城市垃圾滲濾液處理的分析

1、城市垃圾滲濾液處理的分析摘要：垃圾滲濾液的處理是城市垃圾填埋中的重要一 環(huán)，也是污水處理的難題，滲濾液的環(huán)境污染問題已引起 人們的高度關(guān)注。本文主要對城市垃圾滲濾液生物處理進(jìn)行 分析，以供參考。關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液 ;生物處理1.垃圾滲濾液的概況1.1 垃圾滲濾液的來源垃圾滲濾液主要是在垃圾衛(wèi)生填埋以后，由于降雨的淋 溶作用，垃圾自身產(chǎn)生的水分等經(jīng)過垃圾層和覆土層之后形 成的高濃度有機(jī)污水。垃圾滲濾液來源具體包括以下幾項(xiàng)：（1）降水的滲入：包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生 的主要來源，具有短時性、集中性和反復(fù)性，是工程設(shè)計(jì)的 主要依據(jù)。（2）外部地表水的流入：包括地表徑流和地表灌溉（3）地下潛水的

2、反滲：當(dāng)填埋場內(nèi)滲濾液水位低于場 外地下水水位，如果在設(shè)計(jì)施工中沒有采取防滲措施時，地 下水就有可能滲入填埋場內(nèi)。垃圾滲濾液的產(chǎn)生量將會受地 下水的影響。（4）垃圾自身水分：這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量（5）垃圾降解過程中產(chǎn)生的水分：垃圾中的有機(jī)組分 在填埋場內(nèi)分解時會產(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)。1.2 垃圾滲濾液的特性（1）濾液的成分復(fù)雜、可變且種類較多。垃圾滲濾液 中含有各種典型污染物組分，且其濃度也不斷變化。（ 2）有機(jī)物濃度高。滲濾液中的BOD5 和 COD 濃度最高可達(dá)幾萬 mg/L ，主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生， pH 值在 6

3、.0 左右， BOD5 與 COD 的比值在 0.5 0.6 之間。（3）水質(zhì)、水量變化大。滲濾液的成分和性質(zhì)隨填埋 場時間的延長在不斷變化，而可生化性越來越差。滲濾液水 質(zhì)隨填埋時間變化如表 1 所示。表 1 滲濾液隨填埋場“年齡”的變化（4）NH3-N 含量高。垃圾滲濾液中氨氮濃度很高，且 氨氮濃度在一定時期隨時間的延長會有所升高，主要是因?yàn)?有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮造成的。（5）微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)。對于生物處理，垃圾 滲濾液中的磷元素總是缺乏的，一般垃圾滲濾液中的 BOD/TP 都大于 300，此值與微生物生長所需的碳磷比 （1001）相差甚遠(yuǎn)。1.3 垃圾滲濾液的研究現(xiàn)狀及處理難點(diǎn)國內(nèi)外對

4、于垃圾滲濾液的處理方法主要包括物理化學(xué) 法、生物法、土地法。目前，在各種垃圾滲濾液處理技術(shù)的 研究工作中，國外以物理化學(xué)法的研究和運(yùn)行為主，而國內(nèi) 滲濾液的處理一般以生物法處理為主。其中，生物法主要有 好氧處理、厭氧處理以及兩者的結(jié)合處理。由于滲濾液的成 分復(fù)雜， BOD/COD 含量高，生物可降解性隨填埋齡的增加 而逐漸降低等問題，僅依靠生物處理很難得到滿意的效果， 故在垃圾滲濾液進(jìn)行生化處理前，先進(jìn)行預(yù)處理，提高其可 生化性，將滲濾液調(diào)節(jié)到一個適應(yīng)生化處理的狀態(tài)。所以， 處理滲濾液需要預(yù)處理和生物處理的組合工藝，達(dá)到較理想 的處理效果。2 垃圾滲濾液的預(yù)處理2.1 降低 COD 的含量對于

5、 COD 的去除大多數(shù)是混凝沉淀等方法。當(dāng)加入 Fe3O4時，無機(jī)混凝劑 AL2 （SO4）3 的沉降效果有較大程 度的提高。 當(dāng) Fe3O4加入量達(dá) 116 gPL 時，COD 的去除率 可達(dá) 70%，同時膠粒沉降速率可提高 5 6 倍，但處理效果 受 pH 值限制影響較大，最佳 pH 值為 3.10 。2.2 降低氨氮的含量 通過研究表明，使用化學(xué)沉淀法去除氨氮，在反應(yīng)時間 為 10min ，反應(yīng) pH 值為 9.0，Mg ：N：P 摩爾比為 1：1： 1 時去除效果最佳并使后續(xù)生化處理得以順利進(jìn)行。2.3 降低金屬離子的含量 在研究中發(fā)現(xiàn)，混凝劑 PAC 和吸附劑焦炭的投量分別 為 40

