垃圾滲濾液處理工藝比選、工藝選擇的原則

滲濾液處理工藝的現(xiàn)狀評(píng)述：以前采用的自然降解凈化法因?qū)Νh(huán)境污染嚴(yán)重，已不允許再使用。目前主要采用人工降解凈化法，它利用滲濾液的可生化性，通過(guò)人工設(shè)置的設(shè)施、設(shè)備，讓滲濾液通過(guò)厭氧、好氧以及靜置、沉淀等方法得到凈化，達(dá)到有效地消除滲濾液污染環(huán)境的目的。國(guó)內(nèi)外的主要處理方案分為：場(chǎng)外處理和場(chǎng)內(nèi)處理。

場(chǎng)外處理主要指垃圾滲濾液與城市生活污水合并處理，利用生活污水對(duì)高濃度的垃圾滲濾液進(jìn)行稀釋?zhuān)缓筮M(jìn)行處理，這種方法可以節(jié)省單獨(dú)設(shè)立垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的費(fèi)用，而且可以降低滲濾液處理成本。缺點(diǎn)是垃圾滲濾液的輸送造成比較大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而且滲濾液所*的水質(zhì)特征會(huì)對(duì)城市生活污水處理廠的運(yùn)行造成沖擊，甚至破壞城市污水處理廠的正常運(yùn)行。

場(chǎng)內(nèi)處理主要指滲濾液向庫(kù)區(qū)噴灑，或者在附近建立一座污水處理廠，從經(jīng)濟(jì)上考慮不大適合。

垃圾滲濾液的處理是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋工程*的部分，目前垃圾滲濾液的處理方法主要是生物處理、物化處理和土地處理。

土地處理

土地處理主要通過(guò)土壤顆粒的過(guò)濾，離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮顆粒和溶解成分。通過(guò)土壤中的微生物作用，使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氨氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過(guò)蒸發(fā)作用減少滲濾液量。目前用于滲濾液處理的土地法主要是回灌和人工濕地。

滲濾液回灌作為填埋場(chǎng)滲濾液處理方法之一，目前在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，英國(guó)50%的填埋場(chǎng)進(jìn)行了滲濾液回灌。對(duì)回灌法的研究國(guó)內(nèi)也有較多，對(duì)其去除機(jī)理，國(guó)內(nèi)有人作過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，詳細(xì)研究了滲濾液回灌的影響因素，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)所用的亞粘土中加入一定比例的細(xì)砂，改善了覆蓋土層的透水性和透氣性。當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷為6.6～115g/(m2•d)時(shí)，運(yùn)行兩個(gè)月，COD去除率可到98%左右。

回灌法在國(guó)內(nèi)一些滲濾液處理中開(kāi)始生產(chǎn)性應(yīng)用。人工濕地是近幾年出現(xiàn)的一種新處理工藝。對(duì)于垃圾滲濾液的處理，國(guó)外應(yīng)用較多。TjasaBulc建造一個(gè)450m2的人工濕地對(duì)滲濾液處理進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)COD去除率為68%、BOD5去除率為46%、NH3-N去除率為81%、Fe去除率為80%。CraigD.Martin建造一種長(zhǎng)度與寬度比為10∶1，深度為0.5m，種植了各種水草的人工濕地，并進(jìn)行了處理營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的研究。

美國(guó)紐約州Ithaca填埋場(chǎng)在1989年開(kāi)始采用潛流式濕地處理垃圾滲濾液。北歐芬蘭Escambia的Perdido填埋場(chǎng)在寒冷的氣候條件下運(yùn)行人工濕地系統(tǒng)至今已經(jīng)有13年的歷史，仍然可以正常的發(fā)揮功用。挪威、加拿大、英國(guó)、斯羅文尼亞和波蘭等許多國(guó)家都成功地應(yīng)用了人工還比較少。

土地處理系統(tǒng)多用于城市污水處理，在垃圾滲濾液的處理中的應(yīng)用比較少，施澆垃圾滲濾液后土壤的養(yǎng)分含量提高，通氣空隙增多，土壤的肥力明顯提高，但是對(duì)于垃圾滲濾液中的重金屬和有毒有害物質(zhì)則。

滲濾液的物化處理

物化處理方法主要是利用物理和化學(xué)手段去除廢水中的污染物，其主要運(yùn)用于滲濾液處理中的方法有：活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、膜滲析、汽提、濕式氧化等多種方法。和生物法相比，物化法受水質(zhì)、水量變化影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其對(duì)BOD/COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費(fèi)用較高，一般用于滲濾液預(yù)處理或深度處理。

