垃圾渗滤液的处理方式范文

时间:2023-12-26 18:07:52

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垃圾渗滤液的处理方式

篇1

【关键词】垃圾滤液;处理方法

一、垃圾渗滤液的基本性质和危害

(一)垃圾渗滤液的产生特点

当进入填埋场的水大于蒸发和提供给垃圾本身一定的湿度时,多余部分的水即从垃圾场中渗滤出来,即形成垃圾渗滤液。进入填埋场的水主要有两部分,一是垃圾本身所含水量;它包括垃圾本身所含的显水和垃圾在长期的厌氧发酵过程中产生出来的化合水。二是有效降水量;其主要受降水量、蒸发量、气温和径流量等因素的影响。众多实践表明,垃圾渗滤液的产生量主要受当地的降水量影响,降水量的大小又直接影响垃圾渗滤液的多少。而降水量受季节性的影响很大,因此渗滤液的产生量又与季节的变化密切相关。一般来说,在我国冬季和春季的降水量较小,夏季和秋季的降水量多而大,故冬季和春季内的渗滤液产生量相对较小,夏季和秋季内的渗滤液产生量大而多,在我国北方尤显突出。由此看来,全年内的渗滤液产生量很不平衡,继而又对水质的变化产生影响。这一特点为渗滤液的处理带来了一定难度。

(二)垃圾渗滤液的水质特点

垃圾渗滤液的水质除与降水量的多少直接相关外,还与填埋场的垃圾填埋时间有关,处于酸性发酵阶段的较“年轻”的填埋场产生出来的渗滤液,PH5.5~6.5,CODcr15,000~40000mg/l或更高,CODcr/BOD5值为1.5~3.0,由于PH较低,故其中的重金属含量较高,往往可达3~30mg/l。而处于碱性发酵阶段的较“老”填埋场产生出来的渗滤液,PH为7~8,CODcr1,500~5,000mg/l,CODcr/BOD5值大于10,重金属含量往往小于5mg/l。渗滤液的另一特点是含氮量和含盐量高,氮多以氨氮的形式存在,其主要是在废物的厌氧分解过程中,由各种蛋白质和其它含氮化合物的分解而产生出来的,约占TKN的80~90%。盐主要为氯化物(2000~4000mg/l)和硫酸盐(100~500mg/l)。渗滤液的水质特点也给其处理工艺的选择带来一定的难度。

(三)垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液中除含有高浓度的有机物和氨氮外,还含有大量的有毒有害污染物质如重金属等。如果处理不好,将严重污染周围环境和水体,尤其是对地下水的污染。据对7600个垃圾填埋场的调查发现,有2000个填埋场对人体健康产生了直接威胁,所以必须对其进行有效处理。

二、垃圾渗滤液的处理方法及应用

众多研究结果表明,垃圾渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,而其中生物法因其费用低,效率高而得到最广泛的应用。目前国内外最普遍使用的渗滤液处理方法是好氧生物法,此法可有效地降低BOD5、CODcr和氨氮,还可去除其它污染物,如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,另外还有曝气稳定塘和生物转盘等。对于BOD5含量低,氨氮含量高,一般BOD5/NH3-N

(一)与城市污水合并处理法

如果能将垃圾渗滤液直接送到城市污水处理厂或与城市污水相类似的污水处理厂与这些污水合并处理,是最简单最经济的处理方法。由于渗滤液中所含成份与城市污水基本相同,所不同之处则是渗滤液中的BOD5、CODcr及氨氮含量高于城市污水中的含量。但由于城市污水量较大,可将渗滤液中的有机物及氨氮加以稀释,同时又可弥补渗滤液中磷含量的不足,而对于城市污水处理系统的正常运转来说又不产生任何影响。据国外资料介绍,当渗滤液的CODcr浓度在24000mg/l时,其体积占城市污水处理总体积的2%时,对污水处理厂的处理效果不产生影响,如CODcr浓度为3500mg/l,其渗滤液体积占城市污水处理总体积的40%时,污水处理厂的处理效果也不受影响。因此,将渗滤液送到城市污水处理厂共同处理是可行的,并且污水处理厂中的剩余污泥又可作为垃圾回填到垃圾填埋场。由于剩余污泥中的微生物含量很高,可加速垃圾中有机物的分解稳定,缩短垃圾的发酵期,从而缩短垃圾填埋场的稳定过程。将渗滤液与城市污水共同处理的综合处理工艺,可减少城市污水处理厂的污泥处理部分,又可减少垃圾填埋场的污水处理部分,因此可使整个工程造价和运行费用大大降低,是改善投资效果,提高环境效益的最佳选择。但采用该处理工艺时,需要考虑如下几个因素:(1)城市污水处理厂或与其相类似的污水处

理厂必须具有二级以上的污水处理设施;(2)城市污水处理厂

二级污水处理设施或与其相类似的污水处理厂的设计规模和远景规划;(3)垃圾填埋场与城市污水处理厂或与其相类似的

污水处理厂的距离等。

(二)渗滤液单独处理法

对于大多数目前现已存在的城市来说,情况往往是不尽人意的。很多城市的污水处理已先行,而垃圾处理只是近几年来才实施的项目,并且垃圾填埋场往往又远离城市,其渗滤液与城市污水合并处理具有一定的困难。因此,在这种情况下必须对渗滤液进行单独处理。

1.渗滤液循环回流处理法。渗滤液循环回流处理就是将垃圾渗滤液收集后,经调节池预沉淀处理后,喷灌回流至填埋场。一则通过喷灌,在太阳的照射下,可蒸发掉部分水量以减少后续处理的水量。二则可将垃圾填埋场当作一个巨大的不加控制的生物滤池,上层垃圾可作为好氧生物滤池,下层垃圾可作为厌氧生物滤池。喷灌回流又可增加污水中的氧量以加速微生物对渗滤液中有机污染物的降解。渗滤液在经过多次回流蒸发及垃圾渗滤过程中的生物降解和吸附之后,其流量和有机物的含量会越来越少。同时在这一工艺处理过程中,由于渗滤液的回流作用,又可加速垃圾中有机物的分解稳定,可以起到缩短填埋场稳定过程的作用。对有沼气回收系统的填埋场来说,又可增加沼气的产量。但在选择该工艺处理垃圾渗滤液时,应首先在垃圾填埋场设计时,就要考虑渗滤液的收集与导出措施。

篇2

【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.

