水利工程論文-垃圾填埋場滲濾液的處理方法.doc

水利工程論文-垃圾填埋場滲濾液的處理方法摘要：對城市垃圾填埋場滲濾液的國內(nèi)外處理技術(shù)結(jié)合實(shí)際作了較為詳細(xì)的闡述和系統(tǒng)的分析。重點(diǎn)對當(dāng)前國內(nèi)外垃圾滲濾液的生物處理、物理化學(xué)處理、上地處理等處理方法在實(shí)際運(yùn)行過程中的成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)作了總結(jié)和探討。關(guān)鍵詞：城市垃圾,滲濾液,廢水處理近十幾年來國外學(xué)者就垃圾滲濾液的處理進(jìn)行了大量的探索和研究，取得了一些成功經(jīng)驗(yàn)，有的已用于工程實(shí)踐。我國在垃圾滲濾液的處理研究方面起步較晚、起點(diǎn)較低，有不少失敗的教訓(xùn)，但也獲得了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。由于滲濾液水質(zhì)水量的復(fù)雜多變住，目前尚無十分完善的處理工藝，大多根據(jù)不同填埋場的具體情況及其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求采取有針對性的處理工藝?？v觀國內(nèi)外垃圾滲濾液處理的現(xiàn)狀，目前滲濾液的處理方案主要有場外綜合處理和場內(nèi)單獨(dú)處理兩大類。主要處理工藝有生物處理法、物化法、土地法以及上述方法的綜合1。l生物法處理滲濾液生物法是滲濾液處理中最常用的一種方法，由于其運(yùn)行費(fèi)用相對較低、處理效率高，不會出現(xiàn)化學(xué)污泥等造成二次污染，因而被世界各國廣泛采用。具體的工藝形式有傳統(tǒng)活性污泥法、穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤、厭氧固定膜生物反應(yīng)器等。1.1活性污泥法美國和德國幾個垃圾填埋場采用活性污泥法處理滲濾液，其實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，通過提高污泥濃度來降低污泥的有機(jī)負(fù)荷，可以獲得令人滿意的處理效果。如美國賓州的FallTownship污水處理廠，其垃圾滲濾液進(jìn)水的（CODcr）為600021000mgL，（BOD5）為300013000mgL，（氨氮）為2002000mgL，曝氣池的p（污泥）為600012000mgL，是一般污泥的質(zhì)量濃度的36倍。在體積有機(jī)負(fù)荷為1.87kgBOD5/（m3d），F(xiàn)M為0.150.31kgBOD5kgMLSSd）時，BOD5的去除率為97；在體積有機(jī)負(fù)荷為0.3kgBOD5/（m3d），F(xiàn)M為0.03005ksBOD5（kgMLSSd）時，BOD5的去除率為92。該廠的數(shù)據(jù)說明，只要適當(dāng)提高活性污泥的質(zhì)量濃度，使FM為0.030.31kgBOD5/（kgMLSSd）之間采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液2。1.2穩(wěn)定塘國外早在80年代就有成功運(yùn)用穩(wěn)定塘技術(shù)處理滲濾液的生產(chǎn)性處理廠（HowardRobison，1992），英國在1983年建成的BrynPostey填埋場滲濾液處理廠，運(yùn)用曝氣氧化塘技術(shù)處理滲濾液。該氧化塘有效庫容1000m3，由高密度聚乙烯材料（HDPE膜）作防滲襯底，采用兩臺高效表面曝氣機(jī)進(jìn)行曝氣，滲濾液最小水力停留時間10d，滲濾液處理量D150m3d。此系統(tǒng)自1983年開始運(yùn)行，滲濾液（CODcr）（BOD5）最大分別達(dá)24000mg/L和10000mgL，F(xiàn)M為0.050.3kgBOD5kgMLSSd）時，CODcr去除率達(dá)973。上海市廢棄物老港處置場，在三期工程改擴(kuò)建時建成了以穩(wěn)定塘和蘆葦濕地地表漫流處理系統(tǒng)相結(jié)合的滲濾液處理系統(tǒng)，設(shè)計規(guī)模為2000m3d，實(shí)際運(yùn)行流量1500m3d，其在冬季兩個月的典型數(shù)據(jù)見表1上海老港填埋場滲濾液水處理的運(yùn)行效果：表1老港填埋場滲濾液水處理的運(yùn)行效果mgL-1檢測日期氧化塘出口蘆葦濕地出口（CODcr）（NH3-N）（CODcr）（NH3-N）2000.10.241177160589292000.11.0212641451095352000.11.131297133745482000.11.2119121891326692000.12.0564091905150平均1413144932661.3生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤是所謂固定生長系統(tǒng)生物膜法中的一種，運(yùn)用于常規(guī)的污水處理中可有效地解決活性污泥法的污泥膨脹問題，并且由于膜上生物量大，生物相豐富，既有表層的好氧微生物，又有內(nèi)層的厭氧微生物，因而具有抗水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的優(yōu)點(diǎn)，同時生物膜上還能生長世代時間較長的硝化菌等。