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垃圾滲濾液處理技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

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時(shí)間:2022-10-29 10:00:51
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垃圾滲濾液處理技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展近十幾年來(lái),隨著我國(guó)城市化速度的加快和居民生活消費(fèi)水平的不斷提高,城市垃圾的增長(zhǎng)非常迅速,垃圾的排放量迅速增加,每年新增垃圾約1億噸,增長(zhǎng)率高達(dá)10

近十幾年來(lái),隨著我國(guó)城市化速度的加快和居民生活消費(fèi)水平的不斷提高,城市垃圾的增長(zhǎng)非常迅速,垃圾的排放量迅速增加,每年新增垃圾約1億噸,增長(zhǎng)率高達(dá)10%左右。全國(guó)歷年城市生活垃圾的堆存量達(dá)到60多億噸,占地5萬(wàn)公頃,致使我國(guó)200多個(gè)城市陷入垃圾的包圍中。城市生活垃圾的大量增加和堆存已成為我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前我國(guó)解決垃圾問(wèn)題的方法主要有填埋、堆肥及焚燒處理三種處理方法,垃圾填埋因具有技術(shù)成熟、處理和管理費(fèi)用低,運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用。在垃圾填埋和堆放過(guò)程中,產(chǎn)生的大量廢水,統(tǒng)稱(chēng)為垃圾滲濾液,未經(jīng)處理的垃圾滲濾液流經(jīng)地表或滲入地下水后,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染,因此,垃圾滲濾液安全且無(wú)害化處理是一直是一個(gè)世界性的環(huán)保難題。

01 垃圾滲濾液來(lái)源

垃圾滲濾液是由垃圾本身所含的游離水、自然降水和有機(jī)物分解產(chǎn)生的水以及滲入填埋場(chǎng)中的地表水和地下水通過(guò)淋浴作用產(chǎn)生的大量廢水所形成,垃圾滲濾液的水量、水質(zhì)受垃圾組成、填埋時(shí)間、填埋工藝、降雨滲透量等因素影響。尤其受降雨量影響較大,降雨量少時(shí),垃圾滲濾液主要為垃圾本身所含游離水,大部分被蒸發(fā),而降雨量大時(shí),雨水流進(jìn)垃圾堆體,產(chǎn)生大量滲濾液,滲濾液產(chǎn)生量與降雨量成正比。垃圾滲濾液具有污染物質(zhì)成分復(fù)雜,有機(jī)污染物濃度高,水質(zhì)變化大等特點(diǎn),因此滲濾液處理起來(lái)較為困難。

02 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征

(1)色度與嗅味

滲濾液通常有很高的色度,其顏色多呈黑色和深褐色,色度可達(dá)2000-4000倍(稀釋倍數(shù)),與此同時(shí),滲濾液有很濃重的垃圾腐化臭味。

(2)pH值

在垃圾場(chǎng)服務(wù)周期內(nèi),滲濾液pH值在6-7之間呈弱酸性,隨著垃圾場(chǎng)服務(wù)年限的增長(zhǎng),填埋場(chǎng)也趨向穩(wěn)定,pH值可提高到7-8,呈弱堿性。

(3)有機(jī)物

垃圾滲濾液中的有機(jī)物可分為三大類(lèi),分別為相對(duì)分子質(zhì)量低的脂肪酸類(lèi);腐殖質(zhì)類(lèi)、高分子的碳水化合物;相對(duì)分子質(zhì)量中等的灰黃霉酸類(lèi)物質(zhì)。

(4)氨氮

由于垃圾在堆體中的厭氧發(fā)酵和水解,導(dǎo)致垃圾滲濾液中的氨氮濃度高。滲濾液中的氨氮主要是以NH3-N的形式存在。中老年填埋場(chǎng)滲濾液中重要的水質(zhì)特點(diǎn)之一是NH3-N很高。

