垃圾渗滤液处理技术及展望

发表时间:2020/9/29   来源:《城镇建设》2020年第18期   作者:喻杏元
[导读] 近年来,随着我国经济不断发展,城市垃圾产量也在不断地增加,

         喻杏元
         武汉上善清源环保科技有限公司,湖北 武汉 430070
         [摘要]:近年来,随着我国经济不断发展,城市垃圾产量也在不断地增加,给生态环境带来沉重压力。因此,环境保护工作者要始终秉持“化害为利、变废为宝”的理念,优先保护环境。目前,卫生填埋是垃圾处理的主要方式,具有一次性建设投资少,运转经费低,技术容易掌握等优点。同时带来了一种成分复杂的高浓度废水,即垃圾渗滤液,因此必须采取有效措施来控制这种二次污染源,避免再次污染环境和危害人类的健康。
         [关键词]:垃圾渗滤液;处理技术;展望
         引言
         随着我国城镇化进程的加快和经济的快速增长,城市垃圾大量产生,我国垃圾的主要处理处置方式是填埋。但是,垃圾的卫生填埋会产生浓度较高的垃圾渗滤液,极易造成周围环境的二次污染,对周边生态环境造成很大威胁。因此,垃圾渗滤液的无害化处理技术的应用迫在眉睫。
         1垃圾渗滤液传统处理技术
         1.1物理化学处理技术
         物化处理技术大多用于预处理,水质水量变动影响不大,出水水质比较稳定的垃圾。吹脱、电化学氧化、混凝沉淀、吸附等是常用的物理化学方法。吹脱法常用来处理氨氮,作为前期处理工艺,用吹脱塔对高浓度氨氮的渗滤液进行吹脱实验,氨氮去除效率可达94%。电化学氧化法去除其氨氮,渗滤液中氨氮能完全去除,氨氮优先去除后COD的去除率明显增大。混凝常作为预处理,易操作且较为经济,对于含大量有机物,且大多是高分子腐殖质物质的渗滤液来说,是经济可行的,此方法通过制备的改性膨润土,可吸附去除渗滤液中重金属Cr、Ni等,其去除率分别为93.6%、95.2%。
         1.2膜处理技术
         膜处理技术是利用膜的选择透过性,在高压的条件下使得污染物与水分离的一种方法。目前市场上的膜片根据其孔径的大小有微滤超滤膜、RO膜、纳滤膜等。微滤超滤膜孔径大,不能去除小分子污染物,一般作为RO膜的预处理工艺。纳滤膜的孔径介于RO膜和超滤膜之间,对于垃圾渗滤液中的BOD5、SS、色度等的祛除效果良好。RO膜处理垃圾渗滤液在发达国家运用广泛,在造纸废水、海水淡化、印染废水、垃圾渗滤液等高浓度、高离子水领域效果较好。选用三种低压聚酰胺反渗透膜处理某垃圾填埋场渗滤液,试验结果表明:渗滤液中的总有机碳和氯离子的去除率达到96%以上,氨氮的去除率达到88%。
         1.3典型的组合技术
         1.3.1强化混凝—光电氧化组合技术
         采用铁锰氧化物+聚合氯化铝(PACl)混凝和光电氧化技术处理已生化处理过的垃圾渗滤液,当铁锰氧化物投量为600mg·L-1,PACl投量为100mg·L-1时,垃圾渗滤液中的COD可由1400mg·L-1降低到920mg·L-1,去除率为32%。混凝工艺处理后,光电氧化效果随着电流密度的增加而提高,且在反应初期对有机物的降解速度较快,反应60min后,降解速度变缓。当电流密度为400A·m-2,9W紫外灯辐照,反应180min后,COD和TOC的去除率分别为76.8%和81.2%,色度和氨氮的去除率达到99%。
         1.3.2物化法与生物处理组合技术
         通过使用非均相紫外光致催化(TiO2/UV)和生物反应器联合处理QuedSmar垃圾填埋场的垃圾渗滤液,在渗滤液pH为5时,TiO2/UV使去除COD的效率提升了50%~80%,垃圾渗滤液BOD5/COD值增加到0.045~0.18,提高了可生化性能。