Pitea滲濾液處理廠即采用生物轉(zhuǎn)盤處理垃圾滲濾液，設(shè)計規(guī)模500m3d，設(shè)計轉(zhuǎn)盤表面積3000m2，平均設(shè)計負(fù)荷4.8gNH3N（m2d）。該廠利用填埋場氣體加熱使進(jìn)人生物轉(zhuǎn)盤的滲濾液溫度保持在20左右，取得了良好的處理效果。上面介紹的Pitea填埋場生物轉(zhuǎn)盤是好氧生物反應(yīng)器，英國Britannia填埋場則是運(yùn)用厭氧固定膜生物反應(yīng)器處理垃圾滲濾液，也取得了良好的處理效果4。1.4厭氧氧化處理厭氧生物處理B前采用厭氧生物濾池，厭氧接觸法，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧消化等，實(shí)踐證明厭氧處理時高質(zhì)量濃度（BOD5）2000mgL）有機(jī)廢水的處理是有效的，但單獨(dú)采用厭氧生物處理滲濾液的情況很少見。北京市政設(shè)計院1988年進(jìn)行了這方面的研究，得出的結(jié)論是建議采用厭氧一好氧法處理工藝5。1.5各種生物法比較生物法中，好氧工藝的活性污泥法和生物轉(zhuǎn)盤的處理效果最好，停留時間較短（624h）、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，但工程投資大。運(yùn)行管理費(fèi)用高；相對來說穩(wěn)定塘工藝比較簡單，投資省，管理方便，但停留時間長（1030d）、占地面積大且凈化能力隨季節(jié)變化較大。厭氧處理工藝近年來發(fā)展很快，特別適合于高濃度的有機(jī)廢水，它的缺點(diǎn)是停留時間長，污染物的去除率相對較低，對溫度的變化比較敏感，但通過研究表明厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體可以滿足系統(tǒng)的能量需要，若將這部分能量加以合理利用，將能夠保證厭氧工藝有穩(wěn)定的處理效果，還能降低處理費(fèi)用。因而對于高濃度有機(jī)物的垃圾滲濾液，采用厭氧和好氧I藝的組合處理，無論是對于提高處理效率，還是就降低運(yùn)行費(fèi)用都是有意義的。2物化法物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液，而今隨著滲濾液控制排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，物化法也用來處理新鮮的滲濾液，且是滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分離和化學(xué)氧化法等。由于物化法處理成本較高，不適于大量的滲濾液的處理。2.1絮凝沉淀實(shí)驗(yàn)證明；生物處理后的滲濾液進(jìn)行絮凝沉淀時（利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑），即使在（BOD5）很低（25mgL）的情況下，CODcr的去除率仍可以達(dá)到50，反應(yīng)過程中最佳的pH值對于鐵鹽和鋁鹽分別為4.54.8和5.05.5，最小的加藥量在250500gm3之間6。絮凝沉淀工藝的不足之處是會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥；出水的pH值較低，含鹽量高；氨氮的去除率較低等。所以絮凝沉淀工藝即使有可觀的處理效率，在選用時還是要慎重考慮。2.2反滲透反滲透經(jīng)常用于滲濾液的后處理中，因其能夠去除中等分子量的溶解性有機(jī)物，國內(nèi)早期利用醋酸纖維膜進(jìn)行的試驗(yàn)表明，CODcr的去除率可以超過80，雖然在運(yùn)行過程中有膜污染的問題，但反滲透工藝作為后處理工藝設(shè)在生物預(yù)處理后或物化法之后，負(fù)責(zé)去除低分子量的有機(jī)物、膠體和懸浮物，可以提高處理效率和膜的使用壽命5。根據(jù)Ehrig在1989年的研究，一級反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機(jī)鹵代物（AOX）的去除率達(dá)到80qc，但是氨氮和氯離子的去除率要達(dá)到較高水平則至少需要二級反滲透工藝?？傊礉B透工藝因其高效性、模塊化和易于自動控制等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用得越來越多，但其用于滲濾液處理還存在以下問題：小分子量的物質(zhì)的截留效率還不盡人意（例如氨、小分子的有機(jī)鹵代物（AOX）等）。高濃度的有機(jī)物或無機(jī)可沉降物容易造成膜污染或在膜表面結(jié)垢等問題。由于操作壓力很高（350ba）造成能耗很高。反滲透濃液的處理是最大的困難，將其回灌到填埋場中已經(jīng)不可取了，因?yàn)闈庖旱奈廴疚餄舛群芨?，是非常危險的廢物。目前多采用蒸發(fā)和干燥的方法，但費(fèi)用很高。在英國垃圾滲濾液處