垃圾渗滤液的处理方案范例6篇

垃圾渗滤液的处理方案

垃圾渗滤液的处理方案范文1

垃圾渗滤液的处理是目前国内环保界的研究热点,同时也是一个难点。垃圾渗滤液是一种高污染、强烈恶臭的污水,生活垃圾处理设施在没有解决渗滤液处理的情况下投入运行,会产生新的二次污染。

为开拓视野、学习先进经验,更好的服务于水泥回转窑处理生活垃圾的科研计划。通过现场调研及有关资料分析,生活垃圾焚烧发电厂在生活垃圾收集、堆放、储存等工艺上与水泥窑处理生活垃圾有很大的相似之处,调研、研究、分析生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液产生量、主要成分、处理工艺等技术参数,对确定水泥窑处理生活垃圾产生的渗滤液处理方案有很好的借鉴意义。

2.调研内容

垃圾渗滤液产生量

主要包括单位质量生活垃圾产生渗滤液质量。

垃圾渗滤液主要成分

主要包括:BOD5、CODcr、SS、其他成份。

垃圾渗滤液处理工艺流程

根据垃圾渗滤液不同的生化、物理、化学性质,采取不同处理工艺流程,保证经处理后的垃圾渗滤液达到国家排放标准。

3.垃圾渗滤液主要特性

垃圾焚烧厂渗滤液具有明显的特点,即成分复杂,水质、水量变化大且呈非周期性,无疑给对其进行有效而稳定的处理带来较大困难。

垃圾渗滤液量的产生受众多因素的影响,不仅水量变化大,而且其变化呈明显的非周期性。由于垃圾投放和收运过程都是一个敞开的作业系统,因而渗滤液的产生量受气候和季节变化的影响极为明显。在设计中,要通过调查分析,掌握水量及其变化规律,并在选择渗滤液处理工艺时考虑此特性。

采用生化法,则必须设置足够容积的调节池,以满足最大水量的储存,及均化水质的要求。

1)成分复杂

渗滤液属高浓度有机废水。一般情况南方沿海城市垃圾渗滤液中化学耗氧量CODcr浓度范围20000~75000mg/L,生物耗氧量BOD5浓度范围10000~35000mg/L,悬浮物SS约为6000mg/L,pH4~6,同时还含有多种有机物和无机物(含有毒有害成分),因而其水质是相当复杂的,污染物种类多,而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性。垃圾渗滤液一般呈黄褐色或灰褐色,挥发出的气体带有强烈恶臭,对人体有危害,能使人产生恶心、尿血、头晕等症状。通过质谱分析,垃圾沥滤液中有机物种类高达百余种,其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。

2)水质变化

BOD5/CODcr 比值的变化大。新运进垃圾焚烧厂的垃圾大部分是比较新鲜的生活垃圾,BOD5/CODcr 值较大,也就是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增加,BOD5/CODcr 值会有变小的趋势。但是同垃圾填埋场渗滤液相比,由于垃圾焚烧厂垃圾贮存的时间较短,一般在3天左右,所以垃圾渗滤液的可生化性变化的不是很大。

3)金属离子问题

在渗滤液的多种污染物中,金属离子(尤其是重金属离子)因其对环境特殊的危害性和对生物处理工艺的影响而比较引人注意。渗滤液中含有的多种重金属离子,由于其物理和化学环境而使垃圾中的高价不溶性金属离子转化为可溶性金属离子而溶于渗滤液中(所谓物理环境主要是指淋溶作用,化学环境主要是指因微生物对有机物的水解酸化使pH下降以及在厌氧条件下形成的还原环境),所以在处理工艺中要考虑去金属离子的问题。

4)NH4+ -N 浓度问题

渗滤液中高浓度的NH4+ ―N 是导致处理难度增大的一个重要原因。高浓度的NH4+ ―N 及其随时间的变化,不仅加重了受纳水体的污染程度,也给处理工艺的选择带来了困难,增加了复杂性。过高的NH4+ ―N 要求进行脱氮处理,而处理的结果使水中的C/N 值更低,反过来抑制常规生物处理的进行。同时应考虑水中碱度、含磷量等问题。

4.典型垃圾渗滤液处理工程简介

昆明市东郊垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程

该厂垃圾处理规模目前为西南最大,项目总投资4亿元,采用国内先进的“循环流化床焚烧技术”,装配4台日处理垃圾550吨的循环流化床焚烧锅炉,安装2台15MW凝汽式汽轮发电机组,不但能有效解决昆明市的垃圾污染问题,还能变废为宝,建成后每天能发电70万度。城市生活垃圾经过中转、压缩后,含水率较低,据该项目现场负责人介绍,到场后垃圾含水率约为5%。鉴于垃圾渗滤液对环境的危害,该公司投资了2000多万专门建设垃圾渗滤液污水处理站,采用先进的污水处理工艺,每天能处理60m3垃圾渗滤液。污水经处理达到国家一级排放标准后全部回用于厂区垃圾倾卸平台冲洗、垃圾车冲洗、绿化用水和循环冷却水系统补充水等,真正做到零排放。

