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垃圾渗滤液特征大全11篇

时间:2024-01-05 14:57:42

垃圾渗滤液特征

垃圾渗滤液特征篇(1)

生活垃圾焚烧厂中的渗滤液是一种氨氮含量相对较高的废水,最为主要的内容是去除化学需氧量、脱氮。目前,焚烧厂多借助生化工艺进行处理,和化学法、物化法相比,具有费用低、适应能力强、污染物转化彻底等作用。

1 生活垃圾焚烧厂渗滤液概述

1.1 渗滤液的产生

中国的生活垃圾典型特点是水分多、有机物多、嶂档偷龋因此,在对垃圾焚烧厂进行设计时,通常将垃圾存储容量设计为能处理6-8天的处理量;垃圾存储一段时间后,所产生的脱水、发酵等反应,能提高垃圾的相对热值,这时需进行焚烧处理。这种情况下,不但能减少助燃剂的使用量,还能减少运行成本,提高焚烧厂的工作效率。但从实际情况来看,生活垃圾处理期间易产生渗滤液,发生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放时间相关,其中,垃圾中含有大量蔬果皮、厨余等是主要因素。并且,因地域之间的差异,垃圾含水量、成分存在巨大差距,垃圾处理后渗滤液的产生量通常为垃圾总量的10.0%左右,由于北方气候干旱,渗滤液含量较低,而南方渗滤液含量高达16.0%。

1.2 渗滤液特点

(1)污染物种类繁多。中国的生活垃圾多具备混合特点,再加上受生活习惯、季节、生活条件等因素影响,导致生活垃圾成分更加复杂;(2)渗滤液变化大。渗滤液产生多具备季节性,雨季渗滤液总量明显多于旱季,夏季渗滤液总量多于冬季;生活垃圾渗滤液内部的污染物成分、浓度伴随着季节、地域的变化不断变化。

1.3 渗滤液的处理要求

渗滤液中含有相对较多的氨氮、有机物等污染物,并含有大量有毒物质,严重影响周围环境。为有效预防渗滤液对环境的污染,需严格控制排放标准。渗滤液中碳、氮比例失衡则对生化处理存在抑制作用,阻碍脱氮工作的进行,导致出水水质不满足标准。根据渗滤液所存在的特征,在对生化处理工艺进行选择时,需综合考量这样几点:选用氨氮脱出效果显著的工艺,选用具备处理高浓度污水能力的工艺,选用抗冲击负荷较强的工艺,保证最终出水排放满足需求。

2 一期项目工程的渗滤液处理工艺

本文以某生活垃圾焚烧厂一期项目工程为例,结合该厂的渗滤液处理工艺的改造效果对生化处理工艺进行研究。该生活垃圾焚烧厂设计规模为每天处理1500t,焚烧厂内的渗滤液处理规模则为每天400t。目前渗滤液处理出水水质经由持续检测,可稳定达标。

2.1 改造前工艺流程的确定

从实际情况得知,生活垃圾渗滤液产生量、浓度多伴有程度不同的季节性,间接加大污水水质的处理难度。同时,渗滤液中氨氮的高浓度严重影响着处理结果。

针对渗滤液水量、水质特点来讲,在选择生化工艺期间需全面考虑这样几点:氨氮去除能力显著,能更好的适应时间、季节不同的处理波动,具备高负荷的渗滤液处理能力等。因此,为该焚烧厂渗滤液设计了预处理、MBR的组合工艺,其中,MBR是膜生物反应器,该厂渗滤液处理采用内置式MBR系统,是一种将传统处理工艺、膜分离技术充分结合的污水处理、回收利用的工艺。膜生物反应器属于曝气池,污泥、污水混合,污泥中的微生物借助污水中的污染物作为原料,并在氧气的作用下,通过所产生的新陈代谢将其转变为自身物质,或将其降解为分子相对较小的物质,甚至将其彻底分解为水、二氧化碳。和传统性的生物处理工艺不同,污水、污泥的分离处理不再经由重力沉淀,而是在压力的影响下,将微生物、大分子物质彻底隔离在曝气池内,满足净化污水的需求。和其他工艺相比,MBR工艺特点为:降解污染物中的氨氮,不会产生二次污染,能彻底分微生物菌体,占地面积小,有效节约运行费用。垃圾渗滤液中使用MBR工艺,能更好满足变化快速、间接排放污染物的需求。

2.2 水质的处理效果

通过对渗滤液进行曝气、MBR生化处理等,水质均满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889)中表2标准。

2.3 实际的运行情况

从渗滤液处理的实际情况上来看,MBR工艺具有操作稳定、可行性高等特征,在渗滤液处理中意义重大。但是,因该焚烧厂初次借助该工艺处理渗滤液,也存在诸多不足,比如:预处理过程中,缺乏相对完善、深入的现场试验,导致后续膜系统的膜通量迅速下降;单纯的借助MBNR工艺处理浓度较高的渗滤液时,过度依赖曝气、压力过滤去除污染物,增加电能消耗量,增加运营成本。

3 MBR工艺和其他工艺

因一期项目工程中仅用MBR工艺处理渗滤液,使其出现膜通量降低、管道严重堵塞等现象,故开始尝试使用其他不同的工艺,并比对最终的结果。从相关数据得知,另外某焚烧厂和本文研究的焚烧厂渗滤液产量均占生活垃圾的30.0%左右,进水指标、浓度相似。前者在MBR系统前增设额外的厌氧工艺单元,厌氧工艺具有负荷高的特征,渗滤液经由厌氧单元处理后,BOD去除率高达60.0%左右,降低后续处理的BOD负荷,同时后续的好氧处理过程也能有效预防泡沫问题。厌氧工艺操作中基本不消耗能量,又降低了MBR系统的处理负荷,因此该工艺有效降低焚烧厂渗滤液处理的运营成本。

4 渗滤液处理改扩建项目工程工艺

上述焚烧厂渗滤液处理规模为每天400t,选用篮式过滤器、格栅机械分离为预处理工艺,将UASB作为前处理工艺,膜生物反应器为后期处理工艺,流程如下图。

在实际运用中,当设备每天渗滤液处理量为300t以内时,每天的电能消耗量处于17000-20000KWh之间。前端增设UASB处理单元后,设备每天的渗滤液处理量为400t时,每天电能消耗量约10000KWh,有效降低运营成本。

5 结束语

通过对渗滤液处理情况分析,发现MBR工艺前增设厌氧处理单元可获得显著成效,其优势为:厌氧单元有效去除部分BOD,减轻后续MBR系统负荷,节约焚烧厂的运行成本;加快有机物的降解总量,提高好氧处理效率;减低污泥产生量,减轻员工工作量。生活垃圾焚烧厂渗滤液具有生化性突出的特点,组合工艺的应用更加适用于该废水,净化效果显著。

参考文献

垃圾渗滤液特征篇(2)

 

近年来随着城市生活垃圾填埋场的不断建设,垃圾渗滤液的处理问题也日益凸显出来,垃圾渗滤液对垃圾场周围的水体环境造成严重的污染,如何处理垃圾渗滤液成了一个需要迫切关心的问题。为了更好地控制垃圾渗滤液产生的影响,国家环保部于2008年4月颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16899-2008),为满足新标准的要求[1],本文推荐采用反渗透处理的工艺进行垃圾渗滤液的处理。

