王本輝,梅 巖,王麗麗,史 琦,張 寧,高 洋
1.北京中環(huán)世紀工程設(shè)計有限責任公司遼寧分公司,遼寧沈陽 110001
2.遼寧省人防質(zhì)量監(jiān)督站,遼寧沈陽 110032
生活垃圾滲濾液污染控制技術(shù)論證
王本輝1,梅 巖1,王麗麗1,史 琦1,張 寧1,高 洋2
1.北京中環(huán)世紀工程設(shè)計有限責任公司遼寧分公司,遼寧沈陽 110001
2.遼寧省人防質(zhì)量監(jiān)督站,遼寧沈陽 110032
垃圾滲瀝液由于其本身的特性,決定了其危害的嚴重性,產(chǎn)生的滲瀝液若不加處理,不僅產(chǎn)生臭味污染環(huán)境,影響人們的身體健康,而且一旦泄露,就將污染周圍地下水及土壤,并且這種污染是持續(xù)性的, 后患無窮。
滲瀝液;水質(zhì);水量
沈陽市某大型垃圾填埋場于2003年10月份投入使用, 滲瀝液監(jiān)測從2004年1月開始連續(xù)監(jiān)測5個月,其原因分析如下:
由于沈陽市某大型生活垃圾填埋場運行時間短,又逢枯水期,滲瀝液產(chǎn)量低,集液池中滲瀝液是垃圾在填埋過程中產(chǎn)生的并聚集在作業(yè)區(qū)內(nèi)地勢洼處,由于冬季溫度低而沒滲透到填埋場底部。隨著時間的延續(xù),集液池內(nèi)的滲瀝液暴露在大氣中的面積逐漸加大,停留時間變長,滲瀝液達到降解,污染指標降低。4月下旬以后隨著沈陽市氣溫的升高,集液池中滲瀝液全部滲透到填埋場底部,而集液井中滲瀝液是在重力作用下將填埋場底部滲瀝液導(dǎo)流而來,集液池內(nèi)滲瀝液流入集液井,使集液井內(nèi)水質(zhì)的污染指標明顯上升,由于沈陽市某大型垃圾填埋場運行時間短,滲瀝液水質(zhì)檢測不能反應(yīng)出滲瀝液的變化規(guī)律,滲瀝液水質(zhì)變化有待于以后連續(xù)監(jiān)測。
垃圾滲瀝液來源于于3個方面:1)垃圾本身所含的水份;2)垃圾中的有機物氧化分解產(chǎn)生的水;3)各種途徑進入填埋場的水(雨水、洗車水、生活用水)。
降水對填埋場的滲瀝液影響因素也是多方面的,不僅受到徑流、蒸發(fā)的影響,而且表面覆土的壓實密度、匯水面積、地表坡度、植被狀況、降水頻率等都對滲入量有直接的影響。由于降水量、降水頻率是隨機的,因此要確切預(yù)測滲瀝液產(chǎn)生量是很難的。
衛(wèi)生填埋場的一個重要作用就是阻斷垃圾滲瀝液同環(huán)境的聯(lián)系,主要措施就是建造滲瀝液控制系統(tǒng)。滲瀝液控制系統(tǒng)包括防滲系統(tǒng)、收集系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、排放及其他控制系統(tǒng)。目前國內(nèi)外的滲瀝液控制系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)方法各有不同,要考慮技術(shù)、安全、經(jīng)濟等多種因素。
垃圾本身含水不會產(chǎn)生大量的滲瀝液,降水、地表水、地下水才是滲瀝液的主要來源,我們的目標減少滲瀝液的產(chǎn)生量,應(yīng)從以下幾個方面入手:
1)地表水導(dǎo)排??刂铺盥駡鰠^(qū)內(nèi)外地表徑流,可以有效地減少滲瀝液產(chǎn)生量,主要是設(shè)置環(huán)場雨水邊溝、截洪溝、導(dǎo)流壩等防洪排水系統(tǒng)。
2)地下徑流導(dǎo)排。地下徑流導(dǎo)排系統(tǒng)在大多數(shù)垃圾衛(wèi)生填埋場中都沒有設(shè)置。北京六里屯填埋場由于填埋區(qū)坑底處于地下水位線以下很多,所以特別設(shè)置了地下水導(dǎo)排系統(tǒng)。還有一些填埋場在周圍設(shè)有降水井。
