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垃圾渗滤液(污水)处理

发布时间: 2016-11-17 09:46   964 次浏览

垃圾渗滤液简介

 

垃圾渗 沥液是指垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物质分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以 及入渗的地下水,通过淋 溶作用而形成的污水。当垃圾 堆体的湿度超过其持水能力后, 便会产生渗滤液。在渗滤液渗出时, 垃圾堆 体内悬浮的或溶解的有机污染物和重金属等无机污染物将会随之一块溶出, 因此, 渗滤液 是一种有机污染负荷较高、水质极为复杂的废水。

    目前,我国大 中小城市还存在数量庞大的简 易垃圾填埋场,其历年 垃圾堆存量达数十亿t 限于当时经济、技术等原因,这些填埋场未能按 照卫生 填埋场的要求进行设计、建设、运营,因 此产生 严重的环境问题。随着城 市规模的迅速扩 大,一些原 来位于城郊的简易填埋场,已逐渐位 于或靠 近城市的人口密集区,成为城 市重要的污染源。且因使用年限到期、环保要求提高等原因,这些简 易垃圾填埋场将面临封场。区别于 一般卫生填埋场,简易垃 圾填埋场的封场应首先解决现有环境污染治理问题。而渗沥 液处理则是封场过程尚待解决的关键问题之一。因此有 效地处理掉垃圾填埋所产生的渗滤液是确保垃圾填埋场生态环境的必要途径。

 

1.垃圾渗沥液的特点

    垃圾渗 沥液的水质与城市污水、其它的工业废水不同,有其自己的特点,其特征表现在:

1)水质复杂,不仅含 有好氧有机污染物、各类金 属和植物营养素(氨氮等),还可能 含有毒有害的有机污染物;

2污染物 浓度高且变化范围大,CODBOD******可到达几万;

3)垃圾渗 沥液中所含有机污染物种类多;

4)金属含量高,其中重 金属离子会对生物处理产生抑制作用;

5) 氨氮含量高,C/N比例失调,给生物 处理带来一定的困难。

 

2.垃圾渗滤液的水质

    我国城 市垃圾渗滤液典型的水质情况见表1[1]

               1  我国城 市垃圾渗滤液的水质

   

 

3.填埋场的发展阶段

生活垃 圾填埋场从开始填埋起, 会经历以下三个阶段: 好氧、产酸及产甲烷阶段, 在这三个阶段内,不同的 优势菌种发挥着降解作用, 其降解产物也不相同, 故而, 渗滤液 的水质将显示不同的特点。

1)好氧阶段

在填埋场初始填埋时, 一定量 的氧气存在于垃圾堆体内, 使之处于好氧状态, 由于好 氧细菌对氧气的迅速消耗, 这一状 态很快便会向厌氧状态转换, 有的填 埋场只需一个月的时间, 但对于 一些填埋高度小于3米的填埋场, 这一阶 段通常会持续半年左右。在这一阶段内, 降解垃 圾的微生物主要来自于每日覆盖的土壤, 由于降解过程中, 大量的CO2 H2将产生, 渗滤液的pH开始下降。

2)产酸阶段

在产酸阶段, 厌氧菌 及兼性菌开始水解和酸化纤维素和其它易腐烂的物质, 易被生 物降解的挥发性脂肪酸和氨氮将产生。这一时 期的渗滤液的生化需氧量( BOD5) 可高达20g/L 可生化性好, BOD5/ COD015~ 017。由于可 溶解性的有机酸的产生, 渗滤液的pH值开始降低, 通常为5~ 6左右, 同时, 大量的无机物质, 尤其是 重金属因渗滤液pH值的降 低而溶解性增加, 随渗滤液一起渗出, 渗滤液的电导率增加。通常, 产酸阶段将会持续1~3年时间。

3)产甲烷阶段

随着大 量易降解的有机酸的产生, 生长缓 慢的产甲烷细菌逐渐成为优势菌种, 它利用 产酸阶段产生的中间产物, 生成甲 烷和二氧化碳气体, 即填埋气。在这一阶段, 由于易 降解有机酸的消耗, 渗滤液 的生化需氧量降低, 可生化性也逐渐变差, pH值开始上升, 通常维持在618~ 8之间, 同时, 渗滤液 的重金属因溶解性降低, 其浓度开始逐渐降低( 尤其是 铁的含量显著降低) 电导率下降。由于产酸菌不断产生NH3-N 因此NH3-N浓度不断升高。在产甲烷阶段成熟后, 渗滤液 中有机污染物主要为腐殖酸和棕黄酸, 这些均 是难以生物降解的有机物质, 因此, 渗滤液的可生化变差, 通常BOD5/ COD值为0105~012

 

 

4.垃圾渗 滤液的处理方式

1)合并处理

合并处 理就是将垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。城市污水量较大, 可对渗 滤液起到稀释作用, 但需控制好比例, 以避免 对城市污水处理厂造成冲击负荷。有研究表明[2] 如果渗 滤液的量与城市污水量之比<0. 5% 同时渗 滤液带来的负荷增加在10%以下则是可行的。在合并处理时, 为了避 免垃圾渗滤液中的有毒有害物质对城市污水的副作用和减轻冲击负荷, 常采用 对渗滤液进行预处理后再合并的方案。沈耀良等[3]在处理 苏州七子山垃圾渗滤液时, 采用先 经过场内物化预处理(吹脱+混凝沉淀+焦炭吸附)再到城 市污水处理厂合并处理的工艺, 取得了 良好的处理效果。

2)土地处理

土地处 理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前应 用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。用人工 湿地处理垃圾渗滤液具有费用低、管理方便等优点, 但处理 效果随季节变化较大, 处理有 机物的浓度也较低。它适应植物生长期长、生长旺盛的南方地区, 不适应北方寒冷地区。垃圾渗 滤液的回灌处理方法是20世纪70年代由美国的Pohland***先提出的, 它实质 是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大的生物滤床。渗滤液 经覆土层和垃圾层发生一系列的物理、化学和 生物作用而被降解和截留, 同时使 渗滤液由于蒸发而减少。Diamadoporuolos等通过 渗滤液的回灌处理,得到了 比较稳定的出水, 其中CODBOD5 的平均值分别为114185mg/L。回灌处 理渗滤液易造成土壤堵塞、氨氮累积, 回灌处 理后的渗滤液仍有较高的浓度, 还需要做进一步处理, 因此回 灌处理很少单独作为渗滤液的处理工艺。

3)就地处理

合并处 理与土地处理比较经济、简单, 但受各 种客观因素的限制, 大部分 城市只能在填埋场建立独立的渗滤液处理系统进行就地处理。

 

目前, 国家要 求我国县级以上城市必须建造至少一处以上的垃圾填埋场,而我国 垃圾渗滤液的主流处理方法是就地处理法, 但就地 处理要求有稳定的污水进水量, 而垃圾 卫生填埋场渗滤液的产生主要集中在雨季, 量大而集中, 在枯水 期渗滤液的量则极少, 这样势 必对反应器的设计造成很大困难。另外, 在我国 黄河以北大部分地区都有冰冻期, 由于没 有渗滤液流出使得处理设施都处于停工状态, 而再次启动(尤其是厌氧反应器)则非常困难, 可见在这样的地区, 不适合 单独采用生物法处理垃圾渗滤液。

 

 

5.垃圾渗滤液的危害

渗沥液 是垃圾填埋过程中产生的二次污染,可使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化,威胁饮 用水和工农业用水水源,使地下 水丧失利用价值,有机污 染物进入食物链将直接威胁人类健康。