6、0 mg/L 和 810 g/L 時，重金屬離子的去除率均達(dá) 60% 左右，其中 Cu 的去除率近 100%。2.4 去除滲濾液的色度采用化學(xué)混凝 -電 Fenton 處理晚期垃圾滲濾液， 能有效 地去除難降解有機(jī)物和無機(jī)物，隨后再進(jìn)入 SBR 池深度處 理，色度去除率達(dá)到 99%。紫外光催化氧化法對滲濾液的降 解機(jī)理，根據(jù)滲濾液水質(zhì)的不同，考察了 Ti02 催化劑用量、 反應(yīng)時間、 pH 值、光照強(qiáng)度、通氣量等因素對滲濾液中去 除色度最佳條件的研究。所取滲濾液原水和氧化溝出水，色 度去除率為 83.3%。2.5 去除滲濾液中的懸浮物水中懸浮物含量是衡量水污 染程度的指標(biāo)之一。 通過研究表明，

7、 用 CWO 法， 在催化劑 硝酸鈷為 0.372g，金屬離子濃度 300 mg/L ，反應(yīng)溫度為 180，氧分壓為 3.5 MPa ，進(jìn)水 pH 值為原3 滲濾液的深度處理生物處理 生物處理工藝技術(shù)在使用過程中具有處理效率高、不會 出現(xiàn)化學(xué)污泥造成二次污染及處理費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)。生物處 理法的具體技術(shù)工藝形式大體上包括好氧處理法、厭氧處理 法及二者相結(jié)合等方法。另外，厭氧工藝處理時在反應(yīng)過程 中無需能耗，可大大節(jié)約反應(yīng)器的占地面積及動力消耗。3.1 好氧處理法 好氧法處理垃圾滲濾液，即指好氧微生物在適宜的富氧 條件下，以垃圾滲濾液中的有機(jī)組分為原料，所進(jìn)行的旺盛 的新陳代謝作用，使?jié)B濾液中的污

8、染物質(zhì)含量明星降低的一 種生物處理法。好氧處理法主要包括活性污泥法、曝氣氧化 塘、生物膜法等工藝。這種處理方法能夠有效降低垃圾滲濾 液中的氨氮、 COD 以及 BOD 的含量，還可去除滲濾液中 的鐵、錳等金屬，同時也可以有效地消減滲濾液的色度和濁 度等。 活性污泥法許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥能去除滲濾液中 99% 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) 1000 mg/L ，污泥生物相也能很快適應(yīng)并起降解作 用。采用 SBR 漸減曝氣工藝處理模擬城市生活垃圾填埋場 新鮮滲濾液，研究結(jié)果表明：新鮮滲濾液經(jīng) 24 h 曝氣處理 后，出水 COD 濃度約為 500 m

9、g/L ， BOD5/COD 降為 0.114mg/L 左右 ;出水 COD 濃度與容積負(fù)荷無明顯相關(guān) 性;COD 去除率與容積負(fù)荷呈正比， 并在容積負(fù)荷為 510 kg COD/m3?d 時達(dá)到最高，約 95%; 去除的有機(jī)碳?xì)庀噢D(zhuǎn)化率 與容積負(fù)荷呈正比，在容積負(fù)荷為 510 kg COD/m3?d 時， 有機(jī)碳?xì)庀噢D(zhuǎn)化率接近 100%; 該系統(tǒng)最高容積負(fù)荷為 510 kg COD/m3?d ，相應(yīng)的污泥濃度（以混合液懸浮性揮發(fā)固體 （MLVSS ）計(jì)）為 7112 g/L 。3.1.2 曝氣氧化塘法曝氣氧化塘處理垃圾滲濾液活性污泥法相比，曝氣氧化 塘體積大、有機(jī)負(fù)荷低、降解速度慢，但由于其

10、 T 程簡單， 在土地價(jià)格不高的地方比較合適。國外一些小試和中試規(guī)模 的研究表明，采用曝氣氧化塘能夠獲得較好的垃圾滲濾液處 理效果。3.1.3 好氧生物膜法 好氧移動床生物膜反應(yīng)器法是好氧生物膜處理技術(shù)比 較常用的一種技術(shù)之一。季民等 1 研究表明，好氧移動床生 物膜反應(yīng)器對高鹽滲濾液中的氨氮有很好的去除效果。在原 水 COD 為 1 5673 865mg/L 、BOD5 為 31.359.6 mg/L、 氨氮為 117.4 655.7mg/L 、全鹽量為 6 80120 816mg/L 、 CL-為 2 747.79 498 mg/L 、 MBBR 的水力停留時間為 10h 的條件下，對氨氮

