2014-2019年中國紙箱機(jī)械市場分析及投資前景預(yù)測報告new

1、垃圾滲濾液處理技術(shù)研究進(jìn)展班級：06級環(huán)境工程3班 學(xué)號：2006650703姓名：宋美虹指導(dǎo)老師：石露垃圾滲濾液處理技術(shù)研究進(jìn)展摘要：近年來城市垃圾的處理處置問題已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的問題。我國目前垃圾處置的方式以衛(wèi)生填埋為主，而填埋場滲濾液的處理，一直是填埋場運行管理和污染防治的關(guān)鍵問題。生活垃圾填埋滲濾液是填埋場伴生的二次污染物，主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水。本文主要介紹垃圾滲濾液的各種處理技術(shù)，包括物化處理法、生物處理法、土地處理法、回灌法和深度處理法等。綜述了垃圾滲濾液的處理技術(shù)和研究進(jìn)展，對垃圾滲濾液處理技術(shù)的研究發(fā)展方向提出了一些建議和展望。關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液; 處理技術(shù);

2、研究進(jìn)展1 垃圾滲濾液的來源、特性及其危害1.1 垃圾滲濾液的產(chǎn)生和來源衛(wèi)生填埋存在一個關(guān)鍵的問題，即垃圾滲濾液的收集和處理問題。垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實、發(fā)酵和降水滲流作用，會產(chǎn)生一種高濃度的有機(jī)廢水，我們稱之為垃圾滲濾液。垃圾滲濾液的來源包括以下幾個方面：(1)降水：降水包括降雨和降雪，它是滲濾液的主要來源之一；(2)地表徑流：地表徑流是指來自場地表面上坡方向的徑流水，具體數(shù)量取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類和滲透性能、場地的植被情況及有無排水設(shè)施等； (3)地下水：如果填埋場的底部位于地下水水位以下，地下水就有可能滲入填埋場內(nèi)。如果在設(shè)計施工中采取防滲措施，就可以避免或減少

3、地下水的滲入；(4)垃圾含水：包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量，入場攜帶的水分有時是滲濾液的主要來源之一；(5)有機(jī)物分解生成水：垃圾中的有機(jī)組分在填埋場內(nèi)經(jīng)厭氧分解會產(chǎn)生水分，其產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH值、溫度和活動菌群等因素有關(guān)；(6)覆蓋材料中的水分：隨覆蓋材料進(jìn)入填埋場中的水量與覆蓋層物質(zhì)的類型、來源和類型有關(guān)。垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液如不妥善處理，對周圍環(huán)境的影響尤其是對填埋場附近地下水、地表水的污染將會較為嚴(yán)重，而且污染持續(xù)時間長，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的二次污染，因而對滲濾液進(jìn)行有效的收集和處理已經(jīng)成為城市環(huán)境中亟待解決的問題。1.2 垃圾滲濾液的性質(zhì)城市垃圾填埋場所處

4、置的生活垃圾的成分差別不大，所產(chǎn)生的滲濾液的性質(zhì)及組分也大致如下：(1) 色度：顏色呈淡茶色或暗褐色，色度在20004000之間，有較濃的腐化臭味。(2) pH值：填埋場初期pH值為67，呈弱酸性，隨著時間的推移，pH值可提高到78，呈弱堿性。(3) BOD5：隨著時間和微生物活動的增加，滲濾液中的BOD5也逐漸增加。一般填埋6個月至2.5年，達(dá)到最高峰值，此時BOD5多以溶解性為主，隨后此指標(biāo)開始下降，到615年填埋場穩(wěn)定化為止。(4) COD：滲濾液的生物降解性可用BOD5/COD之比來反映，當(dāng)BOD5/COD 0.5時，滲濾液較易生物降解；當(dāng)BOD5/COD 0.1時，滲濾液難于生物降解

5、。當(dāng)BOD5/COD介于0.4到0.6之間時，表明滲濾液中的有機(jī)物開始生物降解；對于成熟的填埋場，滲濾液的此項比值通常為0.050.2，其中常含有不易生物降解的腐殖酸和富里酸。(5) TOC：濃度一般為2652800mgL-1。BOD5/TOC可反映滲濾液中有機(jī)碳氧化狀態(tài)。填埋初期，BOD5/TOC值高；隨著時間的推移，填埋場趨于穩(wěn)定化，滲濾液中的有機(jī)碳以氧化態(tài)存在，則BOD5/TOC值降低。(6) 溶解性總固體：滲濾液中溶解固體總量隨填埋時間推移而變化。填埋初期，溶解性鹽的濃度可達(dá)10000mgL-1，同時具有相當(dāng)高的鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽和鐵。填埋624個月達(dá)到峰值，此后隨時間的增長無機(jī)物

