垃圾渗滤液深度处理技术研究

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:王冠良
[导读] 摘要:垃圾渗滤液的特性决定了其单独采取生物处理是很难到达排放标准的,因此通常采用组合处理工艺,所谓组合处理工艺就是预处理加上生物处理和深度处理,本文重点阐述了垃圾渗滤液深度处理技术和垃圾渗滤液常见处理工艺的研究进展。
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        摘要:垃圾渗滤液的特性决定了其单独采取生物处理是很难到达排放标准的,因此通常采用组合处理工艺,所谓组合处理工艺就是预处理加上生物处理和深度处理,本文重点阐述了垃圾渗滤液深度处理技术和垃圾渗滤液常见处理工艺的研究进展。
        关键词:垃圾渗滤液;深度处理;研究进展;处理方法
        随着人们的生活水平提高,很多城镇都建立了许多新的垃圾处理场,让城市垃圾的处理更加便利,但是这也带来了垃圾渗滤液的处理难题。不同于其他的城市生活污水,垃圾渗滤液的BOD和COD浓度、金属含量较高、水质水量变化大等都是很难解决的问题。
        一、垃圾渗滤液是什么
        垃圾渗滤液是一种成分非常复杂的高浓度高色度有机废水,它的水质特点主要受垃圾组分与垃圾含水率以及垃圾填埋时间等多种因素影响,其中垃圾填埋时间的影响是最大的[1]。
        垃圾渗滤液产生初期,因为其中的BOD和COD比值较高,可生化性强,所以适合于用生化法来处理。随着垃圾处理场的填埋时间增长,晚期垃圾渗滤液有机物浓度降低,腐殖质增加,NH浓度增大,BOD与COD较高,可生化性降低,用生化工艺去除的效果不佳。在实际的垃圾处理中,因为垃圾处理厂的垃圾填埋时间有先有后,使得早期垃圾渗滤液和晚期垃圾渗滤液并存,给垃圾处理增加了极大的难度。随着我国《生活垃圾处理厂污染控制标准》的颁布,现在的生活垃圾处理厂自行处理垃圾渗滤液并执行国家规定的水污染物排放限值,单独采用传统的生物处理和物化处理难以满足该排放标准,需要采取进一步的深度处理。
        二、垃圾渗滤液常见处理工艺
        1、两级DTRO处理工艺
        垃圾填埋场渗滤液的原液经过调节池进入高压泵后,通过循环高压泵来进入到一级DTRO反渗透膜过滤,出水后在进入到二级DTRO反渗滤系统,经过两级反渗透过滤后出水达标排放(见图1),循环进入到系统里进行处理。一级浓液回灌回垃圾填埋场进行集中处理,二级浓液回流到总进水口,系统总产水率在百分之六十左右。
       
        图1  两级DTRO处理工艺
        2、低耗蒸发与离子交换处理工艺
        处理厂垃圾渗滤液经过调解池过滤器在线反冲过滤,将渗滤液中的SS和纤维去除掉来提高效率,然后再经过MVC压缩蒸发原理,将渗滤液中的污染物与水分离,实现水质净化效果。通过特种树脂去除蒸馏水中的氨,达到水质全面达标排放。在MVC蒸发过程中排出挥发性气体氨,再利用DI系统吸收渗滤液中剩下的盐酸气体。
        三、垃圾渗滤液深度处理技术
        1、混凝絮凝法
        这是一种通过添加混凝剂,利用吸附点中和、网捕、吸附架桥和压缩双电层作用克服胶体颗粒之间的作用力,使胶体颗粒脱稳并形成大的絮凝体,达到去除悬浮固体和胶体的作用。
        现在,常用的混凝剂主要是无机低分子混凝剂、以及铝、铁、钙等盐类。除了这些,高分子混凝剂、复合高分子混凝剂及新型混凝吸附材料也逐渐应用于垃圾渗滤液的混凝处理。
        2、吸附法
        这是一种对渗滤液中有机物的去除具有较好效果,并且不受进水水质影响的方法。其主要就是利用多孔型固体物质将废水中的一种或多种污染物质同时吸附至固体表面从而去除,包含了物理吸附和化学吸附两种技术。常用的吸附剂材料主要有活性炭、沸石、硅藻土以及膨润土、赤泥、粉煤灰等。
        3、化学氧化法
