環(huán)境工程新技術(shù)結(jié)課論文

1、環(huán)境工程新技術(shù)結(jié)課論文垃圾滲濾液的處理技術(shù)論述摘要：對(duì)我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液特性，處理現(xiàn)狀及存在問(wèn)題進(jìn)行闡述和總結(jié)。以膜分離技術(shù)為例， 系統(tǒng)地闡述了國(guó)內(nèi)膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液中的研究與應(yīng)用, 分析了膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的優(yōu)勢(shì)和不足, 對(duì)膜分離技術(shù)在未來(lái)垃圾滲濾液處理中的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。填埋作為一種城市固體廢物(垃圾)處理方式已被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用，在我國(guó)目前有 90 %左右的城市固體廢物是用填埋法處理的。在城市垃圾填埋過(guò)程中，由于壓實(shí)和微生物的分解作用，垃圾中所含的污染物將隨水分溶出，并與降雨、徑流等一起形成垃圾滲濾液。垃圾滲濾液是指垃圾或廢物在填埋或堆放過(guò)程中因其有機(jī)物分解產(chǎn)生的水或廢

2、物中游離水、降水、徑流、以及地下水入滲而淋濾垃圾形成的成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水1。 滲濾液中存在很多大分子有機(jī)污染物， 成分十分復(fù)雜， 有機(jī)物和氨氮濃度都很高，COD 值很高，金屬離子含量較高，滲濾液中有機(jī)物(如腐殖酸)的腐臭使污水呈現(xiàn)黃色、褐色甚至黑色。如果滲濾液未經(jīng)嚴(yán)格處理或處理不達(dá)標(biāo)， 會(huì)對(duì)周圍的地下水體、 地表水體、 土壤及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染和危害。垃圾滲濾液的產(chǎn)生受諸多因素影響，不僅水量變化大，而且變化無(wú)規(guī)律性。垃圾滲濾液的產(chǎn)生來(lái)自以下五個(gè)方面： (1)降水的滲入。(2)外部地表水的流入。(3)地下水的滲入。(4)垃圾本身含有的水分。(5)垃圾填埋后， 微生物的厭氧分解產(chǎn)生的水。

3、 通常， 垃圾滲濾液中的有機(jī)物可分為 3 種： (1)低分子量的脂肪酸；(2)中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)；(3)高分子量的碳水化合物類物質(zhì)、腐殖質(zhì)類。垃圾滲濾液的性質(zhì)取決于垃圾成分、填埋時(shí)間、氣候條件等多種因素，一般所具有的特點(diǎn)：(1)有機(jī)物濃度很高，COD 和 BOD5濃度最高值可達(dá)數(shù)千至幾萬(wàn) mg/L；(2)金屬含量高； (3)水質(zhì)變化大， 滲濾液的成分和性質(zhì)隨填埋場(chǎng)使用期的延長(zhǎng)而不斷變化， 可生化性越來(lái)越差， 氨氮含量越來(lái)越高；(4)氨氮含量高，變化范圍大；(5)營(yíng)養(yǎng)因素比例失調(diào)，由于氨氮含量高，C/N 的比值常出現(xiàn)失調(diào)情況，且 P 缺乏，一般BOD5/TP300， 與微生物生長(zhǎng)所需的碳

4、磷比(1001)相差甚遠(yuǎn)； (6)滲濾液在生化處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫， 不利于系統(tǒng)正常運(yùn)行。由于滲濾液中含有較多的難降解物質(zhì)，一般在生化處理后，COD 濃度仍在較高水平。由于垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水， 不同的填埋場(chǎng)、同一填埋場(chǎng)的不同時(shí)間段，滲濾液的水量水質(zhì)都有著不同的特點(diǎn)，處理難度較大。目前，滲濾液的處理方案可以分為場(chǎng)內(nèi)處理和場(chǎng)外處理兩大類，具體有 4 種方案：(1)直接排入城市污水處理廠合并處理；(2)預(yù)處理后匯入城市污水處理廠合并處理；(3)向填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理；(4)建設(shè)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立處理。垃圾滲濾液的主要處理工藝有生物處理法、 物化法、 土地法以及幾種方法的綜合。

