第一篇:13家垃圾渗滤液处理案例解析
13家垃圾渗滤液处理案例解析
时间:2015-10-29 19:18 来源:E20环境平台
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垃圾渗滤液成分复杂、COD、NH3-N浓度特别高,难生化物质含量多,水质水量变化大,是目前水处理领域公认的难题。同时,渗滤液是垃圾处理的衍伸物,渗滤液处理得恰当与否,是评价垃圾处理项目的重要指标。小编特选国内13个垃圾渗滤液处理案例,各有特点,以供参考。
一、北京首钢生物质能源垃圾渗滤液处理项目 设计规模:900m3/d 处理工艺:中温厌氧+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)排放标准:《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)表6.1.3标准及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中车辆冲洗水标准及《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准
项目特点:该项目是目前国内处理标准最为严格的项目(CODcr<30mg/L,该项目2013年申报为北京市科技计划课题,被评为“垃圾焚烧发电厂渗滤液低能耗处理技术开发与示范项目”。
设计单位:中国航空规划设计研究院
设备供货、安装及调试单位:北京洁绿科技发展有限公司 投入运行时间:2013年
二、大同生活垃圾焚烧厂渗滤液处理项目 设计规模:200吨/天
处理工艺:UASB+MVC蒸发+DI离子交换
排放标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二标准。项目特点:回收率可高达90%,少量浓缩液回喷处理,为焚烧厂渗滤液零排放处理实现了可能。
设计单位:中国五洲工程设计集团有限公司
设备、安装及供货单位:江苏云水谣环境科技有限公司 完成情况:正在调试
三、蚌埠市垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工程 处理规模:300吨/天
出水标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2 处理工艺:渗滤液采用“预处理+MBR(两级)+NF/RO” 浓缩液采用“MVR(管式蒸发器)”
项目特点:浓缩液处理工程正在申报国家科技进步奖二等奖 设计单位:中国城市建设研究院
安徽省城建设计研究院 设备供货、安装及调试单位:武汉天源环保股份有限公司 投入运行时间:渗滤液2011年10月,浓缩液2015年10月
四、青岛市小涧西垃圾综合处理厂渗滤液处理扩容改造工程 设计规模:900m3/d 处理工艺:“膜生物反应器(MBR)+碟管式反渗透(DTRO)+曝气沸石生物滤池” 排放标准:《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 项目特点:水源来自焚烧厂、填埋场和堆肥厂混合水;出水排放标准高;获2012住建部科技示范工程
设计单位:中国城市建设研究院
设备供货、安装及调试单位:北京天地人环保科技有限公司 投入运行时间:2011年4月
五、成都市固体废弃物卫生处置场渗滤液处理扩容工程 设计规模:1000m3/d 处理工艺:渗滤液采用MBR+NF+RO工艺,浓缩液采用混凝沉淀+UF+AOP+BAC工艺
排放标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二 项目特点:除渗滤液可达标排放外,浓缩液也可达标排放 设计单位:中国市政工程华北设计研究总院
设备供货、安装及调试单位:中国市政工程华北设计研究总院 工程现状:已运行
六、珠海市西坑尾垃圾填埋场渗滤液处理二期工程 设计规模:660m3/d;处理工艺:“厌氧+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)/反渗透(RO)”
排放标准:生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二及广东省《水污染排放限制标准》(DB44/26-2001)的控制出水水质要求
项目特点:在同等工艺中运行成本较低 设计单位:中国城市建设研究院
设备供货、安装及调试单位:北京洁绿科技发展公司 投入运行时间:2014年1月
七、江苏南通市垃圾处理中心填埋场垃圾渗滤液提标改造工程项目 设计规模:200 m3/d 处理工艺:MBR+DTRO+后处理+浓缩液处理
排放标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表三 项目特点:工艺含DTZ浓缩液处理系统,解决了浓缩液问题。设计单位:上海市政工程设计研究总院
设备供货、安装及调试单位:北京天地人环保科技有限公司 投运时间:2013年1月31日
八、长春市蘑菇沟生活垃圾卫生填埋场渗滤液应急项目 项目名称:长春市蘑菇沟生活垃圾卫生填埋场渗滤液应急项目 处理能力:600m³/天 处理工艺:MVR蒸发