垃圾在堆放、填埋处理过程中,由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋及地下水的浸泡等原因,会产生多种代谢产物和水分,形成渗滤液,破坏周围土壤的生态平衡,降低土壤活力,造成土壤或水源污染。垃圾渗滤液主要来自3个方面:①填埋场内的自然降雨和径流; ②垃圾自身的含水; ③在垃圾卫生填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水 。垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BOD5 和COD 浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮含量较高、微生物营养元素比例失调等。渗滤液基本水质特征见表1

表1 垃圾渗滤液基本水质特征

 

项目

垃圾填埋场渗滤液

颜色

黄、黑灰色

恶臭

总残渣

2356-35703

COD

189-54412

BOD

116-19000

pH

3.5-8.5

NH3-N

600-7400

NO2-N

0.59-19.26

TP

0.86-71.9

Fe

6.92-66.8

Cu

0.1-1.43

Pb

0.069-1.53

Cd

0-0.13

Cr

189-3263

Zn

0.2-3.48

Ca

垃圾渗滤液特征篇(3)

中图分类号:R124.3文献标识码:A文章编号:16749944(2013)04021703

1引言

恶臭作为大气污染公害之一,在全球范围内受到了各国广泛重视,国内外研究学者对恶臭治理技术进行了长期的研究与探索。在不同恶臭源中,垃圾填埋场恶臭处理是目前研究的难点和热点。垃圾填埋过程中所产生的种类繁多,成分复杂,垃圾渗滤液含有较高浓度的氨气、硫化氢、甲烷等多种成分的恶臭气体,对周边的环境造成极大的污染,严重影响人们的正常生活[1]。如何有效控制垃圾渗滤所产生的恶臭,关键是对垃圾渗滤液源头调节池的恶臭和污泥恶臭处理,然而目前还没有开发出能够广泛应用于垃圾渗滤液恶臭处理的技术[2]。因此,笔者根据垃圾渗滤液产生臭味的特点,采用新型复合微生物除臭剂从垃圾处理填埋和垃圾渗滤处理不同阶段投加使用,探索复合微生物菌剂对垃圾渗滤液臭味去除效果,以待提高生化处理垃圾渗滤液的效率和质量,为除臭剂推广使用和垃圾渗滤除臭工程治理提供理论依据。

2材料与方法

2.1实验材料

新型复合微生物除臭剂:来源于江苏碧程环保设备有限公司。

2.2实验方法

2.2.1实验室内检测

采集垃圾渗滤液于实验室密封容器内,新型生物除臭剂按垃圾渗滤液10%添加量加入到盛有新鲜垃圾渗滤液250mL的锥形瓶(500mL)中,于28℃,转速为180 r/min的恒温振荡培养3d,然后恒温静止培养2d,每12h测定垃圾渗滤液氨态氮的数值,测定方法采用HJ-537-2009《水质-氨氮的测定 蒸馏-中和滴定法》。同时,每天采用嗅阈值法测定恶臭嗅阈值。

垃圾渗滤液的嗅阈值的测定,采用美国颁布的《水质检测方法中的嗅阈值测定方法》 (2000年),即用无臭水稀释水样,直至闻出最低可辨别臭气的浓度(嗅阈浓度),用其表示臭气的阈限,水样稀释到刚好闻出臭味的稀释倍数成为嗅阈值[3]:

嗅阈值=水样体积(mL)+无臭水样体积(mL)水样体积(mL)。

2.2.2垃圾渗滤液周围恶臭气体检测和水质特征检测

浙江某垃圾渗滤液处理厂,垃圾渗滤液调节池是开放式的,有着强烈的恶臭气味,表1是该垃圾渗滤液的水质特征。新型生物除臭剂与垃圾渗滤液按照1∶500比例喷洒到垃圾渗滤液调节池,在调节池风口选择3个位置采集恶臭气体样品带回实验室检测。臭气采样方案依据GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》附录C和GB 14554-1993《恶臭污染物排放标准》执行,氨气浓度依据HJ534-2009《环境空气-氨的测定 次氯酸钠-水杨酸分光光度法》,硫化氢依据GB/T11742-1989《居民区大气中硫化氢卫生检验标准方法亚甲蓝分光光度法》[4]。

表1垃圾处理厂垃圾渗滤水质特征

COD/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)NH3N/(mg·L-1)颜色SS/(mg·L-1)pH值嗅阈值32361126680暗褐色5466.8625

3结果与分析

3.1实验室检测新型复合微生物除臭剂对垃圾渗滤液

处理效果垃圾渗滤液中NH3N含量较高,是产生臭味和影响垃圾渗滤液可生化性的重要原因[5]。因此,对垃圾渗滤液中NH3N的去除,是新型复合微生物除臭剂功效最为突出的特征。从垃圾渗滤液现场采集回来的渗滤液中添加10%复合微生物除臭剂,在实验室培养条件下,其NH3N变化趋势如图1所示。由图1可以看出在28℃培养条件下,培养初期垃圾渗滤液NH3N变化较慢,在12h之后,NH3N出现快速的下降,表明复合微生物制剂消耗部分NH3N转化为其他成分,后期对NH3N的降解趋势逐渐平缓,最后培养102h,垃圾渗滤液NH3N的最终含量为473.21mg/L,降解率为26.11%。

图1复合微生物除臭剂对垃圾渗滤液

氨态氮去除效果垃圾渗滤液中产生异味的物质种类较多,除了产生氨气,还有硫化氢、烃类等异味物质,嗅阈值较高是其主要的特点,也是评定垃圾处理厂的重要指标[6]。挑选实验室嗅觉敏感且实验前不吃异味食物的6个人测试,效果选择4个人以上闻不出异味而定。在实验室对垃圾渗滤液去除一个效果如图2所示。由图2可以看出,垃圾渗滤液初始嗅阈值为885,在初期培养阶段,嗅阈值降低很慢,主要由于细菌初期的生长阶段,在培养第1天后,菌剂中的优势菌种达到对数生长期,开始快速降解垃圾渗滤液中的氨态氮和有机质及其他异味物质,随着菌群的生长和营养物质的限制,嗅阈值的降低幅度逐渐减小,培养5d后,嗅阈值达到357,新型微生物除臭剂对垃圾渗滤液异味去除率达到59.67%。

图2新型微生物除臭剂对垃圾渗滤液异味去除效果2013年4月绿色科技第4期

李南华,等: 新型生物除臭剂对垃圾渗滤液除臭效果评估环境与安全

3.2现场测定新型生物除臭剂对垃圾渗滤液处理效果

垃圾渗滤液处理过程中,调节池恶臭是填埋场恶臭的最为主要的组成部分之一,其成分主要是厌氧微生物对有机质降解所产生的恶臭气体,而氨气和硫化氢是最为主要的部分,也是判断恶臭排放标准的主要指标[7]。通过把新型复合微生物除臭剂喷洒在调节池中,在不同时间段检测垃圾渗滤液调节池旁空气中氨气和硫化氢的标准,分别在调节池的下风口距离调节池10m处采集恶臭气体,选择3个采样点,计算出平均值,结果如图3所示。

图3新型微生物除臭剂对垃圾渗滤液主要恶臭

气体去除效实验检测得出在未使用新型生物除臭剂时,氨气的浓度为184.25mg/m3,硫化氢的浓度为15.24mg/m3,喷洒生物除臭剂2~8d,氨气和硫化氢得到充分的降解,随后降解速度逐渐减少,在使用15d后,调节池周围空气中氨气的质量浓度达到1.35mg/m3,硫化氢的质量浓度达到0.048mg/m3,符合国家恶臭污染物厂界标准值的二级标准(新扩改建)。