4.1 垃圾渗滤液产生量

该工程所用城市生活垃圾经中转、压缩后,含水率较低,根据现场负责人介绍,到场后垃圾渗滤液产生量约为5%。

4.2 垃圾渗滤液的主要成分

4.3 处理工艺

4.3.1工艺流程

4.3.2 处理各阶段水质参数

4.3.3 工艺流程简介

UASB(上流式厌氧污泥床)

渗滤液先经自动细格栅再进入均衡池,栅距0.5毫米,去除固体物,以保护下游设备不易受损。经隔渣后的渗滤液流进均衡池。均衡池同时设有两台输送泵(1台备用)作为输送渗滤液及控制流量。经过渗滤液调整后,渗滤液会进入UASB反应器。该反应器有机负荷设计为10kgCOD/(立方米/日)。在反应器中,有机物首先分解为有机酸,然后分解为甲烷和二氧化碳。 反应器顶部有一系列的三相分离器,将甲烷气、污泥和处理后水有效地分开。经过厌氧处理后,渗滤液的碳氮比会降至1.46:1,造成碳氮比失调。为给SBR池提供足够的碳源作反硝化,以减低化学品消耗,部分渗滤液将旁通至SBR,以增加碳氮比值达3.2:1作为反硝化之用。

SBR(序批式活性污泥池)

经厌氧处理后,污水进入两个SBR池。SBR工艺是活性污泥法的一种,采用操作较为弹性的分批进、出水设计。各SBR的池操作周期基本可分为五个步骤:进水、反应(生物降解,硝化及反硝化)、沉淀(沉淀及澄清)、排水(排去上清液)、静止(排泥)。 以预设的计算机逻辑编程(PLC)控制上述五个步骤的分段时间。每个SBR单元安装了4台表曝机以供应微生物生长所需的氧气。此外,每个单元内安装了3台潜水式搅拌器,l台澄清泵及2台(1台备用)潜水式剩余污泥泵。 为提供反硝化的缺氧状态,表曝机会根据设定的计算机程序,间断地开关。当表曝机停止时,潜水式搅拌器会自动启动,防止水中活性污泥沉淀。池内设计MLSS6000 mg/L。沉淀后,澄清液将被2台澄清泵送至出水暂存池,再利用输送泵将池水泵进微滤系统(CMF)作深度处理。剩余污泥将被污泥泵抽至污泥贮储存池暂存,不定期由槽车运送到填埋场作最终处理。为提供足够的碳磷比值,必须定期将磷酸投入池内,以维持活性污泥的生长。

CMF(连续微滤系统)

CMF是滤膜工艺的一种,在膜的一侧施加一定的压力,使水透过滤膜,阻隔大于膜孔径的悬浮物、细菌、有机污染物等物质。 CMF系统是由微滤膜柱、压缩空气系统反冲洗系统以及PLC自控系统等组成。微滤膜柱的直径为120mm,高度为1160mm,内装的中空纤维外径为550 mm,内径为250mm,孔径0.2mm,膜表面积为33.5m2。在20℃时单根微滤膜柱水通量为0.9~1.35m3/h。CMF系统的操作由PLC自动控制,水由中空纤维膜外向膜内渗透,正常工作压力很低,工作范围为30~100kPa,最高达到200kPa。一般30~40分钟用压缩空气反冲一次,反冲时,压缩空气由中空纤维膜内吹向膜外,反冲压力为600kPa,时间1~2分钟,反冲洗水量为进水量的10~12%。CMF系统一般工作14~30天,需进行化学清洗一次。

RO(反渗透系统)

反渗透膜是目前工业用最微细的过滤设备。反渗透膜可阻挡所有可溶性盐、无机分子和任何分子量大于100的有机物通过,脱盐率达95%以上。CMF滤液流至反渗透系统的中间储水箱,2台高压泵分别将滤液抽至2列RO系统。RO进流及滤液设有导电计及流量计以监控其操作。在进入RO前,会投加防垢剂以防止反渗透膜结垢及投加硫酸。 经过一段操作时间,当下降幅度达致10~15%,反渗透膜就要进行清洗。由于渗透液的污染性较高,必须进行化学清洗,若要提高清洗效率,适当再配合用热水清洗。反渗透出水流入储存池作为回用用途。浓缩液则被泵至调节池。

5.确定垃圾渗滤液处理工艺方案

5.1垃圾渗滤液处理工艺方案

根据假设工程规模,本方案初步假定处理量为240m3/d,设计进水水质参数如下:

初步建议方案如下:参考垃圾焚烧发电厂渗沥液处理工程工艺流程,克服运行中缺点,接触氧化池改为更高效的SBR反应池,并增加机械过滤器一套,大大减轻后续处理工序的负荷,经超滤、反渗透深度处理后,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准,直接排放。

工艺流程图

5.1.1主要建构筑物设计

⑴UASB厌氧反应器

根据工艺流程,UASB厌氧反应器前设置调节池,调节池通过水解酸化作用,CODcr去除率30%。

UASB反应器以CODcr容积负荷设计,进水温度为25℃,主要技术指标如下:

经过计算,UASB反应器设计尺寸为L×B×H=15000×15000×13700,CODcr容积负荷为10CODcr/(m3.d)。

⑵SBR好氧反应器

SBR好氧反应器以CODcr容积负荷设计,主要技术指标如下:

经过计算,反应器设计容积为400m3,分成两格,每格尺寸为L×B×H=9000×4500×5500。反应周期为12h。

6.结论

垃圾渗滤液的处理方案范文2

关键字: 垃圾渗滤液 生化处理 膜法处理 蒸发浓缩

中图分类号:R124文献标识码: A

1.概述

目前,随着人类文明的发展,各类污染越来越严重,环保形势日益严峻。由于中国厨余类垃圾量高,而且很多垃圾收集系统密封程度低,导致中国城市生活垃圾中含量最大的成分是水,根据业内的统计,高达50~60%。因此垃圾渗漏液的合理处理与处置就对环保有了重要的意义。

2.部分垃圾渗滤液的分析数据

垃圾渗滤液的分析数据是污水处理的根本原始依据。部分已投入运行的垃圾电厂的垃圾渗滤液取样分析数据如表1所示:

表1 部分垃圾电厂垃圾渗滤液的分析数据

各厂垃圾渗滤液的成分事实上是在不断变化的。它与地区、季节、气候有关,也与垃圾渗滤液回收系统及管理情况有关。值得指出的是有的厂往往将其它工业和生活污水并入垃圾渗滤液一起处理,造成了主次不分,污水量增大,原有的污水处理装置超负荷运行。由于水质变化幅度大,处理效果不稳定,对正常运行带来一定的困难。

3.当前垃圾渗滤液处理和处置的几种方法及应用情况

3.1厌氧―好氧生化法

生物处理能耗低,且不易产生二次污染。一般说来,由于垃圾渗滤液的有机物含量较高,废水可生化性的指标B/C均在0.5以上,水质比较适用于生物法处理。生物法处理可分为两大类:厌氧处理和好氧处理。它们可通过厌氧和好氧微生物来分解有机物,除去有毒物质。

目前UASB已经设备化,活性污泥的工艺也有多种形式,将它们组合在一起,可以相互弥补不足,但出水水质还是可能不达标。这是由于实际CODCr和BOD5浓度的波动很大,同时还存在着C/N/P之比不协调问题、不可生物降解化学污染物较高的问题。如何使不可生物降解COD变成可生物降解COD以及如何调整生物处理的营养比例关系便成了废水能否达标的关键。因此还应根据原始水质情况,相应补充预处理和深化处理(如气浮装置、硝化反应、生物膜和臭氧氧化等),最终水质达标后再进行排放。

3.2反渗透膜法处理

反渗透膜法处理技术对于净水或化学水处理工程已经非常成熟。但是对于高有机物含量、高悬浮物的垃圾渗滤液处理在国内应用还不是很多。反渗透膜法用于渗滤液的处理一次投资较高,而且反渗透膜易损坏,需经常更换,这样就提高了日常运行费用。因此,要求进入反渗透膜的污水的化学需氧量CODCr必须小于3000。(越小越好,预处理得越小,对反渗透膜的运行越有利)。例如,2004年威曼公司在原有方案中标以后,又增补了生化预处理装置。2006年上海浦东垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液处理装置中也是采用了生化预处理加上膜技术。目前这种应用实例日趋增多。

3.3蒸发浓缩法(见图1)

图1垃圾渗滤液浓缩蒸发系统工艺流程图

蒸发浓缩法是一种物化处理方法。通过将垃圾渗滤液中的水份蒸发,使渗滤液浓缩,达到减量的目的。浓缩后的渗滤液可以回喷到炉膛,也可以回到垃圾坑再过滤。由于蒸发浓缩法是通过物理方法减量,因此避免了垃圾渗滤液对外界环境的污染。浓缩一般采取真空干燥。真空干燥是为了使水分在低于常态大气压的情况下,在不到100℃的温度下也能沸腾蒸发,以便利用低温低压的蒸汽,从而节约了能源的消耗。垃圾渗滤液的浓缩倍率是可以调节的,在确保渗滤液流动和输送的情况下,越浓其减量就越多。

垃圾渗滤液内含有水份和可燃固形物两种成分,前者在炉膛蒸发时要吸收汽化潜热,后者在炉膛可以燃烧放出热量。两者的正反作用随着渗滤液的含水率不同而变化。不同含水率下其综合热值如表2所示:

表2 不同含水率的垃圾渗滤液综合热值

注:①放热量按纯污泥所含的低位热值为3000大卡/公斤*(1-W)计算;

②为只考虑水分蒸发需吸收的汽化潜热540W的吸热量及(放热-吸热)后的综合热值;

③为考虑了水分不但蒸发且加热到炉膛温度为850℃时需吸收的热量(900W)及(放热-吸热)后的综合热值。

由上表可见,当垃圾渗滤液的含水率为77%时,其综合热值约为0。这说明在炉膛内吸热与放热作用刚刚互相抵消。当含水率大于77%时,对炉膛的吸热作用大于放热,这只有在炉膛温度太高,需要进行喷水降温时才采用;当含水率在40~50%时,喷入的渗滤液相当于投入一般城市生活垃圾;当含水率小于40%时,则有很高的利用价值。