6、濃度降低。(7) SS一般多在300mgL-1以下。(8) 氮化物：氨氮濃度較高，以氨態(tài)為主，一般為0.4gL-1左右，有時高達(dá)1gL-1，有機(jī)氮占總氮的1/10。(9) 重金屬：生活垃圾單獨填埋時，重金屬含量很低，不會超過環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)；但與工業(yè)廢物或污泥混埋時，重金屬含量會增加，并可能超標(biāo)。實踐證明，滲濾液水質(zhì)在不同填埋時段差異很大。通常，填埋初期，滲濾液呈黑色，可生化性較好，易于處理，而隨著填埋時間的延長，滲濾液逐漸呈褐色、可生化性變差，且氨氮濃度明顯增加，越來越難以處理。1.3 垃圾滲濾液的危害滲濾液對周圍地下水和地表水、土壤、大氣、生物等多方面均會造成嚴(yán)重環(huán)境污染，并通過食物鏈直接或間接地

7、進(jìn)入人體，危害人類的健康。如果缺乏必要的防滲措施而使垃圾滲濾液滲入地下水區(qū)域，則會引起地下水的嚴(yán)重污染，而且其影響將是幾年、幾十年、幾百年。2 滲濾液的處理方法由于滲濾液水質(zhì)復(fù)雜、變化大，目前國內(nèi)外尚無十分有效的滲濾液處理工藝?？傮w上可以將其處理技術(shù)分為生物處理法、物化處理法、土地處理法、回灌法和深度處理法等。以下從這幾個方面介紹：2.1 物化處理法物化法最早只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液，即便是單獨應(yīng)用，在去除難生化降解的污染物時仍能保持一定的去除效率。而隨著滲濾液處理排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(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。物化法主要包括混凝沉淀法、

8、化學(xué)沉淀法、吹脫法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)技術(shù)、光催化氧化、吸附法及膜技術(shù)等。有資料顯示，在COD為20004000mgL-1時，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)水量變動的影響，出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，尤其是對BOD5/COD比值較低(0.070.20)難以生物處理的垃圾滲濾液，有較好的處理效果，但其成本較高。下面分別介紹幾種主要的處理生活垃圾滲濾液的物理化學(xué)法。（1）混凝沉淀法混凝沉淀法是化學(xué)沉淀法中最重要的一種方法，主要對污水進(jìn)行預(yù)處理，降低垃圾滲濾液的懸浮物、氨氮以及有機(jī)物膠體，提高原水的可生化性。該法是向廢水中投加混凝劑, 使廢水中的懸浮物和膠體聚集形成絮

9、凝體, 再加以分離的方法。目前采用的混凝劑多為鐵、鋁鹽類或聚合體類。但無論采用何種混凝劑, COD的去除率一般在30%60%,很難有突破性的提高?；炷恋矸ǖ牟蛔阒幨牵簳a(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；出水COD達(dá)不到國家生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)中滲濾液的一級排放標(biāo)準(zhǔn)；需要根據(jù)生化處理后的出水水質(zhì)靈活地調(diào)節(jié)混凝劑的投加量；操作管理麻煩，所以即使有一定的處理效率，在選用時還是要慎重考慮。（2）活性炭吸附法吸附法主要是利用多孔性固體物質(zhì)，使廢水中的1種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。在滲濾液處理中主要用于脫除水中難降解的有機(jī)物、金屬離子和色度等?；钚蕴课?/p>

10、附法處理程度高，對水中的絕大多數(shù)有機(jī)物都有效，可適應(yīng)水量和有機(jī)物負(fù)荷的變化，粒狀炭可再生后重復(fù)使用，設(shè)備緊湊，管理方便。但是活性炭吸附易受pH值、水溫及接觸時間等因素的影響。七十年代在歐洲的研究表明，用活性炭處理生化后的垃圾滲濾液，COD的去除率為5060%，若用石灰石作預(yù)處理，去除率可高達(dá)80%。但活性炭在處理了140次同體積的滲濾液后去除效率將下降。在生產(chǎn)性試驗中，由于滲濾液水質(zhì)變化等原因，出現(xiàn)了去除效率下降和活性炭被大量污染的現(xiàn)象。活性炭吸附工藝的主要問題是活性炭價格高，且缺乏一種簡單、經(jīng)濟(jì)、有效的活性炭再生方法，故其推廣使用受到了限制。（3）吸脫法吹脫法是指空氣吹脫法，將空氣通人廢水中

