生活垃圾渗滤液处理技术研究进展

发表时间:2021/4/15   来源:《城镇建设》2021年2期   作者:赵坤 刘蕾
[导读] 随着时代的进步,我国当前高度重视生态文明建设工作,
        赵坤  刘蕾
        中国电力工程有限公司, 北京 100000
        摘要:随着时代的进步,我国当前高度重视生态文明建设工作,对于城乡生活垃圾无害化处理工作提出较高的要求。目前需要深入研究生活垃圾渗滤液处理建设,有效结合污染治理和环境管理工作,避免生态环境进一步恶化。文章主要分析了生活垃圾渗滤液处理中试探究,提升生活垃圾渗滤液处理水平,保护我国的生态环境。
        关键词:生活垃圾;渗滤液;处理技术
        引言
        随着我国社会经济的快速发展、城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高,城市生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加。目前,垃圾的处理方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥等,其中填埋具有成本较低、技术简单等特点,被国内外广泛应用。
        1垃圾渗滤液水质特点及危害
        1.1垃圾渗滤液特点
        不同地区,不同季节、不同填埋年龄的垃圾渗滤液水质差异大,废液中含有氨氮、重金属、苯胺类和芳香族化合物等有害物质,具有以下特点:(1)色度高、废液颜色多为黑色,气味刺鼻、臭气浓度高于2000;(2)污染物种类较为繁多,还含有高浓度的难降解物质、重金属物质和有毒物质等;(3)COD和氨氮的浓度高,可生化性差;(4)随着填埋时间的推移,各污染物浓度会发生变化。
        1.2垃圾渗滤液的危害
        (1)渗滤液属于高浓度有害废液,处理不当排入地表水体,势必污染地表水体;(2)垃圾渗滤液中的有机物质,在暂存过程中由于微生物作用产生臭味物质氨、硫化氢等,污染环境空气;(3)垃圾渗滤液中的重金属等致癌物质排入地下水,污染土壤环境,重金属物质通过植物富集进入人体,对人体健康造成危害;(4)垃圾渗滤液中的盐分、酸性物质,破坏土壤结构,造成土壤盐碱化。
        2生活垃圾渗滤液处理技术
        2.1物理化学处理技术
        物化处理技术是大多用于预处理阶段,一般主要包括吹脱法、吸附法、混凝沉淀法、电化学氧化法等处理技术。用吹脱塔对高浓度氨氮的渗滤液进行吹脱实验,结果显示氨氮去除效率能够达到94%,能够处理挥发性物质如苯酚、硫化物、氰化物等物质。吸附法是主要利用粉煤灰、沸石、活性炭等比表面积大的物质用来吸附去除垃圾渗滤液中的悬浮物和难降解有机物等物质。吹脱法常用来处理氨氮,是通常作为前期预处理的方法。通过制备的改性膨润土,可吸附去除渗滤液中Cr、Ni等重金属离子,其去除率分别为93.6%、95.2%。电化学氧化法优先去除渗滤液中氨氮后,可以提高COD的去除率。混凝沉淀法主要是通过加入化学药剂,可以去除垃圾渗滤液中大量的悬浮物和胶体。
        2.2生物处理技术
        目前,生物法是处理生活垃圾渗滤液的最主要的工艺,可分为好氧、厌氧以及厌氧-好氧组合工艺,其中好氧包括活性污泥法、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上流式厌氧污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。序批式活性污泥法(SBR)是活性污泥法的一种典型代表,在生活垃圾渗滤液的处理中发挥巨大作用,据研究表明用SBR法对渗滤液处理是可靠的,CODcr,BOD5和氨氮的去除率分别为87.32%、90.69%和95.22%以上,达到国家排放标准。说明活性污泥法对生活垃圾渗滤液的处理具有较大作用。另外也有武飞等人研究表明SBR工艺作为有机污染物生物处理的主要工艺处理垃圾渗滤液中高负荷的有机物、氨氮和重金属离子,在实验室里进行渗滤液的处理实验获得良好的出水效果,可以说明采用该工艺治理垃圾渗滤液在技术上是可行的。好氧稳定塘技术是自然界中水体自净过程的强化,最初用于城市生活污水的处理,在生活垃圾渗滤液处理中运用稳定塘技术也取得了较好的效果。