日本北海道垃圾电厂很早就采用了蒸发浓缩法。我国深能源环保公司自2006年起在深圳盐田和南山垃圾焚烧厂相继应用了自行研究开发的CEAB工艺技术(即混凝+低温多效蒸发+氨吹脱+生化处理),使处理后的垃圾渗滤液达到了国家一级排放标准。这是一种综合性的工艺技术,其中低温多效蒸发这一级工艺是利用汽机抽汽(127℃饱和蒸汽,其耗汽率为0.25-0.3吨汽/吨渗滤液)对渗滤液蒸发浓缩,可使CODCr的去除率达到98%,浓缩后残液的CODCr可达30万mg/L,并以固液混合物的形态送回垃圾坑并可直接进炉焚烧,避免了二次污染。该装置虽然多耗了蒸汽,但因此而多烧的垃圾量仅占垃圾焚烧总量的2-3%。这种“以废治废”的方法符合循环经济的原则,它对于垃圾焚烧炉和余热锅炉能力有富裕的垃圾电厂尤其适合。

国内一些垃圾渗滤液处理装置配置情况如表3所示:

表3 国内一些垃圾渗滤液处理装置配置情况

3.4各类型处理方案的优缺点对比

垃圾渗滤液的处理方法主要有生化处理、物化处理和膜法处理三种。它们各自的优缺点如表4所示:

表4各类型垃圾渗滤液的处理方法优缺点对比

4.分析及建议

4.1尽量优先考虑城市统一集中处理,多种方法互相结合优化组合

总的说来,采用单一的处理方法是不能满足要求的,应该通过各种不同方法的优化组合,取长补短,因地制宜的灵活运用。

在条件允许的情况下,建议先在厂内进行初步的预处理,然后再汇入城市污水处理厂合并统一处理。这样可以合理利用城市污水处理厂有较大的处理规模和能力来节省渗滤液处理的运行费用。所有有条件的垃圾焚烧发电厂都应该优先考虑此种方案。

4.2膜法处理是深化处理的重要环节,必须与其它方法密切配合

采用膜法处理垃圾渗滤液。出水质量有保证,但为了保护膜的正常工作,要求进水的CODCr≤3000。因此必须与其它方法密切配合。

4.3 蒸发浓缩法

蒸发浓缩法从其原理上来说可以是一个零排放的垃圾渗滤液处理方法。是值得首先推荐的技术方案。但是有几个问题需要我们去作进一步的试验和研究:

①真空度的掌握:从理论上来说,在比较高的真空条件下,常温就足以使垃圾渗滤液的水分沸腾蒸发。这样,热能大大节省了,但为了维持较高的真空度,除了系统密封性要求加强以外,还需要消耗一定的电能来维持。这就存在一个真空度如何掌握的问题。既要在技术上容易做到,又要求在经济和能耗上合理。

②浓缩到什么程度:浓缩液的含水率应该达到多少才合适?这个问题与浓缩液的去向和输送有关。浓缩液的去处一是进炉膛回喷,一是返回垃圾坑再过滤。为了助燃或返回垃圾坑都希望含水率越低越好。但不同输送机械对浓缩液含水率有不同的要求,所以实际含水率取决于输送工具和方式。根据通常的经验,不同的输送机械对浓缩液含水率的要求见表5,具体工程可根据工程实际情况相应选择浓缩液的含水率。

垃圾渗滤液的处理方案范文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.

垃圾渗滤液的处理方案范文4

关键词:城市生活垃圾;垃圾渗滤液;污染控制技术;可生化性;生物处理;物化处理

中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)12-0040-02

一、城市生活垃圾渗滤液的水质特征

(一)影响垃圾渗滤液水质的因素

渗滤液成分复杂,污染物浓度高且无变化规律。渗滤液的水质、水量随着垃圾组分、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不同。由于影响因素多,造成不同填埋场、不同填埋时期的渗滤液水质和水量的变化幅度很大。

(二)垃圾渗滤液的主要水质特性

1 垃圾渗滤液中有机物种类多。垃圾渗滤液中有机物又可分为3类,即低分子量的脂肪酸类、中等分子量的富里酸类物质和腐殖质类高分子量碳水化合物。渗滤液中除含有常规的污染物质外,还含有包括某些致癌、促癌和辅促致癌物质。尤其是当生活垃圾与部分工业垃圾混合时,成分更为复杂。郑曼英等对广州大田山垃圾填埋场进行了取样分析结果表明,从垃圾渗滤液中检出的主要有机污染物77种。其中被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有5种。

2 CODCr和BOD5浓度高。垃圾渗滤液的污染物浓度高,变化范围大,这是其它污水无法比拟的,从而给垃圾渗滤液的处理和工艺选择带来了很大的难度。垃圾渗滤液中CODcr最高可达80000mg/L,BOD5最高可达35000mg/L。一般而言,CODCr,BOD5,BOD5/CODcr将随填埋场的年龄增长而降低,碱度含量则逐渐升高。

