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城市固体垃圾渗沥液处理技术

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来源: 作者: 2018-10-25 12:58:55

摘要:介绍了渗沥液的特性及其生物处理、物理化学处理、土地处理、减量处理等技术,并对各种处理方法的优缺点进行比较。

关键词:垃圾渗沥液;生物法;物理化学法;土地处理法

1前言

城市垃圾是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为城市垃圾的固体废物。对于城市垃圾的处置方法,现在用得最多的是填埋处置方法,该法被世界各国广泛采用,长期以来,我国对城市垃圾主要采用填埋处理方式。

垃圾在填埋过程中和填埋以后,由于发醉和雨水的淋浴、冲刷以及地表水和地下水的浸泡作用,将会在填埋体内产生相当数量的渗沥水。其成分主要包括有机物、微量金属元素(含重金属),常见的一些无机盐类、微生物和固体物质。生活垃圾填埋场的渗沥液是地表水和地下水的主要污染源之一。

垃圾填埋渗沥水的处理一个世界性的难题,必须开发高新技术才能予以解决。近年来,垃圾渗沥液对环境造成的影响问题受到国内外学者和同行的关注。相应的垃圾渗沥液的处理方法及工艺也成为近年来的研究热点之一。

2垃圾渗沥液的特性及其影响因素

垃圾渗沥液的来源主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆盖材料中的水分和垃圾生化反应的生成水等。其成分中,有机污染物居多,其中有致癌物、致畸物和致突变物等,对人体有很大的危害。此外,垃圾渗沥液中还含有多种会对生物处理过程产生严重的抑制作用的金属离子。垃圾渗沥液的特性主要表现在以下几方面。

(1)水质复杂,危害性大。渗沥液中污染物种类繁多,含有较多的烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。

(2)盐量、氨氮含量高,色度深,有恶臭。

(3)垃圾渗沥液中污染物浓度高,变化范围大。这一特性是其它污水无法比拟的,因此增加了处理工艺选择和处理的难度。

(4)垃圾渗沥液的产生量呈季节性变化。雨季明显大于旱季,平原地区垃圾填埋场在干冷季节渗沥液中的污染物组成和浓度较低。此外,污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化,使用5年以内的填埋场的渗沥液pH值较低,BOD、COD、VFA、金属离子浓度和BOD/COD较高;使用10年以上的填埋场的渗沥液pH值近中性,BOD、COD、VFA浓度和BOD/COD较低,金属离子浓度下降,但氨氮浓度较高。

垃圾渗沥液水质的变化主要受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、垃圾填埋时间、填埋工艺、有效湿度、有效氧和降雨渗滤量等因素的影响。其中降雨量和填埋时间对其影响尤为重要,表1列出了垃圾渗沥液的主要性质。

表1-1垃圾填埋场渗沥液的典型特征(mg/L)

3垃圾渗沥液处理方法

垃圾渗沥液的处理既有常规废水处理技术的共性,又有其显著的特点。目前,渗沥液的处理主要采用生物法、物理化学法、土地法、减量法等。在通常情况下,一般需要几种处理法相结合才能获得较好的处理效果。

3.1生物处理法

生物处理法包括好氧处理、厌氧处理及兼性处理。好氧生物处理可有效地降低渗沥液的BOD、COD、NH3-N,还可去除部分铁、锰等金属元素。利用好氧生物处理渗沥液的方法主要有:活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘和滴滤池等。杭州天子岭垃圾场采用两级好氧曝气塘技术处理垃圾渗沥液的结果表明:曝气氧化塘存在所需体积大、有机负荷低,降解速度慢等缺点。但其工程简单,在土地允许条件下,是最省钱的垃圾渗沥液好氧生物处理方法。厌氧生物处理具有能耗低,污泥产量小等优点,它适合处理溶解性有机物,处理方法包括上向流厌氧污泥床、厌氧强酸式生物滤池、混合反应器及厌氧塘。HTimur等比较了厌氧SBR(ASBR)与厌氧混合过滤(AHBF)系统对垃圾渗沥液的处理效果,发现两种方法均能在不调节pH的条件下,有效地处理高浓度的未成熟填埋场渗沥液。采用厌氧好氧兼性处理,可以发挥好氧处理和厌氧处理两者的长处,达到最优的处理效果。广东中山市垃圾填埋场、苏州七子山垃圾填埋场等实践证明,在初期不仅可以有效地去除COD和BOD,而且还能较好地去除氮、磷等营养成分,出水均达到排放标准,但随着可生化性的降低,生物处理便无能为力了。

3.2物理化学处理法

物理化学处理不受水质影响,出水水质比较稳定,尤其对BOD/COD比值较低,难以生物处理的渗沥液有较好的处理效果。在实践中它常用作预处理或与其它方法联用。物理化学处理方法主要有沉淀法、氧化法、吸附法以及反渗透法等。混凝法一般与其它方法联合使用。刘东等用曝气、絮凝法处理武汉市流芳垃圾场的渗沥液,其色度、COD、总磷的去除率均可达80%以上,氨、氮的去除率60%以上。氧化法是利用强氧化剂如H2O2,ClO2和O3等形成强氧化性-OH自由基,将渗沥液中的有机物转化成无害的无机化合物,实现污水中污染物的完全去除和无害化。罗建中等用光催化氧化法处理垃圾渗沥液,其COD的去除率达80%,色度去除率达85%以上。氧化法中提高OH.的形成量与产生速度是氧化处理的关键。利用活性炭、粉煤灰炉渣、沸石等非金属矿物材料吸附剂来脱除渗沥液中难降解的有机物、金属离子和色度等。孙家寿等在多年利用累托石层孔材料处理有机废水、重金属废水研究的基础上提出用累托石层孔材料处理垃圾渗沥液,获得武汉市科委重大公关项目资助,可见此法在学术价值和实际应用方面都具有非常诱人的前景。

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