篇3

关键词:城市生活垃圾;填埋;大气污染;噪音污染;水污染

中图分类号:X2

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)04-0089-01

目前,城市生活垃圾的处理方式主要有堆肥、焚烧、填埋三种。堆肥方式,对垃圾分类要求高,部分垃圾还需要用其他方式处理,而且单一堆肥方式处理不彻底,堆肥质量差,缺乏推广价值。焚烧方式,占地少,无害化程度高,更可以综合利用于发电、供热等,但是投资规模大、技术要求很高。最终,中国资金、技术的现状和垃圾的固有特点决定了目前国内垃圾处理方式以填埋为主。

填埋可分为简单填埋与卫生填埋两种方式。其中,卫生填埋具有处理量大、安全性高、二次污染性低等优势,得到了越来越广泛的推广。但是,卫生填埋也存在诸多污染问题,填埋过程中产生的大量污染物,如不妥善处理,也会对周围的水、大气和土壤造成严重污染。

垃圾填埋场首先占用了宝贵的土地资源。在运营过程中又必然产生诸如恶臭、渗滤液等污染因素,污染土壤、大气及地下水。在封场之后,由于渗滤液的产生,将持续对周边环境产生污染。事实上,城市生活垃圾填埋所引起的环境问题是多方面的。

1 占用土地资源

以北京为例,随着经济发展,北京已迈入国际特大城市行列,人口达到1800万,接踵而来的就是垃圾量的激增。目前,北京每年填埋垃圾至少需要占用500亩的土地,现在征用填埋用土地正变得越来越艰难。

2 土壤污染

填埋之后,垃圾中含有的大量电池、塑料、玻璃等物质会直接进入土壤,对周围土壤环境构成严重污染,其中废电池污染最为严重。日常使用的电池是靠化学腐蚀作用产生电能的,而其腐蚀物中含有大量的重金属污染物,如镉、汞、锰等。废电池填埋之后,有毒物质会慢慢从电池中溢出,进入土壤或水源,最终对人体健康造成严重危害。

3 大气污染

城市生活垃圾中有50-60%的易腐性有机物,它们能在短短的数小时之内自行降解,同时散发出硫化氢、氨、苯、丙酮等多种令人厌恶的臭味气体,污染周围环境。

在填埋场区,大量垃圾露天堆放,臭气冲天,同时由于发酵等作用产生大量甲烷、氨、氮气、硫化物等污染物向大气释放。其中,仅有机挥发性气体就达100多种,含有许多致癌、致畸性物质。

4 噪音污染

噪音污染主要来源于填埋场车辆及机械工作所产生的噪音。主要包括:垃圾运输车进出的交通噪声;填埋机械发出的工作噪声;渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵的噪声等等。

经有关部门测量,垃圾填埋场的噪音音量在60-90分贝之间。而按照国家标准规定,住宅区的噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45分贝,若超过这个标准,便会对人体产生危害。若长期在80分贝以上噪音环境中生活,耳聋者的比例可达50%。

5 水污染

垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。渗滤液是垃圾在堆放、填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出的污水。

具体来讲,渗滤液来源于四个方面:一是垃圾本身所带水分;二是垃圾中有机物分解产生的水分;三是进入垃圾填埋场的降水和地下水;四是地表径流。其中,降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。

渗滤液是一种含有多种污染物的高浓度废水,主要污染物是难降解有机物和重金属离子。它的产生会对周边地区环境造成十分严重的影响。

6 封场后的污染

填埋场在填满垃圾之后,均会采取封场措施。但是,填埋在地下的大量垃圾的生物分解过程将会持续很多年,期间将会产生大量废气和垃圾渗滤液,继续污染周围环境。最典型的一个例子是位于广州市白云区太和镇大源村的老虎窿填埋场,该填埋场是广州封场较早的垃圾填埋场,封场至今已经8年,但是填埋场流出的垃圾渗滤液仍持续渗出进附近水体,直接影响了广州江村水厂取水口的水质。

截至目前,全国正在进行和已封场的垃圾填埋场共935个,设计库容量23.4亿立方米,已填埋容量6.6亿立方米。而在这935家垃圾填埋场中,没有采取防渗措施(防止垃圾污染土壤和地下水)的竟然占到了34%,没有采取雨污分流措施的也达到了39%。有关部分的监测结果表明:目前,全国尚无一家城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均能达到国家标准。总而言之,中国垃圾填埋场污染问题相当严重,已经到了不得不规范和惩治的时刻。

篇4

关键词:垃圾处理厂,渗滤液,污染

Abstract: the construction of the waste plant life rubbish in the effective to the treatment, but at the same time also produced some pollutants. This article mainly aims at waste plant generated leachate pollution caused, and puts forward the treatment Suggestions.

Keywords: waste plant, leachate, pollution

中图分类号:R124.3文献标识码: A 文章编号:

1.前言

随着城市化进程的加快和居民生活水平的不断提高,城市生活垃圾的产生量也在迅猛的增加。据不完全统计,全国已有200多座城市陷入生活垃圾的包围中。我国城镇年产生活垃圾量约1亿吨,历年的堆存量已超过7亿吨。由于垃圾量巨大,我国各地都已开始建设垃圾处理厂,对产生的垃圾进行处理,大大缓解了垃圾量巨大对城市发展所造成的压力。但是,目前我国垃圾处理厂90%以上为填埋处理,填埋产生的渗滤液危害十分严重,如果得不到有效处理,会对城市水环境造成相当大的污染,并且危害更甚城市污水。

2.渗滤液的来源

垃圾渗滤液是填埋场中,由于各种途径进入垃圾的水经过溶解、吸收和带走污染物而形成的;是穿过垃圾并吸收容纳溶解物和悬浮物的液体,主要是由于降雨、地表径流、地下水渗入和垃圾自身分解等组成。

3.渗滤液的特点及危害

垃圾渗滤液作为一种高浓度、多组分、多变化的污水,其性质主要取决于垃圾成分、垃圾的粒径、现场气候和填埋时间等因素。一个渗滤液没有得到有效处理的垃圾处理厂,就是一个更大的再生污染源,其污染可长达数十年甚至上百年。

3.1水质复杂,危害大。有研究表明,垃圾渗滤液中主要有机污染物有63种,可信度在60%以上的有34种,其中还有部分促癌物、辅致癌物。这些物质一旦进入地下,造成的恶劣影响将难以估计。

3.2氨氮的含量高。随着填埋时间的增长,新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,渗滤液中的有机物下降,但是氨氮含量增加,浓度可达1000mg/L以上,可生化性逐步降低,处理难度非常大。

3.3 CODcr和BOD5浓度高。渗滤液中的CODcr和BOD5浓度可达90000mg/L,38000mg/L甚至更高。由于CODcr和BOD5浓度高,会使地面水体缺氧,进而使水质遭到恶化。

3.4 水质变化大。随着填埋场的使用时间,垃圾渗滤液也可分为两类。填埋5年以下的渗滤液被称为年轻渗滤液,特点是CODcr和BOD5浓度高,可生化性强;超过5年以上的被称为年老的渗滤液,由于新鲜垃圾变为陈腐垃圾,CODcr和BOD5浓度有所降低,但是氨氮的浓度将大大上升。