(5)磷元素

垃圾滲濾液的含磷量通常較低,尤其是溶解性的磷酸鹽濃度更低。滲濾液中的溶解性磷酸鹽含量受到Ca離子濃度和堿度的影響,導(dǎo)致滲濾液生物處理的缺磷嚴(yán)重。

(6)重金屬

生活垃圾中的微量重金屬溶出率很低。由于垃圾本身對(duì)重金屬有較強(qiáng)的吸附能力,故若將工業(yè)垃圾與生活垃圾混合填埋,滲濾液中重金屬離子的溶出量將會(huì)明顯增加。垃圾滲濾液中含有的常見(jiàn)重金屬為Cu、Pb、Cr、Cd、Zn、As、Mn等。

(7)微生物

垃圾滲濾液中含有大量微生物,其中許多微生物對(duì)滲濾液的降解起著重要作用,主要有亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、脫硫桿菌、脫氮硫桿菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌以及產(chǎn)甲烷菌8類(lèi)細(xì)菌。此外,滲濾液中還有大量的病原菌和致病微生物。

(8)溶解性固體

垃圾滲濾液中含有較高濃度的總?cè)芙庑怨腆w。這些溶解性固體在滲濾液中的濃度通常隨填埋場(chǎng)時(shí)間的增加而變化,一般在填埋0.5~2.5年間達(dá)到高峰,此后,隨填埋時(shí)間的增加,這些無(wú)機(jī)性鹽類(lèi)的濃度將逐漸下降,直至達(dá)到最終穩(wěn)定。

03 垃圾滲濾液的處理技術(shù)

由于垃圾滲濾液的嚴(yán)重危害性,因此必須對(duì)其進(jìn)行有效對(duì)處理,使其達(dá)標(biāo)排放,同時(shí)由于垃圾滲濾液對(duì)水質(zhì)特點(diǎn),其處理難度和處理成本遠(yuǎn)超一般生活污水和工業(yè)廢水,迄今為止還沒(méi)有發(fā)展出完善的適合垃圾滲濾液處理的經(jīng)濟(jì)有效的工藝。

現(xiàn)今常用的垃圾滲濾液處理技術(shù)可分為生物處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù),其中生物處理技術(shù)由于處理成本低,二次污染小,可作為垃圾滲濾液處理的核心工藝,但經(jīng)此法處理后的垃圾滲濾液出水一般無(wú)法直接達(dá)到國(guó)家的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)行后續(xù)的深度處理?,F(xiàn)有的深度處理技術(shù)主要有膜處理技術(shù)和高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced Oxidation Process,簡(jiǎn)稱(chēng)AOPs)

3.1 垃圾滲濾液的生物處理技術(shù)

生物法處理滲濾液是利用微生物降解滲濾液中的有機(jī)污染物凈化廢水的方法。垃圾滲濾液的生物處理是目前垃圾滲濾液的主要處理方式之一。根據(jù)生物處理過(guò)程中,其主要作用的微生物的呼吸類(lèi)型,滲濾液的生物處理可分為好氧處理、厭氧處理、厭氧-好氧聯(lián)合處理。

3.1.1 好氧生物處理

好氧生物處理好氧生物處理是利用微生物的好氧反應(yīng)來(lái)降解滲濾液中的有機(jī)物,主要有活性污泥法、膜生物法等工藝。

活性污泥法是一種好氧生物處理技術(shù),主要通過(guò)向污水通入氧氣來(lái)強(qiáng)化污水中微生物的生理活動(dòng),利用微生物降解污水中的污染物質(zhì)。目前用于垃圾滲濾液處理的活性污泥法的運(yùn)行方式有傳統(tǒng)活性污泥法、序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,簡(jiǎn)稱(chēng)SBR)、膜生物法(Membrane Bioreactor,簡(jiǎn)稱(chēng)MBR)。

