垃圾渗滤液处理技术

摘要:垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,介绍了垃圾渗滤液来源以及特点,垃圾渗滤液处理的相关技术,给出了两类较为常见的垃圾渗滤液处理组合工艺。
关键词:垃圾渗滤液;处理技术;组合工艺
中图分类号:R124.3 文章标识码:A 文章编号:2095-672X(2017)03-0164-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.087
Abstract: Landfill leachate is a kind of high concentration organic wastewater,The source and characteristics of landfill leachate and the related technology of landfill leachate are introduced. Two kinds of common landfill leachate treatment combined processes are given.
Keywords: landfill leachate; treatment technology; combined process
随着我国城市化进程加快,城市人口和城市规模也在迅速增大,使得城市垃圾产量也在迅速增加,每年8%到10%的速度高度增长,预计到2020年城市垃圾产量将达到3.23亿吨。然而我国的圾处理技术仍不是非常成熟,目前绝大部分的城市垃圾主要是依靠垃圾填埋来进行处理。然而在填埋处理过程中会产生大量的垃圾渗滤液是此技术必须解决的关键问题。垃圾填埋场渗滤液是一种污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水。从填埋场的运行到封场后管理,都需要对渗滤液的产生进行有效的控制。渗滤液不仅有机物浓度高,而且氨氮浓度也高,其中的重金属离子和有毒有机物还可能对微生物产生毒性抑制作用 [1]。
1 垃圾渗滤液的处理技术
1.1 生物处理技术
垃圾渗滤液的特点,使其经过处理后的出水能够达标排放,难度较大,在设计渗滤液处理方案时不仅要考虑出水水质能否达标,而且还要考虑其本身的处理效率和单位成本。在污水处理中活性污泥法因其成本低、效率高得到了广泛的使用。康建雄等[2]人在利用驯化活性污泥法对垃圾渗滤液进行试验,得出的结论为F/M为0.45的时候,其进水负荷为1.7-2.0KgCOD/(kgMLSS*d),经过8小时的曝气氧化,COD的出去率为71%-75%,BOD5的去除率为81%-85%。
相对于好氧技术,厌氧生物处理技术因有机负荷高、占地面积小、污泥量少、耗电量低等特点在垃圾渗滤液领域得到了较为广泛的应用。郭勇,杨平等[3]利用厌氧流化床工艺处理垃圾渗滤液,在HRT为5.5小时、化学需氧量(CODcr)在2600-4200mg/l,出水的化学需氧量为1000-2600mg/l,去除率为50%左右,垃圾渗滤液进水氨氮浓度为356mg/l时,出水氨氮的平均浓度在212mg/l。
1.2 物理化学处理技术
物理化学处理技术是采用物理或者化学的原理来去除垃圾渗滤液中的一部分污染物,如采用吸附法、氨吹脱法、混凝沉淀法等。吸附法是利用沸石、粉煤灰、活性炭等比表面积大的中性材料吸附去除垃圾渗滤液中的重金属离子、难降解有机物和悬浮物等物质。针对氨氮浓度高的垃圾渗滤液,可采用氨吹脱法作为预处理工艺。如利用石灰作为碱剂对垃圾渗滤液进行吹脱去除,效率较高。混凝沉淀法主要是通过投加一些化学药剂如PAC、PAM等,可以去除垃圾渗滤液中大量的悬浮物和胶体,此法已经在自来水厂常规处理工艺中得到了广泛的应用。物理化学处理技术一般作为某些组合工艺预处理工艺,根据不同的垃圾渗滤液,采用不同的预处理技术,可以有效减轻后续工艺的负荷。
1.3 膜处理技术