3 金属含量高。垃圾渗滤液含有铜、锌、铁、铅等10多种金属离子,由于国内城市垃圾不像国外那样经过严格筛选,所以国内垃圾渗滤液中金属离子浓度大大高于世界发达国家。渗滤液中铁的浓度可高达2050mg/L,铅的浓度可达12.3mg/L,锌的浓度可达130mg/L,钙的浓度甚至高达4300mg/L。浙江大学沈东升等的研究表明,当废电器拆解垃圾与生活垃圾一起填埋时,其渗滤液中的cu、zn、Pb、Ni和Hg等重金属离子的浓度可分别达到3、11.5、1.7、1.6mg/L和65μg/L。

4 微生物营养元素比例失调,氨氮含量高。在不同年龄的垃圾渗滤液中,碳、氮两种元素的比例(C/N比)有较大的差异,常常出现比例失调的情况。随着堆放年限的增加,垃圾渗滤液中氨氮浓度会逐渐升高。一般来说,对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的,例如在北美的几个垃圾填埋场的BOD5/TP都大于300,此值与微生物生长所需要的碳磷比(100:1)相去甚远。同时,BOD5/CODcr比值变化大,给生化处理带来一定的难度。

5 水质变化复杂。垃圾渗滤液的成分和产量随季节、时间等变化情况较复杂。其变化特性为:(1)产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季;(2)污染物组成及其浓度呈季节性变化。平原地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低;(3)污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同,“年轻”填埋场的渗滤液pH值较低,BOD5、CODCr、VFA、金属离子浓度和BOD5/CODCr较高,“中年老”填埋场的渗滤液pH值中性偏碱,BOD5、CODCr、VFA浓度和BOD5/CODCr较低,金属离子浓度下降,但氨氮浓度较高。

二、垃圾填埋渗滤液的现行污染控制技术及其研究进展

(一)垃圾渗滤液的生物处理

1 好氧生物处理。好氧法是常用的废水生物处理方法之一。好氧生物处理中的活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等都有用于垃圾填埋渗滤液处理的报道。好氧处理法也可有效地降低BOD、COD和氨氮浓度,还可以去除一些如铁、锰等金属。好氧处理中又以延时曝气法用得最多,还有曝气塘和氧化沟及生物转盘等。

2 厌氧生物处理。厌氧处理方法包括上流式厌氧污泥床(UASB),厌氧生物滤池(AF),厌氧接触法,混合反应器及厌氧塘等。厌氧处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单。因此,投资及运行费用低廉,而且由于产生的污泥量小,故所需的营养物质也少。英国P.S Ball等对垃圾填埋渗滤液的低耗处理进行了研究,在室温20℃~25℃时,厌氧处理表明,95%以上的可溶性BOD被去除,基本上去除了所有的铁,90%以上的氮被转化为游离态氨。但是,广州市大田山垃圾场渗出液采用该工艺处理时,却几乎没什么效果。有报道,加拿大Hahflax Highway 101填埋场浸出液平均COD为12850mg/L,BOD5/CODCr为0.7,pH为5.6。采用厌氧滤池,在pH值调至7.8,负荷为4kgCOD/m3.d时,COD去除率可达90%以上,并发现如果负荷增加,去除率急剧下降。

3 厌氧一好氧联合处理。由于垃圾填埋渗滤液是有毒、有害的高浓度有机废水,单独采用好氧处理或厌氧处理往往难放要求。在现行的渗滤液处理工艺中,大多采用厌氧―好氧组合处理系统。实践证明,采用厌氧一好氧处理工艺既经济合理,处理效率也高,不仅可以较有效地去除COD和BOD,还可较好地去除氮和磷等。生物脱氮除磷常采用这一组合工艺。

4 氧化塘处理。氧化塘(又称生物塘或稳定塘)多见于渗滤液的处理中。氧化塘处理具有投资小、运行费用低、操作方便等优点,因而被广泛用于废水处理,在垃圾填埋渗滤液的处理中更常见。与活性污泥法相比,氧化塘体积大,有机负荷一般不高,故多用于渗滤液的最后处理工序,以保证出水水质达标。氧化塘可以是好氧塘,也可以是厌氧塘或兼性塘。

(二)垃圾渗滤液的物化处理法

1 混凝沉淀。混凝沉淀可以大幅度去除渗滤液中的SS及色度等,常用的混凝剂包括A12(S04)3、Fe3O4和FeCl3等。对于垃圾渗滤液而言,铁盐的处理效果要比铝盐具有优越性。有研究表明,对于BOD5/COD值较高的“年轻”填埋场的渗滤液而言,混凝对COD和TOC的去除率较低,通常只有10%~25%;而对于BOD5/COD值较低的“老年”填埋场的或者经过生物处理的渗滤液而言,混凝对COD和TOC的去除率则可以达到50%~65%。