胡勤海等采用吹脫-SBR-吸附混凝法對(duì)杭州市天子嶺垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行了處理試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,該復(fù)合處理系統(tǒng)對(duì)滲濾液中高濃度對(duì)COD、氨氮及色度均有較好對(duì)處理效果,平均去除率分別達(dá)91%、81%、和95%,除氨氮外,其余指標(biāo)均達(dá)到《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-1997)中滲濾液二級(jí)排放標(biāo)注限值。

由此可見(jiàn)活性污泥法可以對(duì)垃圾滲濾液有較好的處理效果,但活性污泥法處理滲濾液的出水效果受溫度影響很大,在溫度較低時(shí)對(duì)滲濾液的COD去除率較低,而且對(duì)中老齡垃圾場(chǎng)滲濾液中的污染物質(zhì)去除效果不理想,因而采用活性污泥法處理垃圾滲濾液會(huì)受到一定的限制。

膜生物法污水處理技術(shù)是通過(guò)向污水中加入表面適于微生物生長(zhǎng)的填料,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,在填料上就會(huì)附著一層由各種微生物構(gòu)成的生物膜,污水流經(jīng)填料時(shí),填料上的微生物以污水中的有機(jī)物為養(yǎng)料,對(duì)其進(jìn)行降解,從而達(dá)到凈化污水的目的。膜生物法具有代表性的處理形式有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化等。

王庭等采用UASB-AO-MBR工藝對(duì)低碳氮比垃圾滲濾液進(jìn)行短程硝化反硝化脫氮的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明:在溶解氧濃度為0.5~1.0mg/L條件下,好氧池微氧區(qū)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化反應(yīng),亞硝態(tài)氮累積率可達(dá) 90%以上;當(dāng)碳源(甲醇)投加量4gCOD/L時(shí),UASB 反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的短程反硝化,出水COD低于500mg/L,氨氮低于5mg/L,總氮低于70mg/L,滿(mǎn)足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 31962-2015)的要求。

膜生物法處理垃圾滲濾液具有抗水量水質(zhì)沖擊負(fù)荷、有利于水中需要較長(zhǎng)停留時(shí)間才能去除的氨氮的去除優(yōu)點(diǎn);而且由于微生物生長(zhǎng)在填料上,因而不需要污泥回流;同時(shí)由于生物鏈長(zhǎng),產(chǎn)生的剩余污泥量較少,有助于減少污水處理設(shè)施的基礎(chǔ)建設(shè)資金。但維持生物膜運(yùn)行需要較高但條件。

3.1.2 厭氧生物處理法

厭氧生物處理是在厭氧條件下,形成厭氧微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件,通過(guò)厭氧菌和兼性菌代謝作用,對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生化降解過(guò)程。垃圾滲濾液對(duì)厭氧生物處理形式上主要有上流式厭氧過(guò)濾器(Anaerobic Up-flow Filter,簡(jiǎn)稱(chēng)AF)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,簡(jiǎn)稱(chēng)UASB)、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器(Up-flow Blanket Filter,簡(jiǎn)稱(chēng)UBF)、厭氧折流板反應(yīng)器(Anaerobic Baffled Reactor簡(jiǎn)稱(chēng)ABR)等。

(1)上流式厭氧過(guò)濾器

上流式厭氧過(guò)濾器是一種厭氧生物濾池,該反應(yīng)器具有啟動(dòng)周期短、耐沖擊性好等特點(diǎn)。徐竺等對(duì)AF處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行了動(dòng)態(tài)連續(xù)試驗(yàn),結(jié)果表明:AF處理垃圾滲濾液的效果良好。在中溫(35~40℃)消化時(shí)高濃度(3000~8000mg/L)進(jìn)水的COD的去除率達(dá)95%左右,常溫消化的COD去除率也可達(dá)90%左右;反應(yīng)器的容積負(fù)荷可達(dá)5kgCOD·m-3d-1以上。

