鄭國(guó)偉
垃圾滲濾液的處理一直是水處理界的一個(gè)難點(diǎn),滲濾液是一種成分復(fù)雜且高氨氮的特殊廢水。垃圾滲濾液處理技術(shù)的現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)滲濾液處理技術(shù)方法進(jìn)行分析。
滲濾液污染特性處理技術(shù)
一、垃圾滲濾液的來源和污染特性
垃圾滲濾液是液體在填埋場(chǎng)受重力流動(dòng)的產(chǎn)物。主要有以下來源:
1.自然降水:自然降水包括降雨和降雪,它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源。降水沖刷填埋場(chǎng),使?jié)B濾液水質(zhì)嚴(yán)重惡化。影響滲濾液產(chǎn)生數(shù)量的降雨特性有降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨頻率、降雨持續(xù)時(shí)間等。
2.廢物中的水分:隨固體廢物進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水分,包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附(當(dāng)儲(chǔ)水池密封不好時(shí))量。入場(chǎng)廢物攜帶的水分是滲濾液的主要來源之一。
3.地表徑流:地表徑流是指來自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流水,對(duì)滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。
4.有機(jī)物分解生成水:垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧分解會(huì)產(chǎn)生水分,其產(chǎn)生量與垃圾的組成、PH值、溫度和菌種有關(guān)。
5.地下水:如果填埋場(chǎng)地的底部在地下水位以下,地下水就可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi),滲濾液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時(shí)間及流動(dòng)方向有關(guān)。但一般在設(shè)計(jì)施工中采取防滲措施,可以避免或減少地下水的滲入量。
垃圾滲濾液是一種成份復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,其性質(zhì)取決于垃圾成份、垃圾粒徑、壓實(shí)程度、現(xiàn)場(chǎng)氣候、水文條件、和填埋時(shí)間等因素,主要有以下特性:
1.污染物種類繁多,成分復(fù)雜。垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜,含有多種有毒有害的物質(zhì)。其中有機(jī)污染物徑技術(shù)檢測(cè)有99種之多,有22種已經(jīng)列入我國(guó)和美國(guó)重點(diǎn)控制名單,一種可以直接致癌,五種可誘發(fā)致癌。
2.水質(zhì)水量變化大。垃圾滲濾液的水質(zhì)水量會(huì)隨著外界水文地質(zhì)降雨量堆地高度及方式、填埋規(guī)模、填埋工藝、填埋時(shí)間、垃圾本身成份的變化而變化,隨機(jī)性很大。
3.金屬含量高垃圾滲濾液。中含有10多種金屬離子,其中鐵、鉛、鋅和鈣的濃度可分別高達(dá)2050mg/L12.3mg/L,130mg/L和4200mg/L。
4.營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào),氨氮含量高。
二、垃圾滲透液處理技術(shù)
1.物理化學(xué)法。主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法,在COD為2000~4000mg/L時(shí),物化方法的COD去除率可達(dá)50%~87%。和生物處理相比,物化處理不受水質(zhì)水量變動(dòng)的影響,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定,尤其是對(duì)BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理,因此目前垃圾滲濾液主要是采用生物法。
2.生物法。分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。
(1)活性污泥法。好氧處理用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經(jīng)驗(yàn),好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質(zhì)如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時(shí)曝氣法用得最多,還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉(zhuǎn)盤(主要用以去除氮)。
活性污泥法,傳統(tǒng)活性污泥法滲濾液可用生物法、化學(xué)絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨(dú)或聯(lián)合處理,其中活性污泥法因其費(fèi)用低、效率高而得到最廣泛的應(yīng)用。美國(guó)和德國(guó)的幾個(gè)活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥有機(jī)負(fù)荷,活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。許多學(xué)者也發(fā)現(xiàn)活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5,80%以上的有機(jī)碳能被活性污泥去除,即使進(jìn)水中有機(jī)碳高達(dá)1000mg/L,污泥生物相也能很快適應(yīng)并起降解作用。眾多實(shí)際運(yùn)行的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)表明,活性污泥法比化學(xué)氧化法等其它方法的處理效果更佳。
生物膜法與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn),而且生物膜上能生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物,如硝化菌之類。當(dāng)溫度回升,微生物的硝化能力隨即恢復(fù)。但是應(yīng)當(dāng)指出,這種滲濾液的性質(zhì)與城市污水相近,對(duì)于較強(qiáng)的滲濾液此方法是否適用還待研究。
(2)厭氧生物處理。厭氧生物處理的有目的運(yùn)用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實(shí)踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時(shí)間長(zhǎng),有機(jī)負(fù)荷低等特點(diǎn),使它在理論和實(shí)踐上有了很大進(jìn)步,在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機(jī)廢水方面取得了良好效果。厭氧生物處理有許多優(yōu)點(diǎn),最主要的是能耗少,操作簡(jiǎn)單,因此投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉,而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少,所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也少。近年來,開發(fā)的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧硝化等。
(3)厭氧與好氧的結(jié)合方式。雖然實(shí)踐已經(jīng)證明厭氧生物法對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理的有效性,但單獨(dú)采用厭氧法處理滲濾液也很少見。對(duì)高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理,處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達(dá)86.8%和97.2%。
三、結(jié)語
垃圾滲濾液是一種有毒有害的高濃度有機(jī)廢水,控制不好將產(chǎn)生二次污染,是衛(wèi)生填埋場(chǎng)失去應(yīng)有的價(jià)值和意義。要解決滲濾液污染問題,除了對(duì)垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行控制,盡量減少滲濾液的產(chǎn)生外,關(guān)鍵是要對(duì)滲濾液進(jìn)行處理,使其達(dá)標(biāo)排放。近年來采用厭氧與好氧結(jié)合處理滲濾液的較多,在選擇生物處理工藝時(shí),必須詳細(xì)測(cè)定滲濾液的成份,分析其特點(diǎn),通過小試或中試來獲得組合處理工藝,才能達(dá)到排放。生物法是今后垃圾滲濾液處理研究的主要方向。
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