2 化学沉淀。化学沉淀主要用于去除垃圾渗滤液的色度、重金属离子和浊度等,常用的化学药剂为ca(OH)2,对于垃圾渗滤液而言,其投加量通常控制在1~15g/L之间,对COD可 以去除20%~40%,对重金属离子可去除90%~99%,对色度、浊度及SS等可以去除20%~40%。化学沉淀也可用于去除垃圾渗滤液中的氨氮,生成磷酸铵镁复合肥,但此项研究仍处于小试阶段。

3 吸附。吸附可以去除渗滤液中的COD和氨氮,常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭,此外还有粉煤灰、高岭土、泥炭、焦炭、膨润土、蛭石、伊利石和活性铝等。当采用活性炭用于渗滤液的处理时,对COD和氨氮的去除率可以达到50%~70%。

4 吹脱。吹脱主要用于去除垃圾渗滤液中的高浓度的氨氮,以保证后续生物处理的正常运行。吹脱出的NH3需经过回收处理,以防对空气造成污染。

5 膜分离。膜分离主要用于渗滤液的深度处理,包括微孔膜、超滤膜和反渗透膜等,其对渗滤液中COD和ss的去除率均可以达到95%左右。对于此类工艺来讲,由于费用昂贵,限制了它在实际工程中的推广使用。

(三)垃圾渗滤液的土地处理法

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。通过土壤的微生物作用使渗滤液中的有机物和氨发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液的发生量。渗滤液的土地处理包括:慢速渗滤系统、快速渗滤系统、表面漫流、湿地系统、地下渗滤以及人工土地渗滤等多种土地处理系统。土地处理投资省、运行费用低,但受气候条件和地域限制一般只应用于干旱地区。

(四)垃圾渗滤液的其他新处理技术

1 回灌一常规处理一膜分离结合的处理技术。这种处理技术将常规处理技术、高新膜分离技术和回灌技术有机地结合起来,优势互补,解决了处理出水水质达标的难题,加速了垃圾填埋的稳定化进程。

2 超声降解水体中有机污染物技术。超声降解水体中有机污染物技术主要是利用频率在15 kHz以上的声波在溶液中以一种球面波的形式传递,超声波在辐照溶液过程中会引起许多化学变化,称为超声空化。超声空化是液体中的一种极其复杂的现象,液体中的微小水泡在超声波的作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,能够将废水中有毒的有机物转变为C02、H2O、无机离子或比原有机物毒性弱的有机分子;具有少污染或无污染、设备简单、操作方便和高效等优点,同时伴有杀菌消毒功效,是一种很有应用潜力的水处理新技术。

3 充氧气机的立用技术。用于水体治理的新型环保产品一美国爱尔充氧气机,在渗滤液处理中亦可以得到有效的应用。它大大地提高了污水中的曝气效果,使好氧微生物在充足的氧量下,分解其中的有机污染物,增强降解的效果从而提高出水水质。

三、结语

垃圾渗滤液的处理方案范文5

关键词:渗滤液 生化法处理 膜法处理 蒸发处理 分类处理

在垃圾填埋过程中,雨水、地表排水和地下水进入垃圾填理层、将其中的污染物及其可降解产物溶出而产生的液体以及液体垃圾废弃物等,统称为垃圾渗滤液。它对周围地下水和地表水、土壤、大气生物等多方面均会造成严重的二次环境污染,并会通过食物链直接或间接地进入人体,危害人类的健康。由于其污染物浓度高、成分十分复杂、水质情况随气候条件及填埋年限变化波幅较大等特点导致处理难度极大。且国内相关处理经验缺乏,各地相关单位和部门先后对渗滤液处理技术开展了不同方向的研究,但对渗滤液处理工艺路线选择始终没有完全统一的意见。近年来,随着对环境保护日益重视,对填埋场污染控制标准也提出了更高的要求,渗滤液的合理处理将成为垃圾填埋污染防治的必要条件。因此,研究和探索适合我国国情的高效率、低能耗、投资省的垃圾渗滤液处理技术具有重要的意义。

一、渗滤液处理现状介绍及分析

垃圾渗滤液是一种有机污染负荷高、水质极为复杂的废水,影响渗滤液水质组成的因素错综复杂,渗滤液不同阶段差异也十分大,这导致渗滤液的处理一直没有统一的思路。国内早期的生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统建设是直接参照城市生活污水处理工艺进行设计的。实践证明,在运行初期处理效果较好,但随着时间的推移,处理效果逐渐变差。现有渗滤液处理设施众多,处理工艺也有着各自不同的特点,但仍没有能完善处理渗滤液的案例,目前应用于国内外的渗滤液处理技术主要包括物化处理 (混凝沉淀、汽提与吹脱、高级氧化、膜法等)、生物处理(厌氧、好氧)、土地处理 (稳定塘、人工湿地及回灌) 或其组合工艺。在我国的实践中,土地处理(如回灌、湿地等)受到如气候、占地等实际条件限制而应用不多。下面择要介绍:

1.生化法处理

生物处理技术因其运行成本低等优点成为目前污废水处理过程中常用的处理技术。其应用于渗滤液处理经历了几十年的发展时间,这种模式应用于国内外绝大多数渗滤液处理厂,扮演着不可或缺的重要处理环节。它是利用微生物的代谢作用去除水中污染物的方法,包括厌氧生物处理和好氧生物处理。