3.5 金属含量较高。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,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度可达4300mg/L,这些金属离子会对生物处理过程产生严重地抑制作用。

3.6 渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是P、N、C的比例失调。

4.垃圾渗滤液的处理研究

渗滤液的处理方法主要包括生物处理法、物理化学法和土地处理法。

4.1生物处理法

生物处理法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。对于COD浓度高于50000mg/L的渗滤液,需要采取厌氧方法进行前段处理,然后采用好氧或其他后续处理方法;对COD浓度在5000mg/L以下的渗滤液,采取好氧生物处理法;COD浓度在5000mg/L—50000mg/L之间的渗滤液,可以根据实际情况选择好氧或厌氧处理方法。

4.1.1厌氧生物处理。厌氧生物处理法主要有:厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床等。厌氧生物处理过程中剩余污泥量少且易于浓缩,而且运转费用较低,其厌氧过程中产生的沼气可以作为能源回收利用。但是,厌氧生物法处理时间长、出水水质差、对低浓度有机废水处理效率低。

4.1.2好氧生物处理。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化塘、生物滤池、生物转盘和生物流化床等工艺,能够有效的降低渗滤液中的BOD、COD和氨氮,还可去除铁、锰等金属。

4.2物理化学处理法

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、气提及湿式氧化法等。同生物处理法相比,物理化学方法处理成本较高,不适于大量的渗滤液处理,但是物化方法不受水质水量变动的影响,对可生化性差的渗滤液有较好的处理效果,通常作为渗滤液的预处理或深度处理工作。

4.3土地处理法

渗滤液的土地处理主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀等作用去除渗滤液中的悬浮固体颗粒物和溶解成分。土地处理包括渗滤系统、表面漫流、湿地系统等多种处理系统。目前用于渗滤液处理的主要是人工湿地系统,该系统具有处理效果好、缓冲容量大、且投资省、能耗低、运行费用低和管理方便等优点。

5.结论

垃圾渗滤液污染浓度高,水质水量变化大,成分复杂,危害极大。处理方式主要有生物处理、物理化学处理、土地处理等方法。尽管现在我们对渗滤的处理研究越来越多,但是如何找到一条经济合理的工艺,还需要我们进一步研究。

参考文献

[1] 赵朝霞.垃圾填埋场渗滤液控制与处理.湖南.1006-8937(2010)24-0059-01

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关键词:垃圾渗滤液 处理 方法

引言:

由于垃圾渗滤液对环境和人类的严重危害性,因此必须有效的处理,达到国家排放标准。但是由于渗滤液的性质特点,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,还没有完善出经济高效的处理工艺,这使得垃圾渗滤液的处理成为污水处理方面的一个世界性技术难题,受到了广泛关注和深入研究。

一、与城市污水的合并处理

合并处理是把未经处理的垃圾渗滤液引入到填埋场附近的污水处理厂,数量较大的城市污水缓冲和稀释渗滤液,以及利用城市生活污水里的营养物质,使垃圾渗滤液与城市生活污水同时进行处理。但是,城市污水处理厂可以接纳的垃圾渗滤液是非常有限的。经国外学者研究显示,垃圾渗滤液与污水的比例超过0.5%,活性污泥的负荷量会增加一倍。而且,由于垃圾渗滤液本身特有的水质及变化特点,用合并处理这种方案时,应该加以控制,否则易给城市污水处理系统带来严重的冲击负荷,甚至会影响或破坏其正常运行。加之,合并处理受到填埋场附近有无污水厂的条件限制,还要考虑渗滤液在运输工程中的运费和运输工具等,因此合并处理未能得到广泛推广应用。

二、土地处理法

土地处理法是指利用土壤颗粒的过滤作用以及通过吸附、离子交换或沉淀作用,将垃圾渗滤液中的悬浮固体及溶解成分去除的处理方法。目前主要有两种处理方法:回灌处理法及人工湿地。

1.回灌处理法

最早是由美国Poh land在上世纪70年代提出的,主要是利用垃圾填埋层这个“生物滤床”净化垃圾渗滤液。垃圾渗滤液通过覆土层、垃圾层后会发生物理反应、化学反应和生物反应,使其被降解、截留及减少。回灌处理方式其优点主要有设施简化、运行费用低、基建投资省、耐冲击负荷等。据估计,英国约有50%、美国也近200多座填埋场用的是回灌技术,Delaware州固体废弃物管理局已将渗滤液循环处理技术应用于许多城市垃圾填埋场。

国内学者利用回灌处理+铁促电化学氧化工艺对渗滤液进行处理,结果表明:处理后COD和NH4+-N浓度值分别降低到300ing/L以下和15mg/L以下,该工艺能够处理可生化性较好的渗滤液。但回灌处理不足之处是容易堵塞土壤,氨氮大量积累,处理后的浓度较高,需再处理等,所以很少用回灌处理单独处理渗滤液,此项技术在我国的应用并不普遍。

2.人工湿地

它是近几年出现了的一种新工艺,就是人为制造出的适合水生或湿地植物生长的“环境”,其中有大量的多种活性微生物。水中可溶性固体、有机物、COD、BOD5、氮、磷及重金属等污染物经这些微生物的生化反应,转变成为植物生长所需的营养物质,从而降解污染物。其优点是管理方便、费用低等,缺点是处理效果跟季节变化有关,且处理有机物的浓度也较低。人工湿地不适应北方寒冷的地区,而适应在植物生长茂盛且生长期长的南方地区人工湿地系统多用于渗滤液的深度处理中。

三、单独处理

单独处理,就是在垃圾填埋场外建立独立的处理系统,其处理方法主要有:生物处理法、物理化学法以及物化一生物组合工艺。单独处理的优点是能够根据水质、水量不同的渗滤液,合理选择处理运行工艺,易于获得和控制运行参数,不受限于污水混合比,而且能大量处理渗滤液,是目前国内外广泛用的处理方案。

1.生物处理法

垃圾渗滤液的生物处理法就是利用微生物在一定条件下可以大量繁殖的特点,及其自身的新陈代谢作用,吸附降解污染物,从而分离和去除污染物的方法。根据微生物的呼吸类型,生物处理一般主要包括有好氧、厌氧和厌氧-好氧生物结合处理(兼性处理)三种。有些学者认为COD浓度在5000mg/L以上的高浓度渗滤液建议采用厌氧方法进行前段预处理,然后用好氧或其他后续处理方法;COD浓度在500mg/L以下的渗滤液建议使用好氧生物处理法;COD浓度在500-5000mg/L之间的渗滤液可以根据实际情况选择好氧或厌氧处理。