4结语

(1)研制的新型生物除臭剂在垃圾渗滤液调节池喷洒使用,提高了垃圾渗滤液中生物系统对氨态氮和有机质的降解,减少了氨气、硫化氢等恶臭气体的产生。

(2)垃圾渗滤液调节池旁空气中氨气和硫化氢的质量浓度与气温和水面蒸发量相关,所测的氨气和硫化氢的质量浓度受到气温和蒸发量的影响。

(3)在调节池的下风口测定空气中的氨气和硫化氢的质量浓度,氨气的质量浓度为1.35mg/m3,硫化氢的质量浓度为0.048mg/m3,符合GB14554-93《恶臭污染物排放标准》二级新改扩建标准,极大地改善了垃圾渗滤液处理厂的恶臭环境。

参考文献:

[1]罗永华,方向平,曹渭.微生物除臭剂消除垃圾压缩中恶臭的效果评估[J].微生物学杂志,2004,24(5):103~105.

[2]黄皇,黄长缨,谢冰.城市生活垃圾填埋场恶臭气体污染控制方法[J].环境卫生工程,2010,18(4):7~10.

[3]鲁艳英,金亮,王瑾,等.EM菌组成鉴定及其消除垃圾渗滤液恶臭研究[J]. 环境科学与技术,2009,32(8):62~63.

[4]王艳秋,付双立,韩东辉.六里屯垃圾填埋场调节池生物滤池除臭工程研究[J].绿色科技,2011(9):111~112.

垃圾渗滤液特征篇(4)

中图分类号: X703 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0049-01

随着城镇生活垃圾的增多,垃圾渗滤液处理设备逐步向着城镇方向深入,污染物的排放标准趋于严格。本文结合工程实例,着重探讨两级DTRO在规模较小的垃圾渗滤液项目中的处理方法及应用优势。

1 小规模垃圾渗滤液的水质特点

(1)色度。垃圾渗滤液的色度较大,通常在200-4000倍间及其以上,并具有高毒性,通常呈暗褐色、茶色或深褐色,味具浓烈的腐化臭味。

(2)渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化。

(3)重金属。因垃圾分类收集及填埋场的分捡不力,导致众多重金属废物残留于此,增加了渗滤液内部的重金属量。

(4)生物降解特性。垃圾填埋场初始阶段BOD/COD的值维持在0.4-0.5之间,此时的生物降解性能较佳;中、后期阶段,因BOD及COD浓度的降速各异,BOD/COD的值逐步下降到0.05-0.2。并存在未被生物降解的富里酸及腐殖酸,使生物降解特性每况愈下。

(5)氨氮浓度。由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/l。当采用生物处理系统时,需采用很长的停留时间,以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。

(6)电导率。渗滤液的电导率持续偏高,一般在30000~60000μs/cm间。

2 工艺设计案例

(1)预处理系统

渗滤液的pH值随环境、场龄等各类条件的变化而改变,其成分异常复杂,包含各类硅、钙、镁、钡等难溶解盐,这些难溶的无机盐透过反渗系统之后,便被高倍浓缩,当其自身浓度高于该状况下的溶解度时,就会在膜外表产生结垢。而调节原水的pH值可抵抗碳酸盐无机盐的结垢,因此,在透过反渗系统之前,要调节原水的pH值。调节池原水通过提升泵进入反渗系统的原水罐内,在原水罐内调节pH值,并掺入酸性物,在原水泵压力增大的状态下,原水罐的出水进入到石英砂过滤器中,其过滤精度为50 μm。砂滤出水之后进入到芯式过滤器中,针对渗滤液级系统而言,因原水内钙、钡及镁等结垢离子及硅酸盐量较高,通过DT膜高倍浓缩之后,这一系列硅酸盐极易在浓缩液一端呈现过饱和态,因此,依照水质状况,在芯式过滤器前掺入固定量的阻垢剂,避免硅酸盐结垢,掺入量需根据原水的水质状况加以明确。

(2)两级DTRO系统

①一级反渗透。经由芯式过滤器的渗滤液直接入至高压柱塞泵内,DT膜系统的每台柱塞泵后端均设有一减震设备,主要用途在于抵消高压泵所产生的压力脉冲,并为反渗透膜柱提供稳压力。经高压泵后端的出水进至膜柱或在线泵,因高压泵的有限流量无法为膜柱提供水源,因此,经在线泵把膜柱出口的一批浓缩液回流到在线泵的入口处,借以确保膜外表拥有充分的流动速度及流量,有效地杜绝膜污染。

②二级反渗透。二级DT膜系统实质上是对一级DT膜系统的继续处理,通过一级DT膜系统处理之后的渗滤液不必掺入任何药剂即可被送至二级DT膜系统的高压泵内。二级高压泵设有频率变化控制设备,其输出的具体流量及运行频率可依照一级渗滤液流量传感仪器的反馈值自行配合完成,二级高压泵的入口管理处配备浓缩液自补偿装备,避免一级系统所生成的水量影响到二级系统的常态运行。二级浓缩液一侧配有一台伺服电机调控阀门,其作用是严控膜组内压及回收率,当透过液进至脱气塔时,以吹脱的方式可去除CO2等诸气体,使PH的值稳定在6~9间,实现达标排放。

③系统的清洗及冲洗。膜系统的清洗包含化学清洗及一般冲洗,目的在于维持膜片的高效,有效杜绝污染物质在膜片外表残余。化学清洗一般由电子计算机系统自行控制,能在计算机界面上设置清洗的具体参数,清洗时长通常控制在1~2 h,清洗中的残留液体要排放到调节池内。清洗的周期通常取决于进水污染物质的实际浓度,当进入条件恒定不变时,若膜系统的透过液量下降10%~15%,则要开展清洗,清洗的时长根据清洗方式的不同而各异。在系统常态运行的过程中,如若停机,可选用冲洗后再停机的模式;如若发生系统出现故障而停机,则需执行具体的冲洗流程。

3 工艺特征

(1)组件养护较容易,运行相对灵活 DTRO组件通常采用标准化设计工艺,方便拆卸养护,组件一经开启即可查看膜片及其余配件,维修较简易,当零配件数目不足时,组件可安装少量的导流盘及膜片而对其使用不构成妨碍,这也是其余样式的膜组件所不可比拟的优势。DTRO系统的开启速度快,运行较灵敏,可持续或间歇性地运行,也可尽快完成系统串并联方式的调整,并同另外的工艺搭配使用,以达到水质水量的规范要求。

(2)防污性能高。DTRO系统可对SDI指数达15~20倍的进水开展有序处理,且膜的防污抗结垢的性能依然维持在较佳的状态。

(3)系统出水稳定,受外界因素制约较小。DTRO系统不受渗滤液的碳氨比及可生化性等诸要素的制约,可更好地适应各填埋时期的渗滤液水质,对于处理北方严寒地区及老垃圾场的渗滤液具有显著的优势,系统出水的水质较平稳。

(4)占地面积较小。DTRO系统属一类集成系统,其结构相对紧凑,附属设施均为型号较小的构筑物体,占地面积较小。

4 结语

DTRO系统开启时长较短暂,可满足我国北方严寒区域的需求及特征。实践表明,规模较小的垃圾渗滤液处理采用该工艺模式,均能合乎国家排放要求,并为工程创造可观的经济效益和市场发展前景。