项目特点:没有生化工艺,不受北方冬季低温影响。设计单位:中国城市建设研究院
设备供货、安装及调试单位:大连广泰源环保科技有限公司
九、天津滨海新区大港垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程 设计规模:300m3/d 处理工艺:CLR(厌氧系统)+HDR(高效好氧系统)+A3O3(三级AO系统)排放标准:《污水综合排放标准》(DB12/356—2008)第4.6.1.1条表中的三级标准。
项目特点:该工艺属于无膜工艺,可避免膜更换及浓缩液产生 设计单位:中国市政工程华北设计研究总院 设备供货、安装及调试单位:无锡和丹环保公司 工程现状:已运行
十、南京市水阁有机废弃物处理场污水处理站改扩建工程 设计规模:800 m3/d 处理工艺:MBR(两级)+NF/RO 项目特点:强化脱氮工艺,RO非全量规模,一般情况NF出水达标,可以减少浓缩液产生。
排放标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表二 设计单位:中国城市建设研究院
设备供货、安装及调试单位:江苏维尔利环保科技股份有限公司
十一、上海老港垃圾填埋场渗滤液处理项目
设计规模:1600m3/d焚烧厂渗滤液+1600m3/d填埋场渗滤液
处理工艺:渗滤液采用MBR+NF+RO/MVC工艺,浓缩液采用臭氧高级氧化组合技术(SHAS)技术
项目特点:规模大,浓缩液处理彻底
设计单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
设备供货、安装及调试单位:江苏维尔利环保科技股份有限公司、住友精密工业技术(上海)有限公司
十二、杭州天子岭垃圾场渗滤液处理工程 设计规模:1200m3/d 处理工艺:JSBC+二级Fenton+二级BAF 项目特点:未用膜工艺,故无浓缩液产生 设计单位:杭州城乡建设设计院有限公司
设备供货、安装及调试单位:杭州市环境集团有限公司、青海洁神环境能源产业有限公司、华南理工大学
十三、山东省菏泽市生活垃圾综合处理厂渗滤液处理工程 设计规模:150m3/d 处理工艺:A/O+UF+NF+RO工艺
排放标准:《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)项目特点:通过水量平衡,无浓缩液需要处理 设计单位:中国市政工程华北设计研究总院 设备供货、安装及调试单位:江苏金山环保公司 工程现状:已运行
编辑:李艳茹
第二篇:垃圾渗滤液处理车间工作汇报
垃圾渗滤液处理车间工作汇报
2015年6月1日至6月15日,渗滤液处理车间共处理原水680m³,产出清水约310m³水,产水率约为45.6%。车间工作人员共6名,两人组成一班组,每班工作12小时,早7点至19点为一个班组工作时间,19点至次日早7点为一个班组工作时间,3个班倒班制。有特殊情况的工作人员先自行协商其他同事替班,然后请示领导,待批准后方可换班。在此期间,每天(除去星期三晚上和星期天晚上休班进水量减少)保证生化池进原水50m³,每个班组定时巡视各个蓄水池(包括填埋区集水井、调节池、生化池、污泥池、消防池、生活污水排放池)、机房和设备,检查水位和设备运行情况,化验产水水质,根据实际情况及时调整进出水量和设备运行参数,并做好记录。定期对设备进行检修维护,每周日对超滤、纳滤、反渗透系统进行化学清洗,以提高产水质量。未出现半天以上的故障停机情况,都及时得到有效的解决。
第三篇:垃圾渗滤液处理工艺分析
垃圾渗滤液处理工艺分析
[摘要]国家环境保护部于2008年4月2日发布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》。为了达到新标准,现有的垃圾渗滤液处理站大多要进行工艺改进,新建填埋场渗滤液处理也需采用更先进的工艺。文章结合我国垃圾渗滤液处理的实践,对垃圾渗滤液可采用的处理工艺进行分析。
[关键词]垃圾渗滤液;处理工艺
[作者简介]刘国勇,深圳市危险废物处理站有限公司,广东深圳,518049
[中图分类号] X703.1 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)03-0039-0002
一、垃圾渗滤液的特性
垃圾渗滤液是垃圾填埋场伴生的二次污染物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH 在4~9 之间,COD 在2000~62000 mg/L 范围内,BOD5 在60~45000 mg/L 之间,NH3-N 在300~4000 mg/L 之间,表现出成分复杂多变、氨氮浓度高、色度高、可生化性差等特点。
二、垃圾渗滤液处理工艺分析
(一)单纯生物处理
我国垃圾卫生填埋发展得比较晚,20世纪80年代中后期各级政府开始规划筹建比较规范的垃圾填埋场。此阶段填埋滤液处理工艺大多参照常规污水处理工艺;对渗滤液的特殊性考虑不够,未考虑渗滤液的变化特性,仅在填埋初期有些效果。但是随着填埋时间的延长,渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年限的增加而增加,可高达3000mg/L左右。当氨氮浓度过高时,会影响微生物的活性,降低生物处理的效果。较高的氨氮浓度还导致营养元素比例失调。并且由于渗滤液中含有较多难降解有机物,一般在生化处理后,COD 浓度仍在500~2000 mg/L范围内。实践表明,渗滤液用常规的生物处理是难以达标的。