(2)上流式厭氧污泥床反應(yīng)器

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器是一種厭氧污水生物處理裝置。在該反應(yīng)器中,污水以一定流速?gòu)南虏窟M(jìn)入反應(yīng)器,通過(guò)污泥層向上流動(dòng),在料液與污泥的接觸中進(jìn)行生物降解,并產(chǎn)生甲烷等氣體,然后通過(guò)三相分離器進(jìn)行泥-水-氣分離,從而實(shí)現(xiàn)去除污水中污染物的目的,上流式厭氧污泥床的負(fù)荷要比上流式厭氧濾器大得多。

(3)厭氧復(fù)合床反應(yīng)器

厭氧復(fù)合床反應(yīng)器是上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和上流式厭氧過(guò)濾器復(fù)合而成的上流式厭氧污泥床過(guò)濾器,復(fù)合床的上部為厭氧濾池。下部為上流式厭氧污泥床,這種設(shè)計(jì)可以集厭氧過(guò)濾器和厭氧污泥床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)于一體。

潘駿等在(38±2)℃條件下分別采用UASB和UBF厭氧反應(yīng)器技術(shù)對(duì)生活垃圾滲濾液進(jìn)行處理。結(jié)果表明:在厭氧運(yùn)行過(guò)程中,有機(jī)負(fù)荷提升至15kg COD( m3·d),HRT為5 d,UASB 厭氧反應(yīng)器原料產(chǎn)氣率為 25.4 ~ 29.6m3/t,COD去除率高于94%,容積產(chǎn)氣率為 5.77~6.02m3/m3,CH4 含量70%以上,pH值為7.21~8.25;UBF厭氧反應(yīng)器原料產(chǎn)氣率為22.7~25.4m3/t,COD去除率高于90%,容積產(chǎn)氣率為4.99~5.60 m3/m3,CH4含量66%左右,pH值為7.29~8.01,UASB厭氧反應(yīng)器處理生活垃圾滲濾液效果優(yōu)于UBF厭氧反應(yīng)器。

(4)厭氧折流板反應(yīng)器

厭氧折流板反應(yīng)器是一個(gè)由多隔室組成的高效新型厭氧反應(yīng)器。運(yùn)行中的厭氧折流板反應(yīng)器是一個(gè)整體為推流,而各隔室為全混合的反應(yīng)器,因而可獲得穩(wěn)定的處理效果。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),ABR可有效地改善混合廢水的可生化性。

沈耀良等用ABR處理蘇州七子山生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液和城市污水混合液,結(jié)果表明,進(jìn)水BOD5/COD為0.2~0.3時(shí)、出水BOD5/COD可提高至0.4~0.6;當(dāng)容積負(fù)荷為4.71kg COD/(m3?d)時(shí),可形成沉降性能良好、粒徑為1~5mm的棒狀顆粒污泥。

厭氧生物處理技術(shù)適合處理溶解性有機(jī)物,而且在提高滲濾液可生化性方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),但經(jīng)厭氧生物處理后的滲濾液出水COD和氨氮濃度仍比較高,溶解氧很低,很難達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此目前而言,滲濾液的厭氧生物處理一般不作為單獨(dú)使用的處理方式。

3.1.3 厭氧-好氧結(jié)合處理法

為了充分發(fā)揮垃圾滲濾液好氧處理和厭氧處理技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)這兩種處理技術(shù)各自的不足,高濃度滲濾液的生物處理一般都采用厭氧-好氧兩者結(jié)合處理工藝。實(shí)踐證明,該工藝對(duì)滲濾液的處理效果遠(yuǎn)好于單純的好氧工藝或厭氧工藝。

孫廷岳等在處理泉州某生活垃圾焚燒廠滲濾液時(shí),采用UASB+MBR+RO工藝,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)進(jìn)水COD、BOD5為21410±2838mg/L、10527±1262mg/L時(shí),出水COD、BOD5為76.6±19mg/L、28.3±8.6mg/L;進(jìn)水NH3-N與SS質(zhì)量濃度分別為1295±192mg/L和3336±210mg/L時(shí),出水分別為2.95±1.14mg/L和1.59±0.45mg/L,滿(mǎn)足水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)污染物降解過(guò)程分析可知,UASB與MBR可去除97.7%的COD,MBR可去除89.5%的NH3-N與87.1%的TN。