11、，使之相互充分接觸，使廢水中的溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除污染物的目的。垃圾填埋場尤其是中老年填埋場的滲濾液中營養(yǎng)比例嚴(yán)重失調(diào)，為調(diào)整CN可對其進(jìn)行氨吹脫預(yù)處理。脫氨方法主要有曝氣吹脫和吹脫塔吹脫兩類。氨氮在滲濾液中存在如下平衡：NH4+OH-NH3+H2O，當(dāng)pH值調(diào)節(jié)至堿性時，NH3-N主要以游離氨的形式存在。然后經(jīng)曝氣吹脫或送入吹脫塔以噴淋和鼓風(fēng)吹脫去除游離氨。曝氣吹脫即直接或間接調(diào)整pH值后在調(diào)節(jié)池或吹脫池中曝氣，滲濾液中NH3 通過表面更新和向氣泡的傳質(zhì)而脫除，從而改善滲濾液營養(yǎng)比例。氨吹脫效果明顯，處理效率較高，但由于需要調(diào)節(jié)pH值，必須投加大量的堿

12、，而且為了曝氣，還需要提供一定的風(fēng)量，造成了處理費用偏高。同時氨吹脫只是將廢水中的銨離子轉(zhuǎn)化為游離氨，最后將之排放到大氣中，實質(zhì)上氨的污染問題并未得到解決。（4）膜分離處理技術(shù)鑒于垃圾滲濾液水質(zhì)的復(fù)雜性，近年來，超濾膜、納濾膜及反滲透處理技術(shù)在垃圾滲濾液處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。其中超濾膜主要用于膜生物反應(yīng)器中，納濾和反滲透作為獨立的過濾工藝在攔截難降解有機(jī)物方面得到了應(yīng)用。膜分離法的特點是分離過程不發(fā)生相變化，能量的轉(zhuǎn)化率高，一般不需要投加其他物質(zhì)，且可在常溫下進(jìn)行。雖然膜技術(shù)對滲濾液的水質(zhì)處理有很好的效果，但是其處理費用很高，而且膜處理前一般都要有良好的預(yù)處理，否則膜很容易被污染而導(dǎo)致處

13、理效率迅速下降。（5）氧化法氧化法包括O3氧化法、H2O2氧化法、光化學(xué)氧化法、輻射法、電解氧化法和電催化氧化法等。目前實踐工程中使用的主要是O3氧化法和H2O2氧化法,光化學(xué)氧化和電催化氧化法主要還處于實驗研究階段。O3和H2O2本身具有很好的氧化電位, 能氧化很多的難降解物質(zhì); 而電解催化和光催化技術(shù)是利用產(chǎn)生羥基自由基(OH) , 利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性來氧化降解有機(jī)物, 實現(xiàn)污染物降解。光化學(xué)氧化法和電催化氧化法目前雖然在實踐工程中還未見有實例應(yīng)用, 但實驗研究的結(jié)果顯示催化氧化技術(shù)對垃圾滲濾液處理有很好的處理效果。開發(fā)高效的光和電催化材料是今后一段時間內(nèi)提高氧化法處理垃圾滲濾液一個

14、重要的研究方向。2.2 生物法生物法是垃圾滲濾液處理中最常用的一類方法，因其運行費用低、處理效率高、不會出現(xiàn)化學(xué)污泥等特點而被世界各國廣泛采用。生化處理具有處理效果好、成本低等優(yōu)點，它是目前應(yīng)用最廣泛的處理方法。生物處理包括好氧處理、厭氧處理以及好氧/厭氧結(jié)合這三種類型。（1）好氧處理法好氧法是利用微生物的耗氧反應(yīng)來降解滲濾液中的有機(jī)物, 實現(xiàn)對BOD5、COD 和氨氮的有效降低,且還可以部分除去Fe、Mn 等金屬離子。目前好氧處理法主要包括活性污泥法、曝氣穩(wěn)定塘、生物膜法、物濾池和生物流化床等工藝。但是使用多年的填埋場產(chǎn)生的滲濾液成分復(fù)雜,氨氮濃度很高, 需要結(jié)合其他的方法來使用, 否則處理

15、效果一般。（2）厭氧處理法厭氧生物處理法具有運行費低、操作簡單、投資運行費用低、有機(jī)負(fù)荷高、能耗少、污泥產(chǎn)率低、對無機(jī)營養(yǎng)元素含量要求較低和能提高污水可生化性等優(yōu)點，非常適合于處理有機(jī)物濃度高的早期垃圾滲濾液。用于垃圾滲濾液處理的厭氧生物處理方法有：普通厭氧消化、兩相厭氧消化、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF)和厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等。與好氧法相比，厭氧生物處理有許多優(yōu)點，最主要的是能耗少、操作簡單，因此投資及運行費用低廉；而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少，所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少，其BOD5/P只需4000:1，適合垃圾滲濾液含磷少的特點；對許多在好氧條件下難于處理的