2.物理化学法

物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作设计处理工艺,它与生物处理法相比,在投资和运行费用上要多出10多倍,一般都是与生物处理相结合,作为渗滤液的预处理或深度处理工艺,其主要处理方法有吸附法、化学沉淀法、吹脱法、高级氧化技术、膜分离处理技术等。

2.1吸附法

吸附法作为一种高效的物化处理手段,主要是通过使用各种不同类型的吸附剂,如活性炭、高岭土、焦炭、焚烧炉底灰、沸石、硅藻土、粉煤灰、蒙脱石等多孔性固体物质,目前该方法在广泛应用在化工废水、重金属污染、印染废水等的污水处理领域。蹄选出一种合适而低廉的吸附剂,是吸附法处理废水的关键。在垃圾渗滤液的处理中,吸附法主要作用是去除渗滤液的色度、金属离子和难降解的有机物污染物等。

2.2化学沉淀法

它主要利用加入某种化学沉淀剂,发生化学反应,将溶解性离子转化成不溶性固体,达到去除难降解有机物、COD、NH4+-N和重金属。絮凝沉淀是常用也是最重要的一种化学沉淀方法,它主要是加入絮凝剂,使悬浮物及胶体颗粒加速沉降。

3.物化-生物结合工艺

渗滤液是高浓度、高分子化合物多、高毒性的废水,只是采用单一的处理工艺很难使其处理后达标排放,越来越多的学者着眼与研究采用物化法和生物法组合的处理工艺处理渗滤液,且处理效果很好。

①对渗滤液利用厌氧-SBR-混凝沉淀Q合工艺进行处理,处理后渗滤液中COD和氨氮可达到148. 4mg/L和2. 2 mg/L, COD和氨氮的去除率分别为91. 2%和90.4%,有机物和氨氮去除效果较好。②对渗滤液用混凝吸附-两段SBR法进行处理。预处理使用的混凝剂是聚合硫酸氯化银铁,对SS的去除率为84%,对色度的去除率为92%,对化学需氧量的去除率为53%,B滤液的可生化性同时得到提高。

四、结语:

近几年,我国加大了对渗滤液处理的投资力度,北京市的阿苏卫填埋场、深圳下坪垃圾填埋、浙江杭州天子岭垃圾填埋场等不断引进国外先进技术,使我国的渗滤液处理水平迈入了新的时期。但是,由于考虑经济和运行费用的考虑,我国的渗滤液处理仍以生物技术为主,国外的渗滤液处理则以物理化学处理技术的研究和应用为主,而对于渗滤液这种有机污染物、氨氮、重金属浓度较高的高污染废水来说,仅仅靠单一的生物、物理化学的处理技术无法将其处理达标排放,渗滤液的处理应从提高处理效果,降低处理成本的角度考虑,灵活用生物法与物化法结合的多种复合方法进行处理。

参考文献:

篇6

【关键词】 MVC 离子交换 渗滤液 问题 建议

1 “MVC蒸发+离子交换”工艺应用实例

某生活垃圾卫生填埋场采用“MVC蒸发+离子交换”工艺处理垃圾渗滤液,工程设计处理能力200立方米/日,渗滤液处理后排放的尾水水质要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求。

2 工艺原理及工艺流程

2.1 工艺原理

垃圾渗滤液经过去除部分杂质后,进入热交换器与MVC蒸发系统排出的蒸馏水和浓缩液进行热交换,再经过排气热交换器交换升温后进入蒸发主体。进入蒸发主体的渗滤液经过布液器分布于各换热管表面形成薄膜进行蒸发,未蒸发的液体汇聚于蒸发主体底部的热井重新循环蒸发。被蒸发的水分变成蒸汽,蒸汽经过除雾器进行汽液分离后被蒸汽压缩机抽离蒸发主体,经过压缩机压缩升温后,高温蒸汽再被输送至蒸发主体热交换管内,管内高温蒸汽与管外的低温物料进行热交换,低温物料被加热并蒸发,被蒸发的水分变成蒸汽补充被压缩机抽走的蒸汽。管内高温的蒸汽经过热交换后放出潜热被冷凝变成蒸馏水。蒸馏水被收集至蒸馏水罐后被输送至热交换设备进行热交换,后离开蒸发系统进入离子交换系统。蒸馏水经过离子交换后氨氮得到去除,同时还去除水中部分小分子有机物使水中COD值进一步降低,经过离子交换后的出水达标排放。

2.2 工艺流程

工艺流程图1所示。

3 工艺设备运行情况

3.1 处理后排放的尾水水质

本次总结中的监测方法和出水水质指标引用环保等相关部门的水质监测数据,具体如表1所示:

渗滤液处理设备处理后出水水质监测结果表2所示。

从表1和表2监测数据可知:渗滤液处理设备出水水质pH范围为6.04~6.78,总汞、总镉、总铬、总砷、六价铬、粪大肠菌群数均未检出,其余各污染因子最大日均排放浓度分别为色度1倍、化学需氧量62.9mg/L、五日生化需氧量15.9mg/L、氨氮4.52mg/L、总氮7.15mg/L、总磷0.02mg/L、总铅0.05mg/L、总锌0.007mg/L,均符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中表二规定的水污染物排放浓度限值要求。

3.2 耗能耗材及运行成本情况

根据近5年来的统计数据,该工艺在运行过程中,主要的能耗为电能,处理1吨垃圾渗滤液的平均耗电量约为23千瓦时。运行中需要投加的药品主要为消泡剂、氨基磺酸和氢氧化钠,其中消泡剂用于蒸发主体的除泡,氨基磺酸和氢氧化钠用于除垢,以上3种药品的使用量要根据渗滤液的污染物浓度和污染物种类的差异作适度调整。具体的日常运行成本如表3所示。

4 工艺运行存在的问题

“MVC蒸发+离子交换”工艺组合在处理垃圾渗滤液应用上属于创新技术,从实际的生产运行情况看,经该工艺设备处理后排放的尾水能够达标,运行成本不会比传统工艺高,但鉴于垃圾渗滤液处理难度大,其在运行中也存在一定的问题亟需进一步完善和突破,具体如下:

(1)离子交换树脂需要再生,再生过程需耗用盐酸,进而产生含盐酸和氯化铵等污染物的废水,需要进一步妥善处理。树脂再生一次,需历经清水反冲、盐酸再生和清水顺冲,整个过程至少要产生5吨以上的废水,既产污又间接降低了工艺设备的处理能力。(2)离子交换树脂再生过程技术管理要求高,如操作不当,容易造成树脂再生后呈酸性,刚开始使用时处理后的出水酸碱度不达标。如果为了确保达标而使用更多的清水顺冲,则会相应产生更多的受污染废水,因此再生过程的技术管理目标就是要在尽可能减少废水产生的情况下让树脂恢复其处理能力。(3)进渗滤液的管道、热交换器和蒸发主体等主要部件容易结垢,需要停机清洗,严重影响设备的连续运行能力。垃圾渗滤液中的污染物浓度越高,工艺设备越容易结垢,设备清洗过程耗用大量的氨基磺酸、烧碱等药剂,产生洗机废液并直接增加渗滤液处理成本。(4)渗滤液蒸发过程约产生进液量15%的高浓度浓缩污染废液(简称浓缩液),进一步处理技术难度大。目前MVC蒸发过程产生的浓缩液以回灌至垃圾填埋区为主要的处理方式,随着时间的推移可能导致垃圾填埋区含盐量增加,大部分盐分、重金属等污染物会再次回到渗滤液处理系统,蒸发系统的处理压力会越来越大。(5)设备中的阀门、水泵较多,由于渗滤液浓度高,污染物成分复杂,且运行过程需耗用强酸和强碱,腐蚀性强,因此容易出现故障或滴漏,需经常停机检修和维护,影响连续运行。

5 建议

实践证明:用“MVC蒸发+离子交换”工艺处理垃圾渗滤液,经处理后排放的尾水达标,符合环保要求,但目前在连续运行处理的能力上还需要进一步改善,才能确保满足生产需要,真正有效地发挥工艺设备的处理能力,防止垃圾渗滤液产生二次污染。根据该工艺技术目前的运行情况,为确保“MVC蒸发+离子交换”处理系统能连续运行,现提出如下技术改进建议:

(1)加装前处理装置,作为MVC蒸发系统的预处理工艺,尽量改善进入蒸发系统的水质,减少结垢出现,降低蒸发系统的清洗频率,延长蒸发系统单次连续稳定运行的时间,保证工艺设备能稳定发挥其处理能力。(2)对离子交换系统实施技术改造,采用其他新技术处理氨氮污染物,解决因使用盐酸带来的一系列污染问题和离子树脂更换成本高的问题,确保渗滤液经处理后能稳定达标排放。(3)建立一支运营管理和维护经验丰富的专业队伍,并备足设备易损件,及时对设备进行维修和保养,确保设备能连续稳定运行。对于设备运行中容易出现故障的部件,在设备安装时,尽量采用一备一用设计,以便在出现故障时不影响设备的运行。

6 结语

垃圾渗滤液处理技术难度大,环保排污要求严格,现阶段适合处理垃圾渗滤液的污水处理工艺较少,且基本上都存在工艺设备连续运行难和处理成本高的问题,“MVC蒸发+离子交换”工艺作为近几年开发的工艺技术,主要存在的问题就是容易结垢而影响设备的连续运行能力。随着技术的创新,如对进入蒸发主体的渗滤液进行有效的预处理,将会解决蒸发系统的结垢问题,确保工艺设备能连续运行,减少工艺系统清洗频率也会降低垃圾渗滤液的处理成本。

参考文献:

[1]GB50869-2013.生活垃圾卫生填埋处理技术规范[S].

[2]HJ 564-2010.生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范[S].

篇7

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

篇8

关键词:垃圾渗滤液、UASB、MBR、RO

根据广州市垃圾处理的布局规划,李坑板块作为生活垃圾处理的重要基地。李坑板块中计划包含已封场的李坑垃圾填埋场,已建成的李坑焚烧发电厂、计划建设的李坑焚烧发电二厂和生活垃圾综合处理厂。为配套上述垃圾处理项目,需要对原有的污水处理站进行扩容和全面升级改造,下面分析了UASB-MBR-RO工艺组合对于本项目的适用性。

一、进水水质分析

本项目的进水来自已封场的李坑垃圾填埋场,已建成的李坑焚烧发电厂、新计划建设的李坑焚烧发电二厂和生活垃圾综合处理厂。水质情况可分为3类:

第一类是已封场的李坑垃圾填埋场的垃圾渗滤液。由于填埋垃圾经过长时间的厌氧分解,使得封场后的填埋渗滤液具有"老"渗滤液的特征,其主要表现为:1)有机污染物的浓度逐渐降低,可生化性越来越差,BOD/COD值降至0.1以下;2)氨氮浓度较高,封场后较长时间内基本保持在1500~2500mg/L左右;3)随着渗滤液pH值的升高,渗滤液中重金属含量逐渐降低;

第二类是垃圾焚烧发电厂的高浓度污水。垃圾焚烧发电厂产生的高浓度污水主要来源是垃圾贮存坑渗出水和卸料平台冲洗水等,特点是:1)污水CODcr、BOD5浓度很高,可以达到60000mg/L,但BOD5/CODcr的比值高于0.3,可生化性较好,并随季节变化;2)营养元素比例失调:渗滤液中磷含量很小,特别是溶解性磷酸盐浓度更低;3)金属离子浓度较高,含有较多重金属例如有镉(Cd)、镍(Ni)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、和铅(Pb)等。

第三类是计划建成的李坑综合垃圾处理厂的高浓度污水。预测其排出的高浓度的污水主要包括垃圾贮存坑渗出水、有机物厌氧发酵残留物脱水后的污水和卸料平台冲洗水入、综合处理厂的填埋场沼气冷凝液等。其特点是可生化性不高,氨氮浓度较高。

以上三类的渗滤液进入李坑污水处理站混合后,其水质特点如下:1)有机物浓度极高,达标处理难度大,2)随垃圾成分的变化而不同时期的水质变化大,难以确认各时期的准确水质,3)碳氮比约为12:1,比例适中,需要补充磷。

根据污水来源的情况,设定了李坑渗滤液处理厂的进水水质指标,详见表1.

表1 进水水质表 mg/L(pH除外)

二、垃圾渗滤液的可生化性分析

生物处理方式是以污水中所含污染物作为营养源,利用微生物的代谢作用使污染物被降解,污水得以净化。本项目进水水质来源复杂,因此需要进行可生化性分析,以确定采取生物处理的具体方式。

1、用BOD5/CODcr值评判污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法,一般情况下,BOD5/CODcr值越大,说明污水可生化处理性越好,综合国内外的研究成果,可参照下表2中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。

表2 污水可生化性评价表

据测算本项目进水的BOD5/CODcr约在0.45-0.55之间,可生化性好,可采用生化处理方法。

2、BOD5/TN指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标,由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的,所以,污水中必须有足够的有机物(碳源),才能保证反硝化的梳理进行,一般认为,BOD5/TN>3~5,即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用,本工程可以采用生物脱氮工艺。

据测算本项目进水的BOD5/NH3- N的比值约为10, TN/NH3-N的比值一般为1.25-2,因此BOD5/TN的比值为5-8,推断进水有足够且过剩的碳源,而且有必要在进入生物除氮前,采取生化处理降低污水中有机物的浓度(BOD5)。

