滲濾液的處理

1、一、 滲濾液的產(chǎn)生垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實、發(fā)酵等生物化學降解作用，同時在降水和地下水的滲流作用下產(chǎn)生了一種高濃度的有機或無機成份的液體，我們稱之為垃圾滲濾液，也叫滲瀝液。影響滲濾液產(chǎn)生的因素很多，主要有垃圾堆放填埋區(qū)域的降雨情況、垃圾的性質與成分、填埋場的防滲處理情況、場地的水文地質條件等。二、滲濾液特性b（一）滲濾液基本水質特征 1滲濾液常規(guī)水質特征 不同時期滲濾液水質均波動較大，具有高COD、高NH3-N、高無機鹽分的“三高”特點，COD在幾千至幾萬mg/L不等，NH3-N在幾百至幾千mg/L，而且可生化性差，BOD5/COD偏低，滲濾液采取生物處理方式處理將存在困難。表1所列為滲

2、濾液常規(guī)水質參數(shù)。 表1 滲濾液常規(guī)水質參數(shù) 單位：mg/L2滲濾液有機質組成特征 總體來看，滲濾液中的腐殖酸腐植酸大分子的基本結構是芳環(huán)和脂環(huán)，環(huán)上連有羧基、羥基、羰基、醌基、甲氧基等官能團。類物質是有機質中的重要組分，可占早期滲濾液中總有機質的51. 6%55%，占晚期滲濾液總有機質的68%80%。填埋場滲濾液由于經(jīng)歷較長時間微生物作用，脂肪、蛋白質等的含量均很低，基本可忽略，有機質主要由腐殖酸類物質組成。 3滲濾液無機鹽組成特征 表2為滲濾液無機鹽分組成特征，由數(shù)據(jù)結果可看出，滲濾液無機鹽分濃度較高。特別地，K、Na鹽為滲濾液中普遍存在的一價無機鹽，Ca、Mg鹽為主要的二價無機鹽，而過渡

3、金屬Fe鹽含量較低。因此，K、Na、Ca、Mg鹽為影響滲濾液處理的主要無機鹽分。表2 滲濾液無機鹽分組成特征總溶解固體量(TDS)TS/FS/FDS? 4滲濾液重金屬含量特征滲濾液中重金屬主要來源于生活垃圾，一般情況下，滲濾液中僅含有很低濃度的重金屬。滲濾液中所測各種重金屬的濃度均在污水綜合排放標準范圍內，除了As、Pb、Cr和Cd略微超標外，其他重金屬含量甚至可達到農田灌溉水質標準。不同來源滲濾液重金屬含量差異較大，滲濾液資源化過程的重金屬安全性因素需要考慮。三、 滲濾液處理技術 雖然滲濾液的處理作為水處理技術研究的一個獨立分支，與常規(guī)的廢水處理方法有相通之處，但也有其不同于常規(guī)廢水處埋工藝

4、的特殊之處。由于滲濾液水質的時間和地域變化性，不僅采用單一的處理方法不能滿足其處理要求，更需要通過不同方法的優(yōu)化組合與靈活應用才能進行有效的處理，而且適用于某一填埋場或某一區(qū)域填埋場滲濾液處理的工藝方法往往并不是普遍使用的技術，需要因地制宜采用不同的工藝。此外，由于滲濾液的污染負荷很高，處理難度較大，不僅需要考慮處理工藝的有效和穩(wěn)定性，還須考慮其處理工藝的經(jīng)濟合理性。滲濾液處理的這些突出的特性，也是其處理工藝設計和運行較為困難的原因所在。 可有效用于處理滲濾液的方法包括： 1滲濾液回灌處理 滲濾液回灌是一種較為有效的處理方案。首先，通過回灌可提高垃圾層的含水率（由20%25%提高到60%70%

5、），可增加垃圾的濕度；增強垃圾中微生物的活性；加速產(chǎn)甲烷的速率、垃圾中污染物的溶出及有機物的分解。其次，通過滲濾液回灌，不僅可降低滲濾液的污染物質量濃度，還可因回灌過程中水分揮發(fā)等作用而減少滲濾液的產(chǎn)生量，對水量和水質起穩(wěn)定化的作用，有利于廢水處理系統(tǒng)的運行，節(jié)省費用。此外將滲濾液收集并通過回灌使之回到填埋場，還可加速垃圾中有機物的分解，縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化進程（使原需1520年的穩(wěn)定過程縮短至23年）。 滲濾液回灌處理法的提出已有多年，但近10多年來才有其實際應用。目前美國已有200多座垃圾填埋場采用了此技術。該方法除具有加速垃圾的穩(wěn)定化、減少滲濾液的場外處理量、降低滲濾液污染物濃度等優(yōu)點外