吴荻等人在用三级稳定塘处理垃圾渗滤液的处理中,发现稳定塘也能够有效的降解垃圾渗滤液中的有机污染物,特别是在整个工艺的后续处理中,稳定塘的的多级搭配、合理使用对处理垃圾渗滤液有十分明显的效果。生物转盘是生物膜法的一种,与传统的活性污泥法相比,有抗水量大、抗水质冲击负荷能力强、泥龄长、易清洗等众多优点,还可解决污泥膨胀的一大问题,在污水处理应用广泛。应用于垃圾渗滤液的例子不多,国外类似的研究较多,处理效果也较为良好,其中英国的研究表明生物转盘在垃圾渗滤液的处理中具有一定的优势,在处理效果中还有一定的脱氮作用。
        2.3土地处理技术
        渗滤液回灌处理技术是通过动力设备等措施,将从整个填埋场所收集到的渗滤液,经过预处理后,再通过动力设备继续运送到填埋场覆盖层中,再经填埋场覆土层及各年龄段垃圾填埋层对其渗滤液复杂成分进行物理化学和生物降解技术过程。利用土壤和芦苇人工湿地对填埋场渗滤液进行试验,设计参数水力负荷是每天达到0.10cm,如果设计7.7d的停留时间,进水水质中的化学需氧量(COD)为400mg/L左右,通过人工湿地处理后,其出水可以达标排放。
        3渗滤液的处理技术的发展趋势
        3.1氨氮过高
        在实际应用中遇到不少问题,其中包括氨氮过高的问题。垃圾渗滤液中高含量的氨氮严重影响生物法对其的处理应用和效果,导致C/N比失衡,微生物生长缓慢,消耗降低。因此在未来的发展趋势中的研究方向可集中于如何降低高含量的氨氮,为后续的生化处理做准备。工程上针对高含量的氨氮去除的预处理方式可以有微生物法、氨吹脱法、化学沉淀法、离子交换法和沸石离子交换法等。其中氨吹脱法和生物脱氮的方式应用较为广泛,氨吹脱法的原理很简单,向渗滤液中投加氢氧化钙来对其进行有效的中和,形成氨挥发出去,并吸收挥发出的氨气,从而起到降低了氨氮的作用。
        3.2可生化性较差
        随着垃圾填埋场填埋的时间延长,渗滤液因被微生物消耗分解而导致可生化性降低,最后导致渗滤液成为老化的渗滤液;此外,垃圾刚填埋时,可生化性较强,但不足以保证正常生化需要,因此提高可生化性也是提高处理效果的方法之一。此外,垃圾渗滤液内有毒性物质也是影响可生化性的重要因素。
        3.3深度处理
        垃圾渗滤液经过生化处理、物化处理后也不一定能达到排放标准,因此在此基础上还需要进一步进行处理,可结合物化的相关方法来进行深度处理。深度处理由混凝沉淀、吸附和膜处理技术等构成,混凝沉淀可去除水中胶体、重金属以及有机物,但需大量化学试剂,成本较高;活性炭吸附可去除一定的溶解性有机物和微生物,还可脱色和除臭,但吸附能力存在一定的局限性;膜处理技术一般采用纳滤和反渗透技术,但该技术应用于垃圾渗滤液中存在一定的局限,膜的使用费用高,很难广泛应用,因此,未来的研究需对深度发展和开发相关的技术。
        结语
        垃圾渗滤液作为一种产生量大的有机、有害废液,在我国现有的大环境条件下,其尾水排放标准势必会越来越严格。垃圾渗滤液处理中提高垃圾渗滤液的可生化性是重点也是难点,目前来看,选择有效的组合处理工艺高效分解有机物,降低氨氮浓度,深度处理等技术研发比较急迫,也会是未来很长一段时期行业研究的方向。
        参考文献
        [1]邹莲花,王宝贞,居德金,等.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理的实验研究[J].给水排水,2020,22(5):13-14.
        [2]陈石,王克虹,孟了,等.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理的中试研究[J].给水排水,2020,26(10):15-18.
        [3]陆景波,王丹,邓俊平,等.我国垃圾渗滤液处理现状及发展方向[J].中国标准化,2019(16):235-236.
        [4]聂发辉,李文婷,刘占孟.垃圾渗滤液处理技术的研究进展[J].华东交通大学学报,2019(02):24-30.
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