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摘要:随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城镇生活垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液也日益增多且存量普遍较大。垃圾渗滤液作为一种高浓度有机废水,成分复杂,处置困难,若不妥善处置,会对水、土壤、大气造成严重的污染。本文阐述了生活垃圾填埋场渗滤液的现状、处置方法及展望。
关键词:垃圾渗滤液;现状;处置方法;展望
一、垃圾填埋场渗滤液现状
城市生活垃圾填埋场中的渗滤液是生活垃圾在堆放或填埋过程中,因发酵、雨淋或地表水浸泡等原因产生的污水,渗滤液中含有大量的悬浮物、有毒化学物质、有毒气体、细菌、病毒等多种污染物。其特点是有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、营养物比例失调。它的有毒物质主要是生活垃圾本身带有的和微生物在堆放过程中分解的。受气候、垃圾含水率、垃圾性质、填埋时间等诸多因素影响,一般在雨季时较多,旱季时较少。
由于生活垃圾的种类繁多,且我国垃圾分类不彻底,导致渗滤液的性质相当复杂,而且变动范围大。于其他污染物相比,它的水质波动更大,污染物含量更高。它是一种性质复杂、不易处理的高浓度废水,不仅对城市环境造成二次污染,而且很容易对地下水的水质产生影响。
根据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国渗滤液处理行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》,我们按照垃圾填埋厂产生的渗滤液占垃圾填埋量的40%,垃圾焚烧厂产生的渗滤液占垃圾焚烧量的30%,垃圾综合处理厂产生的渗滤液占垃圾综合处理量的35%,对近年全国渗滤液产生量进行测算,结果如下:2016年,国内垃圾渗滤液产生量约为9152万吨,日均产生量约为25万吨。
二、垃圾渗滤液的危害
垃圾渗滤液污染物浓度高(垃圾渗滤液污染物含量典型指标见表1)、水质水量变化大,是国内外污水处理的难题。
表1 垃圾渗滤液典型水质指标
垃圾渗滤液对环境产生的危害有三个方面:一是污染地表水,若因处置不当,致使渗滤液流入河流、湖泊中,对地表水造成很大污染。二是污染地下水,渗滤液渗漏后特别引起地下水水质的色度、高锰酸盐指数、重金属及大肠杆菌等指标超过国家标准。三是污染土壤,易通过食物链进入人体,直接威胁人体健康。中央环境保护督察组近两年也向各地方管理部门指出,目前垃圾渗滤液处理能力不足且暂存量较大,环境隐患突出等问题。
三、垃圾渗滤液处置方法
1、物理化学方法
物理化学方法,就是用利用物理作用或者化学作用来对垃圾渗滤液进行处理的方法。吸附法、吹脱法、化学沉淀法等方法都属于物化法的范畴。
吸附法:吸附法就是利用某种物质对垃圾渗滤液进行吸附从而除去有害物质的方法。
吹脱法:当垃圾被填埋处理的时间较长,其中的垃圾渗滤液氨氮、磷等元素比例不平衡时,可以采用吹脱法进行处理。在垃圾渗滤液中通入空气,两者进行充分的混合,垃圾渗滤液中的一些物质就会进入到气相之中,而随着气相排出。
化学沉淀法:化学沉淀法能够将垃圾渗滤液中的大量重金属离子去除,主要是向垃圾渗滤液中投入化学药品,化学物质能够和垃圾渗滤液中的重金属离子反应,形成形状较大的絮凝物质,将这些絮凝物质沉淀或者过滤出去都能够达到净化的目的。一般采用化学沉淀法与其他方法配合使用。
2、生物处理方法
在对垃圾渗滤液进行处理的时候,生物处理方法运用的最多最普遍。这种方法花费的成本较低,但能对垃圾渗滤液起到较好的处理效果,尤其是垃圾渗滤液的生化性较强的情况。
好氧法:这种方法能够降低垃圾渗滤液中的氨氮含量,也能够去除大量的COD、BOD5等含量,某些金属离子诸如锰、铁等也能被脱除一部分。
厌氧法:当垃圾渗滤液中的有机物浓度比较高的时候,可以采用该方法。
3、土地处理方法
土地处理法是在人工控制的条件下,通过土壤颗粒的过滤、交换、吸附、沉淀以及微生物等的作用去除其中的悬浮固体和溶解性污染物;土壤中的微生物将废水中的有机物进行转化;土壤中的植被利用废水中的各种营养物质生长。常用的方法为人工湿地处理工艺:这种新型的处理方法,在国内应用的较少,主要是在国外使用。将垃圾渗滤液通过人工湿地,再将有害物质进行沉淀之后就能够达到净化目的,改法处理周期较长。
四、垃圾渗透液主流处理工艺
目前,国内垃圾渗透液的主要处理工艺为:
1、“物化预处理+两级DTRO”。该工艺基本不受渗滤液可生化性、碳氮比的影响,可适应不同填埋阶段产生的渗滤液水质,在处理存量老渗滤液、北方寒冷地区的渗滤液方面有优势,系统出水稳定。平均产水率为86%,吨水电耗为8.5kw。
2、“预处理+高效厌氧+A/O+MBR+UF+NF+RO”。在连续进水条件下,系统COD_(Cr)、BOD_5、NH_3-N、SS的平均去除率分别达到99.65%、99.20%、99.55%和99.75%,该工艺表现出抗冲击负荷能力强、高效快速等突出优点,吨水处理费用为22.38元,出水水质稳定,达到国家一级排放标准。
3、“前处理和过滤+低能耗MVC蒸发+RO处理系统+离子交换系统”等。MVC系统启动时采用全电热方式,从冷机到正常运行一般在60分钟以内。一旦系统进入正常运行,浸入式的加热器自动保持蒸发器的压力稳定,每小时的运行时间约10分钟。正常工作时,除了压缩机和泵的动力消耗外,不再需要外部热量,蒸馏水的热量可回收用于预热原液,冷却后作为MVC蒸馏水出水。根据设计的回收率,浓缩液自动阀在自控系统的控制下连续用泵排出,其排放前先进入能量回收装置,经热交换器换热将渗滤液原液预热到接近沸点温度。产生的浓缩液类似于反渗透工艺,不同之处是体积仅为渗滤液原液的5%~10%。MVC蒸发产生的蒸馏水中除含有200~300mg/L的氨氮外,其他水质指标均远低于国家现行的排放标准。为解决水中的氨氮问题,后续采用DI离子交换系统,将蒸馏水中溶解的氨氮和总氮吸附,使其达标排放。
五、问题及展望
当前垃圾渗滤液主流处理工艺存在的主要问题:一是垃圾渗滤液处理后产生浓缩液和污泥,处理不彻底,不能一步处理到位,环境二次污染风险较大且后续处理成本高;二是渗滤液和浓缩液存量大且还在逐年增长,存在环境隐患。因此须开发高效、经济、彻底的垃圾渗透液处理工艺技术,强化对垃圾渗透液深度处理技术的研究和开发,在现有生化技术的基础上进行技术攻关。同时须优化各种工艺的组合处理,以达到“减量化、资源化、无害化、稳定化”的要求。
参考文献:
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[4]杨曦,李亚峰,陈昱奇等.厌氧+A/O-MBR+NF+RO工艺在餐厨垃圾渗沥液处理中的应用.现代化工,2018,05:112
论文作者:杨安凯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/10/1
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