(二)生物处理+常规物化处理
随着填埋场使用年限的增加,垃圾填埋场渗滤液的水质也发生了较大的变化,仅靠常规生化处理方法难以达到排放标准的要求。在此阶段,研究人员开始重视渗滤液的水质、水量及处理特性,尤其是高浓度的氨氮、有毒有害物质、重金属离子及难以生物处理的有机物的去除。
为了保证生物处理的效果,必须为生物处理系统有效运行创造良好的条件,相应地要采用物化处理手段相配合。通常采用的物化处理方法有:化学氧化、活性炭吸附、混凝、吹脱等。以上的物化法中,化学氧化法是将渗滤液中难生化处理有机物破坏氧化,进一步降低COD及色度,但这种方法处理效果不稳定。活性炭吸附具有强大的吸附去除能力,但活性炭耐污染性差,对于有机物浓度比较高的废水,活性炭的污染非常严重,再生困难,运行成本非常高,因此可行性低。混凝沉淀法对有机物的去除效果不大。吹脱法只对废水中的氨氮有去除作用。因此,用生物处理+常规物化法很难将渗滤液处理达到新排放标准。
(三)膜分离处理
膜分离技术包含微滤、超滤、纳滤、反渗透等,其中以反渗透膜的孔径最小,纳滤次之,微滤、超滤一般用作纳滤或反渗透的前处理。纳滤膜和反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),能够有效地去除溶液中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达98%~99%),具有强大的分离能力。2000年开始我国逐渐有填埋场采用膜技术处理垃圾渗滤液。实践经验表明,采用纳滤或反渗透技术能将垃圾渗滤液处理达到一级排放标准甚至是回用水标准。但由于膜分离处理不能降解、消除污染物,相应地会产生更难处理、处置的浓缩液。
(四)组合处理工艺
综上所述,垃圾渗滤液由于成分极其复杂,采用单一的处理方法很难处理达标。因此,垃圾渗滤液要处理达到新标准,需要采用不同类型工艺方法组合处理。
渗滤液处理的组合工艺一般为“预处理+生物处理+深度处理+后处理”的组合,见图1。
预处理主要是物理法,处理的目的主要是去除氨氮和无机杂质,或改善渗滤液的可生化性。生物处理包括厌氧法、好氧法等,处理对象主要是渗滤液中的有机污染物和氨氮等。深度处理主要采用纳滤及反渗透,处理对象主要是渗滤液中的悬浮物、溶解物和胶体等。后处理对象是渗滤液处理过程产生的剩余污泥以及纳滤和反渗透产生的浓缩液,包括污泥的浓缩、脱水、干燥、焚烧以及浓缩液的蒸发、焚烧、混凝压滤后填埋等。
根据渗滤液的进水水质、水量不同处理工艺有不同的组合方式。主要的组合方式有以下几种:
(1)一般渗滤液:预处理+生物处理+深度处理+后处理;
(2)可生化性较差的中后期渗滤液:预处理+深度处理+后处理;
(3)水质悬浮物较少或生化性较好的渗滤液:生物处理+深度处理+后处理。
三、部分典型工艺流程介绍
(一)UASB+SBR+微滤+反渗透
1.工艺描述
渗滤液首先进入UASB厌氧反应器,渗滤液中大部分有机物在厌氧反应中被去除。厌氧出水进入SBR反应器进一步去除渗滤液中的有机物和氨氮。SBR出水经过微滤去除水中的悬浮物后进入反渗透系统,利用反渗透膜的强大分离能力去除水中的胶体和溶解物。反渗透浓缩液混凝压滤后填埋。
2.工艺特点
此工艺流程中含有UASB和SBR工艺,二者能效降低渗滤液中的有机物,对于处理可生化性好的高浓度渗滤液有着很大的优势。
3.适用范围
本工艺适合处理可生化性能好、碳氮比例高的高浓度渗滤液类型。出水可以达到新标准。
4.应用分析
某卫生填埋场采用该工艺对垃圾渗滤液进行了处理,处理量为500 m3/d,产水量为400 m3/d。系统进水水质COD 为20000 mg/L,BOD5 为12000 mg/L,TSS为2000 mg/L,NH3-N 为2100 mg/L,出水水质中的COD
第四篇:城市垃圾渗滤液处理工艺介绍
城市垃圾渗滤液处理工艺介绍
0 概述
城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质,包括物理因素、化学因素以及生物因素等,所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说,其pH值在4~9之间,COD在2000~62000mg/L的范围内,BOD5从60~45000mg/L,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。
渗滤液处理工艺的现状
垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法,在COD为2000~4000mg/L时,物化方法的COD去除率可达50%~87%。和生物处理相比,物化处理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07~0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理,因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。
