垃圾渗滤液的水质特点范文

时间:2023-12-25 17:37:45

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垃圾渗滤液的水质特点

篇1

关键词:城市垃圾;渗滤液;处理技术

中图分类号:G202文献标识码: A

在我国,垃圾填埋法是目前广泛使用的处理生活垃圾、工业垃圾的方法 。而且随着城市填埋技术二次污染相关问题的深入研究,作为防治二次污染问题的渗滤液处理技术也引起了越来越多的人和相关部门的重视。今后,符合我国基本国情的、经济的、具有针对性的并切实可行的垃圾填埋工艺和渗滤液处理技术的研究,将是我国研究的重点课题。

1垃圾渗滤液的特点

垃圾填埋场中重力流动的产物液体即是垃圾填埋场渗滤液,渗滤液主要包括外来水(如地下水渗入、地表水、大气降水)和垃圾分解产生的源水。能够影响垃圾场渗滤液性质的主要原因包括:填埋场条件、填埋地点的水文地质条件、填埋地点的气候条件、垃圾的主要成分、垃圾填埋的条件等。在以上多种因素的影响下,形成的垃圾填埋场渗滤液的以下特点:

1.1渗滤液水质复杂

影响垃圾填埋场渗滤液水质的主要因素是垃圾的组成成分。渗滤液是高浓度的有机废水,且不同地方垃圾的组成不同,渗滤液的水质也可能相差很大。据我国相关部门测定,国内几大城市垃圾填埋场渗滤液水质的调查显示,渗滤液中含有94种有机化合物,其中5种可诱导致癌,1种可致癌,20余种进入美国和我国EPA环境优先控制的污染物黑名单。其次,填埋的时间也会影响垃圾渗滤液的水质。一般情况下,垃圾填埋时间越长,渗滤液水质的可生化性就越差。同时随着垃圾填埋时间的增长,渗滤液中金属离子的含量降低,氨氮含量、PH值增加。除以上原因影响渗滤液水质外,填埋场的降水量、土质等也是其影响原因。由此可见渗滤液水质的变化规律是极其复杂的。

1.2渗滤液金属含量高

在垃圾的降解过程中产生的二氧化碳溶入垃圾渗滤液中,极易造成渗滤液水质呈微酸性,即加剧了垃圾中金属、金属氧化物和不溶于水的碳酸盐发生溶解,最终造成渗滤液中金属含量升高。垃圾填埋场渗滤液中主要金属离子包括:钙离子、铝离子、锌离子和铁离子等。

1.3渗滤液中氨氮含量高

垃圾填埋场渗滤液中垃圾的组成成分和垃圾的填埋方式的不同,造成渗滤液中氨氮质量浓度从数千毫克每升到几千毫克每升的变化。并且,随着垃圾的填埋时间的增长,垃圾中的有机氮不断转换为无机氮,使得氨氮的含量不断的升高。

2垃圾填埋场渗滤液的处理建议

2.1运用合并处理法

合并处理法是指垃圾渗滤液和一定规模的城市污水厂的污水合并处理,合并处理法是一种最为简便的处理方法。合并处理法的优点是:其一,节省大量单独建立垃圾渗滤液处理系统的费用,降低渗滤液处理成本。其二,能够利用污水处理厂污水对垃圾渗滤液达到稀释、缓冲的作用,实现城市污水和垃圾渗滤液同时处理的目的。合并处理法也有其缺点,包括:第一,因城市污水厂与垃圾填埋场间距离的问题,造成渗滤液的输送成为巨大的经济问题。第二,渗滤液水质复杂、组成多变容易对城市污水处理厂造成冲击负荷,甚至影响到城市污水厂的正常运行。综合合并处理法的优缺点,想在利用合并处理方法时得到效益最大化,那么必须考察其工艺的可行性。

2.2场内循环喷洒处理法

场内循环喷洒处理法是一种比较简单有效的处理方法。场内循环喷洒处理法优点包括:第一,通过回喷将垃圾的含水率由20%-25%提高到60%-70%,明显增加垃圾的湿度,提高垃圾中微生物的活性,使甲烷产生增加,以达到加速有机物的分解和污染物溶出的目的。第二,循环喷洒处理可降低渗滤液的浓度。第三,喷洒过程的挥发作用可减少垃圾渗滤液的产生,对水质及组成起到稳定作用,便于废水处理系统的正常运行及节省费用。第四,加速垃圾中有机物的分解,使垃圾场的稳定化进程由原需的15-20a缩短到2-3a。循环喷洒法存在的问题:(1)不能够完全消除渗滤液。(2)循环喷洒后的渗滤液仍需处理才可排放。

2.3渗滤液的预处理法

渗滤液中的SS污染物、色度、氨氮和金属离子通过设定在垃圾填埋场的预处理设备进行首处理,则可以得到有效的减少。又或者首先通过厌氧处理,使其生化性得到改善,降低处理负荷。渗滤液的预处理可为垃圾渗滤液的再次处理创造良好的运行条件。

渗滤液有着不同的处理方法,就方法的选则来说,应符合我国基本经济国情且达到保护环境的目的。另外,为了更好的研究垃圾渗滤液的处理技术应全面考察垃圾填埋场周边的有关因素及相应的处理技术的支持,使得垃圾渗滤液得到有效可行的处理。

参考文献

[1]常有锋,唐杰.人工湿地在城市垃圾渗滤液处理中的应用.《西安文理学院学报(自然科学版)》.2013年3期

篇2

[关键词]渗滤液;厌氧工艺;好氧工艺

不同类型的垃圾渗滤液都含有大量对环境和人类有严重危害性的物质,必须有效的处理才能达标排放或回用。而渗滤液污水具有污染物浓度高、水质成分复杂、含有大量有机污染物、氨氮含量高、营养元素比例失衡,可生化性较好,水质差异大等特点,与一般工业废水和生活污水来对比,其处理难度和成本都要高很多,目前还没有完善出普遍适用的经济高效的处理工艺,不同的项目需要根据具体情况确定合理可行的污水处理工艺[1]。某垃圾渗滤液污水处理厂主要处理园区内生活垃圾焚烧厂、生活垃圾卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂产生的渗滤液,出水外排或者回用。本文将就渗滤液的污水处理工艺比选、流程设计和工艺方案进行探讨,为渗滤液处理工艺设计提供参考。

1渗滤液来源、水量和进出水水质

1.1渗滤液来源

本项目渗滤液污水处理厂主要有三个来源:1.1.1生活垃圾卫生填埋场渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾填埋场。园区的生活垃圾填埋场主要处理中心城区及其周边城镇产生的生活垃圾,该填埋场包括部分已投运中老龄垃圾填埋场和部分新建垃圾填埋场。1.1.2生活垃圾焚烧厂渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾焚烧厂。园区的生活垃圾焚烧厂为新建垃圾处理工程,以机械炉排炉作为焚烧炉炉型,主要处理城区及其周边城镇产生的不可回收生活垃圾。1.1.3餐厨垃圾处理厂渗滤液该类型渗滤液主要来自餐厨垃圾处理厂。园区的餐厨垃圾处理厂主要处理城区及其周边城镇产生的餐厨垃圾和其他有机垃圾。

1.2渗滤液污水水量和水质的确定

根据前期调研资料,初步确定本污水处理厂进水渗滤液中生活垃圾卫生填埋场渗滤液水量约为200t/d,生活垃圾焚烧厂渗滤液水量约为450t/d,餐厨垃圾处理厂渗滤液水量约为150t/d。依据本项目所处环境,园区生活垃圾焚烧厂和餐厨垃圾处理厂的处理工艺、生活垃圾卫生填埋的场龄,并参照目前类似垃圾处理项目的渗滤液水质,考虑一定裕量,本污水处理厂的渗滤液混合液的进水水质初步确定如下:目前国内大部分的垃圾渗滤液污水处理厂的出水就近排入生活污水处理厂处理。按照园区规划方案及考虑本项目的实际情况,本渗滤液污水处理厂处理后的出水考虑直接排放自然水体,部分作为中水回用于园区绿化,浇洒道路,洗车等用途。本工程处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选

根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较,初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。