膜处理技术是利用膜的选择透过性,在高压的条件下使得污染物与水分离的一种方法。目前市场上的膜片根据其孔径的大小有微滤超滤膜、RO膜、纳滤膜等。微滤超滤膜孔径大,不能去除小分子污染物,一般作为RO膜的预处理工艺。纳滤膜的孔径介于RO膜和超滤膜之间,对于垃圾渗滤液中的BOD5、SS、色度等的去除效果良好。RO膜处理垃圾渗滤液在发达国家运用广泛,在造纸废水、海水淡化、印染废水、垃圾渗滤液等高浓度、高离子水领域效果较好。Hurd等[4]选用三种低压聚酰胺反渗透膜处理某垃圾填埋场渗滤液,试验结果表明:渗滤液中的总有机碳和氯离子的去除率达到96%以上,氨氮的去除率达到88%。
2 垃圾渗滤液组合工艺
城市垃圾渗滤液是一种特殊的有机废水,有机物含量高、BOD:N:P比例失调、水质水量变化大且氨氮浓度极高,不论是生物处理技术、膜处理技术还是物理化学处理技术如果只采用单一工艺,很难取得良好的效果。下面介绍两种垃圾渗滤液处理组合工艺。
2.1 厌氧好氧组合处理技术
厌氧好氧组合处理技术因其处理效率高、运行成本低等优点,在城市污水处理中已经得到了广泛的运用。但是垃圾渗滤液水质与城市污水水质完全不同,水质、水量的变化很容易导致此工艺系统的崩溃。目前常用的做法是将垃圾渗滤液稀释数倍以降低COD、NH3-N等的浓度,采用厌氧好氧工艺作为垃圾渗滤液的预处理工艺,对氨氮、有机物等去除效果良好,可以有效减小后期工艺的负荷。熊小京,冯喆文[5]采用厌氧生物滤池+好氧生物反应器组合工艺处理垃圾渗滤液,试验结果表明:将垃圾渗滤液稀释10倍时,TN和NH3-N的去除效率约为65%和90%;将垃圾渗滤液稀释5倍时,TN和NH3-N的去除率分别稳定在46%~50%和69%~78%。
2.2 反渗透膜组合工艺
反渗透工艺是利用反渗透膜的选择透过性,利用加压泵产生的压力差将垃圾渗滤液中的杂质与水相分离的方法,已经成为我国垃圾渗滤液处理的一种重要手段。碟管式反渗透是反渗透的一种形式,它是一种专门用来处理高浓度污水的膜组件,其核心技术是碟管式膜柱。相对于NF、MBR、卷式RO等膜处理工艺,碟管式反渗透膜克服了一般膜柱容易堵塞的特点,使得系统运行更加稳定和连续。程峻峰,郑启萍等[6]利用两级碟管式反渗透工艺处理安徽某地生活垃圾填埋场垃圾渗滤液,运行结果表明:出水水质BOD5、CODCr、氨氮、总氮、总磷指标浓度分别小于23.94、33.25、7.84、9.8、0.1mg/L。出水水质良好且运行成本较低。
3 结论与展望
垃圾渗滤液作为一种可生化指标低、浓度高、成分复杂、重金属离子含量高的特殊的有机废水,仅采用单一的物理化学处理法、生物处理法及膜处理法等很难达到令人满意的效果,应根据渗滤液进水水质、水量的特点,采用与其相适应的组合工艺,综合考虑出水水质、运行成本、运行效率等指标,选择出较为良好的方案。
参考文献
[1] 岳东北,刘建国,聂永丰等.生活垃圾填埋场渗滤液处理技术研究[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(6):59-62.
[2] 康建雄,郑军等.驯化活性污泥处理垃圾渗滤液研究[J].环境科学与技术,2007,30(9):105-107.
[3] 郭勇,杨平.生物流化床厭氧氨氧化脱氮处理垃圾渗滤液的研究[J].环境污染治理技术与设备2004,8(5):19-22.
[4] Hurd S,Kennedy K,D roste J, etal . Low-pressur reverse osmosis treatment of landfill leachate [J]. Journal of Solid Waste Technology and Management,2001,27(1):1-14.
[5] 熊小京,冯喆文.垃圾渗滤液厌氧BF/好氧MBR工艺的脱氮特性[J].华侨大学学报,2008,29(1):68-71.
[6] 程峻峰,郑启萍等.两级DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用[J].工业用水与废水,2014,45(4):63-65.
收稿日期:2017-04-25
作者简介:沈源源 (1987-),男,硕士研究生,助教,研究方向为水处理技术。 技术文