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引言
目前我国有70%以上的生活垃圾用填埋法处理。在垃圾填埋过程中,由于压实和微生物的分解作用,污染物随水分溶出,并与降雨、径流等一起形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,如不对垃圾渗滤液加以妥善处理而直接排放,渗滤液将会对周围的地下水和地表水、土壤等方面造成污染,如果通过食物链进入人体,将直接威胁人类健康。渗滤液有以下主要特征:(1)水质水量随时间变化大,且成分复杂;(2)BOD和COD值高;(3)氨氮、重金属含量高;(4)色度高,有臭味。因此,渗滤液性质的复杂性给渗滤液的有效处理带来了极大的困难。
1渗滤液的处理现状
我国垃圾渗滤液分为场外处理和场内处理两种。场外处理就是将垃圾渗滤液排入规模适当的城市污水处理厂,与城市污水合并处理的方法。但这种混合处理存在着很大的弊病:其一,该方案只适用于垃圾填埋场和污水处理厂相距较近时;其二,由于渗滤液成分复杂、浓度高,这会极大增加污水处理厂的负荷,还会毒害活性污泥,给处理厂造成不可逆转的影响,因此该方案应用较少。场内处理有土地处理法和独立污水处理两种方式。土地处理法包括回灌处理和人工湿地法,回灌是指将渗滤液重新打到填埋场覆盖层表面或下部,利用一系列生物、物化和蒸发作用使有机物得到降解和削减,同时加速填埋场的稳定化。回灌存在环境卫生、安全及土壤堵塞等问题,而且回灌后残液氨氮浓度明显增高,给处理带来难度。郭蕴蘋采用絮凝剂FeCl3和碱式氯化铝对回灌残液进行化学絮凝处理,结果表明:回灌残液的BOD5和CODcr指标能够达到国家生活垃圾渗滤液二级排放标准,但氨氮和悬浮物未达标。回灌法处理垃圾渗滤液在国外已得到普及,目前在我国填埋场中实践不多,尚缺乏成熟的工艺设计和运行经验,因此对于残液处理也较少,有待进一步的研究和实践。人工湿地法是一种人为创造的适宜水生植物或湿地植物生长的环境,通过土壤颗粒的过滤、吸附,土壤中微生物对有机物的降解转化以及植物对有机物的吸收利用,达到对垃圾渗滤液的净化作用。人工湿地技术具有投资盛运行费用低、操作及管理方便等优点,但从长远来看,系统存在重金属及盐类在土壤中的积累与饱和问题,这会对土壤结构及植物的生长带来负面影响。与国内相比,国外对人工湿地技术研究和应用较多。独立处理指在垃圾填埋场内建设污水处理设施进行单独处理,渗滤液经处理达标后直接排放受纳水体。由于渗滤液的复杂性,单一的工艺一般难以满足垃圾渗滤液的排放要求,往往考虑将各处理工艺有效的结合以便取得较好的去除效果。
2垃圾渗滤液的处理方式
2.1生物处理+膜处理工艺
生物处理+膜处理工艺包括预处理、生物处理及膜处理工段。预处理包括调节池、混凝沉淀设备,主要去除污水中的固形物及悬浮物,降低后续处理工段负荷;生物处理包括UASB反应器、A/O池、MBR池等,主要去除污水中的有机物及氨氮等污染物;膜处理为RO反渗透膜,主要分离污水中的盐分,达到回用水水质要求。
污泥处理系统包括储泥池和污泥脱水间,储泥池接纳混凝沉淀设备及生化系统的排泥,经板框压滤机脱水后,泥饼运送至填埋区填埋。RO系统产生的浓水暂存在浓缩液池,最终回灌垃圾堆体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运用该工艺后,废水处理站在运行初期,渗滤液污染物浓度较高,必须通过处理站所有流程,即在经过厌氧段后进入缺氧好氧段降解污染物,先通过MBR进行固液分离,然后再通过RO进一步净化水质,达到回用水标准且达到排放标准。当垃圾填埋场运行至中后期或者封场后,污染物浓度降低到一定程度,根据届时的进水水质监测结果,废水可超越UASB反应器,直接由缺氧好氧池处理废水,再进入后续工段,灵活运行。当废水进水水质降低,生化处理段+MBR出水若满足设计出水标准,亦可停用RO反渗透膜,灵活调整废水处理站的运行方式。