3、BOD5/TP指标也反映可生化性。垃圾渗滤液中磷含量很小,特别是溶解性磷酸盐浓度更低,据测算BOD5/TP的比值大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大,需补给。

从以上指标分析总结得知,本项目进水具有好的可生化性,经过生化处理降低有机物的浓度后,可采用生物脱氮工艺,但需补给一定量的磷。

三、生物处理工艺分析

生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法,可分为厌氧和好氧处理两种。

厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、内循环厌氧反应器(IC)、厌氧流化床反应器、厌氧固定床反应器(厌氧滤池AF)以及上述反应器的组合型如厌氧复合反应器(UBF)等。厌氧工艺具有设计负荷高的优点,且处理过程基本不耗能,因此在高浓度有机废水处理中,常被作为首选工艺。

渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括MBR、氧化沟、A/O工艺、SBR,这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮。对降低垃圾渗滤液中的BOD5、COD和氨氮都取得一定的效果,还可以去除另一些污染物如铁、锰等金属离子。

渗滤液的生化处理工艺一般采用厌氧-好氧组合工艺。其特点是:

1、厌氧具有处理负荷高、耐冲击负荷的优点,将其置于好氧生化之前,能有效地降低COD,减轻好氧的处理负荷,节约投资和运行成本。

2、厌氧微生物经驯化后对毒性、抑制性物质的耐受能力比好氧强得多,并能将大分子难降解有机物水解为小分子有机物,有利于提高好氧生化的处理效率。

3、渗滤液中含有大量表面活性物质,直接采用好氧处理在曝气池往往产生大量泡沫,并加剧污泥膨胀问题。经厌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。

4、在厌氧处理过程中,厌氧微生物将有机物更多地转化为热量和能源,而合成较少的细胞物质,因此厌氧的污泥产率较低,减少了污泥处理的投资和运行管理工作量。

由于厌氧-好氧组合工艺具有以上优点,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设计数据,工艺比较成熟、运行费用较为低廉。。

通过生化工艺组合可以去除绝大多数的有机物和氨氮,但是由于渗滤液污染物浓度较高,并且渗滤液中有较多的生物无法降解物质,采用生物处理方法无法直接达到城市下水道和城市杂用水的标准。

四、深度处理工艺RO的适用性

根据排放标准的要求,深度处理渗滤液需要截留氨氮等污染物,需要采用反渗透技术(RO)。

反渗透技术(RO)是以压力为驱动力的膜分离技术,其基本原理以压力差为推动力,施加超过溶液渗透压的压力于半透膜,将浓溶液中的水压渗到膜的稀溶液一侧,而浓溶液则不断浓缩留在膜的另一侧,达到浓溶液分离的目的。

RO的优点是:一、过滤精度比较高,膜的孔径比较小,特别是反渗透膜孔径一般在0.1nm~1nm,能去除细菌、微生物、溶解盐和氨氮等,从而保证出水达标回用;二、运行不容易受环境的影响,对反渗透影响比较大的环境因素主要是压力,温度、进水水质。而这些量可以测量,并且可以控制。

但RO同时存在局限性,主要在于:一、当进水污染物浓度较高时,进水的渗透压就特别高,就需要进水有较高的压力克服渗透压,才能实现物料分离。这导致能耗较高,运行费用高。二、膜法是一种纯粹的物理分离,因此膜法本身不能消解污染物,它只能把水和污染物分离,而不能降解污染物,更不能实现污染物的无害化和资源化。

五、UASB-MBR-RO工艺线路的适用性综合分析

综上分析,本项目的工艺路线定为UASB+MBR+RO,主体工艺单元分别为:UASB(厌氧生物处理)、MBR(好氧生物膜反应器)、RO(反渗透)。

采用本工艺路线,将生物处理与物理处理相结合,充分利用了生物处理、物理处理的优势,克服了各自的局限性,使处理效果能够稳定可靠,并满足回用水标准的要求,而且能节省用地、自动化程度高。存在的难点在于RO产生的浓缩液处置,本项目的浓缩液现采用会喷垃圾焚烧炉焚烧处置。

六、工艺验证

2011年1月李坑渗滤液处理厂开始投入使用,根据监测结果,出水CODcr 13.3mg/L, BOD54.3 mg/L,氨氮0.73 mg/L ,SS 4mg/L,水质指标均满足《城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002)》标准,出水现用于厂区和填埋场区的绿化,实现了“零排放”。

七、结语

篇9

关键词:城市生活垃圾;卫生填埋; 处理技术

随着我国城市化建设的快速发展,城市人口剧增,城市垃圾产量也快速增加,使得垃圾处理难度增加,给城市发展和管理带来困难,并严重威胁着城市居民的健康和生存。目前我国城市垃圾以每年10%的速度增长,估计到2010年日产量60~70万吨,年产量2.52亿吨,人均年产量440kg,每年全国产生的城市生活垃圾超过1亿吨,并以每年6%的速度增长,全国200多座城市已陷入垃圾围城之中。【1】在这种严峻的情况下,要求我们采用适合我国现阶段国情的方法和技术,对生活垃圾进行无害化处理。

1.城市生活垃圾处理的主要技术

我国城市生活垃圾处理技术水平近年来不断提高,但总体水平还较低,长期依靠直接堆放和简单处理方式进行消化,污染问题日益严重,虽然我国已逐步展开垃圾综合治理技术,但是垃圾污染问题仍是大部分城市所面临的问题。通过无害化、减量化处理,把垃圾作为资源加以利用,是我国长期的指导方针,目前国内外较成熟的生活垃圾处理技术主要有:焚烧处理技术、堆肥处理技术、卫生填埋处理技术。【2】

(1)焚烧处理技术

焚烧处理技术是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量和被处理的物质在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有毒有害物质在高温下氧化、热解而被破坏的一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术【3】。通过焚烧处理可以得到有效的分解,烟气中的有害气体达标排放。我国焚烧技术分两类,一类为流化床技术,一类为固定床焚烧炉和链条炉排式焚烧炉技术。【4】焚烧处理技术的特点是处理量大,减容性好,无害化彻底,并且有热能回收,但由于焚烧设备一次性投入大,运行成本高,对垃圾热值有一定要求,尾气处理要求严格,因此垃圾的焚烧处理在发达国家使用较多。

