垃圾滲濾液污水處理技術(shù)研究
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垃圾滲濾液它是垃圾填埋處理過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。由于污染物濃度高、成分復(fù)雜、水質(zhì)大,一直是污水處理領(lǐng)域的世界性問(wèn)題。垃圾滲濾液系統(tǒng)介紹了生化處理技術(shù)和物化處理技術(shù)垃圾滲濾液現(xiàn)有處理技術(shù)的研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液;生物處理;物化處理
城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理中的難題。 滲濾液是填埋場(chǎng)液體重力流動(dòng)的產(chǎn)物,主要來(lái)自降水和垃圾本身。 由于液體在流動(dòng)過(guò)程中可能影響滲濾液性質(zhì)的因素很多,包括物理、化學(xué)和生物因素,滲濾液的性質(zhì)在很大范圍內(nèi)發(fā)生了變化。
一般來(lái)說(shuō),它pH值在4~9之間,COD在2000~62000mg/L的范圍內(nèi),BOD5從60~45000mg/L,重金屬濃度與市政污水中重金屬濃度基本相同。 城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。如果不經(jīng)處理直接排入環(huán)境,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了保護(hù)環(huán)境,處理滲濾液是必不可少的。1.垃圾滲濾液處理技術(shù)綜合分析世界各城市垃圾填埋場(chǎng)的處理垃圾滲濾液主要可分為工藝技術(shù)場(chǎng)外綜合處理和場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)處理兩類(lèi)。 在技術(shù)手段不成熟的早期階段,主要采用場(chǎng)外綜合處理,這種技術(shù)手段相對(duì)簡(jiǎn)單。 但由于各種條件的限制,如環(huán)保理念越來(lái)越受歡迎,環(huán)保要求越來(lái)越高,新垃圾填埋場(chǎng)離市中心越來(lái)越遠(yuǎn),垃圾滲濾液高危、高污染等特點(diǎn)也不適合與普通生活污水同步處理。這樣,為了環(huán)保,降低污水處理廠的處理難度,垃圾滲濾液逐步向?qū)I(yè)化發(fā)展,而不僅僅是附屬于污水理廠。 進(jìn)而當(dāng)前的垃圾滲濾液形成自成一體的工藝技術(shù)體系,多采用場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)處理。 當(dāng)前所說(shuō)的垃圾滲濾液處理技術(shù)也逐漸指場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)處理技術(shù)。場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)處理技術(shù)主要包括生物法、物化法和土地處理法的綜合使用。1.1 生物處理法目前,生物處理技術(shù)應(yīng)用最廣泛垃圾滲濾液其中一種處理方法。根據(jù)氧氣供應(yīng),生物處理技術(shù)可分為三類(lèi):好氧生物處理、厭氧生物處理、好氧厭氧結(jié)合生物處理技術(shù)。好氧處理工藝主要有活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法和SBR好氧處理工藝等。進(jìn)入21世紀(jì)后,厭氧處理工藝隨著突飛猛進(jìn)的發(fā)展,垃圾滲濾液污染物中高濃度有機(jī)廢水的含量逐漸增加,出現(xiàn)了一些新的工藝技術(shù)。
垃圾滲濾液處理技術(shù)在增加有機(jī)污染物負(fù)荷、快速高效等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。
