余昌斌
(合肥市生活廢棄物管理中心,安徽 合肥 230000)
城市垃圾目前比較常見(jiàn)的處理方式是填埋處理,尤其是在我國(guó),絕大多數(shù)的城市垃圾都是用采用填埋法處理的。隨著國(guó)家政策逐步向焚燒過(guò)度,填埋所占的比例正在大幅下降。由于微生物的分解作用和壓實(shí)作用,填埋場(chǎng)中所含的污染物將持續(xù)存在水分滲出,同時(shí)與雨雪水、徑流、其他水分等一起形成垃圾滲濾液。
垃圾滲濾液的產(chǎn)生是由很多因素影響造成的,其主要來(lái)自以下幾個(gè)方面:降水滲入;外部地表水流入;地下水的滲入;垃圾填埋本身的水分;微生物由于厭氧分解而產(chǎn)生的水分。從中可以看出,垃圾滲濾液的產(chǎn)生量是很多內(nèi)容相關(guān)的,比如垃圾成分、生化反應(yīng)、降水量、地下水滲入等。
滲濾液成分復(fù)雜,包括低分子量的脂肪酸類、腐殖質(zhì)類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質(zhì)、高分子量的腐殖質(zhì)類碳水化合物類物質(zhì)。其特點(diǎn)有:有機(jī)污染物和NH+42N 含量高,重金屬含量大,色度高且惡臭,微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡。滲濾液水質(zhì)的變化受垃圾組成、垃圾含水率、垃圾體內(nèi)溫度、垃圾填埋時(shí)間、填埋規(guī)律工藝、降雨滲透量等因素的影響,尤其是降雨量和填埋時(shí)間的影響。水質(zhì)特點(diǎn)包括有機(jī)物質(zhì)量濃度高,氨氮質(zhì)量濃度高,滲濾液水質(zhì)波動(dòng)大。
常用的生化處理技術(shù)主要有好氧生化法和厭氧法,這兩種方法都是利用細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的高效反應(yīng)機(jī)能,對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解?,F(xiàn)在世界上滲濾液的處理技術(shù),大多采用以生物處理為主要工藝。對(duì)于滲濾液存在有機(jī)物質(zhì)量濃度高、氨氮質(zhì)量濃度高、滲濾液水質(zhì)波動(dòng)大等情況,厭氧+好氧組合的滲濾液處理工藝以前是比較熱門(mén)的研究主題。厭氧-好氧處理工藝與單獨(dú)的厭氧或好氧相比,能夠集合厭氧或好氧的雙重優(yōu)點(diǎn),既可大量去除掉水中的懸浮物和有機(jī)物,又可有效減少污泥量,設(shè)備容積也可縮小。在實(shí)踐中厭氧-好氧處理工藝的總?cè)莘e不到單獨(dú)好氧工藝的一半。厭氧工藝可以緩沖或降低進(jìn)水負(fù)荷,為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件,而且厭氧-好氧處理工藝整體能耗低和費(fèi)用低、好氧段的需氧量和相應(yīng)的能耗也有所降低。
膜生物反應(yīng)器(MBR) =反硝化-硝化-超濾。選擇工藝時(shí),對(duì)于垃圾滲濾液里面較高濃度有機(jī)物,要考慮COD 和BOD5 的去除,又要強(qiáng)化去除氨氮和總氮。MBR 系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定,分離效果好,剩余的污泥量低,提高系統(tǒng)硝化效率。該系統(tǒng)采用外置管式超濾膜,凈化后的水從混合液中分離出來(lái),直接得到高質(zhì)量超濾產(chǎn)水,濃水回流至生化池。超濾工藝可以截留大分子物質(zhì)和微粒,還可以去除微生物細(xì)胞和膠體顆粒。對(duì)于外置式管式超濾膜,它具有高抗污染性、高運(yùn)行量、運(yùn)行衡定,易于更換等優(yōu)點(diǎn)。