参考文献

垃圾渗滤液特征篇(5)

垃圾在堆放填埋过程中,由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋及地下水浸泡会产生多种代谢产物和水分,形成渗滤液。研究表明[1],垃圾渗滤液中含有种类繁多的有机污染物,其中相当数量属于难降解的有毒污染物。由于渗滤液的特殊水质特征,采用常规的生物处理工艺往往难以达到理想的处理效果。在此,对厌氧污泥复合床(UASCB)-序批式膜生物反应器(SMBR)串联工艺处理垃圾渗滤液进行了试验研究,探索了在不同的工艺操作条件下垃圾渗滤液的生物降解效率,为垃圾渗滤液的降解提供了一定的依据。

1 材料与方法

1.1 垃圾渗滤液水质特征

垃圾渗滤液水样取自昆明市西郊垃圾填埋场的渗滤液蓄水池,水质特征:COD平均浓度为9100 mg/L;NH3-N平均浓度为870 mg/L;pH为7.8;感观性状为深褐色、有恶臭。

1.2 试验系统

由集水槽、进水泵、流量计、蓄水槽、潜水泵、UASCB反应器、膜生物反应器、离心泵及时控开关组成,试验总示意图如图1所示。

1.2.1 UASCB反应器

UASCB用有机玻璃柱制作,有效体积8 L,该UASCB的下部区域为污泥床,上部区域为填料床,可以有效阻止污泥的流失。填料直径10 mm,高10 mm,壁厚0.6~0.9 mm,用聚丙稀复合材料注塑。厌氧反应器在(36±1)℃下运行。

1.2.2 膜生物反应器

膜组件主要技术指标为:中空纤维膜外径450μm;内径350μm;膜厚50μm;膜面积4 m2;平均孔径0.1μm;产水量0.6~0.8 t/(d·m2);操作压力≤0.3 ×105 Pa;反应器容积为40 L。试验过程中检测项目为COD、NH4+-N、NO3--N 、NO2--N 、pH、水温、污泥浓度。检测方法均为标准方法。

2 结果与讨论

2.1 系统启动

2.1.1 UASCB的启动[2]

厌氧微生物特别是甲烷菌增殖缓慢,驯化需要较长的时间。本试验厌氧污泥取自昆明市第四污水处理厂硝化池,污泥浓度为7000 mg/L左右。首先进行厌氧污泥的静态间歇培养,温度控制在(36±1) ℃左右,pH为6.8~7.4,每天弃去上清液,并投加人工配制的葡萄糖营养液,C:N:P=100:5:1,COD浓度控制在1000 mg/L,经过一周的培养,投加占厌氧反应器体积40%的厌氧污泥,进行葡萄糖-渗滤液连续进液驯化,开始负荷控制在0.5 kgCOD/(m3·d),通过一次性投加碳酸钠/碳酸氢钠调节pH不低于6.5。运行30 d后,COD的去除率达到25%左右,再逐步增加负荷。60 d后COD的去除率达到35%以上,测反应器底部污泥浓度达到6300 mg/L,至此认为启动成功。

2.1.2 SMBR的启动

接种污泥取自昆明第四污水处理厂二沉池。先采用人工配水,然后逐步投加厌氧出水,温度控制在35 ℃左右,经过20 d 的驯化培养,污泥浓度达到6000 mg/L左右,一个运行周期为4 h,依次为进水、搅拌、好氧曝气、厌氧和抽吸5个阶段,好氧曝气2.5 h,厌氧1.5 h。

垃圾渗滤液特征篇(6)

1 渗滤液的产生

垃圾处理厂填埋是我国目前垃圾处理的基本方法之一。但是垃圾填埋场中渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是填埋场中液体重力流动的产物,主要来源于雨水和垃圾内的水分。渗滤液的成分个体差异很大,主要取决于填埋场的运行时间、地表深度、生物环境及垃圾成分。另外,当地降雨情况、填埋场的地质情况及覆土层的性质等因素影响渗滤液产生多少。渗滤液产生有三个部分:一是外部水分渗入垃圾中,主要是降水、地表水和地下水;二是垃圾自身的水分;三是垃圾中有机微生物分解产生的水。由于影响渗滤液成分的因素包括物理因素,化学因素以及生物因素,所以渗滤液个体差异较大,没有共同性,本身有复杂性和污染性。如不加以处理而直接排放进环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液的处理是必不可少的。

2 渗滤液的特性

渗滤液具有不同于其他污水的特点,比较难处理,主要有以下特点:

(1)渗滤液组成成分比较复杂,含有多种有毒有害的物质。其中有机污染物多达77种(其中促癌物、辅致癌物5种),还含有难以生物降解的酚类化合物和苯胺类化合物等各种危险有机物。(2)垃圾渗滤液中化学需氧量、五日生化需氧量浓度可达到每升数千到几万毫克,和一般污水相比,浓度大的惊人。(3)垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁的浓度可高达2050mg/L,铅的浓度可高达12.3mg/L,锌的浓度可高达130mg/L,钙的浓度可高达4200mg/L。(4)氨氮含量很高,且随填埋场的运行时间增加而升高,最高浓度可以达到每升数千到数万毫克,严重抑制和降低了生物处理中微生物的活性。(5)营养元素的比例失调。由于氨氮含量高,C/N的比值经常出现失调的情况:且磷元素缺乏,一般BOD5/TP大于300,比值与微生物所需要的碳磷比(100:1)相差很远。这些性质给垃圾渗滤液的处理带来了一定难度。

3 渗滤液的影响与危害

渗滤液的组成成份十分复杂,而且如果渗透土壤,就会给周围的地下水带来严重污染,从而影响人类健康。据监测,通常在距离垃圾填埋场最近的地下水中有害物质的含量和种类最多,而且一千米外仍然含有有机污染物。另外,渗滤液还有渗透持续时间长、污染物浓度高、个体差异大等特征,给治理工作带来很大困难。地下水源和周围土壤一旦被污染,想通过人为净化补救,基本上很难实现,费用也极其昂贵,从而会给环境和人民健康带来不可估计的损失。

4 渗滤液的处理方法

垃圾渗滤液的处理是城市垃圾填埋场正常运行的必不可少的环节之一。很多不同的处理方法都在研究讨论中,但是现在垃圾渗滤液处理的方法主要是生物处理、物化处理和土地处理。

4.1 生物处理

垃圾渗滤液的生物处理可分为厌氧和好氧处理2种,主要是利用微生物的分解作用、硝化和反硝化作用来去除渗滤液中的有机物和氨氮。

(1)厌氧生物处理技术:厌氧生物处理的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践经验的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长、有机负荷低等缺点,使它在处理高浓度的有机废水方面取得了良好的效果,而且对水质、水量的变化具有很强的适应能力。它构造简单,设有气、水、液三相分离器。且不需要搅拌和水力回流、污泥回流等机械设备,耗能和建造费用少,维护管理容易。

(2)好氧生物处理技术:好氧生物技术在垃圾渗滤液处理中运用广泛,其主要有:活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、好氧膜生物反应器等处理方法。生物膜法和活性污泥法是在本世纪发展起来并得到广泛运用的污水处理工艺。垃圾渗滤液作为高浓度的有机废水,生物膜法和活性污泥法在其处理当中运用比较广泛。活性污泥法因其费用低、效率高而在垃圾渗滤液的处理中得到广泛的应用。这些方法对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODcr和氨氮有一定的效果,还可以去除另一些污染物如铁、锰等金属离子。生物膜法具有耐水量冲击的优点,可用于复杂的水质,而且生物膜上能够生长世代较多的微生物,如硝化菌之类。我国也进行了低氧一好氧两段活性污泥处理垃圾渗滤液的研究,杭州天子岭填埋场采用该法处理渗滤液,但效果不稳定。

4.2 土地处理

土地处理是人类最早采用的污水处理方法。渗滤液的土地处理包括慢速渗滤系统(SR)、快速渗滤系统(RI)、表面漫流(OF)、湿地系统(WL)、地下渗滤土地处理系统(UG)以及人工快速渗滤处理系统(ARI)等多种土地处理系统。土地处理主要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悬浮颗粒和溶解成分。通过十壤中的微生物作用,使渗滤液中的有机物和氮发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液量。目前用于渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。

但是土地处理系统多用于城市污水处理,在垃圾渗滤液的处理中也有人作过研究,认为施浇垃圾渗滤液后土壤的养分含量提高,通气空隙增多,土壤的肥力明显提高,但是对于重金属和有毒有害物、质浓度高的垃圾渗滤液不大适合。英国也有运用回灌法处理渗滤液的例子,但是被认为是一种非彻底的渗滤液处理方法。

4.3 物化处理

垃圾渗滤液特征篇(7)

Abstract: this paper mainly introduces the landfill leachate treatment and the formation of the influencing factors and landfill leachate treatment to the harm of the city. Thus furtheranalyzes urban landfill leachate treatment processing technology points, introduces an operation management simple, low cost, adaptable "biological method + membrane law" handling system, and puts forward the technology in the processing of attention shall be paid to the problem, providing people with effective reference.

Key words: the city garbage, leachate, processing technology, problem

中图分类号:R124.3 文献标识码:A文章编号:

随着我国经济的快速发展,城市垃圾量也随之增加,垃圾的妥善处理已成为人们急需解决的问题。我国大多数城市采用卫生填埋或焚烧的方式处理垃圾,由此产生了大量的垃圾渗滤液。液渗滤液具有水质复杂、水量波动大、有毒有害物质含量高等污染特性,其一旦进入外部环境就会造成严重的二次污染,若渗滤液处理不当,不仅会污染土壤和地表水源,甚至会污染地下水对生态环境和人体健康带来巨大危害。因此,垃圾渗滤液的有效处理势在必行。

1 城市垃圾渗滤液的产生及影响因素

1.1 垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液,又称渗沥水或浸出液,是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴,冲刷,以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水,渗滤液的来源于降水、垃圾含有的水和微生物厌氧分解产生的有机废水。垃圾渗滤液是高浓度有机废水,若未经处理直接排放或未达标排放,会对周围的地下水、地表水和土壤造成严重的污染。

1.2 垃圾渗滤液的影响因素

影响垃圾填埋场的渗滤液量的主要因素有:1)垃圾自身因素,即垃圾含水量和饱和持水量,一般垃圾中有机物含量越高,则所含的水量就越多,相应的垃圾渗滤液量就越多;2)气候因素,即降水量和蒸发量,降水量越大,蒸发量越小,则垃圾产生的渗滤液就越多;3)土地因素,包括地形、地质、地貌、植被等,这些主要决定入渗量和排渗量,入渗量越大,排渗量越小,则垃圾产生的渗滤液量就可能越多;4)时间因素,上述 3 个因素都有时间的积累效应。

2 垃圾渗滤液的危害

渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、病毒、细菌、寄生虫等有害有毒成分。其表现特征为:水质波动大,成分复杂,生物可降解性随填埋场场龄的增加而逐渐降低,金属离子含量低,污染物浓度高,持续时间长,流量小而且不均匀。如果垃圾渗滤液处理不当就会对环境造成二次污染,不仅会污染土壤和地表水源,甚至会污染地下水对生态环境和人体健康带来巨大伤害与威胁。

3 垃圾渗滤液处理中技术要点分析

《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)实施后,对垃圾渗滤液的处理控制提出了更严格的要求。渗滤液水质水量受各种因素影响而变得非常复杂,存在大量生物难以降解的有机物,目前渗滤液的处理工艺主要有土地处理、物理处理、化学处理、生物处理等,但采用单一工艺处理,往往只能在某些指标上取得好效果,很难使出水达到排放标准。因此渗滤液的处理工艺不是一种方法能够完成的,而是多种方法的组合工艺。

目前,渗滤液处理的组合工艺主要有两种,一种是以生化反应为主的“生物法+膜法(纳滤/反渗透)”处理系统;另外一种是以DT盘式膜组件为主的高压膜过滤工艺。DT盘式膜组件是独家工艺,过滤原理即为常见卷式反渗透膜过滤的原理,

本文重点介绍“生物法+膜法”的处理系统。生化法处理设备和运行管理简单,成本低,对水质和水量的变化有很好的适应能力,适合我国生化垃圾有机物含量高、渗滤液可生化能力较高的特点,当前得到了广泛应用。

3.1 早期生物处理工艺

早期的渗滤液处理工艺缺乏设计经验,对渗滤液的水质特性考虑不够充分,处理工艺主要参照城市污水处理工艺,选择生物法中的氧化沟,SBR及接触氧化工艺的比较多,由于这些工艺在曝气量、停留时间上考虑的不足,最后导致了运行的失败。

例如某城市渗滤液处理厂选择“厌氧+氧化沟+沉淀池”的处理工艺,要求出水达到GB16889-1997二级标准,但是由于渗滤液水质水量随时间变化大,尤其随着填埋场时间的增长,可生化性低,导致出水不能稳定达标;昆山市第三垃圾填埋场渗滤液处理采用的是“厌氧+生物接触氧化”工艺,运行过程中进水水质远低于设计值,结果造成厌氧效果大幅下降,整个系统出水无法达标。

3.2 膜生物反应器(MBR)应用

针对早期生化法在渗滤液处理上的不足,MBR系统在设计生化反应部分时充分考虑渗滤液的水质特性,以反硝化池和硝化池为主,在停留时间、池体深度以及曝气量方面,充分满足渗滤液中有机物降解的需要。

垃圾渗滤液特征篇(8)

关键词:垃圾填埋;危害;特点;控制

渗滤液的危害主要分为两个方面。其一是由填埋场逐渐向地下渗漏,日积月累后,污染物会随着地下水逐步向四周扩散从而造成地下水污染。其二渗滤液在未经过处理之前就被用来灌溉农田或者直接被排入江河,这样会直接污染地表生物和水生生物,同时也会污染地下水。此外随着食物链的传递,渗滤液中的亚硝酸盐、重金属离子等最终会进入人类体内,对人们的健康造成巨大影响。镉会造成“骨痛病”,而汞会损害人的心脏、肠胃和神经系统。此外,渗滤液中还含有多种有机污染物,可能会致癌,不少存在于美国和我国EPA优先控制污染物黑名单中。

1 垃圾场渗漏液特点

垃圾填埋场的渗滤液不同于一般工业废水,有其特殊性,具有特征如下。

1.1 垃圾成分:各个垃圾填埋场主要含有的垃圾种类不同,这就造成了渗滤液的组分不同。若垃圾主要是由废弃的纸张、厨余和植物等组成时,有机物含量较高,则渗滤液中就会含有大量COD、BOD和氨气。若垃圾主要由旧金属构成,则渗滤液中的重金属含量就会相应较高。

