楊保月
摘 要:填埋法在我國城市生活垃圾處理中,使用率達到90%以上。垃圾滲濾液是堆放、填埋生活垃圾環(huán)節(jié)出現(xiàn)的二次污染,其為較強污染性的高濃度有機廢水。據(jù)研究分析得出,滲濾液內(nèi)存在的毒性物質(zhì)、致癌物質(zhì)較多,如在自然條件進行降解,花費時間較長,大約為15年。如無法合理有效地處理生活垃圾滲濾液,將嚴重污染環(huán)境。目前,針對中、高溫條件下生活垃圾滲濾液處理已經(jīng)獲取了良好成效,而常、低溫條件下處理效果并不顯著。本文在分析生活垃圾滲濾液性質(zhì)的基礎上,選取了氨吹脫+UASB+SBR+混凝工藝進行生活垃圾滲濾液的有效處理方法。
關(guān)鍵詞:常溫條件;生活垃圾滲濾液;處理工藝
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)02-0003-02
1 常溫下生活垃圾滲濾液處理工藝選擇的要點
因生活垃圾具有極為復雜的成分,在填埋后極易出現(xiàn)滲濾液具有高濃度有機物、氨氮的現(xiàn)象,除此之外,其還存有降解難度較大的有機物、色度物質(zhì)等,這些物質(zhì)都與國家相關(guān)排放標準不符。為確保滲濾液排放達標,通常會選取厭氧、好氧、深度處理等各類處理工藝,以經(jīng)濟、有效為選擇原則,應將生化處理作為主要考慮對象,具體選擇應對以下幾點加以重視。
1.1 低能耗
作為濃度極高的有機廢水,生活垃圾滲濾液處理中最為經(jīng)濟、有效的方法為生化處理。通常選取厭氧結(jié)合好氧的方法,厭氧單元的功能為能耗降低,于具有良好生化性填埋時間短的垃圾滲濾液而言,厭氧有機物的去除率可超過60%至70%,且能夠進一步改善滲濾液的可生化性,能夠?qū)⒋蠓肿?、降解難度大的有機物進行生物易于降解的小分子有機物轉(zhuǎn)化,且為接下來好氧生物處理提供便利。好氧生物處理法能夠?qū)⒂袡C物最大限度地去除,尤其是較強可生化性的廢水。按照進水水質(zhì)特征進行運行參數(shù)的適當調(diào)整,進而將其運行效果大大提升,最終實現(xiàn)運行成本減少的目的。
1.2 去除高濃度氨氮
生活垃圾滲濾液內(nèi)的NH3-N濃度極高,致使?jié)B濾液處理難度增加。因高濃度氨氮,將導致C:N:P比例失衡,且毒害微生物,因此在生活垃圾滲濾液處理方法選擇中,應將去除高濃度氨氮作為首要考慮的問題,進而為接下來的工作提供便利。
1.3 去除降解難度大的有機物及色度
在生活垃圾滲濾液處理中,往往存在大量降解難度大的有機物、重金屬等,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在填埋早期0.3到0.45之間為滲濾液的BOD/COD的值,該階段生活垃圾滲濾液具有良好可生化性,通過常規(guī)生化處理后,CODcr出水后,其濃度無法向每升300mg以下進行降解,此時淺黃色為出水顏色,滲濾液出水內(nèi)存在有機物降解難度較大。填埋時間長出現(xiàn)的滲濾液通過常規(guī)生化處理后,出水內(nèi)的COD濃度已經(jīng)在每升300mg以上,為滿足國家相關(guān)標準規(guī)定,后期需結(jié)合物化處理法進行進一步處理。當滿足排放標準后,需進行深度處理,做好各項工作。
2 組合處理工藝選擇適宜性分析
2.1 氨吹脫工藝的選擇
生物脫氮、吹脫、離子交換等都是常溫下生活垃圾滲濾液氨氮廢水處理的方式,相比其他幾種處理法,吹脫處理工藝最為經(jīng)濟,操作更為便捷,且具有較高脫氮效率。伴隨填埋場使用年限的增加,滲濾液內(nèi)的氨氮濃度也會隨之增多,為更好地進行處理,必須先預處理生活垃圾滲漏液,這樣不僅能夠?qū)钡獫舛扔行Ы档停档蛯笃诠に嚢钡臎_擊負荷;還能利用預處理工藝調(diào)整,在合理范圍內(nèi)控制后期工藝進水C/N比,為接下來處理工藝的應用提供便利。
2.2 UASB工藝的選擇
上流式厭氧污泥床即為UASB,其具有較為簡單的池體構(gòu)造、極短的水力停留時間、較高的容積負荷率等。在高氣溫條件下,其處理效果良好,70%以上為滲濾液內(nèi)COD\BOD的去除率。
2.3 SBR工藝的選擇
