固體廢棄物填埋方法-城市生活垃圾滲濾液處理方案及工藝選擇

論文：固體廢棄物填埋方法——城市生活垃圾滲濾液處理方案及工藝選擇作者：摘要：本文先簡(jiǎn)述了城市生活垃圾滲濾液的危害，而后著重討論了滲濾液處理方案選擇中的技術(shù)問(wèn)題及其工藝方法選擇需考慮的問(wèn)題。為實(shí)施城市生活垃圾滲濾液處理提供作者建議。關(guān)鍵詞：填埋場(chǎng)，滲濾液，處理方案，工藝方法一．滲濾液的危害城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液一方面通過(guò)填埋場(chǎng)地向下滲透，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，當(dāng)填埋場(chǎng)底下的土壤對(duì)大部分有機(jī)污染物吸附達(dá)到飽和時(shí)，污染物會(huì)沿著地下水流向作扇形擴(kuò)散，造成了對(duì)地下水的污染。另一方面經(jīng)垃圾填埋場(chǎng)導(dǎo)流管引流出來(lái)的滲濾液，往往沒(méi)有經(jīng)過(guò)完全的處理就直接用于農(nóng)田灌溉或排入江河湖泊。隨滲濾液進(jìn)入河流或農(nóng)田的各種有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物，會(huì)使水生生物和農(nóng)作物受到污染，并通過(guò)食物鏈和生態(tài)環(huán)境對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。二．處理方案的選擇城市生活垃圾在填埋處置過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生滲濾液，滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水，色度深，而且含有致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會(huì)污染地下水，因此填埋場(chǎng)滲濾液的處理是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、封場(chǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和后期管理時(shí)應(yīng)考慮的重要問(wèn)題之一。針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案顯得尤為重要，其重要性甚至要超過(guò)某一單項(xiàng)技術(shù)的選擇。滲濾液具體處理方案分為四類：與城市污水廠的合并處理：以填埋場(chǎng)附近有城市污水處理廠為必要條件。實(shí)驗(yàn)表明，只要滲濾液的量小于城市污水總量的0.5%，那么垃圾填埋場(chǎng)滲濾液于城市污水一起處理是一種可行的方法。同時(shí)，滲濾液帶來(lái)的負(fù)荷增加應(yīng)控制在10%以下，以保證其對(duì)城市污水的生物處理效果不產(chǎn)生負(fù)面影響。合并處理方案節(jié)省基建投資，降低運(yùn)行成本，是城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理的優(yōu)先方案，但在設(shè)計(jì)時(shí)主要需解決脫氮和磷缺乏問(wèn)題。場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)處理：適合用于位于城市較遠(yuǎn)的偏遠(yuǎn)山谷地帶的填埋場(chǎng)。在采用單獨(dú)處理方案時(shí)需考慮解決以下幾個(gè)問(wèn)題1.滲濾液的水質(zhì)隨填埋場(chǎng)“年齡”的變化而有較大變化的問(wèn)題2.使含有多種重金屬離子和較高濃度的NH3-N的滲濾液達(dá)標(biāo)排放及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高的問(wèn)題3.滲濾液中的營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)的問(wèn)題（C:N:P）4.填埋場(chǎng)滲濾液耐水質(zhì)水量沖擊能力弱及經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性的問(wèn)題。預(yù)處理+合并處理：適合于填埋場(chǎng)與城市污水廠的聯(lián)合處理。該處理方案具有靈活的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，出水水質(zhì)方面有較好的保證，但處理過(guò)程復(fù)雜，工藝協(xié)調(diào)性待提高。