄生虫生长环境,在一定程度上遏制其生长。厌氧活化污泥还能够长时间保存而不变质,厌氧反应器则能根据不同季节进行运转。虽然厌氧生物法好处很多,但我们同样也不能忽视其缺点。厌氧生物法所需设备需要长时间启动;厌氧生物法处理的污水不能达到国家排放标准,二次处理时增加了成本预算;厌氧生物法操作难度较大,需要一定的技术支持。

(三)微电解预处理 + 高效混凝处理 + 活性炭吸附 +膜深度处理组合工艺

“微电解预处理 + 高效混凝处理 + 活性炭吸附 + 膜深度处理”组合工艺通过铁碳微电解氧化预处处理、高效混凝处理和活性炭吸附处理去除污水中大部分污染物,末端膜深度处理工艺作为保障工艺,确保最终出水水质达到管网排放标准。[6]渗滤液经收集导排系统进入调节池,在调节池内进行均匀水质后,经进水提升泵进入微电解预处理单元,利用填充在污水中的铁碳填料自身产生电位差对废水进行电解氧化处理,去除废水中一定的 COD 后进入混凝反应器进行高效混凝反应,反应后泥水分离,去除大部分的胶体、悬浮物、部分有机物。分离后上清液进入活性炭吸附系统进行物理吸附反应,去除部分 COD、氨氮、色度后进入“管式超滤系统+RCDT”膜深度处理单元,有效去除污水中残余的 COD、重金属等污染物。渗滤液经过深度处理后废水中的总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等污染物质量浓度达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中规定的相关质量浓度标准,其他水污染物因子达到《水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段三级标准,排入市政污水管网和垃圾中转站进行回用。与常规的‘预处理 + 生物处理 + 深度处理’组合工艺相比,“微电解预处理 + 高效混凝处理 + 活性炭吸附 + 膜深度处理”组合工艺具有以下优点:①渗滤液污水处理效果好,出水水质稳定,处理后的污水可达标排放或循环回用;②设备占地面积小,可满足大中小型垃圾中转站的场地需求,非常适合城市占地面积小的垃圾中转站;③自动化程度高,可全自动运行或手动运行切换(PLC 电脑控制),设备可实时监控,数据自检,污水处理数据在线监测,数据数据共享;④操作简单,无人值守自动运行,远程监控,自动报警。

垃圾渗滤液具有水质水量变化大、污染物成分复杂等特点。若只采用单一的处理技术,很难实现达标排放。应根据实际水质选择适当的处理技术单元,将其进行组合和优化,形成一整套高效的组合工艺,全面提升垃圾渗滤液的处置效果。

参考文献:

[1]陈睿.强化升流式厌氧工艺处理垃圾渗滤液效能研究[D].哈尔滨工业大学,2017.

[2]郑敏.铁碳微电解对垃圾渗滤液生化出水水质改善研究[D].哈尔滨工业大学,2017

[3]王桂芳.纳滤浓缩垃圾渗滤液的深度处理及遗传毒性[D].暨南大学,2016

[4]唐佳伟,师学璐,张春晖,吴笑宇,颜正,潘毅,康晓晗,王永慧.硝酸改性煤基活性炭吸附处理垃圾渗滤液[J/OL].矿业科学学报,2019(03)

[5]占鹏,孙微,廖小龙,胡峰平,刘占孟.物化法处理垃圾渗滤液的研究进展[J].南昌工程学院学报,2019,38(01)

[6]彭扬飞.生活垃圾卫生填埋场渗滤液的控制和处理方案探讨[J].节能与环保,2019(01)

论文作者:吴建勤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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