生物處理工藝技術(shù)在使用過(guò)程中具有處理效率高、不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)污泥造成二次污染及處理費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。生物處理法的具體技術(shù)工藝有傳統(tǒng)的活性污泥法、穩(wěn)定池法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法SBR好氧處理工藝、UASB厭氧處理工藝、厭氧固定膜生物反應(yīng)器法等。 其中穩(wěn)定池的處理方法屬于好氧-厭氧結(jié)合生物處理技術(shù)一種,這種方法的工人藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,具有管理難度低、資金需求少的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用最廣泛,但使用穩(wěn)定的池塘工人藝技術(shù)處理垃圾滲濾液需要占用面積大,處理周期長(zhǎng),污水停留時(shí)間長(zhǎng),大粒徑有機(jī)分子污染物處理效果差。此外,隨著外部天氣和環(huán)境的變化,該方法的凈化能力也出現(xiàn)了不穩(wěn)定的起伏。 對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)前期產(chǎn)生的垃圾滲濾液厭氧工藝具有70%以上去除率的優(yōu)良效果。而且由于厭氧工藝在反應(yīng)過(guò)程中不需要能耗,因此與好氧工作藝相比之下,它可以大大節(jié)省反應(yīng)器的占地面積和功耗。缺點(diǎn)是隨著填埋年限的增加,填埋場(chǎng)中產(chǎn)甲烷的厭氧狀態(tài)逐漸成熟,填埋場(chǎng)和調(diào)節(jié)池中滲濾液長(zhǎng)期滯留后的處理效果較差。此外,雖然該方法功耗低,污泥量少,但污水停留時(shí)間長(zhǎng),污染物去除率相對(duì)較低,對(duì)溫度變化敏感。
厭氧工藝
厭氧工藝雖然具有去除率高的顯著優(yōu)點(diǎn),但不利的一面是在處理工程中會(huì)產(chǎn)生大量的甲烷氣體。 如果只處理,會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用。 但從環(huán)保回收的角度來(lái)看,產(chǎn)生的甲烷氣體應(yīng)用于環(huán)保回收垃圾滲濾液在處理過(guò)程中,會(huì)進(jìn)一步降低處理成本。 在這方面,厭氧和好氧的結(jié)合被用來(lái)處理垃圾滲濾液特別是對(duì)于高濃度有機(jī)物的液體,不僅可以利用厭氧工藝效率高的優(yōu)點(diǎn),還可以結(jié)合好氧工藝成本低的優(yōu)點(diǎn),相輔相成。
1.2 物化處理法
一般來(lái)說(shuō),人們通常使用物理和化學(xué)反應(yīng)的方法垃圾滲濾液去除可吸附有機(jī)物和不溶性成分稱(chēng)為物化處理。 物化處理法可以將滲濾液中的難以進(jìn)行生物降解的有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)換,其轉(zhuǎn)換成為較容易進(jìn)行生物降解的有機(jī)物,這樣一來(lái),原本的難以進(jìn)行生物降解的有機(jī)物將會(huì)變得容易消除。
物化處理法常用的方法主要有化學(xué)氧化法、絮凝沉淀法等技術(shù)方法,對(duì)液體和液體的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。這種能力是由舊垃圾排放的垃圾滲濾液適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)的適應(yīng)性,特別是在臭氧氧化預(yù)處理后,舊垃圾排放垃圾滲濾液可生化性將有極其顯著的改善和變化。絮凝沉淀處理方法:生物處理后的實(shí)驗(yàn)證明垃圾滲濾液絮凝沉淀時(shí),即使有機(jī)物濃度很低,去除率仍然可以達(dá)到,但其缺點(diǎn)是利用該工藝對(duì)其進(jìn)行處理垃圾滲濾液處理過(guò)程中,出水多為酸性或趨于酸性,產(chǎn)生的污泥量也較大,滲濾液含鹽量高,氨氮去除率低。因此,絮凝沉淀工藝在選擇時(shí)應(yīng)考慮其局限性,而不僅僅是效率高?;钚蕴课教幚矸椒ǎ夯钚蕴课焦に嚳扇コ械确肿恿康挠袡C(jī)物,使該工藝適用于填埋或生物預(yù)處理垃圾滲濾液。生物技術(shù)手段處理垃圾滲濾液它具有管理和操作簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。但它的缺點(diǎn)也很明顯,特別是在垃圾滲濾液當(dāng)水質(zhì)和水量發(fā)生較大變化時(shí),生物技術(shù)手段難以適應(yīng),調(diào)整難度大。生物技術(shù)手段中的微生物在垃圾滲濾液當(dāng)重金屬濃度增加和氨氮含量增加時(shí),其活性將受到顯著抑制。物化生物法的綜合利用可以有效地避免這一問(wèn)題,但水處理成本的急劇上升對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的運(yùn)行產(chǎn)生了重大影響。因此,有必要有效地改進(jìn)和優(yōu)化這一綜合應(yīng)用垃圾滲濾液處理工藝既能提高效率,又能有效控制成本。2.垃圾滲濾液的處理技術(shù)2.1 化學(xué)沉淀處理技術(shù)