循環(huán)噴灑處理（場(chǎng)內(nèi)回灌處理）：該處理方案可以大幅度減少滲濾液中的污染物，減少滲濾液量，提高滲濾液中有機(jī)物的降解速率，加快填埋場(chǎng)沉降速率，增大填埋場(chǎng)總沉降幅度，提高使用效率，但不能完全消除滲濾液，有環(huán)境衛(wèi)生和安全問(wèn)題，缺乏推廣度。對(duì)于城市生活垃圾填埋場(chǎng)，其滲濾液的具體處理方案選擇一般考慮三個(gè)方面的條件：1.排放標(biāo)準(zhǔn)，生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889—1997）規(guī)定了滲濾液的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目一級(jí)二級(jí)三級(jí)懸浮物70200400BOD530150600COD1003001000氨氮1525大腸菌值0.1~0.0110.1~0.0112.地理因素：（1）不同的地理位置（2）氣象條件（3）降雨量與蒸發(fā)量的差別3.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平三.處理工藝選擇受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，我國(guó)衛(wèi)生填埋起步較晚，真正意義上的衛(wèi)生填埋場(chǎng)從20世紀(jì)80年代末才開始建設(shè)，滲濾液處理廠的建設(shè)就更晚。下面作者概括了我國(guó)現(xiàn)階段所采用的城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理工藝，用以選擇。生化處理回灌法，利用填埋場(chǎng)覆蓋層的土壤、垃圾層的降解凈化作用和終場(chǎng)后表面植物的吸收作用來(lái)凈化滲濾水?；毓嗫梢栽黾犹盥駥又袇捬跷⑸锏臄?shù)量以加速垃圾的發(fā)酵至穩(wěn)定，減少垃圾穩(wěn)定所需要的時(shí)間，最大限度地減少垃圾對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期有害影響。厭氧生物處理法，是在沒(méi)有氧氣的情況下，以厭氧微生物為主對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解穩(wěn)定的處理方法。適宜處理磷含量較低、有機(jī)物濃度較高的垃圾滲濾液。厭氧生物處理技術(shù)有上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、上流式厭氧過(guò)濾器(AF)、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器(UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、厭氧塘等。好氧生物處理法，是好氧微生物在溶解氧存在下，利用水中的膠狀體、溶解性的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)源，使之經(jīng)過(guò)一系列生化反應(yīng)，最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來(lái)，達(dá)到無(wú)害化要求。好氧生物處理技術(shù)有活性污泥法、普通活性污泥法、生物膜法、間歇式活性污泥法、CASS工藝、曝氣塘等。厭氧與好氧工藝組合，厭氧處理適用于處理污染物濃度較高的廢水，但出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)排放，因此常與好氧結(jié)合使用，是比較經(jīng)濟(jì)有效的方法。我國(guó)曾采用的組合工藝有厭氧+氣浮+好氧工藝，便于管理，節(jié)省能耗，但處理效果不穩(wěn)定；有UASB+氧化溝+穩(wěn)定塘工藝，利用有利地形處理滲濾液；有普通活性污泥法+納濾膜過(guò)濾工藝，處理效果好，但投資和運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大。物化處理混凝沉淀法：主要是通過(guò)混凝過(guò)程中的混合、凝聚、絮凝等幾種作用，去除滲濾液中的懸浮物、不溶性COD、脫色以及重金屬。我國(guó)采用混凝沉淀的處理工藝有厭氧生化+好氧生化+混凝沉淀，是我國(guó)早期使用的工藝和參數(shù)，早期使用廣泛，但主要指標(biāo)COD、氨氮、色度等都不達(dá)標(biāo)；有厭氧生化+好氧生化+混凝沉淀+化學(xué)深度處理工藝，較早期處理方法效果好，但工藝流程長(zhǎng)，操作條件復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，處理效果不穩(wěn)定?