就地处理的替代方案是渗滤液和生活污水在同一个污水处理厂中处理。当然前提是在其附近要有市政污水管道。国外一些研究表明,渗滤液体积占污水体积的0.5%以内时,渗滤液对出水水质或市政处理工程的运行没有影响;但渗滤液体积占污水体积在5%,处理效果明显下降,出水COD将增加约20~80mg•L-1,出水BODE达40mg•L-1。因此,渗滤液占污水总量的比例要有一定的限度,超过了这个限度,市政处理工程的运行将被破坏,出水水质达不到要求。
渗滤液与城市污水合并处理还会带来生物积累性有机物和重金属离子在污泥中的积累,城市污水处理污泥不能用作农肥,渗滤液的场内处理越来越受重视。所以渗滤液的场内处理应是渗滤液处理的主要方案,也是目前国内外大多采取的方案,其处理方式主要有生物法、物化法和土地法。
3垃圾渗滤液处理技术
3.1生物法
不同时间长短的渗滤液有机物质量分数、氨氮质量分数、重金属质量分数等都不相同。新鲜一点的渗滤液BOD,COD和氨氮质量分数较高,BOD/COD值在0.4~0.8之间,适于生物处理,生物处理可以减少渗滤液中较高的但易于生物降解的大量有机物。生物处理方法主要有好氧和厌氧两种形式。好氧法包括生物塘、生物膜法和活性污泥法等。厌氧法包括厌氧固定膜生物反应器、混合反应器及厌氧塘等。
3.1.1稳定塘
稳定塘技术是自然界中水体自净过程的强化,最初用于城市生活污水的处理,在生活垃圾渗滤液处理中运用稳定塘技术也取得了较好的效果。稳定塘技术又包括厌氧塘、兼氧塘和氧化塘3类。
国外早在20世纪80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂,英国在1993年建成的Bryn Postey填埋场的渗滤液处理厂,运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。大型氧化塘是由高密度聚乙烯(HDPE)作衬底建成的。渗滤液的停留时间较长,曝气采用高效表面曝气机,每天处理渗滤液最大量达到150m3。通过几年的运行实践证明,即便是在气候恶劣的冬季也能达到较好的处理效果。
上海市废弃物老港处置场三期工程改扩建时,建成了以稳定塘和芦苇流湿地处理系统相结合的渗滤液处理系统,设计规模为1500m3•d-1,由位于南北作业区的2个系统组成,处理工艺流程为调节池-厌氧塘-兼氧塘-曝气塘-芦苇湿地-排放。
3.1.2生物转盘
生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种,运用于常规的污水处理中,可有效地解决活性污泥法污泥膨胀的问题,并且由于膜上生物量大,生物相丰富,既有表层的好氧微生物,又有内层的厌氧微生物,所以还具有脱氮作用。
Pitea渗滤液处理厂日处理量为500m3•d-1,利用填埋场气体加热使进入生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右,这不仅减少了40%的用地,而且使运行管理更简便。
3.1.3厌氧固定膜生物反应器
前面介绍的生物转盘是好氧生物反应器,英国Britannia填埋场则是运用厌氧固定膜生物反应器。在进水COD为9245mg•L-1、BOD为5340mg•L-1的情况下,COD的去除率最高可达72%,BOD的去除率最高达83%,平均水力停留时间控制在6d左右。
3.1.4升流式厌氧污泥床(UASB)与厌氧流化床
UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)不仅在欧洲而且在世界许多国家被广泛接受,是一种高质量分数有机废水的预处理工艺。填埋场渗滤液是一种特别适合这一过程的基质。过去人们认为这一过程停留时间长、对冲击负荷及有毒成分敏感,不适合采用。但是,目前业已证明这种观点是没有根据的,厌氧反应器可以高效工作。
厌氧消化由于存在于渗滤液中的硫酸盐的生物还原而产生硫化氢,硫化氢进而非常有效地使大多数有毒金属离子沉淀。钙以碳酸盐和硫酸盐的形式沉淀下来。铁、锰、锌、铜、镉的去除率可达95%以上,镍的去除率也可达75%。
3.1.5活性污泥法
活性污泥法处理渗滤液在美国和德国几个处理厂的运行结果表明,通过提高污泥质量分数来降低污泥的有机负荷,可以获得令人满意的处理效果。但活性污泥法处理垃圾渗滤液的效果受温度影响较大。
处理渗滤液的生物法不能照搬处理生活污水的生物法,其自身特性要引起重视:①曝气处理过程中会产生大量的泡沫;②由于渗滤液质量分数高,生物处理过程需要较长的停留时间,由此引起的水温低的问题会对处理效果产生较大影响;③渗滤液输送过程中某些物质的沉积有可能造成管道堵塞;④渗滤液中磷的含量较低;⑤在老的填埋场中BOD较低而NH3-N较高。
3.2物化法
过去物化法只用在处理填埋时间较长的单元中排放的渗滤液,即便是单独运用,在去除难生化降解的污染物时仍能保持一定的去除效率。而现在随着渗滤液处理排放标准越来越严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法。