2.1渗滤液厌氧处理工艺比选

厌氧生化处理具有能耗少,操作简单,剩余污泥少,投资及运行费用低廉等优点,已经广泛应用于国内外的垃圾渗滤液的处理,该工艺所需的营养物质少,适合于营养物质失调的渗滤液的处理。近年来,运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生化处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)等。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一种结构简单、处理高效的新型厌氧反应器。废水从反应器底部上升通过包含颗粒污泥和絮状污泥的污泥床,在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应。反应器具有三相分离器的特殊结构,可以在反应器内高效实现水、气、泥的分离,将活性较高的颗粒污泥保留在反应器中[2]。该反应器可维持较高的污泥浓度,较高的容积负荷率,无需投加填料和载体,运行维护简单,对有机污染物去除有良好的效果,在渗滤液污水处理领域应用广泛。厌氧滤器(AF)是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜[3]。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。由于滤床容易被渗滤液污水中的悬浮物堵塞,厌氧滤器不适合处理悬浮物较多的废水。厌氧流化床反应器(AFB)是一种新型高效流化态厌氧生化处理反应器。厌氧流化床内填充活性炭等细小的固体颗粒作为载体[3]。废水从床底部向上流动,并使用循环泵将部分出水回流,以提高反应器内水流的上升速度使载体颗粒在反应器内处于流化状态。流化床反应器需要大量的回流水以保证流化态,致使能耗增加,成本上升。流化态的形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀,较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出。生物膜的形成与剥落难于控制,真正的流化床形态很难实现,致使工艺控制困难,投资运行成本较高。通过厌氧工艺比较分析,考虑本项目的特殊性和进水水质情况,初步确定UASB作为本项目的厌氧处理工艺。UASB按800m3/d处理规模进行设计。设置3座UASB钢制反应塔,每座容积1000m3,直径12m,高12m。UASB前设置预酸化池,用于对初沉池的出水进行加热、调节pH和预酸化。预酸化池内设置潜水搅拌机,防止池体内固形物沉淀。

2.2渗滤液好氧处理工艺比选

渗滤液经过UASB厌氧生物处理后,出水中仍含有高浓度的COD和氨氮需要去除。渗滤液处理常用的生化工艺包括氧化沟、SBR、A/O工艺等,这些工艺的主要功能包括去除有机物和生物脱氮,对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODCr、氨氮和总氮都有显著效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,通常在延时曝气条件下使用。氧化沟设置有曝气和搅动装置,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。该工艺具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、运行稳定、管理方便等技术特点,但该工艺也存在着占地面积大、基建投资高、污泥易膨胀等缺陷。SBR工艺较为简单,通过时间上的交替实现传统活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一个基本单元,将调节池、曝气池、二沉池功能集中于一池,进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等,故节省了占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现脱氮除磷的目的。但SBR工艺对自动化控制要求很高。由于该工艺为序批式工艺,相关设备不是连续运行,设备闲置率较高。如图1所示。A/O工艺是一种流程简单、稳定可靠、运行费用较低的脱氮脱碳工艺,通过硝化和反硝化作用机理,将去除CODcr和去除NH3-N、TN有机地结合。由于渗滤液中含有大量表面活性物质,直接采用好氧工艺处理,容易在曝气池产生大量泡沫,并加剧污泥膨胀问题。经缺氧处理后表面活性物质得到了分解,可显著减少好氧池的泡沫,有利于系统的正常运行。如图2所示。通过表4中的好氧工艺比较,在渗滤液处理领域,A/O工艺优势明显,而且在处理高浓度有机废水包括垃圾渗滤液方面已获得大量成功经验和运行数据,工艺比较成熟、运行费用较为低廉。是否可采取A/O组合工艺,还必须考虑实际的水质特征,主要利用BOD5/TN比值进行判断。如果渗滤液保持在一个低C/N比的水平,或是老龄化进程较为明显,这时就必须对缺氧工艺的可行性进行分析论证。通过分析,本项目中A/O进水BOD5/TN>5,能保证污水有充足碳源供反硝化菌利用。因此,本工程考虑在厌氧工艺之后设置A/O工艺可以最大限度去除废水中有机污染物。缺氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约24h。好氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约96h。二沉池采用竖流式沉淀池,停留时间3h。二沉池出水进入深度处理工艺进一步处理后排放或回用。

2.3渗滤液处理工艺流程

通过对渗滤液不同工艺的优劣势比较,确定了垃圾渗滤液污水处理厂的工艺流程如下:垃圾渗滤液通过细格栅进入调节池并进行预曝气,在调节水质水量的同时可以去除一部分氨氮和有机物,出水通过初沉池沉淀预处理去除大颗粒有机物和无机物,然后进入UASB工艺前的预酸化池。渗滤液在预酸化池内调节pH、温度等,再由提升泵进入UASB进行厌氧生化处理。UASB反应器出水进入A/O工艺进行处理。A池接收来自UASB反应器出水,废水中部分反硝化菌群利用进水中的有机碳源进行反硝化脱氮作用。O池接收来自A池出水,在O池内发生有机物的去除和硝化过程,部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流进入二沉池,部分污泥通过泥浆泵回流到A池内,提高污泥浓度。二沉池出水经泵提升后连续进入AMBR,在AMBR内进一步去除有机物,AMBR出水通过纳滤(NF)和反渗透(RO)处理后直接排放或者作为中水回用。

3小结

渗滤液污水处理的工艺流程一般都包括多个工艺段,不同工艺段的设计又受多个因素影响。渗滤液处理工艺中采用厌氧生化处理能耗少,操作简单,投资及运行费用低,但不同的厌氧工艺对不同的渗滤液的适应性有差异,应根据具体情况确定合适的厌氧工艺。在选用好氧工艺时,同样应当进行分析比较以确定合理工艺。反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮,在不加外来碳源条件下,污水中必须有足够的碳源才能保证反硝化过程的顺利进行,因此需要确保进水水质C/N比较高。渗滤液污水水质复杂,在工艺流程的设计时,需要从水量,水质,运行管理,工程投资等多个方面综合考虑以确定经济、合理、可行的工艺方案。

参考文献

[1]焦义坤,迟慧,刘洪鹏.MBR+NF+RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用[J].化学工程与装备,2014(02):200-203.

[2]代华军.常温下强化UASB处理垃圾渗滤液工艺研究[D].武汉理工大学,2006.

[3]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998:469-490.

篇3

关键词:垃圾渗滤液;处理;技术

中图分类号:R124.3

随着我国城市的迅速发展, 城市垃圾产量不断增加。目前城市垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大, 它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当,会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题,成为国内外研究的热点之一。

1 滤液的产生

渗滤液是指城市垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源[1]:(1)垃圾自身的水分;(2)垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分,产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关;(3)填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源,这些水分渗过成分复杂的垃圾时,使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应,从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。

2 渗滤液的特点

渗滤液的水质随垃圾的组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著的不同。其显著特征[2]:

2.1 有机物浓度高

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 值一般在6.0 左右( 显弱酸性),BOD5 与COD 比值在0.5- 0.6。

2.2 水质变化大

渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式和垃圾种类、质量、数量以及填埋年数的长短,其中构造方式是最主要的。

2.3 氨氮含量高

城市垃圾渗滤液中氨氮浓度很高,且氨氮浓度在一定时期随时间的延长会有所升高,主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。在中晚期填埋场中,氨氮浓度高是垃圾渗滤液的重要特征之一,也是导致处理难度增大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋技术,导致渗滤液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升,达到高峰值后延续很长的时间直至最后封场,甚至当填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。

2.4 微生物营养儿素比例失调

对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的, 一般垃圾渗滤液中的BOD/TP 都大于300。此值与微生物生长所需要的碳磷比(100:1)相差甚远。在不同场龄的垃圾渗滤液中,碳氮比有很大的差异,也会出现比例失调现象。

3 圾渗滤液的处理方式

3.1 合并处理

合并处理就是将城市垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。城市污水量较大,可对渗滤液起到稀释作用,但需控制好比例,以避免对城市污水处理厂造成冲击负荷。

3.2 土地处理

土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。用人工湿地处理垃圾渗滤液具有费用低、管理方便等优点,但处理效果随季节变化较大,处理有机物的浓度也较低。它适应植物生长期长、生长旺盛的南方地区,不适应北方寒冷地区。回灌处理渗滤液易造成土壤堵塞,氨氮累积,回灌处理后的渗滤液仍有较高的浓度,还需要做进一步处理,因此回灌处理很少单独作为渗滤液的处理工艺。

3.3 就地处理合并处理与土地处理比较经济、简单,但受各种客观因素的限制,大部分城市只能在填埋场建立独立的渗滤液处理系统进行就地处理。

4 垃圾渗滤液的处理技术

4.1 生物处理法

生物处理包括好氧处理、厌氧处理及两者的结合。当垃圾渗滤液的BOD5/COD>0.3 时,渗滤液的可生化性较好,可以采用生物处理法,包括好氧处理、厌氧处理及好氧一厌氧结合的方法。

4.2 物化处理法

对于老龄渗滤液,必须采用以物化为主的深度处理技术。常见的物理化学方法包括光催化氧化、Fenton 法、吸附法、化学沉淀法、膜过滤等。由于物化法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。

4.3 化学法

和生化法相比,化学法不受水质水量变化的影响,出水水质稳定,尤其是对BOD5/COD 值比较低(0.02~0.20),难以生物处理的渗滤液的处理效果较好。但成木较高,所以通常只作为预处理或后续处理。

4.4 回灌法

回灌处理法是20 世纪70 年代由美国的Pohland 最先提出的,我国同济大学在20 世纪90 年代也开始对垃圾渗滤液进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床,将渗滤液收集后,再返回到填埋场中,通过自然蒸发减少滤液量,并经过垃圾层和埋土层生物、物理、化学等作用达到处理渗滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期问渗滤液直接回灌至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回灌和内层回灌。

5 结语

(1)在选择垃圾渗滤液的处理工艺时,由于渗滤液水质复杂性,就需要测定渗滤液的成分,因地制宜,选择最为适合的处理方式。在有条件的情况下,通过一些模拟试验来取得可靠优化的工艺参数,并进行处理工艺的技术经济评价,对实践起指导作用。

(2)城市垃圾渗滤液中氨氮浓度较高,不利于生物处理,因此要开发高效的脱氮技术,其中生物脱氮技术可作深入研究。

(3)根据我国国情,宜发展投资省、效果好的渗滤液处理技术,处理工艺的研究和应用以多种方法的结合为方向,在开发组合工艺时要研究易于管理运行又同时达到处理要求的新型组合工艺。

(4)目前,城市垃圾渗滤液处理研究仍处于起步阶段,对处理工艺,建设标准化的城市垃圾填埋场,渗滤液处理的设计及运行参数等都还有待于进一步探索。

参考文献

[1] 赵由才。生活垃圾卫生填理技术[M]北京:化学工业出版社,2004.

