水利工程論文-垃圾填埋場滲濾液的處理方法.doc

水利工程論文-垃圾填埋場滲濾液的處理方法摘要：對城市垃圾填埋場滲濾液的國內外處理技術結合實際作了較為詳細的闡述和系統(tǒng)的分析。重點對當前國內外垃圾滲濾液的生物處理、物理化學處理、上地處理等處理方法在實際運行過程中的成功與失敗的經(jīng)驗作了總結和探討。關鍵詞：城市垃圾,滲濾液,廢水處理近十幾年來國外學者就垃圾滲濾液的處理進行了大量的探索和研究，取得了一些成功經(jīng)驗，有的已用于工程實踐。我國在垃圾滲濾液的處理研究方面起步較晚、起點較低，有不少失敗的教訓，但也獲得了一些寶貴的經(jīng)驗。由于滲濾液水質水量的復雜多變住，目前尚無十分完善的處理工藝，大多根據(jù)不同填埋場的具體情況及其它經(jīng)濟技術要求采取有針對性的處理工藝。縱觀國內外垃圾滲濾液處理的現(xiàn)狀，目前滲濾液的處理方案主要有場外綜合處理和場內單獨處理兩大類。主要處理工藝有生物處理法、物化法、土地法以及上述方法的綜合1。l生物法處理滲濾液生物法是滲濾液處理中最常用的一種方法，由于其運行費用相對較低、處理效率高，不會出現(xiàn)化學污泥等造成二次污染，因而被世界各國廣泛采用。具體的工藝形式有傳統(tǒng)活性污泥法、穩(wěn)定塘、生物轉盤、厭氧固定膜生物反應器等。1.1活性污泥法美國和德國幾個垃圾填埋場采用活性污泥法處理滲濾液，其實際運行結果表明，通過提高污泥濃度來降低污泥的有機負荷，可以獲得令人滿意的處理效果。如美國賓州的FallTownship污水處理廠，其垃圾滲濾液進水的（CODcr）為600021000mgL，（BOD5）為300013000mgL，（氨氮）為2002000mgL，曝氣池的p（污泥）為600012000mgL，是一般污泥的質量濃度的36倍。在體積有機負荷為1.87kgBOD5/（m3d），F(xiàn)M為0.150.31kgBOD5kgMLSSd）時，BOD5的去除率為97；在體積有機負荷為0.3kgBOD5/（m3d），F(xiàn)M為0.03005ksBOD5（kgMLSSd）時，BOD5的去除率為92。該廠的數(shù)據(jù)說明，只要適當提高活性污泥的質量濃度，使FM為0.030.31kgBOD5/（kgMLSSd）之間采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液2。1.2穩(wěn)定塘國外早在80年代就有成功運用穩(wěn)定塘技術處理滲濾液的生產(chǎn)性處理廠（HowardRobison，1992），英國在1983年建成的BrynPostey填埋場滲濾液處理廠，運用曝氣氧化塘技術處理滲濾液。該氧化塘有效庫容1000m3，由高密度聚乙烯材料（HDPE膜）作防滲襯底，采用兩臺高效表面曝氣機進行曝氣，滲濾液最小水力停留時間10d，滲濾液處理量D150m3d。此系統(tǒng)自1983年開始運行，滲濾液（CODcr）（BOD5）最大分別達24000mg/L和10000mgL，F(xiàn)M為0.050.3kgBOD5kgMLSSd）時，CODcr去除率達973。上海市廢棄物老港處置場，在三期工程改擴建時建成了以穩(wěn)定塘和蘆葦濕地地表漫流處理系統(tǒng)相結合的滲濾液處理系統(tǒng)，設計規(guī)模為2000m3d，實際運行流量1500m3d，其在冬季兩個月的典型數(shù)據(jù)見表1上海老港填埋場滲濾液水處理的運行效果：表1老港填埋場滲濾液水處理的運行效果mgL-1檢測日期氧化塘出口蘆葦濕地出口（CODcr）（NH3-N）（CODcr）（NH3-N）2000.10.241177160589292000.11.0212641451095352000.11.131297133745482000.11.2119121891326692000.12.0564091905150平均1413144932661.3生物轉盤生物轉盤是所謂固定生長系統(tǒng)生物膜法中的一種，運用于常規(guī)的污水處理中可有效地解決活性污泥法的污泥膨脹問題，并且由于膜上生物量大，生物相豐富，既有表層的好氧微生物，又有內層的厭氧微生物，因而具有抗水量、水質沖擊負荷的優(yōu)點，同時生物膜上還能生長世代時間較長的硝化菌等。Pitea滲濾液處理廠即采用生物轉盤處理垃圾滲濾液，設計規(guī)模500m3d，設計轉盤表面積3000m2，平均設計負荷4.8gNH3N（m2d）。該廠利用填埋場氣體加熱使進人生物轉盤的滲濾液溫度保持在20左右，取得了良好的處理效果。上面介紹的Pitea填埋場生物轉盤是好氧生物反應器，英國Britannia填埋場則是運用厭氧固定膜生物反應器處理垃圾滲濾液，也取得了良好的處理效果4。1.4厭氧氧化處理厭氧生物處理B前采用厭氧生物濾池，厭氧接觸法，上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧消化等，實踐證明厭氧處理時高質量濃度（BOD5）2000mgL）有機廢水的處理是有效的，但單獨采用厭氧生物處理滲濾液的情況很少見。北京市政設計院1988年進行了這方面的研究，得出的結論是建議采用厭氧一好氧法處理工藝5。1.5各種生物法比較生物法中，好氧工藝的活性污泥法和生物轉盤的處理效果最好，停留時間較短（624h）、運行經(jīng)驗豐富，但工程投資大。運行管理費用高；相對來說穩(wěn)定塘工藝比較簡單，投資省，管理方便，但停留時間長（1030d）、占地面積大且凈化能力隨季節(jié)變化較大。厭氧處理工藝近年來發(fā)展很快，特別適合于高濃度的有機廢水，它的缺點是停留時間長，污染物的去除率相對較低，對溫度的變化比較敏感，但通過研究表明厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體可以滿足系統(tǒng)的能量需要，若將這部分能量加以合理利用，將能夠保證厭氧工藝有穩(wěn)定的處理效果，還能降低處理費用。因而對于高濃度有機物的垃圾滲濾液，采用厭氧和好氧I藝的組合處理，無論是對于提高處理效率，還是就降低運行費用都是有意義的。2物化法物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液，而今隨著滲濾液控制排放標準的日益嚴格，物化法也用來處理新鮮的滲濾液，且是滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分離和化學氧化法等。由于物化法處理成本較高，不適于大量的滲濾液的處理。2.1絮凝沉淀實驗證明；生物處理后的滲濾液進行絮凝沉淀時（利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑），即使在（BOD5）很低（25mgL）的情況下，CODcr的去除率仍可以達到50，反應過程中最佳的pH值對于鐵鹽和鋁鹽分別為4.54.8和5.05.5，最小的加藥量在250500gm3之間6。絮凝沉淀工藝的不足之處是會產(chǎn)生大量的化學污泥；出水的pH值較低，含鹽量高；氨氮的去除率較低等。所以絮凝沉淀工藝即使有可觀的處理效率，在選用時還是要慎重考慮。2.2反滲透反滲透經(jīng)常用于滲濾液的后處理中，因其能夠去除中等分子量的溶解性有機物，國內早期利用醋酸纖維膜進行的試驗表明，CODcr的去除率可以超過80，雖然在運行過程中有膜污染的問題，但反滲透工藝作為后處理工藝設在生物預處理后或物化法之后，負責去除低分子量的有機物、膠體和懸浮物，可以提高處理效率和膜的使用壽命5。根據(jù)Ehrig在1989年的研究，一級反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機鹵代物（AOX）的去除率達到80qc，但是氨氮和氯離子的去除率要達到較高水平則至少需要二級反滲透工藝。總之，反滲透工藝因其高效性、模塊化和易于自動控制等優(yōu)點，應用得越來越多，但其用于滲濾液處理還存在以下問題：小分子量的物質的截留效率還不盡人意（例如氨、小分子的有機鹵代物（AOX）等）。高濃度的有機物或無機可沉降物容易造成膜污染或在膜表面結垢等問題。由于操作壓力很高（350ba）造成能耗很高。反滲透濃液的處理是最大的困難，將其回灌到填埋場中已經(jīng)不可取了，因為濃液的污染物濃度很高，是非常危險的廢物。目前多采用蒸發(fā)和干燥的方法，但費用很高。在英國垃圾滲濾液處