生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。
渗滤液处理介绍
垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高,微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中,将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇,因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难,往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。
2.1 好氧处理
用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验,好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将分别予以介绍。
2.1.1 活性污泥法
2.1.1.1 传统活性污泥法
渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷,活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美国宾州Fall Township污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的CODCr为6000~21000mg/L,BOD5为3000~13000mg/L,氨氮为200~2000mg/L。曝气池的污泥浓度(MLVSS)为6000~12000mg/L,是一般污泥浓度的3~6倍。在体积有机负荷为1.87kgBOD5/(m3·d)时,F/M为0.15~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5 的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kgBOD5/(m3·d)时,F/M为0.03~0.05kg BOD5/(kgMLSS·d),BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥法浓度,使F/M在0.03~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之间(不宜再高),采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。
许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BOD5,80%以上的有机碳能被活性污泥去除,即使进水中有机碳高达1000mg/L,污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低负荷下运行的活性污泥系统,能去除渗滤液中80%~90%的COD,出水BOD5<20mg/L。对于COD 4000~13000mg/L、BOD51600~11000mg/L、NH3-N 87~590mg/L的渗滤液,混合式好氧活性污泥法对COD的去除率可稳定在90%以上。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明,活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。
2.1.1.2 低氧好氧活性污泥法
低氧好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥流程,因其具有能维持较高运转负荷,耗时短等特点,比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液,试验证明:在控制运行条件下,垃圾填埋场渗滤液通过低氧好氧活性污泥法处理,效果卓越。最终出水的平均CODCr、BOD5、SS分别从原来的6466 mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相应降低到CODCr<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均为13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均为27.8mg/L)。总去除率分别为CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。
处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理,可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。
两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%;氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧好氧两段生物处理法第一段形成NH3-N较多,导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。
2.1.1.3 物化活性污泥复合处理系统
由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高,存在的重金属产生的抑制作用,所以常用生物法和物理化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BOD51500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、TSS 300mg/L、SO2-4300mg/L的渗滤液,有学者采用该方法进行处理,发现效果很好,其BOD5、COD、NH3-N、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进水通过调节池后,可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金属和部分有机质;气提池(进行曝气,温度低时加入NaOH)能去除进水NH3-N的50%,从而使NH3的浓度处于抑制水平之下;由于废水中磷被加入的石灰所沉淀,且 pH值过高,因而需添加磷和酸性物质;活性污泥系统可以串联或并联使用,运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理,具有较大的操作灵活性。
2.1.2 曝气稳定塘 与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解进度较慢,但由于其工程简单,在土地不贵的地区,是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明,采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。
例如英国在Bryn Posteg Landfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘,设2台表面曝气装置,最小水力停留时间为10d,氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行,渗滤液最大CODCr为24000mg/L,最大BOD5为10000mg/L,F/M=0.05~0.3kgCOD/(kgMLSS·d),水量变化范围0~150m3/d,出水BOD5平均为 24mg/L,但偶然有超过50mg/L的时候,COD去除率达97%,但在运行过程中需投加P,考虑到日常运行费用,投资偿还及其利息,与渗滤液直接排至市政管网相比,每年可节约750英镑。
英国水研究中心(Water Research Center)对东南部New Park Landfill的CODCr> 15000mg/L的渗滤液也做了曝气稳定塘的中试,当负荷为0.28~0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者说为0.04~0.64kgCOD/(kgMLSS·d),泥龄为10d时,COD和BOD5去除率分别为98%和91%以上。在运行过程中也需要投加磷酸。
2.1.3 生物膜法
与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如硝化菌之类。加拿大British Columbia大学的C.Peddie和J.Atwater用直径0.9m的生物转盘处理CODCr<1 000mg/L,NH3-N<50m g/L的弱性渗滤液,其出水BOD5<25mg/L,当温度回升,微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出,这种渗滤液的性质与城市污水相近,对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。
2.2 厌氧生物处理
厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5 ≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。
厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少,如其BOD5/P只需为4000∶1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35℃、负荷为1kgCOD/(m3·d),停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。
近年来,开发的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。
2.2.1 厌氧生物滤池