2.2预处理+二级DTRO工艺
预处理包括调节池(原有)、混凝沉淀设备、砂滤器、芯滤器处理,主要去除污水中的固形物、悬浮物及细小污染物,降低膜污堵的可能性。膜处理包括一级DTRO和二级DTRO膜,经一级高压泵将废水送入一级反渗透装置,一级反渗装置流出的透过液经二级高压泵送入二级反渗透装置,而一级反渗透装置流出的浓盐水自流至浓盐水储存池;第二级反渗透装置流出的浓缩液回流至砂滤器前重新处理。DTRO系统产生的浓水暂存在浓缩液池,最终回灌垃圾堆体。运行方式调整较为困难,须通过处理站所有流程,以达到回用水标准且达到排放标准。设置前处理的主要目的是为后续的DTRO创造较好的水质条件,DTRO开始运转,前处理必须运转,否则会污染RO膜。
2.3混凝沉淀法
混凝处理是通过外加混凝剂使水中胶体和悬浮颗粒脱稳、凝聚和絮凝成粗大的颗粒而沉降下来。混凝预处理可去除大分子有机物、色度、氨氮和重金属离子,提高渗滤液的可生化性,促进生化中活性污泥的增殖,混凝作为生化后处理,保证出水指标达到排放标准。
混凝剂效果的好坏取决于pH值、温度、浓度等,但主要取决于混凝剂的性质和水力条件两个因素,常用的混凝剂有三氯化铁、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁、硫酸铝等无机盐类及有机高分子混凝剂,铝盐和铁盐在水解、聚合、凝聚反应中形成高聚合度的多羟基化合物絮体,促使废水中污染物体系脱稳、凝聚,从而被絮凝去除。将聚合氯化铝作为混凝剂,改性膨润土作为吸附剂,当聚合氯化铝用量为500mg/L时,CODcr的去除率可达到79%,氨氮的去除率达46%,重金属的去除率为53%~79%。在实际混凝工艺操作中,往往投加一些非离子、阳离子及阴离子高分子助凝剂如聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯胺等,来改善絮体沉降性能,有机污染物质去除更有效。以聚合硫酸铁为混凝剂,聚丙烯酰胺为助凝剂处理垃圾渗滤液,COD、总磷和色度处理率最高可达78%、76%和95%。近年来,人们又开发出了一类生物絮凝剂,具有高效无毒,安全无二次污染的特点,也越来越受到人们的关注。Anastasios等采用生物絮凝剂和无机混凝剂去除垃圾渗滤液中的有机物,当两种药剂达到相同的COD去除率时,无机絮凝剂投加量为500mg/L,而生物絮凝剂投加量仅为20mg/L。由于生物絮凝剂用量省,去除率高,有希望成为未来垃圾渗滤液处理的主要絮凝剂。
结语
生活垃圾渗滤液是一种高浓度、高污染的有机废水,国家对其监管日益严格,对垃圾渗滤液的处理和管理技术提出了更高的要求。未来我国渗滤液处理行业将会向着多样化、精细化的方向发展,实现渗滤液全量化处理的目标。
参考文献
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[2]刘睿倩,俞正昕,张翼飞.污水处理厂精细化管理的实践[C]//全国水环境污染治理设施运营管理技术交流研讨会.
[3]楼紫阳,赵由才,张全.渗滤液处理处置技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2007,244-245.
论文作者:张弘晶
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第11期
论文发表时间:2019/7/18
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