[2] 杨秀环,牛冬杰,陶红。垃圾渗滤液处理技术进展[J]。环境卫生工程,2006,14(1):46- 49.

[3] 赵宗升,刘鸿亮,李炳伟,等。垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术

[J]。中国给水排水,2000, 16(6): 20- 23.

篇4

关键词:垃圾渗滤液;废水处理;垃圾填埋场

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

中图分类号:B845.65

随着社会经济的发展和居民生活水平的提高,城市垃圾的产量与日俱增,城市垃圾的处置成为现代都市的一大难题。目前垃圾处理的方式主要为焚烧处理和填埋处理。无论采用那种处理方式,都会有垃圾渗沥液的产生。

圾渗滤液水质浓度高,变化幅度大,其水质的变化情况与填埋场垃圾成份、垃圾处理规模、降雨量、温度、地形地质情况、填埋年限、垃圾降解状况等多因素密切相关。如不及时对其进行收集、处理,将造成对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境的污染和影响,尤其是它对地下水源和土壤的污染更为严重。根据我国垃圾处理"无害化、减量化、资源化"的原则,防止填埋过程中造成二次污染,必须对垃圾渗滤液进行处理,要求渗滤液处理后排放的水质达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)的相关要求。

1.工程背景

桂林某生活垃圾填埋场渗滤液处理规模为400m3/d。最终出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889―2008)的排放标准。本工程采用的工艺为絮凝+氨吹脱+厌氧+好氧+深度处理。

其中进出水水质如下:

表1 垃圾渗滤液设计进站水质

设计出水水质如下:

表2 垃圾渗滤液设计出水水质

2.水质分析

垃圾渗滤液的特性如下:

(1)有机污染物种类繁多,水质复杂。垃圾渗滤液中含有大量的有机物,含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。

(2)污染物浓度高和变化范围大。垃圾渗滤液的这一特性是其他污水所无法比拟的,其中的BOD5和COD浓度最高可达每升几万亳克,主要是在酸性发酵阶段产生,pH达到或略低于7,此时BOD5和COD比值为0.5~0.6。一般而言,COD、BOD5、BOD5/COD随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度则升高。

(3)水质水量变化大。垃圾渗滤液水质水量变化大,主要体现在以下方面:产生量随季节变化大,雨季明显大于旱季;污染物组成及其浓度也随季节变化;污染物组成及其浓度随填埋时间变化。

(4)金属含量高。垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,由于国内垃圾不像国外某些城市那样经过严格的分类和筛选,所以国内城市垃圾渗滤液的金属离子浓度与国外某些城市垃圾渗滤液中金属离子浓度有差异。

(5)氨氮含量高。城市垃圾渗滤液是一种组成复杂的高浓度有毒有害有机废水,其中高NH3-N浓度是城市垃圾渗滤液的重要水质特征之一。

(6)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都大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大。

3.处理工艺介绍

垃圾渗滤液处理的工艺组合有多种选择,目前国内外垃圾渗滤液的主要工艺路线主要是生化处理工艺为主,结合一定深度处理技术,这是最广泛采用的处理工艺组合。在生化处理工艺中,各种厌/好氧和兼氧生化菌体可去除绝大多数有机物,但由于渗滤液中污染物浓度高以及生化工艺对难降解有机物去除的局限性,生化处理渗滤液不能直接处理达标,必须结合相应的深度处理工艺才能满足较高的排放要求。深度处理可利用高级氧化法进一步去除废水中的COD、色度等。在众多高级氧化技术中,Fenton处理技术拥有其独有的特点,利用Fenton试剂的催化氧化原理来降解废水的有机物。Fenton试剂是由过氧化氢(H2O2)和亚铁离子(Fe2+)结合而成,具有极强的氧化能力,可以去除COD、色度、泡沫等,特别适用于难生物降解或一般化学法难以奏效的有机废水处理。

4.工艺流程设计

通过以上对垃圾渗滤液的各污染物分析及工艺特点分析,特采用以下工艺:废水调节池絮凝反应沉淀池氨氮吹脱装置UASB高效厌氧反应器沉淀池A/O好氧系统fenton塔中和脱气池达标排放。

本污水处理系统充分考虑了垃圾渗滤液的各污染物的成分及其水质水量受当地气候和垃圾填埋场“年龄”的影响,此系统抗冲击负荷强,保证被治理废水达标排放,具有污泥量小、无臭味、低能耗、基建成本及运行费用低等优点。

工艺流程示意图如下:

图1工艺流程图

5 主要工艺流程单元说明

5.1调节池

由于垃圾渗滤液的水量受季节变化明显,枯水期水量少,而丰水期水量大且渗滤液的水质情况受垃圾填埋场的“年龄”影响,因此,为使后续处理设施正常,在此设置调节池,并在调节池内设置曝气机进行曝气,以使水质水量得到调节、均匀、水量相对稳定。

5.2混凝沉淀池

调节池出水进入混凝沉淀池,进行絮凝反应,进一步去除水中的细小悬浮物、胶体微粒、有机物、重金属物质,以及水中的色度,并且还具有去除水中的微生物、病原菌、病毒和除磷作用。所需药剂根据水中SS含量及水质特性而定,可选用三氯化铁[FeCl3]、硫酸铁[Fe¬2(SO4)3]、聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化铝[PAC]。根据现场运行实践确定,该垃圾渗滤液采用聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化铝[PAC]絮凝剂效果显著。

5.3氨氮吹脱装置

该装置是在碱性条件下,利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。该装置对去除垃圾渗滤液中的氨氮有极好的效果。经过该装置处理后,出水中的氨氮可降低80%以上。

5.4UASB高效厌氧池

经脱氨氮装置进行脱氨氮处理后,出水进入UASB高效厌氧反应系统,在厌氧工况下,发生酸化和腐化反应,使污水中大分子物质降解为小分子物质,难降解物质转化为易降解的物质,同时产生甲烷和二氧化碳。由于废水在厌氧池进行厌氧反应后产生沼气,若进行处理后回收利用,则投资大,收效甚微,在此,本工程厌氧产生的沼气进行自行燃放处理,从而节省成本且避免二次污染。

5.5 A/O好氧系统

从厌氧处理到好氧处理,是两种完全不同的生物菌种反应。曝气池的功能主要是去除废水水中大部分有机物,A/O好氧处理的技术优势有以下几点:

(1)缺氧、好氧两种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

(3)在缺氧―好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于150,不会发生污泥膨胀。

5.6Fenton氧化塔

废水在Fenton氧化塔里进行深度氧化处理,该技术的主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂,即所谓的Fenton药剂,两者在适当的pH下会反应产生氢氧自由基(OH・),而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应,可分解氧化有机物,进而降低废水中生物难分解的COD。

5.7中和脱气池

废水进行芬顿反应后的pH值保持在3~5,在中和脱气池中需投加液碱对废水的pH值进行调节,以满足出水pH值要求。中和脱气池还起到脱除废水中少量气体的作用。由于Fe3+本身就是非常好的混凝剂,所以在该池中只需投加PAM,即可使废水中的铁泥发生混凝反应。在这个过程中除了发生混凝反应,同时对色度、SS及胶体也具有非常好的去除功能。

经以上工艺处理后的垃圾渗滤液的各项指标完全达标出水排放。

5.8污泥浓缩池

污泥浓缩池将收集各沉淀池的污泥,污泥浓缩池内的污泥将通过污泥泵抽回填埋场进行处理,上清液回到调节池中继续处理。

6.运行成本分析

建成后的污水处理站,通过一段时间的运行分析,得出以下运行成本。

表3 综合运行成本经济

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【关键词】垃圾;填埋;渗滤液;处理

0.前言

本文根据对城市生活垃圾进行探讨,分析了垃圾填埋场渗滤液处理的情况,同时,根据对各个先进技术工艺进行深入了解,分析出先进的工艺技术能够更好的进行垃圾处理,使其适合我国经济的发展与环境的保护。文章还探讨了对于生活垃圾填埋场渗滤液问题的处理及解决,为我国环境保护提供资料参考。