厌氧滤池适于处理溶解性有机物,加拿大Halifax Highway101填埋场渗滤液平均COD为12850mg/L、BOD5/COD为0.7,pH为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至pH=7.8,沉淀1h后进厌氧滤池(此工序还起到去除Zn等重金属的作用),当负荷为4kgCOD/(m3·d)时,COD去除率可达92%以上;当负荷再增加时,其去除率急剧下降。加拿大Toronto大学的J.G.Henry等也在室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为1.5 年和8年的填埋场渗滤液,它们的COD各为14000mg/L和4000mg/L,BOD5/COD各为0.7和0.5,当负荷为1.26~1.45kgCOD/(m3·d),水力停留时间为24~96h时,COD去除率均可达90%以上。当负荷再增加,其去除率也急剧下降。由此可见,虽然厌氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达5~20kgCOD/(m3·d),但对于渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。
2.2.2 上向流式厌氧污泥床
英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(UASB)处理COD>10000mg/L的渗滤液,当负荷为3.6~19.7kgCOD/(m3·d),平均泥龄为1.0~4.3d,温度为30℃时COD和BOD5的去除率各为82%和85%,它们的负荷比厌氧滤池要大得多。
在厌氧分解时,有机氮转为氨氮,且存在NH4+NH3+H+反应。若pH>7时,平衡中的NH3占优势,可用吹脱法去除。但厌氧分解时pH近似等于7,因此出水中可能含有较多的NH4+,将会消耗接纳水体的溶解氧。
2.3 厌氧与好氧的结合方式
虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。
2.3.1 厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化和生物氧化塘)西南师大生物系对pH为8.0~8.6,COD为16124mg/L,BOD5为214~406mg/L、NH3- N为475mg/L的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理,取得出水pH为7.1~7.9,COD为170.33~314.8mg/L,BOD5为91.4mg/L、NH3-N为29.1mg/L的良好效果。
2.3.2 厌氧氧化沟兼性塘工艺
下面结合广州市李坑垃圾填埋场作以下说明及分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3/d设计,进水BOD5为2500mg/L、CODCr为4000mg/L、NH3-N 为1000mg/L、SS为600mg/L、色度为1000倍;出水BOD5为30mg/L、CODCr为80mg/L、NH3-N为10mg/L、SS为70mg/L、色度为40倍。选用工艺流程为:厌氧氧化沟兼性塘絮凝沉淀。当进水水质较好,兼性塘出水达标时,即可直接将兼性塘水向外排放;而当进水水质较差,兼性塘出水达不到排放标准时,则启用混凝沉淀系统,再排放沉淀池上清液。
从目前该套工艺的运行情况来看,当进水的COD较高时,出水水质良好;一旦COD 降低,特别是冬季低温少雨,COD降低到不利于生化处理时,出水各水质成分均偏高难以达标,出水呈棕褐色,尽管启用絮凝沉淀系统,效果仍不理想。由此可见,对于渗滤液的色度和NH3-N的有效去除,对生化处理将产生有利影响。
2.3.3 厌氧气浮好氧工艺
大田山垃圾卫生填埋场渗滤液处理采用的是此工艺。根据广州市环境卫生研究所对类似垃圾填埋场渗滤液检测资料及模拟试验,结合本场实际情况定出渗滤液污水处理设计参数。进水水质CODCr为8000mg/L、BOD5为5000mg/L、SS为700mg/L、pH值为7.5 ;出水水质CODCr为100mg/L、BOD5为60mg/L、SS为500mg/L、pH值为6.5~7.5。针对该场远离市区的特点,为便于管理和节省能耗,经比较后选用厌氧和好氧联合处理工艺。厌氧段为上向流式厌氧污泥床反应器,好氧段为生物接触氧化法,加化学混凝沉淀和生物氧化塘,净化处理达标后排放。剩余污泥经浓缩后送回填埋场处理。
考虑到渗滤液水质变幅较大的特点,在厌氧段后加入气浮工艺,提高处理能力以应付进水水质偏高的情况。目前深圳下坪垃圾填埋场设计采用厌氧气浮好氧工艺处理渗滤液。
2.3.4 UASB氧化沟稳定塘
福州市于1995年建成全国最大的现代化的城市垃圾综合处理场--福州市红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d;垃圾渗滤液水质(入口)为CODCr为 8000mg/L、BOD5为5500mg/L;处理水质要求(出口)为CODCr去除率95%、BOD5去除率97%。