(2)堆肥处理技术

城市生活垃圾中含有的有机质在一定温度、湿度、含氧量等条件下可生化分解成没有腐败性的一种腐殖土状物质,以该物质为基质经烘干粉碎加入适当的无机肥料添加剂和生物菌种,在造粒机中制成颗粒,经干燥制成颗粒状有基复合肥和生物有机肥。堆肥按需氧程度一般分为厌氧堆肥和好氧堆肥两种。厌氧堆肥是依靠专性和兼性厌氧细菌的作用降解有机物的生化过程,此法有机物的分解速度缓慢、发酵周期长,占地面积大。好氧堆肥是依靠专性和兼性好氧细菌的作用降解有机物的生化工程,此法有机物的分解速度快、堆肥所需天数短、臭气发生量少,因此采用较多。【5】堆肥处理技术的关键是分选,是该技术所面临的一个难题,如果分选不彻底,用混合垃圾进行堆肥,有机废物发酵因素欠科学化,许多有害物质会随堆肥进入土壤造成二次污染。

(3)卫生填埋处理技术

卫生填埋是一种最通用的垃圾处理方法,特点是费用低、方法简单,在选定的处置场内,采用防渗、铺平、压实、覆盖处理垃圾并对填埋场沼气、渗滤液进行处理。经科学的选址、严格的场地保护处理,对渗滤液和填埋气体进行控制。卫生填埋场具有处理和终止处置生活垃圾的双重功能,采用焚烧处理的残渣和堆肥处理中的不可堆肥部分都需要卫生填埋处置。作为生活垃圾的最终处理方法,是大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法。

根据我国城市生活垃圾的性质、处理技术及经济发展水平,卫生填埋处理技术应作为我国现阶段城市垃圾处理技术的重点发展方向。

2. 卫生填埋处理技术介绍

卫生填埋一般可分为五种类型:

(1)普通厌氧填埋:工程设施简单,填埋作业简便,但不符合卫生标准;发达国家已没有这类填埋场,国内有早期建设的还有在使用。

(2)厌氧卫生填埋:无排渗导气系统,卫生标准较低;发达国家已不使用,国内原有垃圾填埋场大部分属该类型;

(3)改良型厌氧卫生填埋:卫生标准高,填埋作业简便,国外生活垃圾填埋场一般采用这种形式;国内新建填埋场如杭州天子岭、深圳下坪、南昌麦园、福州红庙岭和贵阳高雁等填埋场均按建设部技术标准《城市生活垃圾卫生填埋场技术标准》CJJ17-2001、《生活垃圾填埋场环境监测技术标准》CJ/T3037-1995和《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997等进行设计、施工和运行管理;

(4)准好氧型卫生填埋:根据有关资料表明,本类型渗滤液有机物浓度略低于改良型卫生填埋,腐熟速度较快,但通气管路多,作业繁琐,比较少用;

(5)好氧型卫生填埋:卫生条件好,垃圾腐熟快,但通气管路多,且需设鼓风机鼓风,不仅作业复杂而且技术上尚处于未成熟阶段。我国包头有类似型式的填埋场建设尝试,该类填埋场适宜在少雨、干旱地区使用,可省去渗滤液处理系统。

现以目前使用较多的改良型厌氧卫生填埋处理技术为例对其工艺特点进行简述。

3. 改良型厌氧卫生填埋工艺特点

填埋分单元逐日覆土填埋。进场垃圾经计量后,进作业点按统一调度卸车,然后由填埋机械摊平、碾压。碾压作业要求分层进行,垃圾层的厚度是影响压实密度最重要的因素。为了获得最大的

密度,垃圾应分层摊平,每层厚度在0.45~0.8m并加以压实;分层越厚,机器能压实的程度越低,见图3-1。压实机械通过垃圾的行程次数也会影响垃圾的压实密度。机器在一个方向驶过垃圾一次定义为一个行程;无论什么机器,为获得最佳的压实效果都应完成3至4次行程,如附图3-2所示。

行程次数在5次以上并不能获得经济的附加密度值。填理厚度达到2.3m时,覆土0.2m,构成一个2.5m厚的填埋单元。根据国内已建成填埋场的运行经验,当土料供给困难时,为保护生态自然环境,可用其它材料,如塑料薄膜等作覆盖材料取代2.5m填埋单元的覆盖用土。1~2天,构成一个单元并做到逐日覆土,并进行喷药消毒灭虫,以减少和杜绝蚊蝇昆虫孳生。多个填埋单元组成2.5m厚的单元层。四个单元层组成一个大分层,高度10m,覆土0.3m,分层有一定坡面,各层外坡面应形成弧面,坡向填埋区周边截洪沟或边沟,以利于排除场区层面上地表径流,减少渗滤液量。大分层之间设宽度6m的控制平台,可通过填埋设备,并设有截排坡面径流的排水沟。填埋完成后的坡面总坡度为1:4,顶面坡度为2%。按不同的填埋阶段,覆土作业可分为三种:1)填埋单元覆土厚0.2m;2)分层覆土0.3m;3)最终覆土及封场顶面覆土厚1m以上,具体覆土方法视封场后使用要求来决定。

对于库区底层垃圾的填埋。为了保护库区防渗系统不受损坏,铺填第一层垃圾时应严格按照下列要求作业:

(1)底层垃圾应为松软性物质,如有长硬物料,如钢筋、铁管、竹木干等坚硬条状物,应全部挑出,以防碾压时破坏集渗系统及保护层。

(2)底层填埋垃圾的厚度为3~3.5m,由推土机一次布料,推土机应行走在垃圾层上,不允许直接压到保护层。

(3)场区填埋过程卫生管理采取措施主要是防止垃圾飞扬出垃圾场。经验表明,阻止垃圾飞扬出场的最佳方式是高低栅网联用;高网按总图布置(3m高),而低网(2.0m左右,顶部呈凹形)则在工作面上依风向变化而搬移;此外堤坝也有助于收集飞扬垃圾,并要定时在场内和场四周进行清扫散落垃圾的工作。

填埋达到设计标高时,需封场复垦,恢复植被,具体做法为:1)在填埋终了层面覆盖一层粘土;2)在粘土层上可根据需要再覆盖一层营养土,土表面可进行绿化,总覆土厚度为1m。实行逐次填埋逐次封场。

这样做能减少地表径流渗入垃圾体,减少渗滤液量,防止和减少废气逸散,减轻污染和病菌传播,避免蚊蝇、昆虫孳生。填埋期结束时,整个场地也完全封场。静置一段时间后,填埋场可以利用来植树、种菜或作休闲用地等。

3. 结束语

我国城市垃圾无机物多、有机物少的成分特点更适合采用卫生填埋处理技术[x]由于垃圾中无机物含量高,填埋后比较稳定,产生的臭味气体少,不会造成大气质量恶化;渗滤液相对较少。卫生填埋处理技术设备简单,运行成本低,就我国目前的经济发展状况是可行的。

城市生活垃圾卫生填埋处理技术具有的处理费用低,土地利用率高,对环境和人类健康影响小等特点,决定了从我国城市垃圾的成分和国家总体经济实力等方面考虑,卫生填埋处理技术应作为我国现阶段城市垃圾处理技术的重点发展方向。

参考文献:

[1]黄进 兰州市生活垃圾分类收集实施条件研究【D】,中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)2006

[2]刘天奇等编著 环境保护概论【M】,北京 高等教育出版社,1990 211-212

[3]聂永丰 三废处理工程技术手册【M】,北京 化学工业出版社,2000

[4]张景欣 霍演龙 城市生活垃圾的焚烧发电处理技术[J],黑龙江环境通报,2007,31(1):89-90.

