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    垃圾渗滤液处理

    垃圾渗滤液处理  


    1、概述

           垃圾渗滤液是垃圾在堆放过程中因重力压实、发酵等物理、生物及化学作用产生的废液。由于我国生活垃圾分类制度不完善,生活垃圾中混入厨余垃圾、工业垃圾、建筑垃圾等行业垃圾,导致渗滤液产生量大、水质成分复杂、污染物浓度高、环境危害大,若处理不当,会对地下水、土壤造成严重的二次污染。

    2、垃圾渗滤液水质特征

            a.  水质复杂,污染物种类多   垃圾渗滤液中所含有机物的种类有数百种,还含有Hg、Cd、Cr、As、 Fe、Cu、Zn、Pb等重金属污染物和较高浓度的氨氮及含氮有机物,同时还有大量的微生物。

           b.  COD、BOD5浓度高,可生化性好    渗滤液中含有大量的有机物和微生物,其COD和BOD浓度高,且BOD5/COD比值高,可生化性好。

           c.  氨氮含量高   生活垃圾中的蛋白质等含氮有机物易被溶出或在微生物作用下水解,进入渗滤液中,故此,渗滤液中常常含有较高浓度的氨氮,其浓度可达1500~2500mg/L,渗滤液中的氮以铵根离子形式存在,约占总氮的75%~90%。

            d.  营养元素比例失调    对于生物处理方法,微生物的繁殖需要主要营养元素碳、氮、磷达到一定的比例,而渗滤液中COD和BOD5浓度高,氮元素充足,而磷元素含量缺乏。

           e.  重金属种类多,含量高   

           f.  含盐量或溶解性固体较高   渗滤液中含有大量的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等 ,并多以氯化物和硫酸盐的形式存在,其盐浓度(TDS)通常高达10000mg/L以上,硬度常常在1000mg/L(以碳酸钙计)以上。
     
    3、垃圾渗滤液处理方法

          垃圾渗滤液的处理过程一般可分为预处理、生物处理和浓度处理。

           (1)预处理

             渗滤液预处理单元位于整个滤渗液处理工程的前端,是整个渗滤液处理工程的重要组成部分。通过预处理系统可以去除渗滤液中较大的颗粒、纤维等悬浮物,减轻后续处理系统的压力,防止管道、设备发生堵塞现象,减少对泵、仪表等设备的损坏。同时,预处理系统还可以对渗滤液起到均质均量的作用,减少水质、水量的波动对后续处理系统的影响。一般渗滤液预处理技术包括过滤、调节、混凝、沉淀等。

           过滤
          过滤是利用过滤材料分离污水中杂质的一种技术。在渗滤液处理工艺的最前端需要设置物理过滤器,用以去除渗滤液中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒等物质,防止损坏水泵等设备,保证后续工艺的正常运行。同时,在一定程度上降低了后续处理单元的处理负荷,提高了渗滤液处理系统的稳定性。渗滤液处理工程中常用的过滤设备有篮式过滤器、筛网、格栅等。

          调节
          渗滤液处理站进水水质和水量常常不稳定,水质的波动会对渗滤液处理系统,特别是生化系统产生冲击,甚至会破坏生化系统的正常运行,需设置均化调节池,用以调节进水的水量和水质,保证渗滤液处理的正常运行。

            混凝沉淀
            渗滤液成分复杂,处理渗滤液是一个相对复杂的过程,在渗滤液预处理阶段,有部分工程采用混凝沉淀的工艺,先对渗滤液进行混凝处理,以去除渗滤液中的一部分悬浮物和COD等,减少后续处理系统压力。通过投加混凝剂使水中难以自然沉淀的胶体物质以及细小的悬浮物聚集成较大的颗粒,使之能与水发生分离的过程称为混凝。混凝是水处理的重要方法,能去除水中的浊度和色度,还能对水中无机和有机污染物有一定的去除效果。

           在渗滤液处理中所用的混凝剂可分为两大类,一类是无机混凝剂,另一类是有絮凝剂。无机混凝剂包括铁和铝两类金属盐以及聚合氯化铝等无机高分子混凝剂。有机絮凝剂主要的是聚丙烯酰胺等有机高分子有机物质。

           影响混凝的主要因素有:混凝剂的种类、水温、水质、pH值、水力学条件及混凝反应的时间、絮凝剂的投加量、性质和结构等。

         (2)生物处理方法

           针对渗滤液成分复杂、深度高、难处理的水质特征,渗滤液处理工艺多采用“预处理+生物处理+深度处理”的组合工艺。渗滤液的COD浓度高,对其处理宜首先选用厌氧生物处理,而后再采用好氧处理或其他后续处理方法。