1.垃圾填埋场渗滤液特征

1.1渗滤液来源

(1)降水。由于气候的变化,经常产生降雨或者降雪的天气,雨水或者雪融化形成的水分渗入到地表,形成降水渗漏。(2)地表水流渗入。地表水主要包括对于地层表面的灌溉,使地表上的水流入地下,渗入到填埋垃圾中。(3)地下水渗入,填埋垃圾产生空缺会使地下水渗入。(4)自身水分。生活垃圾中,自身自带的水分。(5)分解。垃圾经过分解变化形成水分。

1.2渗滤液水质特征

(1)水分渗入量小,大但是存在不同类型的水质。与城市中废水、污水的胖放量来说,量比较小,但是收到土质及各个渠道的影响水质不同,同时水质变化也很大。(2)污染物浓度高。垃圾渗滤液中的污染物主要BOD、COD有机污染以及N污染等等,污染物浓度与垃圾中含有的易腐有机物呈正比例关系;氮物质越多,垃圾渗滤液的NH3N含量就越高;(3)金属含量高。垃圾填埋场中产生的垃圾渗滤液含有十多种金属离子,如铁、铅、锌、汞等等;(4)可生化性。在垃圾填埋场,垃圾不断填埋、不断增加,随着垃圾的堆积,早期垃圾因为积压产生降解,受到空气的流通有机物质会出现变质现象。在填埋完成后降解几率会逐渐减小。在变质过程中,一些不容易降解的有机物质会随着时间的增加而在填埋区域占主要位置,使渗滤液的可生化性降低。

1.3主要成分

垃圾的来源渠道较广,由此导致的垃圾组成成分十分复杂多样,既含有有机物,也含有无机物,还含有大量的重金属。

2.垃圾填埋场渗滤液处理方法

目前,垃圾渗滤液的处理方法主要是生化法、物化法,以及新的一些技术和方法。

2.1物化法

物化法主是对垃圾渗滤液进行预处理和深度处理。其主要功能是要去.圾渗滤液中的SS、NH-N、色度以及那些难以降解的有机物。当前,物化法主要有化学沉淀法、吹脱法、电化学氧化法、电催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多种方法,当COD为2000-4000mg/L时,物化法可以将COD浓度去掉50%-87%。而且,经过物化法处理后,出水水质也将为稳定,尤其对生物处理难度较大的低值COD、BDO有较为理想的处理效果。但物化法也有一些弊端,主要表现在处理的成本较高,不适合对那些大水量的垃圾渗滤液的处理。

2.2生化法

生化法则通常担负起垃圾渗滤液处理系统中的主体工艺的角色,用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有机物和营养物。目前,使用较多的生化法主要有厌氧一好氧法、SBR法、MBR法等等。目前,国内外多数的垃圾渗滤液的处理工艺选择r以生化法为主体,生化法的经济性、易管理等特点使得该类方法得到了普遍应用

2.3其他技术

经济的发展以及科学技术的不断提高,在垃圾渗滤液的处理方面也在不断的创新,研制出污染性小、有效的分解垃圾的技术,同时应用到实践生活当中,为省市环境保护与人类健康提供基础工艺。

3.废水处理工艺

3.1工程概况及工艺流程

3.1.1工程概况。

某垃圾填埋场主要接受县城周边20万人口的日常生活垃圾,平均填埋量为500rid,渗滤液的产生量约为20-120m3/d,设计处理能力为150m3/d,执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)标准。

3.1.2工艺流程。

考虑垃圾填埋场建设初期,渗滤液的生化性较好,可以通过将调节池中的渗滤液用泵进行提升,进入到UASB厌氧中,在去除大部分有机物之后,出水再流入到A/O-MBR池中,通过好氧生物的进一步作用后达到去除渗滤液中有机物的目的,最后经过硝化和反硝化达到去除渗滤液中的氨氮的效果。出水经过增压泵的增压,进行纳滤处理后以达到进一步去除氨氮和有机物的目的,最终达到出水达标排放。对于那些后期进入填埋场的垃圾,由于渗滤液生化性较差,渗滤液中的碳氮含量浓度较低,可以直接进入A/O-MBR处理系统。

3.2高效节能管理。

对于垃圾渗滤液中水分的质量及水量容易发生变化,因此,为垃圾的处理与渗滤液的处理措施中增加了管理难度,因此,在处理垃圾渗滤液过程中,必须将渗滤液的水质及水量进行控制,控制机械设备的工作效率,有效改善垃圾填埋场的污染。在机械设备管理中,首先要进行机械质量的检查,注意各个结构设计及材料质量的标准,应用先进技术,保证机械运行的高效性与稳定性。其次,要注意对机械进行良好的管理与监督,加大管理力度,将一些新技术应用到垃圾渗滤液的改善中,其中(1)需要专门的人员进行监督,定期检查垃圾量,控制垃圾的投放;(2)提高创新意识,加大科技投入,将先进的技术应用到垃圾管理的运行中,使新技术得到利用同时良好的控制垃圾渗滤液的问题;(3)引进专业人才进行管理,提高管理人员素质,采取培训的手段将管理人员进行管理,并且提高人员素质与职业道德,使工作人员认真对待垃圾处理问题,提高其环境保护意识。

4.结论与建议

(1)不同处理方案的选择,应在对填埋场渗滤液进行分析预测后,考虑处理系统运行的稳定性和可靠性及耐冲击负荷能力,进行技术经济以及环境效益分析后慎重选择;(2)渗滤液回灌技术因其技术、经济优势,可以作为合并处理和单独处理工艺方案的预处理,达到削减水量和污染物,并加速渗滤液水质稳定化的作用;(3)对渗滤液回灌技术应加强对水量平衡的研究,在解决渗滤液恶臭污染物对大气环境质量影响等问题的条件下,应采用蒸发量大的回灌技术;(4)对渗滤液生化出水中难降解的腐殖质类物质,从目前来看,采用高级氧化去除技术也存在经济性的问题。除在超临界水氧化技术等高级氧化技术方面深入研究外,还应对渗滤液膜处理技术进行研究。

【参考文献】

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【关键词】卫生填埋;渗滤液处理;沼气处理

1.背景及设计参数

齐齐哈尔市位于黑龙江省西北部的嫩江平原。地势北高南低,土地总面积为42289平方公里.人口561.1万,其中市区人口143.9万[1]。

设计参数:以主市区人口20万人为例,平均每人每天产生垃圾2.0kg。处理规模为400t/d,总服务年限20年,垃圾经过小型垃圾压缩中转站压缩后运至填埋场,填埋场垃圾渗滤液处理后的出水水质要求达到《国家污水综合排放标准》。

2.生活垃圾的处理原则

生活垃圾应按减量化无害化资源化有机结合的原则处理, 同时, 还应考虑地区经济的发展水平, 对于中小城镇还应考虑尽量减少基建投资费用以及运行费用。减量化的基本任务是通过适宜的手段减少和减小固体废物的数量和容积,垃圾处理需占用大量的土地, 尽管各种处理方法的用地指标不同, 但都有不同程度的减容效果。无害化的基本任务是将固体废物通过工程处理,达到不损害人体健康,不污染周围的自然环境。无害化是垃圾处理的基本要求。无论何种处理方法, 均应有消毒灭菌等防止对环境造成二次污染的设施。资源化的基本任务是采取工艺措施从固体废物中回收有用的物质和能源,垃圾中分选出的废旧物资的回收利用,垃圾处理中的余热、沼气的回收利用, 堆肥产生的肥料, 堆肥中止后复垦造地等, 都是垃圾资源化的内容。

3.工程概况

垃圾填埋场依所在场址自然地形条件的不同, 大致可分为山谷型填埋场、平原型填埋场和坡地型填埋场三种类型。山谷型填埋场一般填埋区库容量大, 单位用地处理垃圾量最多, 考虑齐齐哈尔的自然地形因素,选则平原型填埋场。主要设计和建设内容由进场区、填埋区、渗滤液处理区、沼气导排区四大部分组成。主体工程包括填埋库场地平整和构建、截洪沟、防渗系统、渗滤液集排系统和调节池、渗滤液处理系统、沼气收集及处理系统、以及配套的道路系统等