[5]史征 城市生活垃圾处理技术研究进展[J],河北化工,2010,第33卷(11):34-35

Municipal solid waste sanitary landfill technology introduced

Songhui

(Guizhou East China Engineering CO.,Ltd. ,Guiyang, Guizhou, 550002)

Abstract: With China's rapid economic development, social progress and urbanization, humans have gradually realized that environmental protection for economic prosperity, to promote social progress and improving people's quality of life, the importance of municipal solid waste is becoming increasingly prominent, reasonable and effective suitable for national conditions of China's current waste disposal methods - sanitary landfill for a long period of time, will be our main way of Municipal solid waste.

篇10

【关键词】 垃圾发电 难点 处理方法 应用前景

1 引言

现代化进程的加快,使我国工业生产取得了快速的发展。与此同时,带来的是生产生活垃圾的大量排放和环境的严重污染。很大程度上影响了我国的空气质量、环境质量和人们日常生活质量。近年来,相关研究部门逐渐认识到了垃圾的价值,将其作为一种新能源,应用到日常发电过程中,进而实现资源的优化配置,促进节约型社会建设。相关研究表明,2吨垃圾的燃烧热量相当于1吨煤的燃烧热量。将其应用到日常发电中,契合了绿色环保型产业和社会的建设诉求,具有很重要的经济效益、社会效益和环境效益。

2 垃圾发电的难点

2.1 城市生活垃圾总热值较低

我国城市生活垃圾组成比较复杂,总体呈高灰分、高水分、低热值、不分类的特点。城市生活垃圾来源于居民日常生活垃圾,居民餐厨垃圾较多,由于垃圾分类尚不完善,在收集过程中应用混合收集方式。加之,城市垃圾含水量高,使垃圾的总热值受到了限制,仅为发达国家的40%。削弱了其焚烧发电的价值,也增加了垃圾焚烧发电的成本。

2.2 焚烧垃圾发电配套技术滞后

我国城市生活垃圾发电起步较晚,设备和技术配套水平尚显滞后,,一些关键设备尚依靠外国进口,与我国垃圾发电的实际需求存在一定的冲突。无法将焚烧垃圾发电的功能和价值发挥到最大,严重制约了城市垃圾焚烧发电的质量和效率。

2.3 资金投入大

焚烧垃圾发电厂的投资成本比较高,运行过程中也需要大量的资金投入。现有的电费收入并不能够满足焚烧垃圾发电厂的资金需求,很大程度上增加了垃圾发电在我国城市垃圾处理中的应用难度[1]。

3 垃圾发电的处理方法

3.1 垃圾储存和处理

由于城市生活垃圾高水分、低热值的特点,在垃圾焚烧之前,需要储存在垃圾储仓中进行充分发酵处理,以提高入炉垃圾热值,保证焚烧炉稳定运行,并使得炉膛温度稳定在850℃以上。

3.2 垃圾炉内焚烧

垃圾发电处理过程中,需要在炉内完成相关焚烧工作。技术人员要应用进料装置将垃圾送到给料平台上,之后应用传送装置推送到焚烧炉内进行燃烧,然后产生热量和废渣,将热能应用于发电中。

3.3余热发电

余热发电的原理是应用余热锅炉对垃圾焚烧过程中产生的高温烟气所携带的热量进行转化,使其变成热蒸汽,进而应用蒸汽动力对汽轮发电机进行作用,实现余热发电,将生活垃圾转化为电能资源。

3.4 烟气净化处理

垃圾燃烧后会产生烟气。城市垃圾成分的复杂性,决定了烟气处理难度比较大。垃圾燃烧后的烟气中含有酸性气体、粉尘、NOx以及二f英、重金属等有毒有害物质,需要进行净化处理,避免造成环境污染。烟气净化处理技术主要包括干式、湿式和半干式集中类型。我国当前大多应用“SNCR+半干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘器”烟气处理工艺。

3.5 垃圾渗滤液处理

垃圾在储蓄仓内进行堆酵处理过程中会产生垃圾渗滤液,其中污染物含量和重金属含量都比较高,对环境污染比较严重。垃圾发电过程中要选择应用生物反应器加膜系统对垃圾渗滤液进行处理。首先通过预处理系统对渗滤液进行预处理,然后应用生化系统进行处理,最后再应用膜系统对相关物质进行处理,确保渗滤液达标。

3.6 飞灰和炉渣处理

飞灰和炉渣是垃圾焚烧后的产物,占垃圾总量的25%,炉渣作为一般废弃物可以进行重复利用。飞灰属于危险废弃物,需要进行稳定固化处理后进入填埋场安全填埋[2]。

4 垃圾发电前景分析

当前,我国大部分城市仍然采用的是传统的填埋方式对垃圾进行处理。相较于传统的垃圾处理技术和发电模式,垃圾发电具有经济和环保层面的双重优势。我国政府也逐渐加大了对垃圾发电的投资力度,并予以政策支持。国际环境的影响,也为垃圾发电提供了广阔的市场环境和应用空间。垃圾发电的优越性在于电力生产与节能环保方面的双重优势。政府和相关部门要结合城市具体特点,对垃圾发电厂进行有选择性的建设,并将环境保护作为规划时的核心目标,对垃圾进行无公害处理的同时,将其效益发挥到最大。

相关业内人士已经认识到了填埋气资源的价值,也将促进垃圾填埋气发电在我国日后发电中的应用。近年来,我国更加注重对城市生活垃圾进行资源化、减量化和无害化处理,逐渐加大了垃圾发电的投资力度。随着节能理念的更新和工艺技术的日益先进,垃圾发电将会因为良好的社会经济以及环境效益而受到普遍关注和认可。同时人们日常生活水平的提高也使得生活垃圾热值不断升高,为垃圾的资源化处理和应用提供了前提条件。目前,我国在建和在建的垃圾焚烧发电厂也取得了一定的经济效益和环保效益。随着环保理念的增强,垃圾发电将成为我国主流垃圾处理方式。

5 结语

垃圾发电能够实现环境和资源的同步协调和发展,其将改变传统的垃圾处理模式,将生活废物转化成重要能源,既对城市垃圾处理问题进行了有效的解决,也能够满足21世纪资源节约型社会的发展要求。相关部门和从业人员要充分利用这一技术优势,实现环境资源的快速可持续发展。

参考文献: