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                        垃圾滲濾液(污水)處理

                        發布時間: 2016-11-17 09:46   717 次瀏覽

                        垃圾滲濾液簡介

                         

                        垃圾滲瀝液是指垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機物質分解產生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水,通過淋溶作用而形成的污水。當垃圾堆體的濕度超過其持水能力后, 便會產生滲濾液。在滲濾液滲出時, 垃圾堆體內懸浮的或溶解的有機污染物和重金屬等無機污染物將會隨之一塊溶出, 因此, 滲濾液是一種有機污染負荷較高、水質極為復雜的廢水。

                            目前,我國大中小城市還存在數量龐大的簡 易垃圾填埋場,其歷年垃圾堆存量達數十億t 限于當時經濟、技術等原因,這些填埋場未能按 照衛生填埋場的要求進行設計、建設、運營,因 此產生嚴重的環境問題。隨著城市規模的迅速擴 大,一些原來位于城郊的簡易填埋場,已逐漸位 于或靠近城市的人口密集區,成為城市重要的污染源。且因使用年限到期、環保要求提高等原因,這些簡易垃圾填埋場將面臨封場。區別于一般衛生填埋場,簡易垃圾填埋場的封場應首先解決現有環境污染治理問題。而滲瀝液處理則是封場過程尚待解決的關鍵問題之一。因此有效地處理掉垃圾填埋所產生的滲濾液是確保垃圾填埋場生態環境的必要途徑。

                         

                        1.垃圾滲瀝液的特點

                            垃圾滲瀝液的水質與城市污水、其它的工業廢水不同,有其自己的特點,其特征表現在:

                        1)水質復雜,不僅含有好氧有機污染物、各類金屬和植物營養素(氨氮等),還可能含有毒有害的有機污染物;

                        2污染物濃度高且變化范圍大,CODBOD******可到達幾萬;

                        3)垃圾滲瀝液中所含有機污染物種類多;

                        4)金屬含量高,其中重金屬離子會對生物處理產生抑制作用;

                        5) 氨氮含量高,C/N比例失調,給生物處理帶來一定的困難。

                         

                        2.垃圾滲濾液的水質

                            我國城市垃圾滲濾液典型的水質情況見表1[1]

                                       1  我國城市垃圾滲濾液的水質

                           

                         

                        3.填埋場的發展階段

                        生活垃圾填埋場從開始填埋起, 會經歷以下三個階段: 好氧、產酸及產甲烷階段, 在這三個階段內,不同的優勢菌種發揮著降解作用, 其降解產物也不相同, 故而, 滲濾液的水質將顯示不同的特點。

                        1)好氧階段

                        在填埋場初始填埋時, 一定量的氧氣存在于垃圾堆體內, 使之處于好氧狀態, 由于好氧細菌對氧氣的迅速消耗, 這一狀態很快便會向厭氧狀態轉換, 有的填埋場只需一個月的時間, 但對于一些填埋高度小于3米的填埋場, 這一階段通常會持續半年左右。在這一階段內, 降解垃圾的微生物主要來自于每日覆蓋的土壤, 由于降解過程中, 大量的CO2 H2將產生, 滲濾液的pH開始下降。

                        2)產酸階段

                        在產酸階段, 厭氧菌及兼性菌開始水解和酸化纖維素和其它易腐爛的物質, 易被生物降解的揮發性脂肪酸和氨氮將產生。這一時期的滲濾液的生化需氧量( BOD5) 可高達20g/L 可生化性好, BOD5/ COD015~ 017。由于可溶解性的有機酸的產生, 滲濾液的pH值開始降低, 通常為5~ 6左右, 同時, 大量的無機物質, 尤其是重金屬因滲濾液pH值的降低而溶解性增加, 隨滲濾液一起滲出, 滲濾液的電導率增加。通常, 產酸階段將會持續1~3年時間。

                        3)產甲烷階段

                        隨著大量易降解的有機酸的產生, 生長緩慢的產甲烷細菌逐漸成為優勢菌種, 它利用產酸階段產生的中間產物, 生成甲烷和二氧化碳氣體, 即填埋氣。在這一階段, 由于易降解有機酸的消耗, 滲濾液的生化需氧量降低, 可生化性也逐漸變差, pH值開始上升, 通常維持在618~ 8之間, 同時, 滲濾液的重金屬因溶解性降低, 其濃度開始逐漸降低( 尤其是鐵的含量顯著降低) 電導率下降。由于產酸菌不斷產生NH3-N 因此NH3-N濃度不斷升高。在產甲烷階段成熟后, 滲濾液中有機污染物主要為腐殖酸和棕黃酸, 這些均是難以生物降解的有機物質, 因此, 滲濾液的可生化變差, 通常BOD5/ COD值為0105~012

                         

                         

                        4.垃圾滲濾液的處理方式

                        1)合并處理

                        合并處理就是將垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠與城市污水合并進行處理的方式。城市污水量較大, 可對滲濾液起到稀釋作用, 但需控制好比例, 以避免對城市污水處理廠造成沖擊負荷。有研究表明[2] 如果滲濾液的量與城市污水量之比<0. 5% 同時滲濾液帶來的負荷增加在10%以下則是可行的。在合并處理時, 為了避免垃圾滲濾液中的有毒有害物質對城市污水的副作用和減輕沖擊負荷, 常采用對滲濾液進行預處理后再合并的方案。沈耀良等[3]在處理蘇州七子山垃圾滲濾液時, 采用先經過場內物化預處理(吹脫+混凝沉淀+焦炭吸附)再到城市污水處理廠合并處理的工藝, 取得了良好的處理效果。

                        2)土地處理

                        土地處理是利用土壤的自凈作用進行處理的方法。目前應用于垃圾滲濾液土地處理的方法主要有人工濕地和回灌處理兩種。用人工濕地處理垃圾滲濾液具有費用低、管理方便等優點, 但處理效果隨季節變化較大, 處理有機物的濃度也較低。它適應植物生長期長、生長旺盛的南方地區, 不適應北方寒冷地區。垃圾滲濾液的回灌處理方法是20世紀70年代由美國的Pohland***先提出的, 它實質是把填埋場作為一個以垃圾為填料的巨大的生物濾床。滲濾液經覆土層和垃圾層發生一系列的物理、化學和生物作用而被降解和截留, 同時使滲濾液由于蒸發而減少。Diamadoporuolos等通過滲濾液的回灌處理,得到了比較穩定的出水, 其中CODBOD5 的平均值分別為114185mg/L。回灌處理滲濾液易造成土壤堵塞、氨氮累積, 回灌處理后的滲濾液仍有較高的濃度, 還需要做進一步處理, 因此回灌處理很少單獨作為滲濾液的處理工藝。

                        3)就地處理

                        合并處理與土地處理比較經濟、簡單, 但受各種客觀因素的限制, 大部分城市只能在填埋場建立獨立的滲濾液處理系統進行就地處理。

                         

                        目前, 國家要求我國縣級以上城市必須建造至少一處以上的垃圾填埋場,而我國垃圾滲濾液的主流處理方法是就地處理法, 但就地處理要求有穩定的污水進水量, 而垃圾衛生填埋場滲濾液的產生主要集中在雨季, 量大而集中, 在枯水期滲濾液的量則極少, 這樣勢必對反應器的設計造成很大困難。另外, 在我國黃河以北大部分地區都有冰凍期, 由于沒有滲濾液流出使得處理設施都處于停工狀態, 而再次啟動(尤其是厭氧反應器)則非常困難, 可見在這樣的地區, 不適合單獨采用生物法處理垃圾滲濾液。

                         

                         

                        5.垃圾滲濾液的危害

                        滲瀝液是垃圾填埋過程中產生的二次污染,可使地面水體缺氧、水質惡化、富營養化,威脅飲用水和工農業用水水源,使地下水喪失利用價值,有機污染物進入食物鏈將直接威脅人類健康。

                         
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