4.填埋工艺

生活垃圾的填埋有厌氧性填埋和好氧性填埋两大类,普通厌氧性填埋和厌氧卫生填埋由于未设置或只设置简单的排渗导气系统,不符合我国现行城市生活垃圾卫生填埋的有关标准,目前已不采用[2]。改良型厌氧卫生填埋通过设置完善的排渗导气系统可有效防止垃圾产生的渗滤液和有害气体污染周围环境,其卫生标准高,填埋作业简便,但这种填埋类型也存在产生的渗滤液浓度,渗滤液处理效果难以达到高标准要求的缺点。好氧性填埋主要是利用机械向填埋垃圾中鼓风,从而使垃圾快速腐熟,达到早期稳定有机物的效果,由于通气管路多,作业繁杂,投资费用高,目前也较少用。半好氧性填埋主要是利用渗滤液收集管和填埋气体导气石笼向垃圾中排入自然风,使填埋场部分区域处于有氧状态,从而加速有机物分解,降低渗滤液浓度,其填埋作业方式与改良型厌氧卫生填埋类似,但所产生的渗滤液水质的稳定性和可生化性却有较大的改善,可在一定程度上降低渗滤液的处理难度。考虑到本设计中的填埋场对处理后的渗滤液的出水水质要求较高,故采用了准好氧性填埋形式。在设计中为实现准好氧性填埋,还采取了如下措施。在满足渗滤液导排要求的情况下适当加大渗滤液导排管管径使其处于非满流状态;适当抬高场底标高,将加入调节池得到排管管底标高控制在调节池最高水位以上,在垃圾体中设置导气盲沟;适当加大导气石笼直径,提早设置沼气收集设施。通过采取上述措施,空气可由渗滤液导气管、导气石笼,导气盲沟进入库区填埋堆层,并随着垃圾体的不断堆高和沼气逐渐被收集,使垃圾堆体内部形成一定的负压,空气不断进入填埋体内,达到准好氧填埋的目的。

5.填埋场渗滤液控制及防渗处理

5.1 渗滤液

垃圾渗滤液是垃圾场运行过程中产生的主要污染物,渗滤液中含有大量的各种有机、无机污染物、重金属、细菌等有毒有害物质,并且COD、BOD 浓度较高,如果任其排放,对周围环境的污染及破坏程度是难以估量的,因此,必须严格控制垃圾渗滤液产量,它是卫生垃圾填埋场设计成功与否的关键所在。影响渗滤液的主要因素:渗滤液主要来源于垃圾填埋场范围内的降水渗透、地下水侵入、垃圾本身所含水分及其堆放过程中产生的腐熟液。影响渗滤液产量的因素十分复杂,主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、垃圾填埋过程中地表水的径流情况及水分蒸发等。垃圾填埋场一般不会建造在承压地下水有可能侵入的地方,因此,“地下水的侵入”是指地表的潜水,这部分潜水的量与降水密切相关,在北方地区除夏季的瓜果等垃圾富含水分外,其余季节富含水分垃圾较少,所以降水是渗滤液的主要来源。渗滤液调节池的功能, 是蓄水和调节渗滤液处理站进水水质、水量。调节池的容积主要取决于降雨量,其优点是:(1) 最大限度地减少雨季时垃圾渗滤水向下游污染的可能性;(2) 利于渗滤水的自净功能, 减少污水处理的进水负荷;(3) 利于渗滤水的反灌喷淋措施的实现。所设计的垃圾处理场日处理量为400 t , 考虑各方面因数, 调节池容积为1800 m3 。

5.2 垃圾渗滤的防渗处理

考虑到垃圾渗滤液的特点和受城市污水厂处理总量的限制等多方面因素的影响,在卫生填埋场现场建设渗滤液处理设施. 目前,国内外采用的垃圾渗滤液处理技术主要包括:物化处理、生物处理等[3]。 渗滤液的生物处理① 好氧处理法. 好氧处理主要包括:活性污泥法、曝气氧化塘、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池. 好氧处理不仅可以有效去除BOD5 、COD 和氨氮,还可以去除一部分锰、铁等金属元素. 例如:广州大田山垃圾填埋场采用的“活性污泥—氧化塘”相结合的处理工艺,处理效果良好; ② 厌氧处理法. 厌氧处理法包括:厌氧污泥床、厌氧式生物滤池、厌氧接触池、混合反应池、分段厌氧硝化、厌氧稳定塘等方法. 大量实验表明,厌氧生物处理特点是能耗低,剩余污泥产生量少,所需的营养物质也较少,对高浓度有机废水处理效果良好,但单独采用厌氧法进行处理的较少,一般再用好氧生物处理进一步确保其出水水质.③ 好氧、厌氧、物理化学结合处理法. 根据北京市政设计研究院的试验表明,采用厌氧—好氧工艺处理垃圾渗滤液,处理工艺经济合理、效果较好,对COD 和BOD5 的去除率分别达到86 %和97 %。

6.结语

随着生活水平的提高和环境保护技术的发展, 生活垃圾的处理已成为经济可持续发展要解决的基本问题。由于中小城镇经济实力较差, 生活垃圾成分中无机物含量高, 热值低, 可燃成分少, 卫生填埋将是主要的处理方式。在卫生填埋中, 又以半好氧型卫生填埋法处理比较适合。但卫生填埋场的总体设计是一个非常复杂的问题,相关的影响因素很多。由于经济能力的原因,我们不可能一开始就制定出 “完美”的卫生填埋场。但在我力所能及的范围内,充分考虑了填埋场的各项影响因素和有针对性地加强填埋场的安全设计了这样一个填埋场。希望 既能处理好生活垃圾, 又能投资省、见效快。

参考文献

[1]沈耀良,杨铨大,王宝贞,王学华,张建平;垃圾填埋场污染物溶出负荷的估算及实例分析[J];苏州城建环保学院学报;1999年02期

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关键词:垃圾渗滤液处理;机电设备;COD 负荷波动系数;污水冷却系统;污泥回流量

引言

随着城市生活水平的不断提高,中国城市垃圾产量也急剧增大,卫生填埋仍将是中国当前主要的垃圾处理方式之一。垃圾填埋过程中,由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋等产生多种代谢物质,形成高浓度的有机废液,即垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水,受垃圾种类、当地环境及降水量、填埋场容积、填埋时间等诸多因素影响,其水质和水量变化较大。它是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要因素之一,对水体、土壤、大气和生物都有不同程度的影响。垃圾渗滤液若不妥善处理而直接进入环境,将会对环境造成严重污染。按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889―2008)的要求,目前国内垃圾渗滤液处理大多采用“生化处理+深度处理”工艺,而生化处理工艺以采用 MBR 居多。MBR 工艺的特点是运行稳定,处理效果良好,出水再辅以深度处理后能满足排放标准的要求。但MBR 工艺也存在工艺流程复杂、机械设备较多的不足。由于机电设备较多,电耗高,运行成本也较高,如何降低机电设备的能耗,对于垃圾渗滤液处理工程的节能来说具有重要意义。

1垃圾渗滤液的水质特性

(1)水质成分复杂:蒋海涛等总结了中国城市垃圾渗滤液的典型污染物组成及浓度变化情况,如表1所示,可见垃圾渗滤液的水质成分十分复杂。

(2)有机污染物和NH4+-N含量高:经鉴定,垃圾渗滤液中有93种有机化合物,其中22种被中国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。高浓度的NH4+-N是“中老年”填埋场渗滤液的重要水质特征之一,也是导致其处理难度较大的一个重要原因。

(3)重金属含量大,色度高且恶臭:渗滤液含多种重金属离子,当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往会更高。渗滤液的色度可高达2000-4000倍,并伴有极重的腐败臭味。

(4)微生物营养元素比例失衡:垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高,但含磷量一般较低。

2垃圾渗滤液单元处理工艺

(1)生物处理法:活性污泥法最为广泛,该法受温度影响,能耗高,条件控制复杂,耐冲击负荷能力差。

(2)物化处理法:主要包括混凝、化学沉淀、化学氧化、吸附、吹脱和膜分离等。物化法可以有效削减渗滤液中的有机物、氨氮、重金属离子和色度等,改善其可生化性,为后续生物处理工艺创造良好的条件。

(3)土地处理法:主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换吸附等作用去除其中的悬浮颗粒和溶解成分。目前应用较多的是人工湿地和回灌法。回灌法是利用填埋层的厌氧滤床作用使参滤液降解,提高其可生化性。人工湿地则是近几年出现的新型处理工艺当前已有不少生态环境学家正在研究利用藻类、芦苇、香根草以及各种水草等对渗滤液进行净化,也取得了一定的成果。

(4)其它方法:辐射法、电渗析、电凝、超声技术等在国内外都有应用

3 垃圾渗滤液处理工程的机电节能措施

3.1充分利用渗滤液调节池的调蓄能力

生物反应池中好氧区的污水需氧量,包括去除BOD5、氨氮的硝化和除氮需氧量,其中去除 BOD5是总需氧量的重要组成部分。在计算需氧量过程中,应该考虑 BOD5负荷波动系数的影响,对于垃圾渗滤液而言,应以 COD 来计算。由于渗滤液进水COD 浓度很高,如果考虑COD负荷波动系数的影响,会大幅增加鼓风机的鼓风量。对于垃圾渗滤液来说,一般会在填埋场设置渗滤液调节池,储存1-2 个月的渗滤液产生量。在进行渗滤液处理工程设计时,进水 COD 取最高月平均值,这样可以降低鼓风机的风量,达到节约能耗的目的。如果进水 COD 超出最高月平均值,可以减少渗滤液处理设施的进水量,确保处理设施达标排放。而在渗滤液水质偏低的季节增加进水量,可使处理设施全年的处理量达到设计能力。

