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        淺析城市生活垃圾滲濾液處理技術(shù)

        2016-02-15 00:48:11王丹劉陽(yáng)
        資源節(jié)約與環(huán)保 2016年12期
        關(guān)鍵詞:納濾反滲透處理工藝

        王丹 劉陽(yáng)

        (長(zhǎng)沙威保特環(huán)??萍脊煞萦邢薰竞祥L(zhǎng)沙410000)

        淺析城市生活垃圾滲濾液處理技術(shù)

        王丹 劉陽(yáng)

        (長(zhǎng)沙威保特環(huán)??萍脊煞萦邢薰竞祥L(zhǎng)沙410000)

        本文介紹了城市生活垃圾滲濾液特點(diǎn),探討了我國(guó)城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理的現(xiàn)狀,筆者根據(jù)多年垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)提出“MBR+納濾+反滲透”處理工藝可以很好地滿足滲濾液處理要求,保證滲濾液處理出水達(dá)標(biāo)排放,適宜推廣使用。

        城市;生活垃圾;滲濾液;滲濾液處理技術(shù)

        垃圾滲濾液是一種污染性強(qiáng)、成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水,其來(lái)源于垃圾本身含有的水分、垃圾填埋場(chǎng)降水和垃圾中污染物因?yàn)閴簩?shí)和微生物分解作用產(chǎn)生的水分[1]。垃圾填埋垃圾種類繁多,導(dǎo)致垃圾滲濾液成分復(fù)雜,一般呈深黑色,具有一定的刺激性氣味,其含有的主要污染物有無(wú)機(jī)污染物(如重金屬元素、無(wú)機(jī)鹽等)、有機(jī)污染物(如高濃度的有機(jī)酸、醇等有機(jī)廢液)和微生物(大腸桿菌等有害微生物等)。表1反應(yīng)我國(guó)垃圾滲濾液的水質(zhì)特征。

        從表1可以看出垃圾滲濾液污染物濃度高,且水質(zhì)不穩(wěn)定,波動(dòng)范圍大;水量也不穩(wěn)定,不同的填埋時(shí)間和季節(jié)水質(zhì)波動(dòng)很大。垃圾滲濾液成分復(fù)雜,含有眾多的難降解有機(jī)物,COD、BOD的濃度高,且BOD/COD值低,老齡垃圾尤其明顯,可生化性很差;氨氮濃度很高,抑制后續(xù)生物處理;垃圾滲濾液中含有金屬離子(含重金屬離子)濃度高;垃圾滲濾液色度高,有惡臭對(duì)周邊環(huán)境影響較大。

        1 生活垃圾滲濾液的處理技術(shù)簡(jiǎn)介

        垃圾滲濾液處理的方法主要是物化法和生物法。物化法是指采用物理化學(xué)的方法去除污染物,主要有化學(xué)氧化、化學(xué)混凝沉淀、膜分離法、光化學(xué)氧化、膜分離法、活性炭吸附、離子交換等方法?;瘜W(xué)氧化法是利用強(qiáng)氧化劑氧化廢水中污染物,可以有效分解廢水中的有機(jī)物,降低COD和BOD5,有利于后期生物處理,常被用于處理生化性較差的老齡垃圾滲濾液。最常見(jiàn)的化學(xué)氧化法是Fenton試劑法,F(xiàn)enton試劑是亞鐵離子和過(guò)氧化氫的組合?;瘜W(xué)氧化法使用中常需要使用強(qiáng)氧化和催化劑,存在化學(xué)反應(yīng)條件不易控制,易產(chǎn)生有毒有害副產(chǎn)物,對(duì)環(huán)境造成二次污染且處理成本較高?;炷恋矸山档蛷U水的色度,去除水中大分子物質(zhì)、有機(jī)物和金屬離子,以及導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)氮、磷等可溶性無(wú)機(jī)鹽?;炷恋矸ㄌ幚砝鴿B濾液很難達(dá)標(biāo)排放,其COD的去除率僅僅為30%~40%。在實(shí)際工程應(yīng)用中,需要根據(jù)處理水質(zhì)靈活地調(diào)節(jié)混凝劑的投加量,操作管理繁瑣。