11、的去除率為 78%100% 。3.1.4 好氧穩(wěn)定塘 傳統(tǒng)的氧化塘是天然的或加以人工修整的池塘，污水在 塘內(nèi)停留時間較長，有機(jī)物通過水中的微生物的代謝活動而 降解，溶解氧則由塘內(nèi)生長的藻類通過光合作用和水面復(fù)氧 作用而提供，污水的凈化過程同天然水的自凈過程很相近。 實(shí)際上，它是一種介于好氧塘和活性污泥之間的廢水處理 法。姚駿，章非娟對好氧穩(wěn)定塘研究中發(fā)現(xiàn)2 ：（1）在試驗(yàn)條件相同時，用連續(xù)進(jìn)水推流式好氧塘和 間歇進(jìn)水好氧塘進(jìn)行試驗(yàn)可以得到一致的結(jié)果。因此，這兩 種型式的好氧塘模型裝置均可用作為好氧穩(wěn)定塘的試驗(yàn)研 究。（2）室內(nèi)外塘光照條件組成不同，是造成或室外塘出 水 COD 、 BOD 、S

12、S 略高于室內(nèi)塘、出水溶解性COD 和BOD ，略低于室水溫、 光照強(qiáng)度的互相關(guān)系內(nèi)塘的主要原因。（3）室外塘受環(huán)境條件影響較大，這對好氧塘處理結(jié) 果有一定影響。在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)盡量選擇光譜與口光接 近的燈作為光源，以使藻類的生長繁殖與室外相同，光照時 間和溫度變化也應(yīng)盡量能模擬室外條件。3.2 厭氧處理法 厭氧處理法利用厭氧微生物在缺氧條件下的新陳代謝 作用，對垃圾滲濾液中的有機(jī)污染物有很好的降解功效。厭 氧生物處理法與好氧技術(shù)相比，其能耗少、產(chǎn)泥量少、操作 簡單、投資及運(yùn)行費(fèi)用低，適合于處理可生化性差、有機(jī)物 濃度高的垃圾滲濾液，近年來被廣泛應(yīng)用于垃圾滲濾液的處 理領(lǐng)域中。厭氧工藝也分為

13、懸浮態(tài)及固著態(tài)工藝，主要有常 規(guī)厭氧消化、厭氧序批式反應(yīng)器（ ASBR ）、上流式厭氧污泥 床工藝（ UASB ）、復(fù)合厭氧反應(yīng)器（ UBF ）、厭氧生物滴濾 及流化床反應(yīng)器等。3.3 厭氧 -好氧結(jié)合法 單獨(dú)用厭氧法或好氧法處理垃圾滲濾液很難達(dá)到國家 排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要進(jìn)一步好氧處理，現(xiàn)在已經(jīng)有很多學(xué) 者將這兩者結(jié)合起來，也就是厭氧 -好氧相結(jié)合的處理方法， 效率高且經(jīng)濟(jì)適用。金永祥等 3 采用復(fù)合式 A/O 工藝處理 處理晚期滲濾液，當(dāng) NH4+-N 容積負(fù)荷小于 0.32 kg?m-3?d-1 時，NH4+-N 去除率超過 99%，出水 NH4+-N 的 質(zhì)量濃度小于 20 mg?L-

14、1 ，達(dá)到了生活垃圾填埋場污染控制 標(biāo)準(zhǔn)。4 結(jié)束語 現(xiàn)在垃圾主要是以填埋處理為主，垃圾在填埋過程中由 于其本身水分、雨雪滲透等產(chǎn)生大量的滲濾液，形成二次污 染，無法達(dá)到根除垃圾的效果，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理、高效的 處理。（1）從源頭提高垃圾滲濾液的可生化能力。利用物化 技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，再用低成本、易操作、處理效果較好的生 物法進(jìn)行深度處理。（2）提高生活垃圾的分類管理，使?jié)B濾液的成分簡單 化，便于深度處理，提高處理的效率。此外，還可以添加防 滲等措施，以保證水量的穩(wěn)定性。（3）利用多種技術(shù)聯(lián)合處理，通常利用物化預(yù)處理等 方法來提高滲濾液的可生物性，再結(jié)合生物法進(jìn)行處理，使 處理效果達(dá)到最好。4）因地制宜的選擇合適的處理垃圾的地方，在垃圾 填埋附近建立沼