3)地表滲水導(dǎo)排。地表滲水導(dǎo)排是指最終封場覆蓋層內(nèi)設(shè)置的排出地表滲水的防滲層,與場底防滲層一起形成一個完整的連續(xù)不透水層,將垃圾堆體與外界環(huán)境隔開,從而達到防止地下水。
4)運行工藝控制。重視臨時覆蓋的作用,盡量縮小填埋作業(yè)面,并使垃圾在盡可能小的面積內(nèi)盡快達到要求的高度,進行臨時覆蓋。以形成的作業(yè)面可以形成一定的坡向,覆蓋相對清潔的覆蓋材料,降水可以通過這樣的坡面流入雨水邊溝(或匯集到一起通過泵抽出),這樣就減少了滲瀝液的產(chǎn)生。
物化法一般是作為生化法處理的預(yù)處理工藝,以減輕生化法處理的負荷;或作為生化法處理的后續(xù)保證工藝,以確保最后出水水質(zhì)達到設(shè)計要求。常用的物化法有混凝沉淀、氣浮法、氨吹脫、膜分離等。
4.1.1 氨吹脫
與城市污水相比,垃圾滲瀝液的氨氮濃度高出數(shù)十至百倍。由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用,同時也會造成滲瀝液中C/N比失調(diào),生物脫氮難以進行,導(dǎo)致最終出水難以達標排放。所以在高氨氮濃度滲瀝液處理工藝流程中,一般采用先氨吹脫,再進行生物處理的工藝流程。吹脫是以曝氣的物理方式使游離氨從水中逸出,以降低滲瀝液中氨氮濃度。目前氨吹脫的主要形式有曝氣池、吹脫塔和精餾塔,國內(nèi)用得最多的是前兩種形式。曝氣池吹脫法由于氣液接觸面積小,吹脫效率低,不適用于高氨氮滲瀝液的處理。
4.1.2 膜分離方法
膜技術(shù)是利用隔膜是溶質(zhì)或微粒分離的一種水處理方法。膜分離技術(shù)的特點是:在膜分離過程中,不發(fā)生相變化,能量的轉(zhuǎn)化效率高;一般不需要投加其他物質(zhì),可節(jié)省原材料和化學(xué)藥品;膜分離過程中,分離和濃縮同時進行,污染物質(zhì)可以被有效分離;根據(jù)膜分離的選擇投過性和膜孔徑的大小,可將不同粒徑的物質(zhì)分開,從而使處理后的滲瀝液達到不同的排放標準;膜分離過程可以在常溫下進行,受當?shù)貧夂驐l件限制很小;膜分離適應(yīng)性強,維護方便,易于實現(xiàn)自動化控制。在滲瀝液的處理中,膜分離技術(shù)主要為反滲透和超濾。
4.2.1 厭氧生物處理法
厭氧生物法處理是在沒有氧的情況下,以厭氧微生物為主,對有機物進行降解、穩(wěn)定的處理方法。在厭氧反應(yīng)過程中,復(fù)雜的有機物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的產(chǎn)物,同時釋放能量。其主要產(chǎn)物為CH4。有機物的厭氧降解過程一般可以分為4個階段即水解階段、酸化階段,產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段:厭氧生物法處理方法的具體技術(shù)和反應(yīng)器種類有很多種,但已應(yīng)用于滲瀝液處理的主要有上流式厭氧濾器、上流式厭氧污泥床厭氧濾器,其中上流式厭氧污泥床反應(yīng)器簡稱UASB。
4.2.2 好氧生物處理法
滲瀝液的好氧生物處理,是好氧微生物在溶解氧存在下,利用水中的膠體狀,溶解性的有機物作為營養(yǎng)源,使之經(jīng)過一系列生化反應(yīng),最終以低能位的無機物穩(wěn)定下來,達到無害化要求。好氧生物處理方法的具體技術(shù)應(yīng)用于滲瀝液處理的主要有活性污泥法、好氧穩(wěn)定塘、氧化溝、A/O、SBR、CASS等,5年前,我國南方滲瀝液處理應(yīng)用比較多的是好氧穩(wěn)定塘、氧化溝、A/O處理工藝,進幾年SBR、CASS處理工藝應(yīng)用比較普遍。
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