        生物法具有處理效果好、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn),常見(jiàn)的處理方法有好氧處理和厭氧處理。好氧生物處理包括曝氣穩(wěn)定塘法、生物膜法、活性污泥法、生物濾池和接觸氧化法等工藝。滲濾液好氧生物能夠有效降低滲濾液中的低中的COD、BOD5、氨氮,去除鐵、錳等金屬物質(zhì)。曝氣穩(wěn)定塘法與活性污泥法相比占地面積大,有機(jī)負(fù)荷低,雖然降解速度慢,但其工藝簡(jiǎn)單,適用于土地不貴的地區(qū)。穩(wěn)定期和老齡滲濾液可生化性變差,傳統(tǒng)的好氧工藝較難達(dá)到處理效果。厭氧技術(shù)適用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量少的高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水,具有操作簡(jiǎn)單、能耗低、投資運(yùn)行省的優(yōu)點(diǎn),但是其厭氧出水水質(zhì)不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),需進(jìn)一步處理。采用厭氧-好氧組合工藝,以厭氧工藝作為前續(xù)處理,降低進(jìn)水負(fù)荷,提高廢水的可生化性,再用好氧法處理,既經(jīng)濟(jì)合理,處理效率又高。

        隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,對(duì)環(huán)境要求也越來(lái)越高。2008年我國(guó)新頒布《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB-16889—2008)對(duì)垃圾滲濾液的處理提出了更高的要求,其排放限值見(jiàn)表2。

        表2 生活垃圾滲濾液處理后排放限值(GB16889-2008)單位:mg/L

        鑒于垃圾滲濾液水質(zhì)的復(fù)雜性,垃圾滲濾液中22種有機(jī)化合物被列入中國(guó)和美國(guó)EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單。滲濾液若處理不當(dāng),不僅會(huì)嚴(yán)重污染當(dāng)?shù)氐牡叵滤?、大氣和土壤,且?duì)生態(tài)環(huán)境和人類帶來(lái)巨大的傷害。單一的處理方法已經(jīng)不能滿足垃圾滲濾液的處理要求。目前垃圾滲濾液的處理多采用“預(yù)處理-主處理-后處理”的工藝流程,常見(jiàn)的是MBR+納濾/反滲透組合處理工藝。膜分離處理技術(shù)在垃圾滲濾液處理工程中得到了廣泛應(yīng)用。

        2 MBR處理工藝

        MBR處理工藝是把膜技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的綜合處理廢水新工藝。MNR又稱為膜生物反應(yīng)器,應(yīng)用最廣泛的是固液分離膜生物反應(yīng)器,本項(xiàng)目主要是外置式膜生物反應(yīng)器[2]。在MBR工藝中,采用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)活性污泥中的二沉池,分離污泥混合液中的微生物懸浮物和溶解性大分子有機(jī)物,通過(guò)膜的分離作用,獲得滲濾液處理出水。MBR與傳統(tǒng)的生化處理工藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),能適應(yīng)不同填埋時(shí)間和不同季節(jié)水質(zhì)水量的變化;(2)具有高效的固液分離能力;(3)膜組件取代了傳統(tǒng)的二沉池,占地面積?。唬?)反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高、污泥負(fù)荷低,出水水質(zhì)好,能滿足更高的出水水質(zhì)要求。

        3 “MBR+納濾+反滲透”處理技術(shù)

        圖1 滲濾液處理系統(tǒng)工藝流程圖

        垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變,單一的處理工藝不能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求,一般采用組合方法對(duì)滲濾液進(jìn)行處理?!吧?膜”是指生化系統(tǒng)與膜處理系統(tǒng)完整的結(jié)合起來(lái)形成先進(jìn)的“生化+膜”處理工藝,即“MBR+納濾(NF)+反滲透(RO)”處理工藝[3]。該工藝不僅具有MBR處理工藝的優(yōu)點(diǎn),還能完全確保出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放,解決因滲濾液處理不達(dá)標(biāo)引起的二次污染問(wèn)題,從根本上實(shí)現(xiàn)生活垃圾填埋場(chǎng)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。其工藝流程見(jiàn)圖1。

        4 結(jié)語(yǔ)

        垃圾滲濾液成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化很大,BOD5、COD和氨氮的含量高等特點(diǎn),一般來(lái)說(shuō)南方地區(qū)適宜采用MBR+納濾/反滲透的工藝處理滲濾液。該工藝具有工藝簡(jiǎn)單、占地面積小和處理成本低等優(yōu)點(diǎn),具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

        [1]陳旭欒,李軍.垃圾滲濾液的處理現(xiàn)狀及新技術(shù)分析[J].給水排水,2009,vol.35:30-33.

        [2]顧國(guó)維,何義亮.膜生物反應(yīng)器在污水處理中的研究和應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999.

        [3]王凡,王鋼.MBR工藝在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2010,vol.29(3):38-40.

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