但在处理过程中,如下问题不容忽视:1)由于渗滤液浓度高,停留时间较长,曝气处理产生大量泡沫,需要使用消泡剂;2)冬季低温时处理难度大,需要采取保温、加热措施或延长反应时间;3)有些情况下,渗滤液中磷、有机碳等营养物质缺乏,可能会导致生物反应器中的微生物死亡,因此需根据实际情况补充甲醇或磷等营养物质来实现营养平衡,保持生化处理系统的正常运行。

近年来,随着国内对渗滤液研究的不断深入,生化处理也出现了许多改进的工艺,但在实际工程运用中往往存在运行稳定性较差、投资性价比较低等问题,因此,目前仅靠使用生物处理技术难以去除废水中的污染物,处理效果较差。因此人们在对垃圾渗滤液的处理研究中采用多种处理方法组合,例如生物技术和化学法组合工艺,以达到提高处理效果的目的。

2.膜法处理

膜法处理是指渗滤液经过采用膜处理系统过滤分离污染物的处理工艺。近几年来,直接应用于渗滤液处理的全膜法处理技术逐步被引进并推广,但由于国内渗滤液成分与国外存在较大差异,在国内的应用中,全膜法处理渗滤液的缺陷尤为明显。实验数据显示,直接应用于原水的膜系统产水率不足 70 %,低于正常水平,清水通量下降速度也较快。

由于国内大型的垃圾填埋均为有机物为主,渗滤液浓度高,膜处理技术直接应用渗滤液原液处理往往会导致产水率降低、浓缩液比例过高、膜系统压力高、膜寿命短等问题。因此,对于国内生活垃圾渗滤液,不能直接使用膜处理系统处理,应经过生化处理去除大部分污染物后,使用膜系统进行深度处理。

3.蒸发处理

蒸发处理是一种将污水中挥发性成分与非挥发性成分分离的物理处理工艺,但国内外关于蒸发处理渗滤液的工程实例仍很少。据了解,国外部分处于试验阶段的处理设施,出现了严重的结垢现象;同时,由于国内仍缺乏蒸发处理的设计依据及技术经济评估,对于蒸发工艺处理渗滤液的适用性及经济性缺乏数据支持,尽管处理工艺理论可行,仍未形成一套成熟可靠的工艺路线,国内基本上没有专门针对垃圾渗滤液蒸发浓缩的成熟成套设备,没有成熟可靠的大规模垃圾渗滤液蒸发处理工程实例运用,也缺乏公认的工艺设计参数选取和设备选型,且蒸发工艺设备价格昂贵,采用蒸发处理工艺应用于垃圾渗滤液处理工程建设,须承担的风险极大。因而,由于技术不成熟,蒸发处理目前很难进行推广。

4.回灌处理

回灌处理是指用适当的方法将在填埋场底部收集到的渗滤液从覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场,利用填埋场覆盖层的土壤净化作用、垃圾填埋层的降解作用和最终覆盖后填埋场地表植物的吸收作用等进行处理的方法。回灌技术在我国的研究起步较晚,目前应用较少,国内该技术大多局限于实验室范围,技术推广缺乏可借鉴的样板工程。

总之,目前所采用的处理方法多为生物处理与化学法相结合的处理工艺,但由于垃圾渗滤液的水质特点,在处理过程中处理效果不很理想。

二、建议

垃圾渗滤液不同一般城市生活污水,污染物浓度高、成份复杂、水质水量多变,处理难度很大,选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,需详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策;并依据我国的国情,宜发展投资省,效果好的渗滤液处理技术。需要注意的是,渗滤液处理技术的适用性不但取决于技术本身,而且取决于地区经济适用条件和环境标准要求等因素,需考虑以下几个方面。

1. 完善技术标准及评估体系

目前,应在总结各地实践经验的基础上建立完善的渗滤液处理技术标准体系和评估体系,以客观地评价各种处理技术的水平;组织编写最佳可行技术参考文件,在工程的前期建设阶段及咨询方面发挥积极作用,指导卫生填埋场渗滤液处理工程的可行性研究、设计、施工和运行等全过程管理决策,促进我国渗滤液处理行业的健康发展;与地下水污染、土壤污染相关的环境修复法规和技术规范还很不完善,需要引起重视并及早制定。

2. 关键技术与装备国产化

目前我国渗滤液处理的关键技术和装备主要依赖进口,如分离膜等,造成渗滤液处理投资及运行成本居高不下。因此,应尽快吸收国外的先进技术,组织相关的处理技术攻关,逐步实现关键技术与装备国产化,以降低设施建设运营成本,不断提高渗滤液处理设备现代化水平。

3. 分类处理,源头减量

1)实行雨污分流

由于雨水渗入是渗滤液的主要来源,因此控制雨水的渗入是控制渗滤液产生量的最重要的措施,填埋场一般通过雨污分流的方式将大部分的雨水分流到填埋区外,从而将渗滤液产生量控制到最低。