深度处理垃圾渗滤液生物法处理出水时,采用了混凝—电解氧化—完全混合式活性污泥法组合工艺,当以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂时,在pH和药剂投加量分别为6.0和600mg/L条件下,渗滤液COD去除率达到50%,有效降低了难溶惰性COD含量,缩短了后续电化学处置时间。混凝工艺后,采用电化学工艺处理,渗滤液COD去除率达到36%,同时难降解有毒物含量明显降低,渗滤液BOD5/COD由0.1提升至最大值0.64。最后采用CSTR处理渗滤液电解出水,组合工艺出水NH+4-N和COD分别为7~13mg/L和100~150mg/L,为反渗透(RO)工序提供了良好的水质条件。
         1.3.3混凝气浮—UASB—水解酸化—SBR组合技术
         典型工艺为渗滤液+混凝气浮+UASB+水解酸化+SBR池+吸附+排水。垃圾渗滤液COD浓度高,UASB厌氧反应器是高效的厌氧反应装置,采用UASB可大幅度降解COD。采用混凝气浮,活性炭吸附对垃圾渗滤液进行预处理,然后采用UASB+水解酸化+SBR联合工艺的生化处理,采用SBR工艺,经厌氧处理BOD5降解较多,在SBR工艺前增加水解酸化,可调整BOD5/COD的比值,提高废水的可生化性。SBR对COD的去除率达到78.2%,总的COD去除率达到99.1%,氨氮去除率达到96.6%。
         1.4土地处理法
         土地处理渗滤液是指在人工控制的前提下,利用土壤和植物与渗滤液发生生物-化学-物理作用来除去污染物,可以除去悬浮物、转化有机物与氮。它包括慢速渗透系统、快速渗透系统及地表漫流、湿地系统、地下渗滤土地处理系统、人工快滤处理系统等。该方法具有投资少,操作简单,运行费用低等优点。但是土壤中积累重金属和盐类对土壤和地下水造成污染,过量时盐类会对影响植物的生长,且土壤的渗透能力会随着时间的延长而逐渐下降,处理效率也会随之降低。
         2垃圾渗滤液处理技术的发展及应用展望
         垃圾渗滤液处理技术的发展经历了合并处理、土地处理到物理化学处理、生物处理,再到多种技术联合处理三个阶段。根据当前垃圾渗滤液处理技术发展和应用现状,生物处理和物理化学处理是主流的处理技术,生物处理+物理化学处理联合工艺、多级生物联合处理工艺、多级物理化学联合处理工艺是应用较为普遍的联合处理工艺。随着环境形势的日益严峻和更加严格的国家、地方污染物排放标准的出台实施,下一步,研发和优化各类物理化学技术、高效生物处理技术是主要的技术发展方向;同时,整合现有处理技术,开发易于运行管理又达到排放标准的新型集成式联合处理技术,降低垃圾渗滤液处理工程建设费用及其日常运营成本,从整体上提高垃圾渗滤液的处理效率,是垃圾渗滤液处理技术的应用发展方向。
         结语
         到目前为止,国内外还没有一套成熟的垃圾渗滤液处理工艺,渗滤液处理方法多种多样,单靠一种方法很难达到预期效果,必须将多种技术综合运用。因此,在选择垃圾渗滤液处理工艺时,必须了解渗滤液的成分及特点,以便采取相应的对策。如何选择最佳处理工艺或将现有的处理工艺有机结合,降低运行成本,提高出水水质是研究中需要解决的问题。
         参考文献
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         [3]王杰,马溪平,唐凤德,等.微波催化氧化法预处理垃圾渗滤液的研究[J].中国环境科学,2018,31(7):1166-1170.
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