生活垃圾卫生填埋场污染治理措施的探讨
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作者: 赵 波
摘 要:垃圾渗滤液的污染治理是生活垃圾卫生填埋场建设管理的重点之一,本文主要从垃圾渗滤液处理存在的问题以及处理工艺比较等方面,对垃圾渗滤液的污染治理进行了比较分析。
关键词:生活垃圾卫生填埋场;垃圾渗滤液;污染治理
前言
目前我国的大中城市均建有卫生填埋场,垃圾渗滤液的污染治理是生活垃圾卫生填埋场建设管理的重点之一,分析各填埋场的污染治理措施,对垃圾渗滤液治理措施中应注意的问题进行探讨。
1 渗滤液处理存在的主要问题
垃圾渗滤液的组分复杂,具有污染物种类繁多、浓度高、变化范围大、色度大、毒性强等特点。目前,处理垃圾渗滤液存在的问题主要表现在两个方面,一方面是渗滤液高浓度氨氮的问题,另一方面是渗滤液可生化性差的问题。
2 渗滤液处理工艺比较分析
从垃圾渗滤液的处理方法来看,主要有物理化学法、生物法及各种方法的组合工艺。
2.1 多级反渗透膜处理工艺
反渗透法处理渗滤液是一种离子/分子水平的物理分离技术,在高压下使渗滤液中的水份通过半透膜析出,可以有效的除去其中的细菌、悬浮物、有机污染物、重金属离子、氨氮等污染物质。可以确保出水水质符合有关排放标准。
该工艺的主要特点:
①对COD和氨氮的去除率可超过99%,出水水质稳定,可以达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-1997)中一级排放要求;
②该工艺设备能够适应渗滤液水质变化,随填埋时间的延长,其出水仍能满足要求;
③占地面积小,操作简便, 维护管理方便.
但是,该技术由于存在以下几点致命的弱点,而限制了其在我国垃圾渗滤液处理领域中的运用:
①由于借助物理分离技术,与生物处理技术相比,未从根本上彻底分解除去渗滤液中的各种污染物质,而造成浓缩液中污染物浓度更高;处理过程中产生大量浓缩液,可能造成二次污染。
②该工艺的一次性投资高,一般每天处理1m3渗滤液需投资6～8万元,且由于膜组件有一定的使用寿命,后续更换膜的费用也很高;运行费用较高,一般在20元/吨以上;
2.2 生化-膜法组合工艺
由于垃圾渗滤液水质复杂,一般多采用组合工艺进行处理,生化-膜法组合工艺已有一些应用的实例。生化处理阶段可以采用活性污泥法(氧化沟、SBR及推流式曝气池)、稳定塘和生物膜法(生物转盘、接触氧化及曝气生物滤池)。而应用膜分离技术处理垃圾渗滤液主要是应用了膜对物质的截留性能,垃圾渗滤液中的有机物和氮都可被分离膜有效截留,从而达到垃圾渗滤液的净化目的。该工艺出水水质按不同阶段控制可以分别达到生活垃圾渗滤液排放控制限值三级标准和一级标准。膜法主要有微滤、纳滤、超滤和反渗透等。此组合工艺优势很明显,主要表现在以下几个方面
①生物法运行费用相对较低、处理效率高,不会出现化学污泥等造成的二次污染;
②联合使用了膜法可以使垃圾渗滤液的出水水质达标稳定;
③显著的减少了排放的污染物,同时向环境排放出高质量的净化水,大大消除了垃圾渗滤液对环境的负面影响。
但是该工艺在运用于处理垃圾渗滤液时,以下几个方面还有待进一步改进。
①采用普通生化法时,好氧活性污泥法和生物转盘法工程投资大,运行管理费用高;
②厌氧工艺地停留时间长,污染物去除率相对较低,对温度变化敏感;
③稳定塘占地面积大,处理效果随季节变化较大,接触氧化法须设置二沉池,增加了土地占地面积和处理成本。
④联合使用的膜法,由于其操作需要有一定的压力,耗电高;膜表面容易形成附着层,使膜的通量显著下降;膜法处理过程中会产生浓缩液,其处理费用很高。
2.3 高级氧化与生化组合处理工艺
目前应用和研究得比较多的高级氧化技术(AOP)包括臭氧氧化、Fenton氧化、O3/ H2O2、Fenton/UV、O3/UV、H2O2/UV以及TiO2光催化氧化等。该技术已经在废水、饮用水、地下水、有毒污泥和污染土壤等处理方面得到越来越多的应用。
高级氧化与生化组合工艺处理垃圾渗滤液在国内仅处于实验室研究阶段,结果表明在适当脱氮预处理基础上,高级氧化技术不但去除了一部分有机质,而且大大地改善了渗滤液中残余有机质的可生化性,提高了后续生物处理的效果,采用此组合工艺能够使渗滤液处理后水质达到一级排放标准。该组合工艺处理垃圾渗滤液的局限性主要表现在:
①由于采用高级氧化技术作为预处理,造成处理成本较高;
②由于垃圾渗滤液中水质构成非常复杂,其中许多无机离子将会大量消耗氧化剂,从而大大地增加了氧化剂的用量;
③残余的氧化剂会影响后续生物处理系统中微生物的活性;有些氧化过程中会产生一部分有毒副产物,因此其安全性需要大量的研究和实际运行结果来证实。
2.4 固定化微生物曝滤池
近几年来,国内研发推出了固定化微生物曝气滤池处理工艺,该工艺其生物处理原理仍然为厌氧及好氧微生物处理有机物的原理和流程,主要特点是其采用了软性多孔生物载体作填料的曝气滤池,选用高效微生物培养并固定多孔载体中,大提高其污染负荷,载体中兼氧、好氧过程同时进行,使渗滤液经处理可达到二级排放标准,该工艺投资少、脱氮效率高,运行费用为12~15元/吨,是近年有发展前景的一种渗滤液处理工艺。
我国现有垃圾渗滤液处理工艺优缺点比较分析见表1。
参考文献
[1]赵由才,朱青山.城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册[M].化学工业出版社.
[2]张忠祥,钱易.废水生物处理新技术[M].北京:清华大学出版社.
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