1.2 垃圾分解:垃圾在逐步分解阶段可能会消耗部分氧气,导致填埋场内氧气含量的变化,一般由以下五个步骤组成:

①调整。在垃圾处理最初,由于填埋场内有充足的氧气,垃圾会逐渐消耗这部分氧气,持续过程大约只有几个小时。消耗氧气的原因主要是由于垃圾中的糖类和氧气发生氧化还原反应生成水和二氧化碳。由于氧气的存在,垃圾中的氮和硫也会被氧化为硝酸根和硫酸根离子。这个步骤中的氧化过程能够减少垃圾中的可溶糖类,从而也使得后续步骤中的酸积累相应减少。此步骤中产生的渗滤液一般较少,产生的污染物主要是垃圾中的颗粒,渗滤液中含有一定浓度的硝酸根和硫酸根离子。

②过渡。在上一步骤之后,填埋场内的氧气基本被消耗完,水分含量达到饱和,填埋场由富氧状态转变为缺氧状态,硝酸根和硫酸根离子代替氧气成为了电子受体,在还原菌的影响下两者浓度均有减少。此过程历时较短,产生的渗滤液也不多,没有甲烷生成。由于填埋场逐渐形成水解酸化环境,渗滤液的pH值下降,并能检测出少量VFA。

③发酵。随着填埋场的氧气逐步减少,厌氧微生物如产酸菌和水解菌快速繁殖,使填埋场的环境完全酸化。水解是指含氮有机物和碳氢化合物在脂肪分解菌、蛋白质分解菌、纤维素分解菌等微生物的作用下转化为糖类、细胞原生质和醇类的过程。酸性发酵最终生成的是氢气或醋酸,一般是通过产氢菌和醋酸分解菌在水解过程中产生可溶物质提供电子来实现的。在这个步骤中,垃圾中固体有机物迅速水解,产物经过酸发酵产生氢气和醋酸囤积在渗滤液中,渗滤液中有机物含量增加,pH值进一步下降。但在后期会受到VFA影响,水解和酸化速率均被抑制。

④生成甲烷。上述步骤产生氢气和醋酸后,甲烷菌会利用其作为电子供体来进一步在厌氧环境下发酵生成甲烷。此步骤进行过程中,也伴随着持续进行的水解反应和酸发酵反应。当越来越多的含氮有机物发生水解和酸转化后,渗滤液中氨氮浓度增大,同时硝酸根和硫酸根离子持续被还原为氮气和硫离子。由于脂肪酸的消耗,渗滤液的pH值在此过程中会逐步上升到7以上,在碱性溶液中重金属离子会生成沉淀而脱离渗滤液。可见,当在厌氧环境下产甲烷过程开始后,渗滤液中的易降解物质如挥发性脂肪酸逐渐成为沉淀分离,残留物质主要为难降解物质,渗滤液呈碱性,重金属离子浓度相较之前大大下降。

⑤成熟。当垃圾慢慢降解后,渗滤液的组成渐渐趋于稳定,VFA和COD浓度均已经达到很低的水平,满足排放标准。同时,也不再有甲烷产生,此时收集的气体中以二氧化碳、氮气和氧气为主。

1.3 外部水的影响:填埋场之外的水进入填埋场会对渗滤液造成很大影响,主要体现在对渗滤液的稀释和对不同阶段降解的影响。若碰到多雨季节,大量外部水进入填埋场,使渗滤液的体积大大增加,从而起到了稀释的效果,使得污染物在渗滤液中的浓度相对较低。渗入的外部水越多,就越容易达到填埋场的持水能力,从而产生渗滤液,之后的水解、酸化、甲烷生成等步骤也会相应提前发生。同时,渗入的外部水越多,场内微生物分解垃圾的能力就越强,造成最初渗滤液中污染物浓度较高,但在污染物陆续降解后,其浓度就会很快下降。

2 渗漏液控制系统构建分析

按目前技术水平,渗漏液控制系统一般可依次分设为四层:

2.1 防止渗入层

该层的主要用途是防止运行过程中填埋场内的渗滤液渗漏到地下水体或者土壤,此外也能防止外部水进入填埋场。根据各国的国情,目前主要有两套防止渗入系统。其一是采用厚度为0.6米的压实黏土与土工膜组合而成的符合防渗系统;其二是仅有人工黏土和天然黏土两种黏土构成的防渗系统。为了保证水平方向渗滤液也不会渗漏,一些填埋场还会利用挡水坝、地连续墙、帷幕灌浆等来进行进一步防御。

2.2 加强防护层

加强防护层能够有效减小垃圾的渗透系数,从而起到阻挡外部雨水进入渗滤液的作用。此外,加强防护层还能防止质量较轻的已被填埋物随风飘扬污染周边环境。同时,该层还可以防止鸟类等进入填埋场觅食,从而可能引起的蚊虫滋生、病菌传染等。目前,对于加强防护层并没有一个统一的标准,各国均根据实际情况来进行选择和建设。美国一般要求在填埋垃圾层上还需要覆盖高度为15厘米左右的砂土或黏土;我国对于覆盖层的高度要求一般为20至30厘米。

2.3 最终覆盖层

该层位于填埋场垃圾体的最外层,主要是用来防止降雨进入填埋场,避免渗滤液被稀释。对于该层,各国现阶段也有不同的设计与要求。发达国家通常要求封闭填埋场时要铺设压实的低透水性土层、气体排放层、排水层、土工膜以及保护层。我国则一般在封闭填埋场时先在其垃圾体上方铺设厚度为30厘米左右的自然土,随后再覆盖15至20厘米左右厚的黏土,并要保证适当的坡度。

2.4 调节池

渗滤液最主要是由降水形成的,质量和体积会随着实际降水情况而时刻改变。但是就实际而言,每个处理站每天能处理的渗滤液量基本为定值,因此碰到多雨季节,相关部门应当及时将多余水分储藏到调节池内,从而填补少雨季节正常运行处理站水量的空缺。调节池应当保证一定体积,防止渗滤液外渗,同时还应该设计为厌氧环境,方便渗滤液在其中水解、酸化。

3 小结

对于垃圾卫生填埋来说,如何处理好渗滤液是一个十分重要的问题。填埋场产生的渗滤液体积庞大,且填埋时间不同时污染物的含量也不同,因此为了提高填埋场质量,相关部门应当从各个方面入手,合理地处理好渗滤液。

垃圾渗滤液特征篇(9)

1.1.1 0.前言

生垃圾渗滤液是垃圾焚烧场内垃圾堆场发酵的产物,具有pH低、污染成份复杂、COD浓度高、可生化性好等特点。

1.1.2 1.可好氧降解特征

1.1.2.1 1.1实验材料、装置及实验方法

实验用水:实验用原水取自温州市苍南垃圾发电厂的垃圾储炕。

实验用污泥:污泥取自温州市苍南污水处理厂污泥浓缩池,VSS/SS为64.9%。

试验装置:试验装置采用江苏电分析仪器厂生产的直读式BOD测定仪。

1.1.2.2 1.2结果与分析

实验用水:实验用原水取自温州市苍南垃圾发电厂的垃圾储炕。

实验用污泥:未驯化污泥取自苍南污水处理厂污泥浓缩池,VSS/SS为64.9%。

试验装置:反应瓶采用100mL医用瓶(总容积为123mL),甲烷产量采用200mL带刻度血清瓶测量(内装3%NaOH溶液,沼气中的CO2和H2S几乎可以被碱液完全吸收),整个装置置于水浴锅内。