2)控制地下水的渗入

对地下水管理的目的在于防止地下水进入填埋区,一般通过设置地下排水系统,在填埋场底部和周围设置防渗系统能有效防止地下水进入填埋区,减少渗滤液产生量。

3)进行有机垃圾及危险废物的源头分类收集,限制其进入生活垃圾填埋场,并逐步建设配套的处理设施。源头分类收集是行之有效的解决途径。进行有机垃圾的源头分类收集不仅可以降低渗滤液的产生量及污染物浓度,可以利用厌氧消化等先进的生物处理技术充分回收沼气能源及生产高品质的堆肥,而且可以减少渗滤液中重金属盐的含量,从而减少污染地下水的风险。

4)采用先进的垃圾填埋技术、管理方式减少渗滤液的产生,如:采用生物反应器填埋场技术,降低渗滤液处理费用,加速有机物降解,提高填埋气体的产生量及产率;合理分期建设填埋作业区,减小填埋作业区的汇水面积以减少渗滤液的产生量,在填埋作业单元和未使用的单元间设置活动式围堰可有效地隔离渗滤液和地表水等。

三、结束语

目前,我国有大量的垃圾卫生填埋场渗滤液未得到有效控制。因此,填埋场渗滤液对环境的影响是目前急需解决的问题。随着新的《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008自2008年7月1日开始实施,对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求,本文分析了国内渗滤液处理工艺实际应用中存在的问题,希望能为渗滤液处理技术的深入研究与探索提供有意义的参考。

参考文献

[1] 王向伟.浅谈城市生活垃圾填埋场渗滤液的性质及其处理[J].中国城市环境卫生,2009,1:13~15.

[2] 王振华,颜士全.UASB-SBR联用工艺处理垃圾渗滤液[J].黑龙江科技信息,2008(18):10.

[3] 童晓岚,王瑾等.卷式反渗透膜用于垃圾渗滤液深度处理并回用[J].中国给水排水,2007, 23(22):77-81.

垃圾渗滤液的处理方案范文6

关键词:渗滤液 混凝 SBR法

Research on the Treatment of Landfill Leachate Using Coagulation-Sequencing Batch Reactor Process

Abstract: The test aimed at finding out optimum type and dosage of coagulator, pH value and bio-treatment time in treating landfill leachate using coagulation-SBR(sequencing batch reactor)process. The results shows that with polyaluminium chloride as a coagulant in SBR process CODCr of leachate is reduced to 200 mg/L from 5000-14000mg/L, BOD5 is reduced to below 100mg/L from 1800-5600 mg/L, NH3-N is reduced to below 15mg/L from47-374 mg/L.

Keywords:landfill leachate; coagulation; sequencing batch reactor

城市生活垃圾卫生填埋是目前国内外广泛采用的固体废弃物处理方法之一[1]。但产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排人环境,会造成严重的环境污染。垃圾渗滤液的特点是有机物浓度高,水质水量变化范围大,微生物营养元素比例失调,而且氨氮和金属含量也较高。垃圾渗滤液的处理目前尚无十分完善的处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。

根据垃圾渗滤液的特点,采用混凝.SBR法对其进行处理,取得了良好的处理效果。 1 试验方法与材料 1.1 处理工艺流程

本试验采用以下处理工艺:

垃圾渗滤液 化学混凝 沉淀 SBR生化处理 出水 1.2 试验材料与设备

1.2.1 试验材料

试验污水:沈阳市赵家沟固体废弃物处理厂;

pH调节剂:Ca(OH)2悬浊液;

混凝剂:自制的无机高分子絮凝剂;

活性污泥:沈阳市北部污水处理厂的活性污泥。

1.2.2 试验设备

CODCr速测仪;721分光光度计;SBR反应池;

小型气泵;流量计;测氧仪。 2 试验结果与讨论 2.1 试验水样及混凝剂的选择

本试验水样为沈阳市赵家沟垃圾场的渗滤液,其原水水质指标见表1。从表1可以看出,垃圾渗滤液中的CODCr、NH3-N和SS都较高,而且变化范围较宽。 表1 垃圾填埋场渗滤液水质 pH

由以上试验结果可以看出,CODCr值随曝气时间增加而降低。对于CODCr值小于1000mg/L的污水(混凝处理后),当曝气时间为4h时,CODCr值小于500mg/L,DO在3.0mg/L以上;当曝气时间达到6h后,CODCr值小于200mg/L,BOD5值小于100mg/L,NH3-N值基本在15mg/L以下。 3 结论

①利用化学絮凝法先降低渗滤液的CODCr值,然后利用SBR生化法对渗滤液进一步处理,效果良好,各项指标均可达到排放标准。

②调节适当的pH值是絮凝成功的关键。由试验可知,pH值为9左右时是最佳pH值范围。混凝剂加药量的多少直接影响渗滤液处理的效果,对于CODCr值范围在5000-12000mg/L的渗滤液,其投加量为渗滤液的1.8%时,效果最好。

③SBR反应器的曝气时间为6h时效果较理想。 参考文献:

[1] 王琳.垃圾填埋渗滤液的处理方法[J]。城市环境与城市生态,1998,11(1):25-28.