16、高分子有機(jī)物在厭氧時可以被生物降解。但是，厭氧處理出水中的COD濃度和氨氮濃度仍比較高，溶解氧很低，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要進(jìn)行后續(xù)處理。厭氧法處理垃圾滲濾液在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較多,國內(nèi)目前還未見有單獨用厭氧處理法處理滲濾液的工程實例。（3）厭氧- 好氧結(jié)合處理法對于高濃度的垃圾滲濾液單獨采用好氧或厭氧處理很難達(dá)標(biāo)排放，一般會采用厭氧/好氧結(jié)合的處理工藝，這樣處理效率較高而且經(jīng)濟(jì)合理。好氧- 厭氧結(jié)合處理法國內(nèi)正逐步推廣, 但不是所有高濃度滲濾液都能用此法處理達(dá)標(biāo)排放。2.3 土地處理法土地- 植物處理法, 實質(zhì)就是在人工控制條件下,通過一系列復(fù)雜的物理- 生物- 化學(xué)的綜合反應(yīng), 使

17、滲濾液得到凈化。主要包括: 慢速滲流系統(tǒng)( SR) , 快速滲流系統(tǒng)(RI) 、表面漫流(OF) 、濕地系統(tǒng)(WL) 、地下滲濾土地處理系統(tǒng)(UG) 及人工快濾處理系統(tǒng)(ARI) 等多種土地處理系統(tǒng)。土地- 植物處理法具有投資少, 操作簡單, 運行費用低等優(yōu)點, 但從長遠(yuǎn)來看, 存在著重金屬及鹽類在土壤中的積累和飽和問題, 對土壤結(jié)構(gòu)、植物生長和周圍地下水有潛在污染作用。另外土壤的滲透能力也會隨著時間的延長而逐漸下降, 使得處理效率也會隨之降低, 且易受土地條件限制, 僅適合于土地廣闊的地區(qū)。2.4 回灌法 滲濾液的回灌技術(shù)是將垃圾填埋場產(chǎn)生的未處理的滲濾液部分或全部噴灌填埋場表面以達(dá)到滲濾液

18、水質(zhì)均化，實現(xiàn)滲濾液減量的目的，并利用填埋場的土壤層和填埋垃圾層物化吸附作用和微生物的凈化作用，達(dá)到使?jié)B濾液得到處理?；毓嗵幚矸绞街饕袧B濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填埋場表面、地表下回灌和內(nèi)層回灌等。采用回灌技術(shù)不僅能降低滲濾液中的COD 濃度, 加快垃圾中有機(jī)質(zhì)的降解, 提高垃圾的溶解速度, 且有利于降低垃圾中有機(jī)質(zhì)的含量, 而不影響COD 濃度的穩(wěn)定。2.5 深度處理技術(shù)對于可生化性低、毒性高的垃圾滲濾液來說，生物法處理效果往往不夠理想，滲濾液處理出水要達(dá)到國家日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，深度處理是一項迫切需要的技術(shù)。國內(nèi)外常用的有光催化技術(shù)、電解處理技術(shù)、Fenton 處理技術(shù)、濕法

19、氧化（WAO）/催化濕法氧化（CWAO）、膜分離法、化學(xué)混凝技術(shù)等，經(jīng)過深度處理，能保證出水達(dá)到GB16889-1997 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。3 結(jié)論與建議（1）針對垃圾滲濾液的處理可選用的方法雖然較多，但都不同程度的存在一些缺陷，如何選擇最佳處理工藝或?qū)F(xiàn)有的處理工藝有機(jī)結(jié)合，降低運行成本，提高出水質(zhì)量是需要研究解決的問題。（2）在選擇垃圾滲濾液的處理工藝時, 考慮到滲濾液水質(zhì)的復(fù)雜性和特殊性, 需因地制宜, 選擇最為適合的處理方式。在有條件的情況下, 通過模擬試驗來取得可靠優(yōu)化的工藝參數(shù), 對處理工藝的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性起實踐指導(dǎo)作用。（3）目前我國垃圾滲濾液處理仍以生物法為主，但處理效果一直不

20、理想，出水指標(biāo)要達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行深度處理。（4）目前的研究熱點是將傳統(tǒng)的生化系統(tǒng)和先進(jìn)膜技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，結(jié)合不同滲濾液的現(xiàn)狀，對工藝流程進(jìn)行適當(dāng)改造，找出適合垃圾滲濾液處理的最佳方法。參考文獻(xiàn)1 鄭曼英，李麗桃，邢益和，等垃圾滲濾液的污染特性及其控制環(huán)境衛(wèi)生工程1997(2)：7112 吳長振，張淑娟，城市生活垃圾填埋場滲濾液的特性及其處理，環(huán)境與衛(wèi)生，1998，12(4): 13143 楊霞，楊朝暉等，城市生活垃圾填埋場滲濾液處理工藝的研究，環(huán)境工程，2000，18(5): 12144 張?zhí)m英, 等. 垃圾滲濾液中有機(jī)染物的污染及去除J. 中國環(huán)境科學(xué), 1998; 18(2) :

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