垃圾渗滤液处理技术探讨

发表时间:2021/3/18   来源:《工程管理前沿》2020年第33期   作者: 董国强
[导读] 垃圾的种类和成分决定了垃圾渗滤液的特点与成分,目前垃圾渗滤液的处理方法一般有三种:分别是膜处理工艺、反渗透处理工艺和离子交换处理工艺。
        董国强
        (泰安市环境保护科学研究所    邮编 271000)
        摘要:垃圾的种类和成分决定了垃圾渗滤液的特点与成分,目前垃圾渗滤液的处理方法一般有三种:分别是膜处理工艺、反渗透处理工艺和离子交换处理工艺。在实际选择处理工艺时,应结合垃圾渗滤液产生的源头、成分、数量的不同而区别对待。
        关键词:垃圾? 渗滤液?处理技术? 探讨
        中图分类号:TM 344.1   文献标志码:A
Discussion on Treatment Technology of Landfill Leachate
Guoqiang Dong
        (Taian Environmental Protection Scientific Research Institute, Shandong Province, 271000)
        Abstract:The type and composition of garbage determine the characteristics and composition of landfill leachate. At present, there are generally three treatment methods for landfill leachate: membrane treatment process, reverse osmosis treatment process and ion exchange treatment process.In the actual selection of the treatment process, it should be treated differently according to the source, composition and quantity of landfill leachate.
        Keywords: Garbage, leachate, treatment technology, discussion
        
        垃圾的种类和成分决定了垃圾渗滤液的特点与成分,因此在选择垃圾渗滤液处理工艺时,要对产生渗滤液的垃圾种类和成分进行分析。
        1、垃圾渗滤液的成分分析
        垃圾渗滤液水质复杂,含有多种有毒有害的无机物和有机物,渗滤液中还含有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物,磷酸醋,酚类化合物和苯胺类化合物等。
        垃圾渗滤液中CODcr、BOD5浓度最高值可达数千至几万,和城市污水相比,浓度高得多,所以渗滤液不经过严格的处理、处置是不可以直接排入城市污水处理管道的。一般而言,CODcr、BOD5、BOD5/CODcr随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度含量则升高。[1]
        2、垃圾渗滤液的特点
        一般渗滤液具有很重的色度,外观多呈茶色、暗褐色和黑色,PH值在垃圾填埋初期,渗滤液的PH值在6-7之间,随着填埋场时间的推移和填埋场的稳定,PH值可能会提高至7-8左右,填埋场中氨氮含量以及重金属、盐度都会随着填埋时间而偏高。
        (1)渗滤液的水质变化幅度很大,同一年内各个季节浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。
        (2)垃圾渗滤液中的COD和BOD5浓度最高可达几万mg/l,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5-0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。


        (3)由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/l。
        (4)填埋场渗滤液通常含有大量的盐份,总的含盐量通常高达10000mg/L以上。
        3、常用的处理方法
        3.1.生物处理+膜处理工艺
        (1)典型工艺为中温厌氧系统+MBR+RO。
        (2)工艺介绍:垃圾渗滤液通过调节池流入到中温厌氧池,经大分子有机污染物降解后进入缺氧段 MBR 反映器中,与回流水混合进入好氧段 MBR 进行曝气,去除渗滤液中的 TN,好氧池出水进入 MBR 分离器,将分离的污泥浓液回流至 MBR 缺氧段, MBR 出水进入反渗透系统,渗滤液经反渗透处理后实现达标排放。
        3.2.两级反渗透膜过滤工艺
        (1)典型工艺:两级 DTRO 反渗透处理工艺。
        (2)工艺描述:垃圾填埋场渗滤液原液经由调节池进入到高压泵后,通过循环高压泵进入到一级 DTRO 反渗透膜过滤,出水后进入到二级 DTRO 反渗透系统,经两级反渗透过滤后出水达标排放,循环进入到系统进行处理。一级浓液回灌垃圾填埋区进行集中处理,二级浓液回流到总进水口,系统总产水率在 60% 左右。[2]
        3.3.离子交换处理工艺
        (1)典型工艺:MVC 蒸发 +DI 离子交换。
        (2)工艺内容:填埋场垃圾渗滤液经调节池过滤器在线反冲过滤,除去渗滤液中的 SS、纤维,提高去除效率,再经 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,达到水质的全面达标排放。在 MVC 蒸发过程中排出挥发性气体氨,利用 DI 系统吸收渗滤液中剩余盐酸气体。
        4、三种处理工艺的比较分析
        这三种处理工艺在实际应用中有着各自的优点和不足。主要表现在:
        4.1.生物处理 +膜深度处理工艺:其工艺原理为生化反映和物理处理工艺,由于生化系统运行过程中受到的影响因素较多,需要各单元之间密切协调配合,该工艺自控程度较高,技术风险较低,但对“老龄化”渗滤液处理难度较大。因此,总体来看该工艺投资较低,主体设备多为国产,污染物总量能够达到很好削减效果,管理较便捷。该工艺的不足之处在于出水率较低,增加了回灌的难度;生物处理效果不稳定,生物菌种需要培养、驯化,增加了运行成本;对“老龄化”渗滤液的生化效果极差;运行不能长时间停运,需要连续运行。
        4.2.两级反渗透处理工艺:该工艺具有操作简便,能够间歇式运行,自动程度高,易于维护管理;膜产品类型多。其不足之处在于对渗滤液原水水质较为敏感,出水率容易受到 SS、电导率以及温度等因素的影响;两级反渗透处理工艺中,前级预处理缺乏,容易导致反渗透膜堵塞,更换频率高,增加处理成本;出水率低(正常状态下为 55%-70%),回灌难度大,增加运行成本。
        4.3.离子交换处理工艺。该工艺的优势在于受渗滤液的原始水质影响较小,出水率高,通常以可以达到 90%,能够做到间歇式运行,自控程度较高、维护简单;浓液量较少。不足之处是蒸发工艺实际应用较为复杂,电耗等能耗较高,维护成本较大;设备材质要求较高,尤其是要具有较强的耐强酸、强碱腐蚀性;运行设备噪声较大;后期蒸发罐清洗频次较大,药剂成本高。[3]
        5.建议
        垃圾渗滤液产生的源头多种多样,不同垃圾渗滤液成分不同,因此选择垃圾渗滤液处理工艺应根据垃圾渗滤液产生的源头、成分、数量的不同而区别对待。另外还应考虑到经济成本、当地的自然环境和管理部门的要求,只有适合的处理工艺才是最好的处理工艺。
参考文献:
[1]姜蔚,孙贤风,程丽华.混气浮+生化+混凝吸附处理垃圾渗滤液[J].西南给排水,2005,27(5)22-24.
[2]张凯,李多松,蒋滔.城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺分析[J].环保科技,2007,4:2-5.
[3]黄潇.城市生活垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].怀化学院学报.2012,31(5):2-4.
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