；瘜W(xué)氧化法，主要是利用氧化還原過(guò)程使一些有害、有毒物質(zhì)無(wú)害化，現(xiàn)在化學(xué)氧化法的主要技術(shù)有濕式氧化法，臭氧氧化法，電解氧化法，F(xiàn)enton試劑氧化法，Tio2光催化氧化技術(shù)，高壓脈沖放電技術(shù)等。吸附法，是利用多孔性材料吸附滲濾液中的一種或幾種物質(zhì)從而達(dá)到去除目的的方法。常用吸附劑有活性炭、沸石、木炭等等，還有通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，層間含有高價(jià)態(tài)、金屬陽(yáng)離子的蒙脫石對(duì)垃圾滲濾液中有機(jī)物具有較好的吸附效果。膜分離技術(shù)，是利用某些隔膜的半滲透性使溶劑與溶質(zhì)或微粒分離的一種處理方法，包括電滲析、擴(kuò)散滲析、反滲透、超濾和液體膜滲析等分離技術(shù)。我國(guó)采用的該技術(shù)有二級(jí)反滲透膜過(guò)濾，該工藝處理效果好，但投資和運(yùn)行費(fèi)用高，操作和維護(hù)復(fù)雜，在焚燒場(chǎng)濃縮液無(wú)法處理。氨氮的吹脫技術(shù)，主要是針對(duì)滲濾液中的氨氮濃度，利用曝氣的物理方式使游離氨從水中逸出。城市生活垃圾滲濾液中高濃度氨氮不僅直接加重受納水體的污染程度，也給整個(gè)滲濾液處理工藝帶來(lái)困難，是城市垃圾滲濾液處理的一個(gè)難題，氨氮的吹脫技術(shù)是目前較可行的解決辦法。我國(guó)采用氨氮的吹脫技術(shù)的滲濾液處理工藝有物化吹脫氨氮+蒸餾濃縮+冷凝液好氧生化，該工藝生化處理效果好，但存在二次污染，投資和運(yùn)行費(fèi)用高，蒸餾操作技術(shù)不成熟，不能工業(yè)化應(yīng)用。蒸干法，利用蒸發(fā)使?jié)B濾液中的可揮發(fā)組分分離出來(lái)，現(xiàn)代的典型填埋場(chǎng)都可以利用填埋場(chǎng)中產(chǎn)生的填埋氣（LFG）作為蒸干用的熱源，這被證明是可行的。其他處理方法土地處理法，利用土壤、植物系統(tǒng)的過(guò)濾截留、物理和化學(xué)的沉淀、吸附、分解、攝取、氧化降解、蒸發(fā)和蒸騰一系列的作用達(dá)到減少和凈化垃圾滲濾液的目的。高效生物脫氮，利用好氧反硝化—硝化及短程硝化—反硝化來(lái)降低城市生活垃圾滲濾液中的氮比例，調(diào)節(jié)滲濾液中的營(yíng)養(yǎng)比例（C:N:P），該該技術(shù)將給脫氮工藝技術(shù)帶來(lái)革新性變革。藻類，利用藻類植物積累吸收污染物質(zhì)、消耗N、P等有機(jī)物的特性，從而使污水得到凈化。藻類產(chǎn)量越高，對(duì)污水的凈化效果越好。使用藻類凈化滲濾液時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲濾液的理化性質(zhì)，適當(dāng)補(bǔ)充磷以促進(jìn)藻類的總體凈化效能。生化處理+納濾膜過(guò)濾，由國(guó)外引起的城市生活垃圾滲濾液處理技術(shù)，處理效果優(yōu)異，出水水質(zhì)可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)普遍為業(yè)界接受，美中不足的是投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。四.結(jié)論與建議城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液由于危害環(huán)境和人體健康，必須引起高度重視。因此在選擇處理方案及處理工藝時(shí)，必須考慮多項(xiàng)因素，一是地理環(huán)境、氣象條件、處理對(duì)象、處理設(shè)施；二是滲濾液特點(diǎn)及標(biāo)準(zhǔn)（排放標(biāo)準(zhǔn)），三是建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。但無(wú)論采用哪種方案及工藝均須在充分的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較和處理可行性研究的基礎(chǔ)上加以合理的、慎重的選用。參考文獻(xiàn)：【1】：沈東升主編，《生活垃圾填埋生物處理技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年5月【2】：李秀金主編，《固體廢物工程》，中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2003年9月【3】