垃圾渗滤液处置工艺研究及使用现状浅析

点击次数:104   更新时间2017-12-24     【关闭分    享:

  北极星环保网讯!跟着中国城市化的加速和居平易近糊口程度的提高,城市糊口垃圾的产量日积月累。 2013 年,中国的糊口垃圾总产量曾经达到了1。73亿kg。 因为处置成本低,采用垃圾卫生填埋处置的垃圾占总垃圾产量的80%以上。 正在垃圾填埋的过程中以及填埋完成后会发生垃圾渗滤液。 垃圾渗滤液的来历次要是垃圾本身含水和大气降水降雪等。 目前中国的垃圾渗滤液产量曾经达到了每年3 000 万t 以上。 因为垃圾的成分十分复杂,因而所发生的垃圾渗滤液是一种成分复杂,高无机物高氨氮高盐分的特种废水,而1 t 渗滤液约相当于100 t城市污水所含污染物的浓度。 渗滤液若是间接排放,会对四周的,特别是地下水发生不成逆的风险。

  中国十分注沉对垃圾渗滤液的措置平安问题。为了无效地填埋场周边的,国度正在1997 年公布了垃圾渗滤液的排放尺度《GB168891997》。尺度对渗滤液的悬浮物、BOD5、COD、氨氮和大肠杆菌值做了明白的。 2008 年,国度对本来的渗滤液排放尺度进行了修订, 实行新的排放尺度《GB168892008》。 新的排放尺度比拟旧的排放尺度,明白添加了总氮、总磷和6 个沉金属目标,严酷了氨氮的排放尺度。 新尺度的提出,特别是总氮排放尺度的插手,对垃圾渗滤液处置来说既是挑和也是机缘。 挑和正在于新尺度内容更丰硕,要求更严酷,这添加了渗滤液的处置难度。 但另一方面,新尺度的提出会加速新方式新手艺的开辟和推广,对进一步减小渗滤液对的风险有庞大的鞭策感化。

  垃圾渗滤液是一种黑色或者黄褐色的带有恶臭气息的液体。渗滤液含有大量的无机物和无机物,包罗各类难降解无机物(如各类芳喷鼻族化合物和腐殖质等)、无机盐(如氨根、碳酸根和硫酸根等)和金属离子(如铬、铅和铜等)。 因为垃圾中的成分复杂,垃圾渗滤液水质的特点之一就是污染物含量很高,并且往往含有生物毒性。 此中COD 的质量浓度最高可高达20 000 mg/ L 以上,包含苯及其多种衍生物,氨氮的质量浓度可达2 000mg/ L。 这种含有有毒无机物和高氨氮的废水给其处置,特别是生物处置带来了极大的坚苦。 除了有毒的芳喷鼻族化合物外,渗滤液还含有大量的腐殖质和腐殖酸等大无机物。 这些无机物虽然没有生物毒性,但因为量大,具有很好的化学不变性,微生物无法实现无效的降解,因而,只采用活性污泥法不克不及实现对渗滤液COD 的无效去除,必需添加深度处置工艺。垃圾渗滤液的另一个特点是水质水量变化大。 地区对渗滤液的水质有很大的影响。 相对来说,欧美国度的渗滤液污染物浓度特别是氨氮要低于亚洲国度。 欧美国度渗滤液中的氨氮的质量浓度一般正在1 000 mg/ L 以内以至更低,而亚洲国度的渗滤液氨氮的质量浓度一般都正在1 000 mg/ L,以至能够达到5 000 mg/ L。这可能取分歧地域分歧的文化和糊口习惯相关。统一地址分歧时间发生的渗滤液水质不同也很。按照垃圾填场的场龄分歧,垃圾渗滤液能够分为晚期垃圾渗滤液(填埋场场龄5 a 以内)、中期垃圾渗滤液(填埋场场龄5 ~ 10 a)和晚期垃圾渗滤液(填埋场场龄10 a 以上)。 分歧期间渗滤液的水质特点如表1 所示,此中括号中的数值代表了该项的典型值。

  由表1 可知,晚期垃圾渗滤液的水质特点就是无机物含量很高,可生化性强,但氨氮浓度相对较低;晚期垃圾渗滤液的水质特点就是氨氮含量高,可生化性变差且碳氮比大幅度降低,中期渗滤液的水质介于晚期和晚期渗滤液之间。 同时,对于统一地域的旱季来说,渗滤液往往产量大,且无机物含量高,而旱季则产量小,具有较高的氨氮浓度。 渗滤液水质的第3 个特点是养分比例失调。 渗滤液中无机物和氨氮浓度很是高,但磷元素的含量却很低,同时,沉金属的含量往往较高。 较低的磷含量和较高的沉金属含量添加了渗滤液生物处置的难度,这对渗滤液的无效处置是个挑和。