实验方法:参考ASTM有机物厌氧降解性试验方法确定ATA试验步骤如下:用基础缓冲液悬浮清洗污泥三次以去除残留基质,基础缓冲液的配方如下表所示:

各反应瓶中注入等量污泥,瓶内污泥浓度(以VSS计)约为1.2g/L。

每瓶中加1mL浓缩的葡萄糖营养液,使瓶内COD为1000mg/L。在30度下恒温1小时后用氮气吹扫瓶内空气5分钟以除氧和控制PH值。将血清瓶摇匀后静止培养于30度的恒温室内,每24小时记录一次产甲烷的量并重新将血清瓶摇匀。

若各反应瓶之间的累计产量和产气速率基本一致,则可用于下步试验。若某瓶产气量与各瓶平均产气量相差大于10%,则弃置该反应瓶。

按不同的研究要向各反应瓶投加一定量废水和污泥。同上面的操作后静置于恒温室中,定时记录累计甲烷产量,直至取得计算所需的数据。

将各反应瓶的累计产气量与时间绘成曲线,综合废水COD的去除率计算各种不同条件下废水的厌氧产甲烷速率。

1.1.3.2 2.2对未驯化污泥的ATA测试结果

由于对渗滤液中的厌氧毒性物质的种类与浓度没有明确的参考资料,所以在这里做个生物毒性测试,以考察原水有无生物毒性及其抑制浓度下限,为渗滤液的厌氧降解设计提供参考依据。实验方法参考ASTM有机物厌氧降解性试验方法,测量最初五天的产气量数据,实验结果如下图所示

由图1可以看到:40%、60%、80%和100%配比的渗滤水的初期产气量远远小于20%配比渗滤水的产气量,这表明渗滤液存在着一定的厌氧生物毒性,其抑制浓度下限在10000mg/L左右。

垃圾渗滤液特征篇(10)

随着我国社会的发展,城市进程也日益加快,因此产生的固体垃圾也呈现逐年上升发展趋势。我国的固体垃圾在处理过程中,一般采取的是卫生填埋方式,而生活固体垃圾处理之后经过微生物的降解会溶出污染物,污染物经过雨水淋溶之后会形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水,对人们的生活环境产生了很大程度的影响,严重时会对生态系统产生巨大的威胁[1]。垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要影响因素,水质既复杂又变化大。现阶段来看,对垃圾渗滤液的处理技术一般有以下几种:(1)生化方法;(2)回灌方法。在实际运行过程中,由于生物菌无法适应垃圾渗滤液的水量和水质等,因此采用臭氧氧化和氧化剂氧化等处理方法也只能处理渗滤液中的部分污染物质,不能够降解被吸附处理的物质。在排放水体的过程中,一旦长期积累之后,势必会对环境和地下水体等造成二次污染。其中,反渗透分离技术的应用最为广泛,与此同时也取得了良好的处理垃圾效果。

1.反渗透分离技术分析

1.1反渗透分离技术简介

反渗透(reverse osmosis)处理技术中以垃圾渗滤液膜处理工艺应用范围较为广泛,早在20世纪70年代,金祥福,王立江,盛浩等学者曾经提出利用RO处理垃圾渗滤液能够解决垃圾场中出水不够稳定问题[2]。诸多学者在RO处理垃圾渗滤液方面有诸多研究,国内膜技术处理渗滤液的研究相比起国外膜技术而言起步比较晚。近年来,国内陆续开展了膜处理垃圾渗滤液的相关研究,我国的一些发达城市也将膜工艺技术应用到垃圾渗滤液的处理过程中,与此同时取得良好的处理效果。陶瓷膜是由一种经过特殊工艺制备而成的无机陶瓷材料,具有以下几个方面的特性:(1)化学稳定性;(2)机械轻度大;(3)抗微生物的能力强;(4)耐有机溶剂[3]。超低压反渗透膜是近年来发展的一项膜技术,在纳滤过程中逐渐发展而来。纳滤膜技术克服了反渗透膜运行压力过高的缺点,但是其脱盐率比较低,所以不能够用于除盐。超低压反渗透膜有效改进了纳滤膜的表面材质,有效提高了膜的整体性能,从而有效克服了纳滤的缺陷,其不仅仅能够在比较低的压力下实现脱盐功能,而且还能够在地表水的处理过程中做好相应处理。超低压反渗透膜技术的产水量比较大,抗污染能力比较强,具有性能稳定和机械强度高等优势。采用“微滤+反渗透”工艺技术处理垃圾渗滤液能够取得良好的污水处理效果[4]。

1.2实验方法

采用广东某地区的生活垃圾处理废水,其渗滤液在稳定塘中自然降解50d左右,水样为棕褐色,pH:7.40~8.40;COD:1400mg/L~4000mg/L;电导率:11ms/cm~22ms/cm。实验采用WUFVI实验超滤系统,试验系统由以下几个处理单元组成:(1)一级反渗透装置;(2)二级反渗透装置;(3)多孔陶瓷微滤膜装置。采用无机陶瓷膜,微孔孔径:0.23um;单只膜面积:0.22m2;反渗透采用超低压负荷半透膜,截留分子量:

采用的主要方法:(1)pH采用玻璃电极法;(2)COD采用微波快速消解法;(3)电导率采用电导率仪测定方法。

1.3实验结果

陶瓷膜微滤处理过程COD有一定下降,渗滤液中的有机污染物去除效果更为显著。经过陶瓷微滤预处理之后,出水的COD维持在50.2%。出水达到反渗透膜的进水要求,与此同时能够提高反渗透系统的回收率。定时清洗陶瓷微滤处理系统,清洗周期一般为2h左右, 采用碱洗和酸洗的方法能够恢复到新膜97%的通透量。污染物的电导率渗滤液为15~25,一级RO进水为7~12,一级RO出水为0.63~3.44,二级RO出水为0.14~0.19,膜总去除率超过98.9%。COD的电导率渗滤液为1500~3500,一级RO进水为700~2200,一级RO出水为9.33~96.02,二级RO出水为4.00~25.00,膜总去除率超过99.10%。

2.膜法深度处理工艺

膜法深度处理工艺随着生活垃圾填埋场污染控制标准的实施,应用范围比较广泛,技术也比较成熟,出水达到国家规定的渗滤液排放标准,其中最具有代表性的工艺有以下两种:(1)DT-RO;(2)MBR+NF+RO[5]。每吨渗滤液的投资成本目前来看会大幅度降低,在一般情况下均难以承受。

3.综合工艺

膜技术与化学处理、生化处理和吸附处理等常规分离技术结合能够得到合理的处理效果。相关学者提出了新型的垃圾渗滤液综合处理技术,此类技术采用回灌填场厌氧生物处理技术之外,还可以将混凝沉淀工艺根据填埋场的具体范围来布置或者保留膜技术。在设计进水过程中,将COD进水浓度设置为1400mg/L~20000mg/L,经过工艺流程处理之后,最终COD出水浓度小于110mg/L。上述工艺利用好氧生物处理微滤工艺,能够有效提高有机污染物的去除能力,为反渗透的正常运行提供合适的条件。充分利用反渗透的分离性能,不仅能够使得分离之后的渗滤液COD浓度能够达到标准要求,而且能够为后续生物硝化提供生长环境,从而最大幅度地降低NH3-N浓度,减少生物硝化的电耗,最终降低运行费用。RO处理技术的应用能够确保重金属离子的有效排放,使得处理过后的水质能够符合我国的相关标准要求。

4.结束语

综上所述,由于膜分离技术的主要分x对象是流体,具有以下几个方面的特点:(1)设备占地比较少;(2)实施闭路循环;(3)无二次污染;(4)能耗低。在发达国家中,对垃圾滤液净化处理,采用“微滤+反渗透”工艺技术处理垃圾渗滤液能够取得良好的污水处理效果。

参考文献:

[1] 罗丹,晏云鹏,全学军等.膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用[J].化工进展,2015,10(8):3133-3141.

