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基于城市生活垃圾渗滤液处理技术探讨

北极星环保网来源:基层建设 刘海声2018/7/16 9:35:03我要投稿

北极星环保网讯:随着我国城镇化水平发展,每一年城市生活垃圾所产生总量增速约为 10%以上,估计到 2030 年国内城市生活垃圾预计达到4亿t。 国内大多数城市通常采用卫生填埋,但对填埋产生的垃圾渗滤液的处理成为城市生活垃圾填埋必须解决的问题。城市生活垃圾填埋场所排放的渗滤液中污染物成分多。 目前城市生活垃圾渗滤液处理技术不断完善改进创新,从安全、经济、环境多方面综合考虑,采用多组合工艺使渗滤液处理后达标安全排放。

一、渗滤液的来源及特点

(一)渗滤液来源

垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾自身含水,当垃圾中的湿度水平超过其持水能力(即最大湿度,亦即垃圾中的多孔媒介物质中含有最大量水而不至于产生水的下渗)时就会产生渗滤液。根据有关资料显示,垃圾含水达到47%时,每吨垃圾可产生0.0722t渗滤液。在生活垃圾填埋场中,渗滤液的产生因素及特点如下:

(1)直接降水:降水包括降雨,它是渗滤液产生的主要来源;

(2)地表水渗入:包括地表径流和地表灌溉,具体数字取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况及排水设施的完善程度,地表灌溉与地面的种植情况及土壤的类型。

(3)地下水:如果填埋场地的底部在地下水位以下,地下水就可能渗入填埋场内,渗滤液的数量和性质与地下水和垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。如果在设计施工中采取防渗措施,可以避免或减少地下水的渗入量。

(4)废物中水分:随固体废物进入填埋场中的水分,包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量(当储水池密封不好时)。入场废物携带的水分有时是渗滤液的主要来源之一。

(5)覆盖材料中的水分:随覆盖材料进入填埋场中的水量与覆盖物质的类型、来源以及季节有关。覆盖层物质的含水量可以用持水度来反映,即克服重力作用之后能在介质孔隙中保持的水量体积与覆盖材料总体积之比。典型持水度对于砂而言为6%~12%,对于黏土质的土壤为23%~31%。

(6)有机物分解生成水:垃圾中的有机物质在填埋场内经好氧、厌氧分解产生的水分,其产生量与垃圾的组成、PH值、温度和菌种有关。

(二)渗滤液特点

垃圾填埋场则由于垃圾成分的复杂,垃圾的分解以及降水、地表水、地下渗透、灌溉及液体废弃物、气候条件等综合因素的作用产生渗滤液的数量不尽相同。同时随着填埋年限的增加,渗滤液在垃圾堆体的停留时间更长,渗滤液各项水质指标还会有更大的变化。一般渗滤液的PH值在4~9之间,CODcr在2000~62000mg/L范围内BOD5在60~45000mg/L之间,NH3-N在300~4000mg/L之间。

二、垃圾渗滤液处理存在的主要问题

处理垃圾渗滤液面临主要问题:随城市生活垃圾填埋场填埋时间的延长, 填埋场垃圾渗滤液中的NH3-N 浓度就相应升高。 高浓度氨氮势必引起垃圾渗滤液中的碳氮不平衡, 从而抑制生物化学处理渗滤液中的微生物。 生活垃圾渗滤液 BOD5/CODCr比值一般为 0.05~0.2,可生化性比较差,并且其渗滤液中含有一部分难生物降解的腐殖酸等大分子物质。

对于“老龄”垃圾填埋场中垃圾渗滤液,需经过生物化学处理后的 CODCr 通常一般保持约为 500~800mg/L 区间范围, 经过后续附加的深度处理才能达到国家排放标准要求。 目前深度处理技术主要以物理化学法为主,主要包括吸附、混凝沉淀、膜处理技术等常用技术方法。 有毒有害物如果被生物体所吸收,将会引起生物体的内分泌、神经、免疫系统功能异常,导致“三致”等致癌的生物效应。 因此单独采用单一的处理技术处理效果并不理想。

三、渗滤液处理技术介绍

目前,对垃圾渗滤液常见的处理技术的做法:

(一)生物处理技术

生物处理可大致分为厌氧生物和好氧生物处理两种技术。

1.厌氧生物技术:在厌氧生物处理装置中,渗滤液中的复杂有机分子被产甲烷细菌转化成甲烷和二氧化碳,产生极少数量的需要处理的污泥,同时还具有低能耗、低运行费和所需营养物少等优点。成熟的工艺有厌氧滤池(AF)、升流式厌氧污泥床(UASB)、高效厌氧反应器(UBF)等。

2.好氧生物技术:好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等,对于BOD5与CODcr比值远大于0.5的早期渗滤液,含有大量易于生物降解的脂肪酸,好氧系统是非常有效的。但随着填埋时间的延长,NH3-N浓度的过高影响了微生物的活性,CODcr浓度仍在500~2000mg/L之间,降低了处理效果,难以达到正常污水排放标准。

(二)物化处理技术

物化处理的主要目的是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及NH3-N,虽然物化处理不能完全代替生物处理,但某些方法,如混凝、吸附、吹脱和电化学氧化等,则可作为预处理或深度处理而为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效运行创造了良好的条件。

但化学氧化法处理效果不稳定;活性炭吸附法适用于有机物比较高的废水,且活性炭的污染较严重,再生困难,运行成本非常高,可行性低;混凝沉淀法对有机物去除率不高;吹脱法只对废水中的氨氮有去除作用。所以,物化处理技术针对性强,处理效果单一。

延伸阅读:

垃圾渗滤液物化与生化处理工艺技术现状

垃圾渗滤液MBR+纳滤或反渗透处理工艺

垃圾渗滤液曝气池中泡沫的产生及控制

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