  2。1 垃圾渗滤液的处置方式!垃圾渗滤液的处置方式次要有4种方式。 第1种方式是间接排往城市污水厂归并处置。 这种方式的长处是无需再另建处置厂,错误谬误次要有2 个。一个是管网的投资费用大。填埋场一般远离市区,因而需要铺设较长的输送管网。 另一个是添加了城市污水厂的不不变要素。 因为渗滤液水质复杂且不不变,城市污水厂持久接管渗滤液会给其不变运转带来极大的现患,很容易使活性污泥呈现中毒等不良症状 。 第2 种方式是向填埋场的轮回喷洒处置 。 这种方式的长处是操做简洁,处置成本最低。 这种方式的错误谬误是并没有处理渗滤液的污染问题,渗滤液的产量会越来越大,处置会越来越坚苦。 第3 种方式是预处置后汇入城市污水处置厂归并处置。 这种方式的长处是处置工艺相对简单,同时降低了城市污水厂的风险,但错误谬误是投资较大,且城市污水厂的平安现患仍然存正在。 第4种方式是零丁扶植污水坐,渗滤液经污水坐处置达标后排放。 这种方式的长处是出水水质有,实正实现了渗滤液的无效处置,对的风险最小,错误谬误是对工艺的要求较高,运转和办理费用较高。 分析以上要素,目前垃圾填埋场次要采用第4 种零丁扶植污水坐的方式进行处置。 这些渗滤液处置厂一般采用物化(预处置) + 生化(包罗厌氧和洽样) + 物化(深度处置)的组合工艺实现达标排放。 此中,预处置阶段的次要感化是降解部门无机物和氨氮,降低渗滤液的生物毒性,提高渗滤液的可生化性,次要工艺有絮凝沉淀、臭氧氧化和氨吹脱等;生化阶段的次要感化是去除渗滤液中的可生化无机物和氨氮次要工艺有A/ O、A/ A/ O、SBR、UASB、MBR 等;深度处置的次要感化是进一步去除渗滤液中的无机物和总氮,其达标排放,次要工艺有Fenton 氧化、电化学、活性炭吸膜处置工艺等。

  2。2垃圾渗滤液的处置难点!目前中国垃圾渗滤液处置的次要难点有!1) 无机物含量高,且含有大量有毒和大无机物,采用单一的物化或者生化工艺无法实现达标排放,必需采用物化结合生化的组合处置工艺进行处置。 若何选择合理、经济、无效的组合工艺是摆正在垃圾渗滤液处置工做者面前的第1 道难题。 2) 氨氮含量高,实现无效完全的脱氮坚苦。 因为国度添加了对渗滤液总氮的排放尺度,这对渗滤液的处置提出了更高的要求。 保守的处置工艺特别是焦点的生物处置工艺一般可以或许无效去除渗滤液中的氨氮,但对于总氮的去除并不抱负。 若何提高生物处置工艺的总氮去除率是摆正在垃圾渗滤液处置工做者面前的第2 道难题。 3) 水质水量的庞大变化添加了不变达标排放的难度。 分歧季候分歧场龄的渗滤液水质水量相差庞大,这对处置工艺的选择和运转带来了挑和。 正在既定的组合工艺下,若何充实阐扬现有工艺的最大处置能力和不变的运转是摆正在垃圾渗滤液处置工做者面前的第3 道难题。 4) 处置工艺复杂,处置成本高。 目前的渗滤液处置厂,为了实现达标排放,除了采用组合工艺外,往往采用以纳滤或反渗入为从的膜处置工艺做为最初的深度处置,形成渗滤液处置成本持久居高不下。 若何正在处置结果的前提下,降低渗滤液的处置成本是摆正在垃圾渗滤液处置工做者面前的第4 道难题。

  物化处置一般用于垃圾渗滤液处置的预处置和深度处置,次要有氨吹脱法、絮凝沉淀法、高级氧化法、吸附剂吸附法、膜过滤法等。

  3。1 氨吹脱法处置垃圾渗滤液!垃圾渗滤液是一种高氨氮废水,高浓度的氨氮会给生物处置带来极大的坚苦,因而,若是能将渗滤液的氨氮浓度降至一个较低的范畴,则会极大的提高后续生化处置的效率和结果。 氨吹脱工艺特比适合做为垃圾渗滤液的前处置工艺往来来往除渗滤液中高浓度的氨氮。 氨吹脱的次要道理正在碱性前提下,通过曝气将渗滤液中的氨氮以氨气的形式吹出并通过吸附剂进行收受接管。 沉阳建建大学的傅金祥等研究了必然进水氨氮质量浓度和流量的环境下,分歧pH 值、吹脱时间、气液体积比和温度对氨氮去除结果的影响。 研究成果表白,当pH 为11、吹脱60 min,气液体积比为360:1,温度为40℃ 前提下,吹脱法对垃圾渗滤液中氨氮去除结果最佳,对氨氮的去除率能够达到85% 以上。 Marttinen 等正在pH为11,温度为20 ℃的前提下对渗滤液吹脱24 h,氨氮的去除率能够不变正在89% 以上。 Cheung 等和Silva 等的研究表白,采用长时间的逗留时间,对渗滤液中的氨氮去除率能够达到93% 以上,以至能够达到99。5%。氨吹脱法的长处是处置结果不变,对氨氮的去除结果很高。氨吹脱法的错误谬误次要有!需要大量的碱进行pH 的调理,因而成本高,调理剂的运输办理和储存坚苦;吹脱出来的氨气必需通过酸性液体收受接管,防止污染大气;吹脱塔容易呈现结垢和泡沫的问题,处置十分棘手。