納濾是低壓反滲透膜衍生而來(lái),以壓力差為推動(dòng)力,截留水中相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì)比如粒徑為納米級(jí)顆粒物的一種膜分離技術(shù)。它截留有機(jī)物的分子量大約為200~400 左右,允許一些無(wú)機(jī)鹽和某些溶劑透過(guò)膜,截留溶解性鹽的能力為20~98%之間,對(duì)單價(jià)陰離子鹽溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液。
滲濾液經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后的濃縮液是一種高濃度的有機(jī)廢液,其COD 和電導(dǎo)率值往往是原液的3~4 倍。目前濃縮液的處理主要有:
1) 蒸發(fā)烘干,濃縮液的處理是僅有的一組不連續(xù)運(yùn)行的膜組件,同時(shí)也沒(méi)有液體的循環(huán)。其流量通過(guò)高壓泵進(jìn)行定量控制,約為實(shí)際運(yùn)行能力的幾倍。優(yōu)點(diǎn)是濃縮液在膜組件中的停留時(shí)間短,只要不超過(guò)溶解極限就可以避免膜阻塞的發(fā)生。缺點(diǎn)是能耗高,結(jié)晶困難。
2) 回灌處理,回灌處理法相對(duì)考慮了濃縮液對(duì)垃圾場(chǎng)穩(wěn)定所產(chǎn)生的積極促進(jìn)作用。一般來(lái)說(shuō),濃縮液進(jìn)行回灌后到垃圾場(chǎng)中,然后經(jīng)過(guò)循環(huán)的方式,可能會(huì)產(chǎn)生無(wú)機(jī)鹽的量變反而使電導(dǎo)率升高,這樣很不利于系統(tǒng)正常運(yùn)行。事實(shí)上在填埋場(chǎng)內(nèi)的堿性客觀環(huán)境下,垃圾降解過(guò)程中生成的大分子腐殖質(zhì)會(huì)與重金屬離子形成穩(wěn)定的化合物,重金屬離子也會(huì)生成氫氧化物沉淀。再加上局部濃度高,無(wú)機(jī)鹽不會(huì)隨著滲濾液排出垃圾場(chǎng)。
化學(xué)氧化處理技術(shù)是一種環(huán)境友好型高級(jí)氧化技術(shù),采用強(qiáng)氧化劑等化學(xué)藥劑,將廢水中的污染物通過(guò)化學(xué)氧化,轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、低毒性或無(wú)毒性的物質(zhì),形成小分子的碳?xì)浠衔锘蛲耆V化成CO2和H2O。以活性炭作催化劑、H2O2 作氧化劑處理垃圾滲濾液來(lái)進(jìn)行研究。H2O2/ CODcr=1.5,活性炭/H2O2=0.6,在pH 值為2 的情況下,反應(yīng)可以在3 小時(shí)內(nèi)結(jié)束,其中CODcr 及色度的去除率分別為82.8%和85.5%。通過(guò)試劑對(duì)成熟期的垃圾滲濾液的預(yù)處理效果實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),化學(xué)耗氧量初始濃度為10540mg/L,化學(xué)耗氧量的去除率達(dá)到60%,B/C 也由原來(lái)的0.2 變?yōu)?.5,增加了滲濾液的可生化性。
綜上所述,各種垃圾滲濾液的處理技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的研究。但具體應(yīng)用時(shí),還需具體問(wèn)題具體分析,通過(guò)科學(xué)有效分析滲濾液的特點(diǎn)和處理技術(shù)的適用性和經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)而選擇可行的滲濾液處理方案。比如在具備相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)和實(shí)施條件的下,可建設(shè)獨(dú)立的處理系統(tǒng)。在條件不具備獨(dú)立處理的地區(qū)可采用預(yù)處理聯(lián)合方案,或者可考慮采用循環(huán)回灌與人工濕地聯(lián)用等方案。