设计采用上向流式厌氧污泥床奥贝尔氧化沟稳定塘工艺流程。垃圾填埋场的垃圾渗滤液集中到贮存库,依靠库址的较高地形,自流到集水池、格栅,经巴式计量槽计量后,靠势能流至配水池,再依靠静水头压至上向流式厌氧污泥床。经厌氧处理后的污水流至一沉池进行固液分离,上清液自流到奥贝尔氧化沟,沉淀污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐车送到垃圾填埋场或堆肥利用。
污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理,奥贝尔氧化沟采用三沟式A/O工艺,具有先进的污水脱氮处理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化,又能以BOD为碳源对硝酸盐进行反硝化,总氮去除率可达80%,由于利用了污水中BOD作碳源,导致污水中的 BOD5被去除,减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果,把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流,在第一沟中进行反硝化。
经氧化沟处理的污水流入二沉池进行固液分离,澄清水自流至稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥靠重力排至浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟处理,其浓缩后的污泥用潜水泵抽至罐车输送到垃圾填埋场填埋,或进行堆肥处理。
2.4 土地处理
土地处理法亦即土壤灌溉法,是人类最早采用的污水处理法,但是土地处理系统的应用多见于城市污水处理。对于渗滤液的处理方法,将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解。其次由于喷灌中的蒸发作用,使渗滤液体积减小,有利于废水处理系统的运转,且可节约能源费用。北英格兰的Seamer Carr垃圾填埋场,有一部分采用渗滤液再循环,20个月后再循环区渗滤液的COD值降低较多,金属浓度有较大幅度下降,而NH3 -N、Cl-浓度变化较小。说明金属浓度的下降不仅是由于稀释作用引起的,也可能是垃圾中无机成分对其吸附造成的。
由于再循环渗滤液具有诸多优点,所以设计填埋场时顶部不要全部封闭,而应设立规则性排列的沟道以免对周围水源的污染。低浓度渗滤液不能直接排放,因NH3-N、Cl-浓度仍较高,温度较低季节,蒸发少,生物活性弱,再循环渗滤液的效果有待进一步研究。
2.5 硝化和反硝化
“老”的填埋场往往处于甲烷发酵阶段,其渗滤液中氨氮含量较高,通常为100~1000mg /L。去除氨氮主要有两种方法:一是硝化和反硝化;另一种是提高pH值至9以上,再用空气吹脱。Robinson和Maris将年龄为20年的填埋场渗滤液在温度为10℃,泥龄为60d的条件下曝气(实际上此与氧化塘运行条件相仿),可完全硝化。其它用生物转盘等好氧方法也都取得了成功,因此普遍认为渗滤液的硝化是不成问题的。
2.6 英Rochem's反渗透处理厂
在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem's专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液进行处理。这种处理技术是由南亨伯赛德郡温特顿填埋场所设计和生产的Rochem's离析膜系统。
这个系统的心脏是Rochem's专利圆盘管。这个圆柱体的组成包括板片、八角型钢和一个圆管内的耐磨膜垫层,它能处理那些快速堵塞普通的反渗透膜系统的渗滤液。在膜的压力下渗滤液进入Rochem's处理系统进行曝气和pH校正。当含有污染物的渗滤液流经圆柱体内膜表面时,渗滤液中的污染物质由于反渗透作用而分离出来并经膜排出。整个系统清理的操作是自动化的,当需要对该系统进行化学清洗时,控制指示器就会显示出信息来,同时自动清洗系统就会用已经程式化的化学制剂对该系统进行内部清洗,使其恢复到最初的功能。因为渗滤液在封闭情况下,在膜的表面形成湍流,减少氧化,产生恶臭,所以到一定时间要进行内部清洗,但这种清洗的间隔时间较长,Rochem's 离析膜系统能够去除重金属、固体悬浮物、氨氮和有害的难降解的有机物,处理后的水满足严格的排放标准。
现在德国的Ihlenbery填埋场安装投入使用的Rochem's处理系统,其处理能力的污水量为50m3/h,水的回收率为90%。
处理工艺的分析比较
与好氧方法相比,厌氧生物处理具有以下优点。
(1)好氧方法需消耗能量(空气压缩机、转刷等),而厌氧处理却可产生能量(产生甲烷气)。COD浓度越高,好氧方法耗能越多;厌氧方法产能越多,两者的差异就越明显。(2)厌氧处理时有机物转化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)远小于好氧处理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr),因此污泥处理和处置的费用大为降低。
(3)厌氧处理时污泥的生长量小,对无机营养元素的要求远低于好氧处理,因此适于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。
(4)根据报道,许多在好氧条件下难于处理的卤素有机物在厌氧时可以被生物降解。(5)厌氧处理的有机负荷高,占地面积比较小。