[2] 金祥福,王立江,盛浩等.TMF在垃圾渗滤液膜滤浓缩液处理上的应用研究[J].科技与创新,2014,10(10):144-145.

垃圾渗滤液特征篇(11)

目前,我国已有大约三分之二的城市陷入到垃圾的围城中,我国垃圾渗滤液的处理已成为不容忽视的问题,本人就目前我国垃圾渗滤液处理现状和发展趋势做出一些分析。

一、我国垃圾渗滤液处理现状

目前,不同的生活垃圾处理,渗滤液的处理情况也是不相同的。例如堆肥厂的渗滤液处理,大部分都可以通过好氧堆肥的增加,或是利用生物的吸收来全部消纳掉;而相对来说,焚烧厂的渗滤液处理就较为复杂,由于焚烧厂的渗滤液中污染物浓度较高,因此很难达到国家的排放标准。

据调查,目前我国的焚烧厂中能够达到国家标准的厂子不足百分之二十,还有很多能够达到国家标准的焚烧厂采用反渗透技术处理,这种技术能够保证水质,但是不能够保证出水率。据调查,部分焚烧厂即使水质达到了国家的标准,但是出水率仅仅在70%~80%左右。除此之外,生活垃圾填埋场渗滤液处理问题也是十分重要的,据调查,现在我国城市垃圾填埋场每日能产生6.4万吨,而其中能够达到一级排量标准的还不足百分之十,还有我们上文所说的反渗透技术处理,虽然能够使出水达到一级标准,但是这种技术投资量较大,且运行费用高、出水率较低,并且存在着浓缩液无法进行彻底处理等问题。根据调查显示,在我国生活垃圾处理设施中,每年都会有不少于2000万吨的渗滤液没有得到有效的处理,我们可以根据调查来进行一项计算,我国每天未处理的渗滤液大约是2209万吨,加上上文提到的2000万吨没有得到有效处理的渗滤液,一共为4209万吨。4200万吨的渗滤液大约等同于22亿吨城市污水。

综上所述,我国垃圾渗滤液的排放及迁移转化的过程,已经对生态环境和地下水的安全造成严重影响,严重的威胁到了公共卫生安全。

二、我国垃圾渗滤液处理技术上存在的误区

就目前我国的情况来看,如果垃圾渗滤液处理想要达到国家一级标准,使用的工艺一般为直接反渗透和生化处理反渗透;如果仅仅想要达到国家三级标准,采用的工艺一般为氨吹脱生化处理工艺或是厌氧生物硝化、反硝化。个人认为,以上这些工艺都存在着误区,下面来详细的进行说明。

1.反渗透处理技术

渗滤液是污染浓度较高的废水,如果采用反渗透技术对其进行处理,渗滤液原液会对反渗透膜造成污染,如果时间一长,渗滤液原液对渗透膜的污染就会导致反渗透膜的回收率降低。在最初反渗透处理技术研发的初期,经过两三年的运行使用后,调查显示:反渗透工艺的回收率从最初的80%下降到了50%左右。除此之外,利用反渗透工艺产生的浓缩液无法得到有效的处理,尤其是渗滤液中的高浓度氨氮,高浓度氨氮是无法通过回灌来妥善解决的,因为回灌只是通过垃圾体来进行厌氧处理,而高浓度的氨氮是无法去除的。因此,个人认为,高浓度浓缩液的处理和反渗透工艺材料的使用回收问题,是反渗透处理技术的一个误区。

2.氨吹脱工艺技术

氨吹脱工艺技术就目前的发展来讲,已经算是较为落后的一种技术了。因为氨吹脱技术需要大量的石灰,不断调整PH值(最初PH值要调整到11左右,在处理过程中要调整为中性,并且控制在中性的范围内),处理的成本较高。据调查,氨吹脱技术和反渗透技术的成本相当,而且氨吹脱技术的成本还有进一步上升的趋势。

3.生物脱氮技术

目前,高浓度氨氮的处理逐渐引起广大关注,而生物脱氮的方法,由于其需氧量过大,反应速率过慢,也无法妥善的处理高浓度氨氮的问题。有的学者提出采用亚硝酸硝化—厌氧氨氧工艺,这种工艺的原理是利用亚硝酸硝化,将氨氮转化为亚硝酸氮,采用厌氧氨氧工艺,将剩余的氮气转化为氨氮,且经过学者计算,如果采用亚硝酸硝化—厌氧氨氧工艺出来的话,渗滤液的处理水力停留时间大概在2d内,每立方米的成本大概在3~5元之间,是传统脱氮技术工艺的三分之一。因此,我认为这种方法应该是比较可行的。

三、我国垃圾渗滤液处理过程中存在的问题

个人认为,就我国目前垃圾渗滤液处理的现状来将,存在的主要问题有以下几个方面:

1.我国渗滤液处理工艺的处理效果不理想

由于在垃圾处理工程中,调节池的容量不足,会对处理系统产生冲击,从而导致处理效果不佳;另外,随着填埋时间的流逝,渗滤液碳氮比失调,令其可生化性逐渐降低,并且在我国有大量的餐厨垃圾,在这些垃圾的处理过程中,会导致渗滤液中的含盐量失调,且大量的难降解物质,导致脱盐和脱色的效果都比较差。

2.水质指标处理不达标

由于我国垃圾渗滤液成分复杂、可生化性差等各种特点,导致常规的工业处理并不能够达到国家的相关标准,而先进的技术一般需要大量的人力和财力支持,容易造成严重的浪费。在处理过程中,高浓度氨氮的问题占据重要地位。渗滤液的水质的重要特征之一就是高浓度的氨氮,垃圾中的有机氮会随着掩埋时间的延长而转化成为无机氮,且氨氮的浓度也会越来越高。

四、结论

经过对我国垃圾渗滤液处理的现状分析,个人认为,要想彻底解决目前存在的问题,就一定要从源头开始做起,也就是说从最初的垃圾的分类开始,如果垃圾能够被正确的分类回收,不仅能够节约资源,减少填埋的有毒有害的物质,还能够延长垃圾填满场的使用时间,降低处理难度,从根本上减少渗滤液处理量,降低渗滤液处理资金的投入。

参考文献

[1]王进安,刘学建,杜巍.北京阿苏卫垃圾卫生填埋场渗沥液处理[J].环境卫生工程,2006,(09).

[2]胡晓明.组合工艺法处理垃圾渗滤液的试验研究[J].甘肃科学学报,2009,(01).

[3]姚晓丽,秦侠,刘伟.处理城市生活垃圾渗滤液的研究[J].四川环境,2008,(03).