6、，還有比其他處理方案更為節(jié)省的經(jīng)濟效益。 雖然回灌處理法有前述諸多優(yōu)點，但至少還存在以下兩個問題：不能完全消除滲濾液。由于回灌的滲濾液量受填埋場特性的限制，因而仍有大部分滲濾液須外排處理；通過回灌后的滲濾液仍需進行處理方能排放，尤其是由于滲濾液在垃圾層中的循環(huán)，導致其氨氮不斷積累，甚至最終使其濃度遠高于其在非循環(huán)滲濾液中的濃度。第一個問題是由此方法的特性決定的。至于第二個問題，如將含高濃度氨氮滲濾液作場外處理，則增加額外處理費用。為解決此問題，研究者根據(jù)硝化和反硝化原理及滲濾液回灌后在垃圾層中的流態(tài)，提出了缺氧(An)一好氧(O)一缺氧(An)的三組分模擬垃圾填埋系統(tǒng)。該模型運行時，通過滲濾液

7、的循環(huán)，將脫氮過程所需要的碳源和硝態(tài)氮從底部的好氧區(qū)送至項部的缺氧區(qū)而厭氧區(qū)中殘留的C和N則相應地送至好氧區(qū)，從而實現(xiàn)硝化和反硝化，此時，氨氮的轉化率可達95%。 2滲濾液的生物處理 就滲濾液的性質而言，屬于高濃度有機廢水，可以采用活性污泥法、氧化塘、氧化溝、生物轉盤及接觸氧化等好氧和厭氧生物處理技術進行處理，在國內外均有取得良好效果的研究報道，但在生產(chǎn)實踐中的成功應用的報道尚不多見。 3滲濾液的物化處理 物化處理的目的主要是去除滲濾液中的有毒有害重金屬離子及氨氮，為滲濾液達標排放和生物處理系統(tǒng)有效運行創(chuàng)造良好的條件。無論是好氧處理還是厭氧處理，若采用預處理合并處理或獨立完全處理的方式，以減少

8、合并處理時沖擊負荷及有毒有害物的影響。為保證生物處理的方式，減少合并處理時沖擊負荷及有毒有害物的影響，并保證生物處理的效果，均需迸行物化預處理。雖然物化法不能完全代替生化法，但某些方法（如混凝、吸附、吹脫和氧化等）則可作為預處理后的（深度）處理而減輕生物處理的負荷、沖擊作用達到進一步提高出水水質。 滲濾液的物化處理有以下幾種方法： (1)化學氧化法 氯、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀和次氯酸鈣等是常用的氧化劑。其作用主要去除滲濾液中的色度和硫化物，對COD的去除率通常為20%50%。 (2)化學沉淀法 Ca(OH)2是最常用的藥劑。對滲濾液處理而言，其投量通常在115 g/L之間，可獲得20%40%

9、的COD、90%99%的重金屬離子、70%90%的色度、濁度及SS等的去除率。 (3)吸附 除顆粒活性炭和粉末活性炭作為主要的吸附劑外，還有粉煤灰、高嶺土、泥炭、膨潤土、蛭石、伊利石和活化鋁等?；钚蕴坑糜跐B濾液的處理時可獲得50%70%的COD和氨氮去除率。 (4)混凝 硫酸鋁A12(S04)3、硫酸亞鐵(FeS04)、三氯化鐵(FeCl3)和聚合氯化鐵等都是常用的混凝劑。對滲濾液而言，鐵鹽的處理效果要優(yōu)于鋁鹽。研究表明，對于BOD5/COD較高的“年輕”填埋場的滲濾液而言，混凝對COD和總有機炭(TOC)的去除率較低，通常為10%- 25%，而對于BOD5/COD較低的“老年”填埋場或經(jīng)生物

10、處理后的滲濾液而言，COD和TOC的去除率則可達50%65%。在混凝過程中投加非離子、陽離子及陰離子高分子助凝劑可改善絮體的沉降性能，但無助于提高濁度的去除率。 (5)膜分離 微孔膜、超濾膜和反滲透膜在滲濾液深度（精）處理中應用的研究工作也有較多的報道，其對COD和SS的去除率均可達95%。但膜分離方法費用昂貴，尤其對于濃度較高的滲濾液而言，其處理費用是相當高的，因而也是我國目前較難在實際中加以應用的。 (6)吹脫當滲濾液中含有高濃度的氨氮時，常需在生物處理前通過此法加以去除。四、 滲濾液處理要求及工程技術規(guī)范1、生活垃圾填埋場污染控制標準我國生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16899-200