        这是一种利用强氧化剂使污水中的有机物氧化成小分子的碳氢化合物,或者完全矿化成氧气和二氧化碳,其可以大大提高污水的可生化性。化学氧化法在去除污染物的同时,不会产生化学污泥。常用的化学氧化法其中包括臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法和Fenton氧化法。
        4、膜分离法
        这是一种利用特殊的薄膜对水中的成分进行选择性的分离,其机理主要是薄膜的筛分作用。基本可以选择的薄膜主要有纳滤膜、微滤膜、超滤膜、反渗透膜等。膜分离法不仅工艺简单而且占地面积和处理效果都很好。
        四、垃圾渗滤液处理技术研究进展
        1、过滤方法分析比对
        以上介绍的所有方法都是近年来国内外都在采用的优秀方法,接下来本文将从反应机理、处理成本、处理效果等方面对这些高级处理技术进行深度分析,希望为垃圾渗滤液的研究提供资料[2]。
        1.1混凝沉淀技术
        混凝沉淀技术不但能去除废水中的SS,还能沉淀一部分金属离子和非溶解性有机物,通常可以和其它处理法串联作为整个系统的预处理部分。但是,混凝法投入的药剂会对水体产生一定程度上的污染,还因为每个地方的水质不同,药剂的最佳投入量必须经过严格的试验后才能确定。再者,该技术占地面积比较的大,以及沉淀污泥需要先浓缩后脱水,处理相对较为麻烦。
        1.2高级氧化技术
        试验表明,虽然这种方法在处理有机污染物质量浓度上适用范围很宽,但是从处理成本和效果上来看,对于处理高浓度工业有机废水并不适用。主要的原因是,在处理过程中,紫外光需要照射很长时间,能量损耗较大,限制了其应用。所以,以后要着重来做怎么提高紫外光的利用度与降低紫外光能量损失的研究,从而降低这种技术在运用过程中的处理费用。
        1.3蒸发技术
        蒸发技术就是分离溶液中挥发组分和非挥发组分的物理过程,期间主要包括两个过程,加热融液使其沸腾气化后并不断分离出水汽。我们国家早在上个世纪八十年代末期就开始研究低温蒸发技术,并逐步应用于浓缩液的处理。垃圾渗滤液在蒸发时,水分从其中蒸发出来之后,留下的是各种污染性物质。蒸发处理工艺可以将浓缩液缩小于原液体积的百分之二到百分之十。虽然蒸发技术对浓缩液处理有着极其成熟的工艺以及设备,还拥有高级氧化技术不能比的占地面积小,产水率高等优势,但是,该技术耗能高且污染环境,以及蒸发装置容易结垢与被腐蚀,投入的钱相对来说比较高[3]。
        1.4湿式氧化技术
        在高温、高压的条件下利用氧化剂将废水中的有机物氧化成小分子有机物或者直接氧化成二氧化碳和水,从而使得污染物去除,这是这种技术在处理废水上比别的处理技术更具有优势的一点。适用范围广,二次污染少,处理效率又高又快。特别该说的是,在湿式氧化技术提出后,一度得到了全世界研究者的高度重视,都认为其是一种有着巨大发展潜力的废水处理方法。到目前为止,这种技术虽然在石油化工废水上取得了不错的成绩,但是在对垃圾渗透液的处理上来说,还是需要对其进行大量的研究工作。
        结语
        其实我们国家真正能满足卫生处理标准的处理场并不多,因为投资不多导致很多处理场的过滤液收集系统并没有达到本来设计要求和环境保护要求。所以,应该多多投入资金来研究效果更好的渗滤液处理技术。我们对渗滤液处理技术还处在研究探索阶段,为了建设更多的标准化城市垃圾卫生处理场,对垃圾渗滤液的深度处理研究应该更加深入。
        参考文献:
        [1]廖原.我国垃圾渗透液处理现状及存在问题研究[J].环境与发展,2019,31(04):75-76.
        [2]黄力平.垃圾渗滤液处理工艺的比较研究[J].决策探索[中],2020(01):88.
        [3]翟峰.生活垃圾渗滤液处理技术的现状与发展趋势[J].绿色环保建材,2018(03):13-14.
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