反应液的pH值对光催化效果影响不大,但偏酸、偏碱环境均有利于光催化反应。另有研究表明[13]:最佳TiO2投量需根据水质、光强等因素确定,光强越大、最佳TiO2投量越小;最佳反应时间略有不同,但宜控制在1.5~2.5h;紫外线杀菌灯亦可用于光催化氧化处理。
5.2电解处理技术
电解氧化法是利用阳极的直接氧化和溶液中的间接氧化来去除有机物。阳极氧化是水分子在阳极表面上放电产生•OH,•OH对被吸附在阳极表面上的有机物进行亲电进攻而发生氧化反应;间接氧化是在电解过程中的电化学反应产生了强氧化剂,如ClO-、高价金属离子等,溶液中的污染物被这些氧化剂氧化。试验表明[14]:降低pH值、增大单位体积渗滤液电极面积,加入适量Cl-等,均有利于COD和氨氮的去除,为减少电能耗费,电极间距应尽可能小。
5.3湿法氧化(WAO)/催化湿法氧化(CWAO)
WAO是在高温、高压、有氧气或空气存在的条件下降解高浓度、高毒性、生物难降解的有机废水。催化剂的加入,使CWAO对温度、压力的需求大大降低。有试验者[15]将CWAO用于垃圾渗滤液的处理,发现在280℃,氧分压0.5Mpa,催化剂用量0.83g/L的条件下进行反应,垃圾渗滤液中COD从1000mg/L降至94.31mg/L,且反应在全封闭条件下进行,未产生NOx、SO2、HCl、飞灰等二次污染物。
5.4膜渗析与分离系统
膜处理一般组合使用或与其他处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。许多垃圾填埋场用反渗透法可将渗滤液的容积减少75%~80%,然后再将浓缩液回灌至填埋场。微孔膜、超滤膜和反渗透膜在渗滤液深度处理中应用研究较多,其对COD和SS的去除率可达95%。但膜分离方法一次性投资费用大,尤其对于浓度较高的渗滤液而言,处理费用很高,且该工艺产生的极高浓度浓缩液的回灌会造成电导率上升等现象,导致处理效果的下降和膜寿命的降低。广州市大田山垃圾填埋场采用反渗透处理渗滤液出水,结果表明,当进水COD为250~620mg/L时,调整进水压力为3.5MPa,则出水COD浓度几乎为零,平均透水量为30~42L/(m2•h)[16]。
6展望
(1)多种方法应用于渗滤液的处理是可行的,应在进行技术经济以及环境效益分析后进行选择。利用土地吸附、土壤生物的降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解,具有效果好、无需专门投资水处理设施等优点,而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润,加速填埋场的稳定。我国北方地区雨季集中,蒸发量远大于降水量,适宜采用回灌法处理渗滤液。
(2)应当考虑减少渗滤液产生量。宜发展可减少渗滤液产生量的填埋技术,如好氧填埋或准好氧填埋。
(3)应把渗滤液脱氨与COD去除作为整体进行考虑。探索能同时解决氨氮与COD问题的工艺或技术,并适应渗滤液水质变化的处理工艺和运行方式是今后研究的重点。氨氮的脱除应结合渗滤液的特点,如C/N值较低考虑新的脱氮技术进行研究,如亚硝酸型硝化反硝化,以及结合渗滤液回灌利用填埋场的厌氧环境实现厌氧氨氧化脱氮。
(4)探索渗滤液中氨氮的回收利用应得到重视。例如在垃圾综合处理系统中,吹脱的氨氮经简单净化后可以引入焚烧炉内,利用NH3与NO、NO-x在高温下反应生成N2以减少NO-x的排放,也减轻了吹脱气对空气环境质量的影响。
(5)硫酸铵镁化学沉淀法处理晚期渗滤液制造复合肥料也是研究的方向之一。
7结语
垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度有机废水,控制不好将产生二次污染,使卫生填埋场失去应有的价值和意义。要解决渗滤液污染问题,除了对垃圾填埋场进行控制,尽量减少渗滤液的产生外,关键是要对渗滤液进行处理,使其达标排放。近年来采用厌氧—好氧工艺处理渗滤液较多,在选择生物处理工艺时,必须详细测定渗滤液的成分,分析其特点,通过小试或中试来获得组合处理工艺,才能达标排放。一般用生物法或土地法作为预处理,物化法作为后处理。生物法与物化法的组合,是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。
参考文献略