高艷嬌等采用厭氧復(fù)合床/生物接觸氧化反應(yīng)器(UBF/BCOR)處理垃圾滲濾液。試驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)60d微生物培養(yǎng),UBF/BCOR順利完成啟動(dòng);通過(guò)負(fù)荷試驗(yàn),確定UBF/BCOR的COD 容積負(fù)荷最大為9.54kg/(m3·d);UBF/BCOR穩(wěn)定運(yùn)行后期,COD總?cè)コ势骄鶠?7.8%,BOD5總?cè)コ势骄鶠?3.5%,NH3-N總?cè)コ势骄鶠?2.4%去除效果較好。

3.2 垃圾滲濾液的物理化學(xué)處理技術(shù)

垃圾滲濾液的物理化學(xué)處理技術(shù)是指利用物理化學(xué)原理設(shè)計(jì)的垃圾滲濾液處理工藝,通過(guò)工藝的運(yùn)行去除垃圾滲濾液中的污染物質(zhì),從而達(dá)到凈化垃圾滲濾液的滲濾液處理技術(shù)。垃圾滲濾液的物理化學(xué)處理方法主要有混凝-化學(xué)沉淀、吸附、膜處理等。

3.2.1 混凝-化學(xué)沉淀處理技術(shù)

垃圾滲濾液的混凝處理是通過(guò)外加混凝劑使?jié)B濾液中不能直接通過(guò)重力去除的微小物質(zhì)和混凝劑一起聚結(jié)成較大的顆粒,這些顆??梢栽谥亓Φ淖饔孟卵杆俪两?,分離出滲濾液,從而減少滲濾液中的污染物質(zhì)?;炷恋淼臋C(jī)理主要包括壓縮雙電層、電中和、吸附架橋和網(wǎng)捕沉淀。化學(xué)沉淀法是向滲濾液中加入某種化學(xué)藥劑,使?jié)B濾液中的污染物質(zhì)和化學(xué)藥劑發(fā)生反應(yīng)生成沉淀物,從而去除滲濾液中污染物質(zhì)的處理方法。

3.2.2 吸附處理技術(shù)

在相界面上,物質(zhì)的濃度自動(dòng)發(fā)生累積或濃集的現(xiàn)象稱(chēng)為吸附。利用固體物質(zhì)表面對(duì)水中污染物質(zhì)的吸附作用去除水中污染物質(zhì)的方法是水處理技術(shù)中一種常用的方法。具有吸附能力的多孔性固體物質(zhì)稱(chēng)為吸附劑,水處理中常用的吸附劑有活性炭、沸石、木炭等。近年來(lái),采用吸附方法處理垃圾滲濾液的研究日益增多,尤其是活性炭吸附法在垃圾滲濾液處理中得到了廣泛應(yīng)用,

沈耀良等采用PAC作混凝劑、焦炭作吸附劑處理杭州天子嶺垃圾填埋場(chǎng)滲濾液,研究表明,采用PAC做混凝劑、焦炭做吸附劑可有效去除滲濾液中COD和各部分重金屬離子。PAC和焦炭投入量分別為400mg/L和8~10g/L時(shí),COD去除率達(dá)58.9%,重金屬離子等去除率達(dá)60%左右,其中對(duì)Cu的去除率近100%;混凝和吸附對(duì)各污染物的去除具有互補(bǔ)性,因此工藝具有良好的運(yùn)行靈活性和穩(wěn)定性。