3. 2 合理配置鼓风机数量

对于垃圾渗滤液而言,随季节的变化其水质变化也很大,国内的一些垃圾填埋场在春夏秋季节,渗滤液的 COD 一般维持在 6000-8 000 mg/L,甚至更低,而在冬季 COD 可达12 000-15 000 mg/L,最高甚至可达20 000 mg/L。渗滤液的氨氮值也呈这一变化规律,春夏秋季节渗滤液的氨氮一般维持在1 200- 2 000 mg /L,而在冬季氨氮可达 2 000-3 000 mg /L。渗滤液处理工程中鼓风机的设置应考虑季节性变化对渗滤液处理的影响,应根据不同季节鼓风量的变化,合理配置鼓风机数量。由于单台风机的最佳变频调速范围有限,应至少配置3 台风机(2 用 1备),这样可以在不同的季节开启不同数量的鼓风机,进而达到节能的目的。

3.3采用变频调速鼓风机

鼓风量受水质变化的影响较大,虽然按照污染物浓度较高季节的水质进行计算,但在实际运行时,由于降雨、垃圾填埋作业、运行管理等因素的影响,渗滤液水质仍会有较大的变化。采用变频调速鼓风机可以适应这种水质变化,从而达到节能的目的。一般鼓风机的变频调速范围是 0-40%,这个范围可以适应渗滤液水质的变化。

3.4污水冷却系统的节能控制措施

垃圾渗滤液处理运行过程中,生物池内会保持较高的温度,但有时会过高,从而抑制了微生物的生长,影响了生物处理效果。为解决生物池内温度过高这一重要问题,在生物池设置污水冷却系统,当水温超过一定温度时,开启冷却系统,使生物池内水温保持恒定,确保生化处理正常运行。该方法已在工程中得到了应用,效果良好。冷却系统机电设备节能控制措施:(1)根据生物池内温度变化,对冷却塔的风机进行变频调速控制,从而达到节能的目的。(2)根据季节的变化控制冷却系统的运行,当环境温度变化较大时,生物池内水温也相应有所变化,当环境温度较低时(如冬季),可以停止冷却系统的运行,或者间歇运行,节省能耗。(3)温度是影响微生物生理活动的主要因素之一,合理控制生物池内水温非常重要。许多工程实例证明,水温达到40 ℃时生化处理仍能维持较佳的运行状况,因此在渗滤液处理工程设计中,可以将生物池最高水温控制在40 ℃,超过40 ℃时开启冷却系统,这样可以减少冷却系统的运行时间,节省能耗。

3.5污泥回流量的控制

用于处理垃圾渗滤液的 MBR一般采用外置式超滤系统,在硝化池出水端设置超滤进水泵,超滤进水泵的设计流量一般为5Q(Q 为系统设计流量),出水流量为 Q,回流量为4Q。设计中将回流管道接入生化池的前端―――反硝化池内,这样可以作为内回流的一部分,减小污泥回流泵的流量,从而达到节能的目的。在污水冷却系统中,污泥冷却水泵由硝化池出水端吸水,经过换热器换热后再回流到生化池的前端―――反硝化池内,同样可以起到内回流的作用,这样在夏季开启冷却塔的情况下,污泥冷却水可以作为污泥回流的一部分,减小污泥回流泵的流量,起到节能的目的。

结论

综上所述,可得到以下结果:(1)充分利用渗滤液调节池的调蓄能力,在计算鼓风机风量时,可不考虑 COD 变化系数的影响。(2)合理配置鼓风机数量,采用变频调速鼓风机可以起到节能的作用。(3)通过控制超滤及冷却系统回流,可以起到污泥回流的作用,从而减小污泥回流泵的流量,节省能耗。

参考文献

[1]张艮林,徐晓军,童雄. 城市垃圾渗滤液的水质特性及其处理现状[J]. 云南冶金,2005,06:60-62.

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【关键词】物化法;垃圾;处理;渗滤液

中图分类号:R124文献标识码: A

一、前言

对于垃圾渗滤液的处理工作来说,一个科学、高效的处理方法,将可以大大提高垃圾渗滤液的处理效果,所以,我国相关工作人员一直在研究垃圾渗滤液的处理方法,物化法是其中一个较为有效的方法。

二、垃圾渗滤液特点

1、垃圾渗滤液属于高浓度有机废水,具有NH3-N、BOD和COD浓度高,水质水量变化大、有毒有害污染物种类多、微生物营养比例失调的特点。

2、垃圾渗滤液水质随着填埋方式、地理位置、季节、填埋年龄有重大变化,特别是垃圾填埋场“场龄”的影响更大。“年轻”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD、COD浓度高、可生化性较好、pH低的特点。“老龄”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD浓度低、COD浓度高、氨氮浓度高,pH值高的特点。垃圾渗滤液中含有的大量有毒有害污染物目前已经引起人们的关注,国内有关研究者采用GC-MS-DS联用技术检出垃圾渗滤液中93种有机化合物,其中22种列入我国及美国EPA环境优先控制污染物黑名单。随着分析手段及人们对环保意识的提高,垃圾渗滤液中诸如环境内分泌干扰素等有毒有害物质对人体的危害已经越来越受到健康组织的重视。

表1不同类型垃圾渗滤液的水质特性

三、垃圾渗滤液的处理难点

由于垃圾渗滤液的组成极其复杂,因此,垃圾渗滤液成为了目前世界上污染处理工作中最为棘手的项目之一。由于经济发展水平的限制,我国垃圾卫生填埋起步较晚,渗滤液的处理工作开展时间也相对较短,存在的问题也比较多。

1、合并处理技术中的问题

垃圾渗滤液同污水合并处理技术是比较理想的垃圾渗滤液处理方式,比较适合于中高等城市中大型污水处理厂使用。在污水厂进行垃圾渗滤液的处理工作,节省单独建立渗滤液处理工程的高昂费用,利用污水处理厂的相关技术,达到对渗滤液的稀释、分解的目的。但这种处理技术存在一定问题,一是渗滤液的输送问题。渗滤液属于高污染物,在输送过程中必须保证运输装置的密封性,以及严格的输送流程,这样便造成了一定的资金浪费;二是渗滤液水质变化的特点,由于渗滤液中所含成分的复杂性,在处理过程中容易造成污水厂的冲击负荷,甚至影响和破坏污水厂的正常运行。

2、回灌技术中的问题

渗滤液回灌技术的原理是采用动力设施,将垃圾渗滤液由填埋场的底部收集并重新输送到填埋场的覆盖层表面或下部的垃圾渗滤液处理手段。这种渗滤液的处理方式最早由美国提出并研究推广,随后在世界范围内普及使用。

渗滤液回灌技术在处理渗滤液的工作中具有比较多的优点,设施简单,投资少,收益高,对污染物的约束力大,促进填埋场的稳定化等。但垃圾渗滤液的回灌技术也存在着相应的问题,一是由于回灌技术在固定空间进行的渗滤液循环工作,没进行一次循环必定会造成渗滤液的浓度相应增加,这便使得操作过程中气体挥发性增大,造成安全隐患,提高了危险事故发生的频率。并且,恶臭气体的挥发,还会对周围环境造成极大的影响和危害。

3、渗滤液中高浓度氨氮问题

高浓度氨氮是渗滤液中所含有的一种污染成分,它能够使水体富营养化,并且还会对人体造成巨大的健康。垃圾渗滤液中高浓度氨氮的含量一般在10/L至1000mg/L之间,较城市污水中氨氮含量要高几十甚至几百倍,随着垃圾填埋时间的增加,氨氮的含量还会随之升高,对生物和环境所构成的威胁也会越大。

常见的高氨氮浓度渗滤液的处理工艺是氨吹脱加生物处理工艺配合的处理流程。我国一般使用曝气池和吹脱塔进行氨吹脱,但曝气池工作中气液解除面积有限,因此吹脱效率低下,而吹脱塔的设备造价比较高,产生的尾气不好控制。

此外,气温较低的地区更不利于吹脱塔的正常工作。

4、垃圾渗滤液可生化性问题

垃圾渗滤液的可生化性是指通过微生物进行对垃圾渗滤液中的有机物进行降解,达到无害化处理并进行最终达到对外部环境的排放。垃圾渗滤液在填埋初期的可生化性比较高,但仅仅依靠生物处理无法达到降解的效果,而随着垃圾填埋时间的增加,神渗滤液的可生化性便会随之降低,最终无法进行降解处理。