11、8)對填埋場垃圾滲濾液排放控制項目及其限值予以明確。在垃圾填埋場內建立單獨的處理系統(tǒng)對滲濾液進行處理，其出水水質應根據(jù)排放區(qū)域水環(huán)境功能區(qū)劃分，以及地方環(huán)境保護行政主管部門確定，并按照污水綜合排放標準(GB 8978-1996)的有關規(guī)定執(zhí)行；排入設置城市二級污水處理廠的滲濾液，其排放限值執(zhí)行三級指標，具體限度還可以與環(huán)保部門、市政部門協(xié)商。表3 現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場水污染物排放質量濃度限值水污染物排放控制要求生活垃圾填埋場應設置污水處理裝置，生活垃圾滲濾液（含調節(jié)池廢水）等污水經(jīng)處理并符合本標準規(guī)定的污染物排放控制要求后，可直接排放?，F(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場自2008年7月1日起執(zhí)行表2

12、 規(guī)定的水污染物排放質量濃度限值。2011年7月1日前，現(xiàn)有生活垃圾填埋場無法滿足表2規(guī)定的水污染物排放質量濃度限值要求的，滿足以下條件時可將生活垃圾滲濾液送往城市二級污水處理廠進行處理： （1）生活垃圾滲濾液在填埋場經(jīng)過處理后，總汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛等污染物質量濃度達到表2規(guī)定的質量濃度限值；（2）城市二級污水處理廠每日處理生活垃圾滲濾液總量不超過污水處理量的0.5%，并不超過城市二級污水處理廠額定的污水處理能力；（3）生活垃圾滲濾液應均勻注入城市二級污水處理廠；（4）不影響城市二級污水處理廠的污水處理效果。2011年7月1日起，現(xiàn)有全部生活垃圾填埋場應自行處理生活垃圾滲濾液并

13、執(zhí)行表2規(guī)定的水污染排放質量濃度限值。2、生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規(guī)范（試行）本標準規(guī)定了生活垃圾填埋場滲濾液污染治理工程設計、施工、驗收以及運行管理等的技術要求。本標準適用于生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理工程，可作為環(huán)境影響評價、工程咨詢、設計施工、環(huán)境保護驗收及建成后運行與管理的技術依據(jù)。2.1水質根據(jù)生活垃圾填埋場的垃圾填埋年限及滲濾液的化學需氧量和氨氮濃度，生活垃圾填埋場滲濾液可分為初期滲濾液、中后期滲濾液和封場后滲濾液。生活垃圾填埋場滲濾液水質的確定，宜以實測數(shù)據(jù)為基準，并考慮未來水質變化趨勢。在無法取得實測數(shù)據(jù)時，宜參考表4 及同類地區(qū)同類型填埋場實測數(shù)據(jù)合理選取。表4 國內

14、生活垃圾填埋場（調節(jié)池）滲濾液典型水質2.2工藝設計選擇處理工藝之前，應了解填埋場的使用年限、填埋作業(yè)方式、當?shù)亟?jīng)濟條件等影響水質的因素。選擇滲濾液處理工藝時，應以穩(wěn)定連續(xù)達標排放為前提，綜合考慮垃圾填埋場的填埋年限和滲濾液的水質、水量以及處理工藝的經(jīng)濟性、合理性、可操作性，經(jīng)技術、經(jīng)濟比選后確定。調節(jié)池調節(jié)池容積應與填埋工藝、停留時間、滲濾液產(chǎn)生量及配套污水處理設施規(guī)模等相匹配，并符合 CJJ 17生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范 的有關規(guī)定。調節(jié)池應有相應的防滲措施。調節(jié)池屬于廠區(qū)惡臭污染源之一，應加蓋密封，并采取臭氣處理措施。工藝流程生活垃圾填埋場滲濾液處理工藝可分為預處理、生物處理和深度處理三

15、種。應根據(jù)滲濾液的進水水質、水量及排放要求綜合選取適宜的工藝組合方式，推薦選用“預處理生物處理深度處理”組合工藝（工藝流程圖見圖 1），也可采用如下工藝組合：a）預處理+深度處理b）生物處理+深度處理圖1 常規(guī)工藝流程圖預處理工藝可采用生物法、物理法和化學法，目的主要是去除氨氮或無機雜質，或改善滲濾液的可生化性。生物處理工藝可采用厭氧生物處理法和好氧生物處理法，處理對象主要是滲濾液中的有機污染物和氮、磷等。深度處理工藝可采用納濾、反滲透、吸附過濾等方法，處理對象主要是滲濾液中的懸浮物、溶解物和膠體等。深度處理宜以納濾和反滲透為主，并根據(jù)處理要求合理選擇。當滲濾液處理工藝過程中產(chǎn)生污泥時，應對污泥進行適當處理。納濾和反滲透產(chǎn)生的濃縮液應進行處理，可采用蒸發(fā)、焚燒等方法。各處理工藝中處理方法的選擇應綜合考慮進水水質、水量、處理效率、排放標準、技術可靠性及經(jīng)濟合理性等因素后確定。工藝參數(shù)預處理工藝參數(shù)選擇水解酸化技術作為預處理工藝時：a）水力停留時間宜為 2.55.0 h；b）pH值宜為 6.57.5。采用混凝技術作為預處理工藝時，應