垃圾滲濾液混凝處理是將滲濾液中不能通過(guò)重力直接去除的小污染物與混凝劑聚集成大顆粒。這些顆粒可以在重力作用下快速沉降,分離滲濾液,從而減少滲濾液中的污染物。 化學(xué)沉淀法是將某種化學(xué)物質(zhì)添加到滲濾液中,使?jié)B濾液中的污染物和化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀物,從而去除滲濾液中的污染物。
2.2 低氧-好氧活性污泥法
低氧-好氧活性污泥法SBR改進(jìn)的活性污泥工藝,如法律,比傳統(tǒng)的活性污泥法更有效,因?yàn)樗鼙3州^高的運(yùn)行負(fù)荷,耗時(shí)短。 同濟(jì)大學(xué)徐迪民等垃圾填埋場(chǎng)滲濾液采用低氧埋場(chǎng)滲濾液,試驗(yàn)證明: 垃圾填埋場(chǎng)滲濾液在控制運(yùn)行條件下,采用低氧-好氧活性污泥法處理,效果極佳。 最終出水的平均CODCr、BOD5、SS分別來(lái)自原來(lái)的6466mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相應(yīng)降低到CODCr 總?cè)コ史謩e為CODCr96.4%、BOD599.6%、SS83.4%
2.3 膜處理技術(shù)
膜處理技術(shù)是一種常用的水處理技術(shù),該技術(shù)主要是使污水在一定壓力下通過(guò)膜,在此過(guò)程中,由于水分子量小,可通過(guò)膜,水污染物分子量大于膜孔徑,被膜攔截,從而分離水污染物,達(dá)到凈化污水的目的。 水處理中常用的膜分為超濾膜、納濾膜和反滲透膜。 當(dāng)前應(yīng)用于垃圾滲濾液反滲透膜和超濾膜主要用于處理膜。
2.4 先進(jìn)的氧化處理技術(shù)
垃圾滲濾液先進(jìn)的氧化處理技術(shù)包括氧化劑氧化、電解氧化和光催化氧化。 氧化劑氧化是通過(guò)方向垃圾滲濾液加入強(qiáng)氧化劑,將滲濾液中的有機(jī)物氧化成小分子碳?xì)浠衔锘蛲耆V化成二氧化碳和水,從而達(dá)到去除滲濾液中污染物的目的。 電解氧化是在電化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中將滲濾液中的污染物直接電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水或短壽命OH通過(guò)自由基降解污染物的滲濾液處理技術(shù),滲濾液的電解氧化過(guò)程為不可逆過(guò)程。 光催化是通過(guò)
TiO2作為催化劑,利用光照改善OH處理技術(shù)使?jié)B濾液中的污染物氧化分解更快。 垃圾滲濾液常用的氧化劑是H2O2和O3。結(jié)論
當(dāng)前我國(guó)的垃圾滲濾液生物處理技術(shù)主要用于處理,而國(guó)外垃圾滲濾液物理化學(xué)處理技術(shù)的研究和應(yīng)用是主要處理方法。 而對(duì)于垃圾滲濾液對(duì)于這種高濃度、成分復(fù)雜的廢水,僅靠生物技術(shù)是無(wú)法達(dá)標(biāo)排放的,尤其是老齡化垃圾滲濾液生物處理基本上沒(méi)有效果。 事實(shí)上,我國(guó)大部分垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的滲濾液處理并沒(méi)有達(dá)到我國(guó)制定的標(biāo)準(zhǔn),造成了嚴(yán)重的地下水污染。 就滲濾液的物化處理技術(shù)而言,混凝沉淀可以去除滲濾液中的大部分懸浮物和聚合物有機(jī)物,但化學(xué)污泥難以處理。
活性炭吸附只能吸附和去除滲濾液中分子量小于1000的物質(zhì),吸附處理成本很高。 膜處理技術(shù)一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用均極高,除我國(guó)少數(shù)小規(guī)模且出水水質(zhì)要求高的滲濾液處理外,不適合我國(guó)大部分垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理。 電化學(xué)氧化和光催化氧化技術(shù)不僅處理成本高,術(shù)不僅處理成本高,而且不能滿(mǎn)足大規(guī)模處理的要求。 相比之下,雖然常用氧化劑(臭氧和過(guò)氧化氫)的價(jià)格較高,但合成新催化劑可以減少氧化劑的使用,提高氧化劑的利用率,從而降低滲濾液的處理成本。
資料來(lái)源:基層建設(shè)