四、物化法处理垃圾渗滤液的新进展

1、混凝沉淀法

在废水中投加某些化学混凝剂,它与废水中可溶性物质反应,产生难溶于水的沉淀物,或混凝吸附水中的细微悬浮物及胶体杂物而下沉。这种净化方法可降低废水浊度和色度,可去除多种高分子物质、有机物、某些金属毒物以及导致富营养化物质氮、磷等可溶性无机物。

混凝沉淀法主要用在垃圾渗滤液的预处理和深度处理上。赵玲等采用PAC混凝一粉煤灰吸附对老龄垃圾渗滤液预处理的研究,结果表明当PAC投量在350mg/L、粉煤灰投量在8.0mg/L,可将渗滤液中CODcr的浓度从1987mg/L降为516.2mg/L,去除率达到74%,渗滤液颜色由原来的深褐色变成浅灰色,可生化性指数BOD5/CODcr由0.19提升到0.35。程建华采用壳聚糖接枝高分子絮凝剂(CAS)处理垃圾渗滤液研究,结果表明CODCr的去除率达到58.7%,色度脱除率达到98.1%,且具有pH适用范围广和产污泥量小的优点,对絮凝垃圾渗滤液前后颗粒的粒径分布测定表明,颗粒增大了357倍,且呈正态分布。

2、化学沉淀法

镁盐和磷酸盐的氨结晶沉淀工艺,即磷酸铵镁(MAP)法。其有助于高效去除渗滤液中的氨氮。MAP法所生成的六水合磷酸铵镁在0℃时的溶解度仅为0.23g/L,并且同时含有植物生长所需的Mg、N、P,故该产物可作为堆肥、花园土壤或干污泥的添加剂,或用作结构制品的阻火剂,因此MAP法是一种符合可持续发展观点的脱氮方法。

张记市等采用MAP法对垃圾渗滤液处理研究,在pH值为9.5、反应时间为25min、Mg2+∶NH4+∶PO43-=1。5∶1∶1.5的最佳条件下,渗滤液中NH3-N浓度由初始3500mg/L,经结晶沉淀后降低至175mg/L,去除率达95%。汤琪等采用MAP法对垃圾渗滤液处理研究,选用MgO-H3P04作为沉淀剂,在pH=8.25,n(Mg2+:n(P043-):n(N)为1.35:1.20:1.00,反应与沉淀时间均为15min条件下,渗滤液中氨氮最高去除率为94.92%,出水含量为100~130mg/L,COD平均去除率也达到18.52%。

3、空气吹脱法

在废水中,NH3与NH4+之间存在着化学平衡(NH4+NH3+H+),并受pH和温度的影响。空气吹脱法(ammoniastripping)的流程是先将废水pH调节到10.5-11.5;然后把废水泵引至吹脱塔内,通气吹脱废水中的氨;氨可用硫酸回收。一般采用NaOH或CaO调节废水pH,采用冷却塔作为吹脱装置。在pH9.5、吹脱时间为12h的条件下,吹脱法作为垃圾渗滤液中氨氮的预处理,其去除率可达60%。

4、吸附法

吸附法是应用某些材料的表面物理化学性质,把污水中污染物富集到自身表面的一种方法,常用在垃圾渗滤液的深度处理上。郭红彦等采用改性粉煤灰对垃圾渗滤液进行预处理研究,结果表明,经过改性的粉煤灰对垃圾渗滤液的COD、NH4-N有较好的去除能力COD去除率至少72%,NH4-N去除率超过83%。改性粉煤灰对渗滤液的重金属也有很好的去除效果。Cu、Cd、Zn、Pb、Cr指标低于《污水综合排放标准》(GB8978-1997)中规定的污染物最高允许排放浓度。姜浩等采用片沸石对垃圾渗滤液进行处理研究,结果表明片沸石对COD的最大去除量约为31×103,对氨氮的最大去除量约为27×103;去除COD、氨氮的最佳条件分别为:片沸石用量20g/L、pH为5、温度4℃、振荡时间100min。

5、微波法

微波是一种电磁波,由于其特性,可以加速有机物合成,降解废水中的有机物,利用微波去除废水中的有机物物质是一种新的方法。近年来在垃圾渗滤液方面做了大量研究,但是大都是与其他工艺协同作用的。刘晓等采用微波活性炭对垃圾渗滤液处理进行研究,结果表明在PAC用量5g,pH值为9,水样稀释1倍,微波强度为420W,辐照时间为4min,搅拌时间为45min时处理的效果最好,此时CODcr去除率可达83.12%。微波辐照能改变活性炭的结构,并正在表面产生一些高温“热点”,这些“热点”是导致有机污染物降解的根本原因。微波法具有工艺简单,反应迅速而彻底,无二次污染等优点,同时也具有受浓度,催化剂和吸附剂的性质限制。垃圾渗滤液虽然成分复杂,但它也是高浓度有机废水,含有许多有机污染物,如果将微波催化氧化技术用于垃圾渗滤液的处理之中,并寻找到合适的催化剂及反应条件,相信定会取得满意的处理效果。

6、纳滤(NF)

NF膜具有2个显著特征:具有1nm左右的微孔结构,可以截留分子质量为200~2000u的分子;NF膜本体带电,对无机电解质具有一定的截留率。H.K.Jakopovic等〔28〕比较了NF、UF、臭氧3种技术对垃圾渗滤液中有机物的去除情况,结果表明:在实验室条件下处理老龄垃圾渗滤液,不同UF膜可达到的最佳COD去除率为23%;臭氧对COD的去除率可达到56%;而NF对COD的最佳去除率可达91%。NF对渗滤液中离子的去除效果也比较理想。L.B.Chaudhari等用NF-300处理印度Gujarat填埋场老龄渗滤液中的电解质,2种实验水中的硫酸盐分别为932、886mg/L,氯离子分别为2268、5426mg/L。实验结果表明,硫酸盐的去除率分别为83%、85%,氯离子去除率分别是62%、65%。研究还发现NF膜对Cr3+、Ni2+、Cu2+、Cd2+的去除率分别达到99%、97%、97%、96%。NF结合其他工艺后处理效果更好。T.Robinson用MBR+NF组合工艺处理英国BeaconHill的垃圾渗滤液,COD由5000mg/L降至100mg/L以下,氨氮从2000mg/L降至1mg/L以下,SS从250mg/L降至25mg/L以下。NF技术能耗低、回收率高,潜力较大。但最大的问题是长期使用后膜会结垢,进而影响膜通量和截留率等性能,将其应用于工程实践还需进一步研究。

五、结束语

综上所述,垃圾渗滤液的处理工作必须要以优质、科学的处理方法为基础,所以,本文研究的以物化法处理垃圾渗滤液的方法具有可行性,可以为我国垃圾渗滤液的处理工作带来新的生机。

【参考文献】

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[2]王成丽,马可为,张红涛.物化法处理垃圾渗滤液中难降解物质[J].水科学与工程技术,2012,01:32-35.

篇9

随着经济的不断发展,生产规模的不断扩大,人来需求的不断提高,随之而来的固体废物产生量也不断增加。目前,工业发达国家的工业固体废物每年平均以2%—4%的增长率增加,同样的,生活垃圾的产生量也在不断增长。目前,我国城市生活垃圾的年增长率平均为10%。

近来,城市垃圾的处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中垃圾卫生填埋法由于成本低、技术相对简单、处理迅速,是目前国内外应用最为广泛的垃圾处置方式。填埋法处理城市生活垃圾会产生大量的污染物浓度高、持续时间长、流量极不均匀且水质变化大的渗滤液,这些渗滤液不加处理则会对周围环境水体产生严重的二次污染。城市生活垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常迫切而棘手的问题。

2渗滤液的污染特性

2.1营养元素比例失衡

相对于生物处理,渗滤液C∶N∶P的比例不合适。

2.2渗滤液水质的易变性

(1)渗滤液水质随水量变化而变化;

(2)渗滤液水质在日、时尺度内变化较大;

(3)渗滤液水质随填埋阶段改变而改变。填埋初期,渗滤液呈黑色,可生化性较好,易于处理,而随着填埋时间的延长,渗滤液逐渐呈褐色,可生化性变差,且C∶N∶P比例失调更加严重。

2.3金属离子含量不高

渗滤液中含有多种金属离子,其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间等密切相关。不同类型填埋场渗滤液种所含的金属含量并不相同,但大都不超过排放标准。

2.4微生物含量及病毒

填埋场作为“生物反应器”,其出水中含有大量的微生物种群,其中微生物主要是杆菌、大肠杆菌、大肠链球菌等,并且随填埋时间和渗滤液中的化学成分不同而发生较大变化。虽然很多市政垃圾填埋场中含有粪便,但在渗滤液中很少能发现肠道病菌。

2.5渗滤液的生物毒性

渗滤液的毒性与其所含的有机污染物含量有关。Assmuth对芬兰的3个填埋场的研究标明,渗滤液的致死性与渗滤液中所含的离子,特别是Cl-、NH3-N和轻金属含量有一定的关联性,同时发现其致死性还与反映硬度的指标(Ca2+、Mg2+等)有关。在酸性条件下,渗滤液中的金属和S对鱼的毒害作用更强,所含的悬浮物也将增加毒性,但温度的升高对毒性影响不大。垃圾渗滤液对大麦的毒性作用与渗滤液中CODCr含量有直接的关系。