  3。2 絮凝沉淀法处置垃圾渗滤液!通过向渗滤液中添加絮凝剂能够无效地去除渗滤液中的无机物、悬浮物和氨氮。 这种方式简单易行,出格适合晚期垃圾渗滤液,一般用于渗滤液的预处置阶段。 用于处置垃圾渗滤液的絮凝剂次要有铁盐、铝盐、PAM 等。 李志伟等研究了PAC 结合PAM 对渗滤液的处置结果。 研究成果表白,正在PAC 的质量浓度为750 mg/ L、PAM 的质量浓度为15 mg/ L 的前提下,垃圾渗滤液中COD 和浊度的去除率别离为27。45% 和65。80%。商平等研究了PAC 取PFS 复合混凝对渗滤液的预处置结果。 试验成果表白,PAC 和PFS 的结合投加具有较着的交互感化,能够提高混凝结果。 正在最佳前提下,COD、SS和浊度的去除率别离能够达到59。2%、87。19% 和97。12% 。 Yoo 等采用氯化铁做为絮凝剂处置COD 的质量浓度正在1 200 ~1 500 mg/ L 的渗滤液,絮凝剂用量正在0。2 ~ 12。0 g/ L 的前提下,COD 的去除率能够达到39%摆布。 Wang 等采用硫酸铁做为絮凝剂,处置COD 的质量浓度正在15 700 mg/ L 的渗滤液,当絮凝剂用量正在0。3 g/ L 时,处置结果最好,COD 的去除结果能够达到70%。 除了利用单种的絮凝剂,良多研究者采用复合絮凝剂处置垃圾渗滤液。 Tatsi 等 采用氯化铁结合硫酸铝的复合絮凝剂处置垃圾渗滤液,COD 的最大去除率能够达到75%。 Welander 等也采用氯化铁结合硫酸铝的复合絮凝剂处置颠末生物处置的渗滤液,COD 的去除率也能够达到53%。 正在一般环境下,复合絮凝剂的处置结果好于单一絮凝剂,原水的COD 越高,絮凝剂的处置结果越好。絮凝沉淀法的长处是处置结果不变,可操做性强,处置体例矫捷。 错误谬误次要有!会发生大量污泥,需要进行二次处置;会添加渗滤液中的金属离子含量,对晦气。

  3。3 高级氧化法处置垃圾渗滤液!渗滤液中往往含有大量的大无机物,这些无机物采用保守方式难以获得无效的去除,采用高级氧化手艺能够无效分化和去除这些大无机物。 通过高级氧化的手艺,小无机物间接被氧化成CO2 和H2 O,大无机物或者被间接氧化成CO2和H2O,或者被氧化成容易降解的小无机物。 由此可见,无论是预处置仍是深度处置,都能够利用高级氧化手艺处置垃圾渗滤液。 目前常用的高级氧化手艺次要有Fenton 氧化、臭氧氧化、臭氧和双氧水结合氧化、COD 和氨氮的去除效率别离能够达到62%、54%、35%。 Kang 等采用Fenton 法处置初始COD 的质量浓度正在1 500 mg/ L 的渗滤液,COD 的去除率能够达到75% 以上。 Fenton除了能够去除渗滤液中的COD 以外,还能够提高其可生化性。 Kim 等 采用Fenton 处置B/ C 小于0。1 的晚期渗滤液,不只COD 的去除率能够达到69%,处置后渗滤液的B/ C 达到了0。58,可生化性大大提高。Fenton 氧化手艺具有氧化结果好,去除结果不变的长处,但错误谬误是流程相对复杂,需要多种建立物,会发生大量的污泥,需要二次处置。3。3。2 臭氧氧化处置垃圾渗滤液

  臭氧氧化手艺是操纵臭氧的强氧化性,间接将水中的无机物进行氧化。 这种方式操做简单,无二次污染。 Steensen 等采用臭氧氧化处置垃圾渗滤液,COD 的去除率能够高达80%,1 gCOD 耗损的臭氧量为3 g 。 郑可等采用臭氧氧化法处置反渗入浓缩垃圾渗滤液,正在pH =8。0,臭氧投量5 g/ h,反映时间90 min 的前提下,浓缩液的COD、98。0%和86。1%,B/ C 从0。008 提拔到0。26,生化性有很大提高。 Karrer等采用臭氧处置渗滤液,原水COD 的质量浓度为500 mg/ L,BOD5 的质量浓度为30 mg/ L,正在O3 / COD 仅为0。11 g/ g 的前提下,出水BOD5的质量浓度能够达到140 mg/ L,可生化性大大提高。 Qureshi等采用臭氧处置COD 的质量浓度为14 600 mg/ L 的渗滤液,COD 的去除率能够达到56%,但同时O3 / COD 达到了3。1 g/ g。臭氧氧化的长处是没有二次污染,处置结果好。错误谬误是投资费用大,能耗高,设备办理坚苦。

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