3.2.3 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)是水處理技術(shù)中的一種常用技術(shù),該技術(shù)主要是使污水在一定的壓力下流過(guò)隔膜,在此過(guò)程中,由于水分子量較小,可以通過(guò)隔膜,而水中的污染物質(zhì)分子量大于隔膜孔徑,被隔膜所截留,從而分離出水中的污染物質(zhì),達(dá)到凈化污水的目的。根據(jù)膜的孔徑大小可以分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。

(1)微濾膜

微濾(Microfiltration,簡(jiǎn)稱(chēng)MF)是一種精密過(guò)濾技術(shù),利用孔徑為0.1~1.5μm的濾膜對(duì)水進(jìn)行過(guò)濾。微濾是一種低壓膜濾,進(jìn)水壓力一般小于0.2MPa,過(guò)濾精度介于常規(guī)過(guò)濾和超濾之間,可分離水中直徑為0.03~15μm的組分,能去除水中的顆粒物、濁度、細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)等。

(2)超濾膜

超濾(Ultrafiltration,簡(jiǎn)稱(chēng)UF)是以壓力為推動(dòng)力,利用孔徑為 0.01~0.lμm的濾膜對(duì)水進(jìn)行過(guò)濾的方法。操作壓力在0.5MPa以下,過(guò)濾精度介于納濾和超濾之間,可分離水中直徑為0.005~10μm、分子量大于500的大分子化合物和膠體,能有效去除水中的懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒和部分有機(jī)物。

(3)納濾膜

納濾(Nanofiltration,簡(jiǎn)稱(chēng) NF)過(guò)濾精度介于反滲透和超濾之間,早期又稱(chēng)松散反滲透(Loose RO),操作壓力為3MPa以下。納濾膜早期又稱(chēng)軟化膜,對(duì)鈣、鎂離子具有很高的去除率,能有效去除水中分子量在200以上、分子大小約1nm的可溶性組分。

(4)反滲透膜

反滲透(Reverse Osmosis,簡(jiǎn)稱(chēng)RO)是目前最微細(xì)的過(guò)濾技術(shù)。反滲透膜可阻擋所有溶解的無(wú)機(jī)分子以及任何相對(duì)分子質(zhì)量大于100的有機(jī)物,而水分子可通過(guò)薄膜成為純水。其對(duì)水中二價(jià)離子的脫除率最高可達(dá)99.5%,對(duì)一價(jià)離子的脫除率也在95%以上。

當(dāng)前應(yīng)用于垃圾滲濾液處理的膜主要為反滲透膜和超濾膜,這是因?yàn)榉礉B透分離技術(shù)相比其他污水處理技術(shù)具有這幾處優(yōu)點(diǎn):反滲透技術(shù)的主動(dòng)力是分離過(guò)程中施加的壓力,不需要經(jīng)過(guò)能量的密集交換,減少了處理過(guò)程中的能源消耗;反滲透技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中不需要使用過(guò)多的吸附劑以及沉淀劑,降低了廢水回用成本;反滲透技術(shù)的分離過(guò)程操作相對(duì)簡(jiǎn)單,不需要長(zhǎng)時(shí)間的工程設(shè)計(jì)就能夠?qū)崿F(xiàn),縮短了處理周期;反滲透技術(shù)對(duì)廢水的凈化效率較高,具有良好的運(yùn)行環(huán)境。

膜處理技術(shù)具有適應(yīng)垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn),而且操作及維護(hù)方便,占地面積小,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。垃圾滲濾液經(jīng)膜處理后,出水能夠達(dá)到國(guó)家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何危害。但是,一般情況下,垃圾滲濾液在進(jìn)行膜處理之前要先預(yù)處理,去除滲濾液的濁度和懸浮固體,以防止膜堵塞。常用的預(yù)處理方法有:絮凝過(guò)濾、多介質(zhì)過(guò)濾、活性炭吸附、精密過(guò)濾器(保安過(guò)濾)、氧化處理、殺菌消毒軟化、阻垢劑加藥等。

