岳秀萍,宋佳萍
(太原理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山西 太原 030024)
垃圾滲濾液主要來(lái)源是垃圾本身的內(nèi)含水和降水,一般產(chǎn)生于城市垃圾填埋場(chǎng),屬于城市垃圾衍生的二次污染物。垃圾滲濾液具有復(fù)雜多變、氨氮濃度高、色度高、可生化性差等特點(diǎn),導(dǎo)致垃圾滲濾液處理難度極大,尤其是具有老齡特征的垃圾滲濾液,其氮和難降解有機(jī)物的含量很高,難以去除。探索和研究高效、低能耗、經(jīng)濟(jì)并適合我國(guó)國(guó)情的垃圾滲濾液處理技術(shù)具有重要意義。
要尋找一個(gè)穩(wěn)定、性?xún)r(jià)比高且易于管理的垃圾滲濾液處理工藝,應(yīng)綜合考慮地理位置、氣候、填埋年限等因素,比較各處理工藝的經(jīng)濟(jì)性、合理性、可操作性后確定[1]??偟膩?lái)說(shuō),垃圾滲濾液處理工藝的選擇應(yīng)遵循以下原則:
對(duì)于需要獨(dú)立處理滲濾液的垃圾場(chǎng),垃圾滲濾液必須進(jìn)行處理,以滿(mǎn)足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008)規(guī)定的污染物排放濃度限值,該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氨氮、總氮、總磷及重金屬等指標(biāo)都作出了較嚴(yán)格的要求,目前已建城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝大多難以滿(mǎn)足要求。
一般在眾多污水處理工藝中,生化法能耗相對(duì)較低,污染物降解較徹底,應(yīng)根據(jù)垃圾滲濾液的性質(zhì),在各種條件允許的情況下,優(yōu)先考慮使用。
一些物理法處理工藝對(duì)滲濾液只是進(jìn)行簡(jiǎn)單過(guò)濾,污染物存留在濃縮液中,濃縮液的處理即成為負(fù)擔(dān)。當(dāng)垃圾滲濾液中可生化降解的污染物濃度較高時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用生化系統(tǒng)來(lái)處理,這是由于生化法對(duì)污染物能起到真正降解與削減作用,并不存在濃縮液等后續(xù)處理問(wèn)題。
由于滲濾液中難降解污染物占有相當(dāng)高的比例,另外,隨著填埋年限的增加,垃圾滲濾液的可生化性會(huì)逐漸變差,完全依靠生化處理工藝難以達(dá)到排放的要求。所以,通常需要在生化工藝后增加物化法進(jìn)行深度處理,一般來(lái)說(shuō),膜處理工藝具有較好的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性,可作為深度處理工藝。
考慮到垃圾滲濾液處理的徹底性和穩(wěn)定性要求,處理工藝應(yīng)采用較高精度的儀表,通過(guò)設(shè)備互鎖、流量條件保護(hù)、壓力條件保護(hù)、溫度條件保護(hù)、pH條件保護(hù)等自動(dòng)判斷調(diào)節(jié)措施,保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
污泥和濃縮液中含有大量難生化降解物質(zhì)及重金屬,若處理不當(dāng)會(huì)成為二次污染,嚴(yán)重者還會(huì)影響整個(gè)處理工藝的運(yùn)行。故對(duì)污泥和濃縮液應(yīng)有較妥善的處理方案。對(duì)一般的垃圾填埋場(chǎng)來(lái)說(shuō),將濃縮液回灌至填埋區(qū)是較為可行的方法。
垃圾滲濾液的處理方法主要包括生物法、物理化學(xué)法、組合法和土地處理法等。
生物法包括厭氧生物處理法和好氧生物處理法。
厭氧生物處理法的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)負(fù)荷高、耗能少、甲烷可回收作為熱源、污泥產(chǎn)率低、對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素含量要求較低、可提高污水可生化性等。常用于垃圾滲濾液處理的厭氧生物法有厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等。
與厭氧法相比,好氧處理從耗能、污泥處理費(fèi)用、對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素的要求等方面看均不占優(yōu)勢(shì),但好氧處理法的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物去除徹底、出水水質(zhì)較好,因此可對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行深度處理。好氧生物處理方法主要包括活性污泥法、生物膜法、序批式活性污泥法、曝氣氧化塘等工藝。
與生物法相比,物化法不受水質(zhì)水量波動(dòng)的影響,出水水質(zhì)穩(wěn)定,尤其是對(duì)難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果,但是處理成本高,不適于大量垃圾滲濾液的處理。物理化學(xué)法包括吸附法、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、離子交換、膜分離技術(shù)、氣提及濕式氧化法、光電催化氧化等[2-4]。
因垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜、處理難度大、單一使用物化或生物法處理很難達(dá)到排放要求。研究表明,對(duì)高濃度的垃圾滲濾液采用組合處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理,又高效。
土地處理法是在人工控制的條件下,通過(guò)土壤顆粒的過(guò)濾、交換、吸附、沉淀以及生物等作用去除其中的懸浮固體和溶解污染物;土壤中的微生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化;土壤中的植被利用廢水中的各種營(yíng)養(yǎng)物生長(zhǎng),并通過(guò)蒸騰作用減少?gòu)U水量。常用的土地處理法主要有回灌法和人工濕地法[5-6]。
本工藝流程對(duì)于處理可生化性好的高濃度滲濾液有著很大的優(yōu)勢(shì),滲濾液首先進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器,大部分有機(jī)物被去除,后經(jīng)SBR反應(yīng)器進(jìn)一步去除有機(jī)物和氨氮,微濾過(guò)程能去除水中的懸浮物,再利用反滲透膜的強(qiáng)大分離能力去除水中的膠體和溶解物。反滲透濃縮液混凝壓濾后填埋。
垃圾滲濾液經(jīng)預(yù)處理后,通過(guò)兩級(jí)反滲透膜,第二級(jí)反滲透膜進(jìn)一步處理一級(jí)反滲透膜透過(guò)液,更加徹底地去除污染物。濃縮液回灌至填埋場(chǎng)。本工藝適用于處理可生化性較差的垃圾滲濾液。
本工藝中由反硝化池、硝化池和超濾膜組成的MBR工藝,能有效去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物和氨氮,污水經(jīng)過(guò)超濾處理后,能降低納濾或反滲透膜的負(fù)荷,延長(zhǎng)納濾或反滲透膜的壽命。本工藝適合處理可生化性能好的垃圾滲濾液,如填埋新建垃圾、填埋場(chǎng)滲濾液。[7]
垃圾滲濾液因?yàn)槠渌|(zhì)復(fù)雜、處理難度大,雖然具有多種處理方法,但都有其各自的不足之處,難以一步到位。因此,在使用一般生化處理方法的同時(shí),還需要采用納濾或反滲透工藝等膜分離技術(shù)進(jìn)行輔助,才能達(dá)到排放要求。對(duì)于垃圾滲濾液處理工藝的選擇應(yīng)從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性角度考慮,綜合使用生物法、物化法,簡(jiǎn)化工藝流程,降低運(yùn)行成本。
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