5、垃圾滲濾液主要處理方法有物理化學(xué)法，活性炭吸附，化學(xué)沉淀法，化學(xué)氧化法，光催化氧化法，膜滲析與分離系統(tǒng)，吹脫法，生物法，好氧處理，厭氧處理等。垃圾滲濾液的處理存在了一些問(wèn)題：滲濾液水量波動(dòng)較大, 尤其是季節(jié)性變化很大。滲濾液水質(zhì)變化大。不同填埋場(chǎng), 由于諸多因素不同, 其水質(zhì)存在很大差異, 所以適用于某填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法不一定也適用于另一填埋場(chǎng)滲濾液。滲濾液中氨氮濃度高, 尤其是在填埋后期其濃度更高。高濃度的氨氮對(duì)微生物的活性有抑制作用, 而現(xiàn)有的氨氮吹脫又造成空氣的二次污染和吹脫塔結(jié)垢。滲濾液處理費(fèi)用高且由于溶解性腐殖質(zhì)的存在, 即使采用厭氧 & 好氧生物處理工藝也難以達(dá)到排放標(biāo)淮; 而

6、高標(biāo)淮的滲濾液處理廠投資大, 運(yùn)行管理費(fèi)用高。針對(duì)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(yùn)行成本，提高出水質(zhì)量是研究中需要解決的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)膜技術(shù)處理垃圾滲濾液的研究起步比國(guó)外晚， 但近年來(lái)也陸續(xù)開(kāi)展了膜處理垃垃滲濾液的相關(guān)研究， 北京、 上海、 重慶等城市也已將膜工藝實(shí)際應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理， 并取得了較好的處理效果。 我國(guó)目前仍以生物法為主， 后續(xù)膜處理工藝。與生化法相比， 膜分離技術(shù)受原水水質(zhì)的變化影響小，能夠保持出水水質(zhì)穩(wěn)定，在垃圾滲濾液等高濃度、難降解廢水的處理中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。下面就垃圾滲濾液的膜分

7、離處理方法作出以下論述：國(guó)內(nèi)膜技術(shù)處理垃圾滲濾液的研究起步比國(guó)外晚，但近年來(lái)明顯地加快了步伐。1997年袁維芳等選用 8 種類型的 RO 膜處理廣州大田垃圾場(chǎng)滲濾液預(yù)處理出水，試驗(yàn)表明：醋酸纖維素膜為最佳膜材料。在操作壓力為 3. 5 MPa的條件下，膜通量為 32 42 L/ ( m2、h) ，COD、 NH3-N、 電導(dǎo)率的去除率分別大于 96%，80%，95%。2002年，北京天地人環(huán)保科技有限公司27在國(guó)內(nèi)采用二級(jí)碟管式反滲透( DT - RO) 系統(tǒng)在北京阿蘇衛(wèi)、 六里屯、 重慶龍頭寺、 上海黎明和老港垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：DT - RO 出水 COD 和NH 3- N

8、 的去除率均超過(guò) 99%，出水達(dá)到生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)( GB 16889? 1997) 中的一級(jí)排放限值。目前北京阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場(chǎng)、 上海黎明垃圾填埋場(chǎng)已采用該工藝處理滲濾液，規(guī)模分別為 300t/ d 和 400 t/ d. 劉研萍等進(jìn)行了膜污染方面的研究，試驗(yàn)用膜為重慶長(zhǎng)生橋滲濾液處理廠已經(jīng)運(yùn)行一年多的碟管式反滲透膜。研究結(jié)果表明，污染絮體的主要成分是有機(jī)物，并含有 Al、 Si 等膠體物質(zhì)以及 Fe 和 Ca 的化合物, 先堿洗后酸洗的清洗效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于先酸洗后堿洗。MBR 是國(guó)內(nèi)研究最多的垃圾滲濾液膜處理工藝。汪進(jìn)輝等采用一體式聚丙烯 MBR 處理垃圾滲濾液，試驗(yàn)表明 MBR 對(duì)

9、 COD、 NH3- N 的去除率均在 90%以上，但膜通量下降很快，且維持在較低的水平。叢利澤等采用微電解+ 混凝+ 一體式MBR 組合工藝處理高濃度垃圾滲濾液，原水 COD9 176 mg/ L，NH3- N 3 000 mg/ L，出水 COD 低于60 mg/ L，NH3- N 低于 15 mg/ L。申歡等采用水解+ 一體式 MBR 處理非穩(wěn)定期垃圾滲濾液，膜材料為聚乙烯，系統(tǒng)對(duì) COD、 N3- N 和 TP 的去除率分別為 80% 88% 、 99% 和 70% 82. 2%。樊耀波等采用一種新型玻璃纖維管式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器( DMBR) 處理垃圾滲濾液，研究結(jié)果表明，在操作壓力