現(xiàn)在比較成熟的膜處理工藝有MBR+NF、MBR+單級(jí)DTRO、兩級(jí)DTRO,基本能夠持續(xù)地保證達(dá)標(biāo)排放。其中MBR+NF工藝更依賴(lài)于前級(jí)膜生物反應(yīng)器生化處理的效果,即當(dāng)生化處理效果不好時(shí),NF不能完全保證出水達(dá)標(biāo)(COD、氨氮)。相比較而言 MBR+單級(jí)DTRO能持續(xù)保證出水達(dá)標(biāo),即使在生化效果出現(xiàn)偏差時(shí),碟管式反滲透(Disc Tube Reverse Osmosis,簡(jiǎn)稱(chēng) DTRO)也能做到較強(qiáng)的后續(xù)保障。

而用膜法處理污水,必然存在濃縮液的問(wèn)題。而工程中追求更高的清水產(chǎn)出率(濃縮比更高),則使產(chǎn)生的濃縮液更難處理。碟管式反滲透技術(shù)由于可直接應(yīng)用于垃圾滲濾液,進(jìn)行兩級(jí)處理后,排放即可持續(xù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。雖然解決了生化法工程構(gòu)筑物多周期長(zhǎng)的缺點(diǎn),但由于其比其他反滲透膜裝置有更高的濃縮比,從而使其濃縮液?jiǎn)栴}更為突出。為使膜法處理在垃圾滲濾液處理中更為有效和合理,有必要對(duì)后續(xù)濃縮液的處理展開(kāi)工程化研究。

04 總結(jié)

當(dāng)前我國(guó)的垃圾滲濾液處理以生物處理技術(shù)為主,這類(lèi)處理技術(shù)的主要特點(diǎn)是:技術(shù)成熟、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,但對(duì)處理的污水水質(zhì)要求較高。特別對(duì)于垃圾滲濾液這種高濃度、成分復(fù)雜的廢水來(lái)說(shuō),僅靠生物技術(shù)無(wú)法將其處理達(dá)標(biāo)排放,需要結(jié)合其他工藝共同處理,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在著諸多亟待解決的問(wèn)題。

好氧處理工藝中的活性污泥法具有投資大、運(yùn)行管理費(fèi)用高、處理效果受溫度影響較大的缺點(diǎn);膜生物反應(yīng)系統(tǒng)需氧量大、能耗高,難生物降解物質(zhì)的積累容易造成微生物的毒害和膜污染,并且膜組件價(jià)格目前比較昂貴,處理費(fèi)用昂貴。

厭氧處理工藝適合高濃度有機(jī)廢水,但缺點(diǎn)是停留時(shí)間長(zhǎng),污染物的去除率相對(duì)較低,對(duì)溫度的變化比較敏感。普通厭氧消化池體積較大,需要有足夠的攪拌,所以能耗較高;升流式厭氧污泥床工藝最大的缺點(diǎn)在于其對(duì)有毒物質(zhì)較為敏感,從而影響處理性能;厭氧生物濾池則是布水不均勻、填料昂貴且易堵。

厭氧-好氧組合工藝在處理早期滲濾液方面優(yōu)勢(shì)較為明顯,但在晚期滲濾液處理上,存在COD去除率不高、脫氮流程復(fù)雜、TN去除率低等不足。另外還有投資大、運(yùn)行管理費(fèi)用高的缺點(diǎn)。

為了彌補(bǔ)生物組合工藝的不足,國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了更多新型生物組合工藝,它們既保留了傳統(tǒng)生物組合工藝的優(yōu)點(diǎn)又耦合了短程硝化反硝化、同時(shí)硝化反硝化、厭氧氨氧化等新型脫氮技術(shù),在處理中晚期滲濾液上具有很大的潛力。然而目前這些組合工藝大多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,這些生物組合工藝能否順利應(yīng)用于實(shí)際工程,還需在提高處理效果、獲得最佳運(yùn)行條件、控制運(yùn)行成本、高效管理等方面進(jìn)行深入研究。

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