            厌氧生物处理技术
            厌氧生物处理技术是指在厌氧条件下由多种微生物的共同作用,使有机物分解并转化成小分子的无机物质的过程。厌氧生物处理技术不以氧气作为氢受体,在一定的温度、酸碱度等条件下,通过多种类、功能各异的厌氧微生物的分解、代谢,最终生成以甲烷和二氧化碳为主的混合气体。厌氧生物处理技术主要有:厌氧水解酸化、厌氧生物滤池(AF)、UASB、UBF、EGSB、IC等。

             好氧生物处理技术
           好氧生物处理是在有氧条件下,利用好氧微生物(包括好氧和兼氧性微生物)的作用来去除废水中污染物。好氧生物处理技术是一种应用最广泛的污水好氧生化处理工艺,能去除水中的溶解性和呈胶体状的可生物降解有机物,以及活性污泥吸附的悬浮固体和其他物质,包括部分无机盐类。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。目前应用渗滤液的好氧生物处理主要为活性污泥池和MBR膜生物反应器等。

             活性污泥法    活性污泥法是一种应用最广泛的污水好氧生物处理工艺。活性污泥一般为茶褐色的絮凝体,由有机物和无机两部分组成,其中有机成分占75%~85%,主要由生长在里面的微生物组成。渗滤液中常用的活性污泥法处理工艺有:传统活性污泥法、A/O法、A2/O法、SBR法等。

           MBR膜生物反应器   MBR膜处理一种将生物处理技术与膜分离技术相结合的新型污水处理技术,主要使用的设备为膜生物反应器,其固液分离效率高,出水水质良好,出水悬浮物较少,浊度较低,具有良好的耐冲击负荷性能。MBR反应器在渗滤液处理过程中具有良好的应用前景。渗滤液处理过程中MBR膜主要有两种形式,一种是外置式管式膜,另一种是浸没式膜。

           (3)渗滤膜脱氮处理技术

            渗滤液的水质特征之一是氨氮浓度高,根据垃圾处理方法和成和。分的不同,渗滤液氨氮浓度在1500~2500mg/L之间。且随着垃圾发酵时间的延长和厌氧反应的充分,渗滤液中的氨氮的浓度有升高的趋势。脱氮处理的方法有物化法、化学法和生物法。

            生物脱氮技术
            由于渗滤液氨氮浓度高,采用生物脱氮方法,投资运行成本低,操作简单,无二次污染,能较为彻底地脱除废水中的氨氮,同时,对总氮的去除也有较好的效果,因此成为渗液脱氮的最主要处理方式,得到最广泛的应用。

            目前国内外垃圾渗滤液生物脱氮处理工艺主要有由间歇式活性污泥法(SBR)、A/O法、厌氧氨氮氧化等。

             物化脱氮处理技术
            常见的渗液液物理脱氮方法有吹脱法、胺氨膜法、蒸氨法、化学沉淀法、离子交换法等。

           (4)渗滤液深度处理技术

           垃圾渗滤液含有高浓度有机和无机污染物,且水量、水质随着地区和季节不同变化较大。采用预处理和生物处理垃圾渗滤液可去除其中大部分的COD、氨氮和部分无机盐,但仍无法满足日益严格的排放、回用甚至零排放要求,需要进行深度处理。渗滤液深度处理工艺是指好氧生化处理之后的精处理工艺,主要针对性去除生化之后难降解的有机物、总氮、溶解盐、硬度、碱度等物质。深度处理技术一般包括膜处理技术、化学软化技术、高级氧化技术、电渗析技术、蒸发技术等。

            膜分离技术   膜分离通过膜对混合物中各组的选择透过性差异,以外界能量或者化学位差为推动力对双组分或多组分混合的气体 、液体进行分级、分离、提纯和富集的方法。按膜孔径的大小有:微滤、超滤、纳滤和反渗透。

            化学软化技术   化学软化法是指通过加入化学药剂,将水中的钙、镁离子、碳酸氢根离子和硫酸根离子等转化为难溶性的盐,形成沉淀去除。石灰、烧碱和纯碱是常用的软化药剂。

            高级氧化技术    化学氧化法是利用化学氧化剂本身具有的强氧化能力和反应过程中产生的具有氧化能力的物质,使得污染物发生降解。常见的技术有:混凝-臭氧氧化复合技术、Fenton技术、电催化技术等。

            蒸发  蒸发是把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程,通常是通过加热溶液使水沸腾气化并不断除去气化的水蒸气的过程。在垃圾渗滤液蒸发处理时,可挥发成分和水从渗滤液中挥发,大部分污染物残留在浓缩液中。基本上,所有重金属、无机物以及大部分挥发性比水弱的有机物会保留在浓缩液中,只有少部分挥发性烃、有机酸和氨等污染物会进入蒸气,最终存在于冷凝液中。

             其他深度处理技术   其他深度技术还有:电渗析技术、铁碳微电解技术。