3当前垃圾渗滤液处理工艺现状及问题

当前,垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化等多种;生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等;厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。垃圾渗滤液处理的投资、运行成本远远高于一般城市污水和工业废水,由于在垃圾体已经经历了厌氧过程,其生化性相对较差,生物处理的停留时间较长,导致设施设备的投资较大,同时垃圾渗滤液处理量一般相对较小,导致折旧、维修费较高。

各种处理垃圾渗滤液的工艺所存在的问题可归纳为如下方面:技术上可行的工艺在经济性上均较差,如膜处理,投资和运行费用均很高,且还有原液体积1/5—1/4的浓缩液需进一步处理;活性炭吸附和化学氧化,运行成本基本无法承受;经济性好的工艺在处理效果上无法达标,如生物处理,投资和运行费用均较低,但通常情况下处理出水无法达标。

4垃圾渗滤液新工艺简介

4.1电化学处理法

电化学处理法作为一种“环境友好”技术已广泛用于垃圾渗滤液的处理。利用金属腐蚀原理,以Fe、C形成原电池对废水进行处理。废铁屑是铁和炭的合金,由纯铁和Fe3C及一些杂质组成,当铁屑加入废水中则形成成千上万个细小的微电池,由于渗滤液内存在着稳定的胶体,当这些胶体处于电场中将产生电泳作用而被富集,从而沉降出来。在开展这方面研究的过程中,许多学者已对电流密度、pH值、不同电解质、氯离子浓度等因素对处理效果的影响进行了探讨,取得了较大的成果。

4.2Fenton试剂法

目前垃圾渗滤液的处理方法中生化法应用最为广泛,但由于其含有高度难降解有机物,不利于活性污泥法的运行。Fenton氧化法可以解决这一问题,它可使带有苯环、羟基、-COOH-S03-H、-NO2等取代基的有机化合物氧化分解,从而提高废水的可生化性,降低废水的毒性,改变其溶解性、混凝沉淀性,有利于后续的生化或混凝处理。

4.3高压脉冲放电技术

高压脉冲放电技术利用高功率脉冲电源对放电电极间的液体介质进行高电压、大电流的脉冲放电,本质是把较大的能量在空间和时间上进行压缩,使水介质在极短的时间内集聚极高的能量密度,形成等离子体通道,产生高温、高压、高密度活性粒子、强烈紫外光和超声波,实现对高浓度有机污染物的活性粒子氧化、光化学氧化、空化降解和超临界水氧化降解。该技术是一种降解能力高、无二次污染、适用范围广的有机污染物处理技术。

4.4蒸发处理

蒸发法主要在废水尤其是放射性废水的处理领域有较广泛的应用。它是利用外加能量蒸发废水中的水份,使其体积大大缩小。国内外关于渗滤液蒸发技术公开发表的文献很少。与传统处理工艺相比,渗滤液蒸发工艺对渗滤液的性质变化适应性强,包括BOD、COD、悬浮固体,溶解固体及进料温度等的变化。一般来说,渗滤液蒸发系统只对pH值较敏感,目前开发的蒸发器主要有热交换器式、浸没燃烧式和喷淋式三类。

篇10

关键词:回灌;DTRO;渗滤液

黑龙江省某市建成一座平原式垃圾填埋场,采用卫生填埋方式,垃圾处理量为300吨/天,库容180万立方米,库区占地面积12.0hm2。渗滤液处理站建在垃圾处理场的下风向,处理规模为80m3/d。

1 水量与水质

1.1 水量

垃圾渗滤液的产生量取决于卫生填埋场状况(如垃圾成分、填埋量、防渗系统、渗滤液收集系统及填埋场“年龄”等)和填埋场外部环境(如大气降水,地表径流及地下水浸入等)。

式中:Q-渗滤水产生量,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-填埋作业单元渗出系统,其值为0.2~0.8;C2-中间覆盖单元渗出系数,其值为0.6C1;C3-终场覆盖单元渗出系数,其值≤0.1;A1-填埋作业单元汇水面积,m2;A2-中间覆盖单元汇水面积,m2;A3-终场覆盖单元汇水面积,m2。

根据计算,并考虑其它一些因素,渗滤液的处理规模为80m3/d。

1.2 水质

垃圾渗滤液的水质与垃圾种类、性质、填埋方式等许多因素有关,化学成分变化较大,其浓度和性质随时间呈动态变化关系。本次设计参照国内外及周边地区垃圾填埋场的实测资料,确定渗滤液主要水质指标为:BOD5=8000mg/L、COD=15000mg/L、SS=1200mg/L、NH3-N=500mg/L。

渗滤液经处理后,出水执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-2008),中的污染物排放浓度限值。

2 工艺流程

垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响,具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点,其可生化性前期较好、随后逐年下降,直至有机物含量降至零,这使得生化类型工艺的应用受到很大限制,为了使系统能在不同时期都稳定运行,最好采用生化、物化相结合的处理工艺。本工程采用回灌+两级碟管式反渗透膜技术(DTRO)工艺,流程如图1所示。

3 主要构筑物计参数

3.1 预处理

由于本工程地处东北地区,气候干燥,蒸发量比较大,因此在渗滤液进入处理站前首先进行回灌,以实现渗滤液减量化和污染物的初步去除。通过提升泵和预埋在填埋场两侧的管道实现回灌。

然后将调节池中的渗滤液提升至反渗透系统的原水罐,并在原水灌中投加H2SO4,去除难溶性碳酸盐类无机物,消除对膜的污染,H2SO4投加量为1.0~1.5L/m3。原水罐出水由水泵加压后进入石英砂过滤器,过滤精度50μm。砂滤反冲洗采用气、水结合,先气洗、再水洗,冲洗时间一般为5min、并可根据运行状态另行设定,冲洗废水排至调节池。砂滤出水后进入芯式过滤器,过滤精度为10μm,采用10μmPP熔喷滤芯,进出口压力达到200KPa时更换滤芯,在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止结垢现象对膜系统的污染,阻垢剂为聚合物和盐的混合物,投加量为0.15mg阻垢剂/1mg硅酸盐。

3.2 DTRO系统

经过芯式过滤器的渗滤液经高压泵进入一级DTRO膜柱,泵后设减震器1个,用于吸收泵产生的压力脉冲,给反渗透膜柱提供平稳的压力。由于高压泵流量难以保证膜柱所需水量,故通过在线泵将膜柱出口一部份浓缩液回流至膜柱,以保证膜表面足够的流量(每只膜柱不低于0.8m3/h)。膜材料为有机复合膜,一级DTRO系统设40支膜柱、单支面积9.405m2。透过液进入二级膜柱进一步处理,浓缩液排入浓缩液储池,用于回灌处理。

经一级DTRO膜系统处理后的透过液直接通过二级高压泵进入二级DT膜系统,高压泵设变频控制,使其频率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配,同时在入口管路设浓缩液自补偿装置,使二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。二级DTRO系统设7支膜柱、单支面积9.405m2。二级浓缩液端也设控制阀1个,用于控制膜组内的压力。第二级膜柱浓缩液排向第一级系统的进水端,以提高系统的回收率,透过液排入脱气塔。

3.3 脱气处理

由于预处理时酸的投加和CO2的存在,导致出水pH值较低、难以达标,故在二级膜系统后设脱气塔1座将其去除。经脱气塔后的清水通过净水罐排放。但若pH值仍低于排放要求,系统将通过清水排放管中的pH值传感器判断出水的pH值、并自动调节计量泵的频率在净水罐中投加适量的NaOH,使出水pH值达标。

3.4 浓缩液储池

膜处理系统产生的浓缩液产量为17.6m3/d,先排至浓缩液储池、再通过泵进行回灌处理。浓缩液储池设计停留时间t=15d。

4 结语

(1)渗滤液产量受多种因素影响,回灌处理能减少渗滤液的量,节省工程造价。初期BOD、COD、SS、NH4+-N浓度高且变化范围大,但随填埋时间的延长而逐渐递减。渗滤液回灌技术尤其适合在寒冷地区的垃圾渗滤液处理中应用。(2)回灌+两级DTRO工艺处理垃圾填埋场渗滤液,克服了生化处理难以达标的缺点,出水效果较好,能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-2008)中的排放要求:BOD≤30mg/L、COD≤100mg/L、SS≤30mg/L、氨氮≤25mg/L、总氮≤40mg/L。

参考文献

[1]闵海华,康建雄.垃圾卫生填埋场的渗滤液处理工程设计[J].中国给排水,2003,19(9):81-82.

[2]赵庆良,刘雪雁,等.寒冷地区垃圾渗滤液的回灌处理[J].中国给排水, 2004,20(10):6-9.