10、 1. 45 MPa 下膜通量能較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在 6 L/(m2?h) ，對(duì) COD、 BOD5 和 NH3- N 的去除率分別大于 71%，96%和 98%。季民等研究發(fā)現(xiàn)投加耐鹽菌可有效改善 MBR 的去除效果。羅宇進(jìn)行了好氧+ 厭氧+ 超濾膜處理垃圾滲濾液的研究；陳明、許宜平等進(jìn)行了厭氧- MBR 對(duì)垃圾滲濾液中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留、 多環(huán)芳烴等痕量有毒有機(jī)物的處理研究；謝曉慧研究了以粉末活性炭作為載體的MBR 處理吹脫后垃圾滲濾液的硝化性能；陳少華等研究了 MBR 處理垃圾滲濾液過(guò)程中有機(jī)污染物的分子量分布規(guī)律；熊小京等研究了水力停留時(shí)間與進(jìn)水濃度負(fù)荷對(duì) MBR 去除效果的影響。上述 MBR

11、處理垃圾滲濾液研究從工藝組合、 膜材料及類型選擇、 處理效果及其影響因素、 運(yùn)行參數(shù)、痕量有機(jī)物的去除等方面進(jìn)行了不少有益的探索，為MBR 在垃圾滲濾液處理中的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。但從目前情況看，國(guó)內(nèi)關(guān)于 MBR 處理滲濾液的研究基本處于試驗(yàn)階段，需要進(jìn)一步加快 MBR國(guó)產(chǎn)化的步伐。李湛江等采用 UASB+ SBR+ 陶瓷膜+ RO工藝處理廣州市興風(fēng)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，陶瓷超濾膜孔徑 50 nm,，膜面積 4. 5 m2.。研究結(jié)果表明，在操作壓力 0. 35 MPa、 膜面流速 4. 5 m/ s 下，膜通量維持在 150 L/ ( m2?h)，水回收率達(dá)到 80%， 出水 COD小于 10

12、0 mg/ L. 與有機(jī)膜相比，無(wú)機(jī)陶瓷膜耐高溫，耐酸堿和有機(jī)質(zhì)的腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，但陶瓷膜的噸水投資費(fèi)用高。展望：隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展、 人民生活水平的提高,社會(huì)將對(duì)環(huán)保工作提出更加嚴(yán)格的要求，垃圾滲濾液的處理必須采用更為先進(jìn)、 合理的處理方法。膜分離技術(shù)的應(yīng)用，解決了一些傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法解決的難題( 如垃圾滲濾液的處理) ，因此，已成為世界各國(guó)競(jìng)相研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。在吸收國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，針對(duì)生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液的性質(zhì)，制定合理和有效的滲濾液膜分離處理新工藝，完全符合國(guó)家大力支持和發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)政策，對(duì)提高我國(guó)城市垃圾滲濾液的處理技術(shù)水平，根除二次污

13、染源有著重大意義。因此, 應(yīng)加強(qiáng)垃圾滲濾液膜處理產(chǎn)品和技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化, 提高國(guó)產(chǎn)膜的抗污染性能和膜使用壽命, 進(jìn)一步開(kāi)展膜技術(shù)和生化法最佳組合工藝的研究, 加強(qiáng)濃縮液處理技術(shù)方面的研究, 推進(jìn)國(guó)產(chǎn)膜在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用.隨著垃圾滲濾液膜處理技術(shù)的日益成熟和膜產(chǎn)品的逐步國(guó)產(chǎn)化, 處理垃圾滲濾液的初期投資和運(yùn)行成本將進(jìn)一步降低, 相信膜技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用具有廣闊的前景.參考文獻(xiàn) 1寧平 固體廢物處理與處置M 北京： 高等教育出版社， 2007： 262-2692楊飛黃, 楊順生, 曹東梅, 等. 反滲透膜及其在城市垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用 J . 工業(yè)安全與環(huán)保, 2007, 33( 3) : 8- 10.3張宏忠, 松全元, 王淀佐. 垃圾滲濾液膜處理技術(shù)J . 膜科學(xué)與技術(shù), 2004, 24( 5) : 69- 72.4 陳? 鈺, 楊順生, 潘? 科. 膜分離技術(shù)在城市垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用J. 工業(yè)用水與廢水, 2005, 35( 1):