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城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺分析
作者:张凯 李多松 蒋滔 来源:互联网 发布时间:2008-7-3 10:37:58
生物的营养成分回到填埋场中,增强垃圾中微生物的活性,加速产甲烷的速率、垃圾中污染物溶出及有机物的分解,降低垃圾渗滤液的有害物质浓度,缩短填埋垃圾水量和水质的稳定化进程,增大垃圾填埋场的沉降速率和总沉降幅度。北英格兰的SeamerCarr垃圾填埋场将一部分渗滤液循环喷洒,20个月后喷洒区渗滤液的COD值有明显的降低,金属浓度大幅度下降,NH3-N浓度基本保持不变。虽然渗滤液的循环喷洒处理法提出已有多年,但实际应用则是十多年的事。目前美国已有200多座垃圾填埋场采用了此技术,国内也有少数的应用实例。该方法具有减少渗滤液的场外处理量、缩短垃圾的发酵期、降低渗滤液处理造价等优点,环境经济效益明显。但是,垃圾渗滤液的场内喷洒处理法也具有4个方面的弊端:(1)不能完全消除渗滤液。由于喷洒或回灌的渗滤液量受填埋场特性的限制,因而仍有大量的渗滤液需外排处理。(2)通过喷洒循环后的渗滤液仍需进行处理方能排放,尤其是由于渗滤液在垃圾中的循环,导致NH3-N不断积累,甚至最终使其浓度远高于其在非循环渗滤液中的浓度,对含高浓度NH3-N的垃圾渗滤液进行二次处理,将使费用增高。(3)垃圾渗滤液回喷在年降水量大(大于700mm)的地区应慎用。(4)渗滤液回喷过程中所带来的环境卫生、安全及设计技术等问题应慎重处理。在采用循环喷洒技术时,要求在填埋场的顶部有部分敞开以便于设立规则性排列的沟道及回喷配水系统。基于以上原因,循环喷洒处理法在我国应用较少。
2.3预处理—合并处理
垃圾渗滤液与城市污水进行合并处理前,有时需要进行预处理。预处理—合并处理是基于减轻直接混合处理时渗滤液中有害有毒物对城市污水处理厂的冲击危害而采取的一种场内外联合处理方案。渗滤液首先通过设置于填埋场内的预处理设施进行处理,以去除渗滤液中的重金属离子、氨氮、色度以及SS等污染物或改善其可生化性、降低负荷,为合并处理创造良好的条件。对于含有一定数量的工业废物的混合型垃圾填埋场产生的渗滤液及城市污水处理厂规模较小而采用合并处理的情形,进行物理化学等预处理去除渗滤液中的重金属离子、氨氮等尤为重要。
为使污水处理厂的微生物正常生长,除了使其物化环境中含有可降解的有机基质及必要的营养外,还必须保证废水中适量的营养物质和微量元素。而渗滤液中主要营养物质的实际浓度大多远高于微生物所需的浓度,若不做适当的预处理则将给微生物造成危害。
有研究结果表明:垃圾渗滤液中高浓度的氨氮对微生物活性有抑制作用,会降低生化系统对有机污染物的降解效果,从而导致出水难于达标排放[4]。对于垃圾渗滤液而言,高浓度氨氮较为经济有效的预处理方法是工艺比较成熟、目前广泛采用的吹脱法,而化学沉淀法也因为运行成本低、反应周期短、管理方便、反应产物磷酸氨镁是一种有效的肥料可回收利用等越来越受到重视。
2.4垃圾渗滤液现场处理系统
由于垃圾填埋场大多远离城市,采用预处理—合并处理存在将会因渗滤液远距离输送而带来较高的一次性投资,或因城市污水处理厂的水量负荷小,造成处理水超标的问题。再有,采用回灌处理也存在处理不彻底仍需二次处理及安全卫生等问题,所以建立垃圾渗滤液现场处理系统将是大多数填埋场的合理选择。
3垃圾渗滤液处理工艺
目前国内外渗滤液的处理工艺有生物处理、物化处理、土地处理等多种。一般情况下必须将两种以上处理技术合理组合,才能使处理后渗滤液达标排放。表2是国内常用垃圾渗滤液处理工艺的比较。
表2部分垃圾渗滤液(污水)处理工艺比较[2]
2.3预处理—合并处理
垃圾渗滤液与城市污水进行合并处理前,有时需要进行预处理。预处理—合并处理是基于减轻直接混合处理时渗滤液中有害有毒物对城市污水处理厂的冲击危害而采取的一种场内外联合处理方案。渗滤液首先通过设置于填埋场内的预处理设施进行处理,以去除渗滤液中的重金属离子、氨氮、色度以及SS等污染物或改善其可生化性、降低负荷,为合并处理创造良好的条件。对于含有一定数量的工业废物的混合型垃圾填埋场产生的渗滤液及城市污水处理厂规模较小而采用合并处理的情形,进行物理化学等预处理去除渗滤液中的重金属离子、氨氮等尤为重要。
为使污水处理厂的微生物正常生长,除了使其物化环境中含有可降解的有机基质及必要的营养外,还必须保证废水中适量的营养物质和微量元素。而渗滤液中主要营养物质的实际浓度大多远高于微生物所需的浓度,若不做适当的预处理则将给微生物造成危害。
有研究结果表明:垃圾渗滤液中高浓度的氨氮对微生物活性有抑制作用,会降低生化系统对有机污染物的降解效果,从而导致出水难于达标排放[4]。对于垃圾渗滤液而言,高浓度氨氮较为经济有效的预处理方法是工艺比较成熟、目前广泛采用的吹脱法,而化学沉淀法也因为运行成本低、反应周期短、管理方便、反应产物磷酸氨镁是一种有效的肥料可回收利用等越来越受到重视。
2.4垃圾渗滤液现场处理系统
由于垃圾填埋场大多远离城市,采用预处理—合并处理存在将会因渗滤液远距离输送而带来较高的一次性投资,或因城市污水处理厂的水量负荷小,造成处理水超标的问题。再有,采用回灌处理也存在处理不彻底仍需二次处理及安全卫生等问题,所以建立垃圾渗滤液现场处理系统将是大多数填埋场的合理选择。
3垃圾渗滤液处理工艺
目前国内外渗滤液的处理工艺有生物处理、物化处理、土地处理等多种。一般情况下必须将两种以上处理技术合理组合,才能使处理后渗滤液达标排放。表2是国内常用垃圾渗滤液处理工艺的比较。
表2部分垃圾渗滤液(污水)处理工艺比较[2]

注:1)生物法;2)膜法。
由表2可看出,单独采用厌氧或好氧工艺均不能把垃圾渗滤液处理达标,而国内多家填埋场(如厦门东孚填埋场、广州大田山填埋场等)的实际经验证明即使采用厌氧-好氧结合的工艺也很难使渗滤液处理出水达到GB16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》。因而,在经济条件允许的情况下,垃圾渗滤液的处理应首先选择膜法工艺。膜法工艺虽然一次性建设投资高于生物法,但运行费用若以处理单位质量COD计则与城市污水处理厂基本持平,经济上是合理的,而且出水水质稳定可靠,受水质波动影响较少,管理方便。其中德国的Ihlenberg渗滤液碟管式反渗透(DT-RO)处理系统已能实现全程的计算机控制。
除了表2中列出的工艺外,还有如上提及的土地处理(主要指人工湿地处理系统)、循环回灌等其他处理工艺。(有学者将循环回灌也纳入土地处理