但是,厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要进行后续的好氧处理。另外,世界上大多数垃圾渗滤液多是偏酸性的(pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡,不利于厌氧处理,而好氧处理对pH的要求就没有这么严格。再者,厌氧处理的最适温度是35℃,低于这个温度时,处理效率迅速降低。比较而言,好氧处理对温度要求不高,在冬季时即使不控制水温,仍能达到较好的出水水质。
鉴于以上原因,目前对COD浓度在50 000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法(后接好氧处理)进行处理,对COD浓度在5 000mg/L以下的垃圾渗滤液建议采用好氧生物处理法。对于COD在5 000~50 000mg/L之间的垃圾渗滤液,好氧或厌氧方法均可,选择工艺时主要考虑其它因素。
结论和建议
通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论,并提出水质、水量等方面的建议和意见:
(1)垃圾渗滤液具有成分复杂,水质水量变化巨大,有机物和氨氮浓度高,微生物营养元素比例失调等特点,因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策。还应通过小试和中试,取得可靠优化的工艺参数,以获得理想的处理效果。
(2)多种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条件的地方修筑生物塘,同时采用水生植物系统处理渗滤液,不仅投资省,而且运行费用低。土地处理也受到人们的重视,但在渗滤液的处理中选用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的运行管理经验,近年来结合采用厌氧好氧工艺生物处理渗滤液较多。但修建专用的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,而且随着填埋场的关闭,最终使水处理设施报废,故应慎重选用。
(3)我国目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多,许多填埋场因为投资所限无法按设计要求建造能达到环境保护要求的渗滤液收集系统。因此,宜发展投资省,效果好的渗滤液处理技术。垃圾填埋场渗滤液向填埋场回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解,具有投资省、效果好,无需专门处理设施投资等特点。而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润,加速填埋场的稳定。回灌法目前采用较少,可作深入研究,以明确回灌法的使用条件,处理效率及回灌处理的工程设计参数。
(4)对垃圾填埋场渗滤液进行处理是问题的一个方面,另一方面应当考虑减少渗滤液产生量。宜发展可减少渗滤液产生量的填埋技术,如好氧填埋或准好氧填埋。
(5)对垃圾渗滤液的处理,我国尚处于研究探索阶段,为了建设标准化的城市垃圾卫生填埋场,对其渗滤液的处理应作更深入的研究。
第五篇:垃圾渗滤液处理技术观点及意义说明
垃圾渗滤液处理技术观点及意义说明垃圾填埋场渗滤液是相关的二次污染物,垃圾渗滤液处理技术主要来自内在水沉淀和垃圾本身.由于液体在流动的过程中有许多因素可能影响渗滤液的属性,包括物理因素、化学因素和生物因素,因此渗滤液的性质在较大范围内变化。垃圾渗滤液成分复杂,污染物浓度、色度高、毒性、高度不仅含有大量的有机污染物,还含有各种重金属污染物,是一种成分复杂的高浓度有机废水。渗滤液的处理不当,不仅影响地表水的质量,会危及地下水的安全,如果不加处理直接排放到环境中,将会导致严重的环境污染。保护环境,对渗滤液处理的目的是必要的。
渗滤浓缩处理设备由于垃圾渗滤液的水质水量变化大、氨氮含量高、有机污染物含量高和难于生物降解的有机物含量高等问题,致使我国大部分垃圾填埋场的渗滤液处理设施出水达不到排放要求,不能称为真正意义上的卫生填埋场。垃圾渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。
由于填埋场具有投资较省,适应性强等优点,垃圾填埋处理仍是我国生活垃圾处理的一种主要方式,并且在今后相当长的时间内将占垃圾处理的主导地位。因此,研究和开发高效垃圾渗滤液处理技术与设备具有非常重要的意义。
目前较为普遍接受的垃圾渗滤液处理技术观点为:
1)采用“生化+物化”工艺技术处理渗滤液,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,但受不可生化降解残余物存在的限制,一般仅可以达到(GB16889-1997)三级排放标准。
2)高压膜分离技术采用直接处理渗滤液、膜分离过程可以有效地分离水和污染物,可以达到排放标准(gb168891997)。其中,生化处理工艺可以有效地降低和消除污染物,膜分离过程可以有效地分离而不是生物化学降解残留污染物的去除,但也会产生集中的水。