SBR工藝可以在一池內(nèi)完成進水、反應、沉淀、排水等工序,其優(yōu)點為工藝簡便、費用低、泥水分離成效良好、無污泥回流等。生活垃圾滲濾液選取SBR處理法時,經(jīng)小試研究分析,5年填埋年限,進水COD為3500到8000mg/L,180到300mg/L為NH3-N的范圍,出水COD可達到90%以上的去除率,95%為NH3-N的硝化率,55%為反硝化率,為全面提升處理效果,需試驗其運行模式、進水PH值等,保證所有要素最佳化,才能達到最佳處理效果。
2.4 混凝沉淀工藝的選擇
作為預處理單元,混凝沉淀工藝得到了廣泛應用。生活垃圾滲濾液在生化處理后,其污染仍很高,混凝沉淀處理的合理利用,能夠?qū)ε潘|(zhì)進行有效改善,可實現(xiàn)44%的COD去除率,對達標排放極為關(guān)鍵。同時因其具有較低成本,在生活垃圾滲濾液較小排放量廢水處理中應用較為廣泛。
3 組合工藝處理生活垃圾滲濾液的工藝流程及處理效果
通過以上分析可以看出,常溫下生活垃圾滲濾液處理中,可選取氨吹脫+UASB+SBR+混凝工藝進行處理,各道工序的抗沖擊負荷能力較強,具體流程如圖1所示。
圖1 組合工藝處理生活垃圾滲濾液工藝流程
(1)利用小試與吹脫試驗,對氨吹脫工藝常溫下進行生活垃圾滲濾液處理的參數(shù)進行確定,如每升石灰粉添加量為10.5g,10.5到11.5為其pH值范圍,8小時為吹脫時間,對吹脫效率造成影響的主要因素包含3點,pH值、吹脫時間及進氣量,吹脫氨氮去除效率中,對其影響較小的為氨氮濃度。
(2)添加惰性載體PAC,與對比組相比,試驗組UASB反應器的啟動時間可減小30%左右,60%為有機負荷提升幅度,且能夠提高反應器運行的穩(wěn)定性,溫度是UASB反應器生活垃圾滲濾液處理的主要影響因素。通過試驗得出,因添加PAC,UASB反應器的有機負荷可達到25kgCOD/(m3·d),當15攝氏度以上為當前運行問題,則可獲取不錯的處理效果。pH值低可維持顆粒污泥結(jié)構(gòu),增強質(zhì)子轉(zhuǎn)移活性,減小細菌細胞表面的酸度。
(3)根據(jù)缺氧/好氧/缺氧/好氧、進水SBR在2個缺氧段前端通過2:1比例,一批一批地進行生活垃圾滲濾液的添加,根據(jù)1/3排出比,當8為進水pH值時,去除廢水氨氮效果不錯。當2759mg/L為進水水質(zhì)COD值、685mg/L為NH3-N值、710mg/L為TN值的情況下,COD的去除率可達到71.7%、NH3-N去除率可達到92.4%、TN去除率可達到69.8%。
(4)混凝沉淀正交試驗的混凝劑主要為硫酸亞鐵、硫酸鋁、三氯化鐵及聚合氯化鋁,在滲濾液COD去除過程中,四種混凝劑內(nèi),效果最佳的為三氯化鐵。試驗過程中礬花沉降性方面,鐵鹽比鋁鹽效果更佳。單因素試驗可進行所有因素值的確定,5為pH值、500mg/L為混凝劑添加量、4mg/L為PAM的添加量。
(5)滲濾液在生化處理后,可選取的過濾處理濾料一般為兩種,如陶瓷濾料、石英砂,正交試驗得出,二者中陶瓷濾料具有良好的過濾性。通過調(diào)節(jié)池處理后,生活垃圾滲濾液的COD為6880.5到8040.0mg/L范圍,50%為COD去除率,950.0到1210.0mg/L為NH3-N范圍。通過以上各工藝組合處理后,447mg/L為尾水水質(zhì)COD值,93.50%到98.84%為其去除率范圍;51.3到54.4mg/L為NH3-N范圍,92.18%到94.6%為其去除率范圍。通過以上工藝處理后,常溫下生活垃圾滲濾液出水應與相關(guān)標準相符(表1),該工藝可廣泛用于城鎮(zhèn)生活垃圾填埋場。
4 結(jié)語
綜上所述,近年來,以每年10%以上的速度我國城市垃圾總量在逐年上漲,部分城市的增長幅度更甚,已經(jīng)達到15%到20%之間,我國城市生活垃圾2010年就已經(jīng)突破了2.6億噸,預計2030年,城市垃圾總量將在4億噸以上?,F(xiàn)階段我國90%以上城市都選取衛(wèi)生填埋法用于城市生活垃圾,其優(yōu)點為施工便捷、工藝簡單、費用少及便于管理等。在生活垃圾處理環(huán)節(jié),極易出現(xiàn)生活垃圾滲濾液,其是一種濃度較高、水質(zhì)變化小的污水。為更好地保護環(huán)境,必須做好垃圾滲濾液處理工作,要求在常溫下,合理選取滲濾液各個處理工藝,做好組合配置,只有這樣才能全面提升處理效果。
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