活性炭用于垃圾滲濾液處理的狀況

利用吸附作用進(jìn)行物質(zhì)分離已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，常用的吸附劑有活性炭、沸石、粉煤灰及城市垃圾焚燒爐底渣等。在滲濾液處理中，吸附劑主要用于脫除水中難降解的有機(jī)物、金屬離子和色度等。用鋁土礦吸附滲濾液，有48.93%的有機(jī)物被去除。若用生物活性顆粒炭，即在活性炭上馴化培養(yǎng)生物膜降解滲濾液中有機(jī)物。實(shí)驗(yàn)表明。用生物活性炭吸附處理滲濾液或者高濃度的有機(jī)廢水具有很大的潛力。

混凝法在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用狀況

用聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，復(fù)合混凝劑（90％PAC＋10%PAM）及試劑A（一種殼聚糖）等4種混凝劑在不同的pH及不同的投加量的情況下，對(duì)垃圾滲濾液COD的去除效果進(jìn)行了比較分析。垃圾滲濾液原液CODCr濃度為3927mg/L。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為，在pH值5.5至8時(shí)，復(fù)合混凝劑投加量為400mg/L時(shí)，對(duì)COD的去除率分別為38.63％和37.84％；試劑A在pH為8，投加量為100mg/L時(shí)，對(duì)COD的去除率達(dá)到39.85％。

物化法和生物處理相比，物化法受水質(zhì)水量的影響程度較小，出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，尤其對(duì)BOD5/COD比值較低，對(duì)難以生物處理的垃圾滲濾液，有較好的處理效果。理論上講物化處理可以去除廢水中的所有污染物，所以物化處理一般作為垃圾滲濾液處理中的預(yù)處理和深度處理，前期的物化預(yù)處理可以去除大部分垃圾滲濾液中的有毒金屬離子和SS。物化處理還能去處一些很難生物降解的有機(jī)物（腐植酸、富烯酸和鹵代烴類(lèi)化合物），所以物化處理方法又常放在垃圾滲濾液的深度處理中。

國(guó)外對(duì)于物化處理的方法研究的也比較多，并且多為膜處理、光催化氧化等，比較先進(jìn)的化學(xué)技術(shù)的研究。G.Baccmgarten和C.F.Serfriend以纖維過(guò)濾膜取代反滲透膜，對(duì)滲濾液后處理進(jìn)行了研究，結(jié)果認(rèn)為前者更經(jīng)濟(jì)。Soo-M.Kim等則以經(jīng)典的Fe2＋+H2O2反應(yīng)與紫外光結(jié)合，進(jìn)行滲濾液處理的研究，其COD去除率不低于70%，當(dāng)光輻射為80kW/m3時(shí)可以提高氧化率6倍，當(dāng)光輻射提高到160kW/m3時(shí)，降解速率會(huì)提高1倍。

生物處理

垃圾滲濾液的生物處理主要是指依靠處理系統(tǒng)中的微生物的新陳代謝作用以及微生物絮體對(duì)污染物的吸附作用來(lái)去除滲濾液中的有機(jī)污染物的廢水處理方法，可分為厭氧和好氧處理兩種。國(guó)內(nèi)外用于垃圾滲濾液處理的方法主要有厭氧處理系統(tǒng)、好氧處理系統(tǒng)等處理方法。

zui普遍的滲濾液處理方法包括延時(shí)曝氣、生物轉(zhuǎn)盤(pán)以及曝氣穩(wěn)定塘，這些方法對(duì)降低垃圾滲濾液中的BOD5、COD和氨氮都取得一定的效果，還可以去處另一些污染物如鐵、錳等金屬離子。

目前，國(guó)內(nèi)外處理垃圾滲濾液主要為生物處理方法，生物方法對(duì)于易生物降解的廢水可以有很好的去除效果，而且工藝比較成熟、運(yùn)行費(fèi)用較為低廉。但是對(duì)于濃度很高、可生化性較差的有機(jī)廢水來(lái)講，采用常規(guī)的生物處技術(shù)難以達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果。垃圾滲濾液中COD、氨氮、金屬離子濃度都很高，這些特點(diǎn)均限制了常規(guī)的生物處理方法在垃圾滲濾液處理中的運(yùn)用。

如果在處理系統(tǒng)中提高污泥濃度，延長(zhǎng)污泥停留時(shí)間，可以提高廢水的處理效果。提高污泥濃度可以使系統(tǒng)中污泥負(fù)荷降低，提高系統(tǒng)對(duì)廢水中有機(jī)物的去除效果。延長(zhǎng)污泥停留時(shí)間會(huì)使系統(tǒng)中的微生物種群發(fā)生變化，有利于硝化菌的生長(zhǎng)和馴化具有去除難降解有機(jī)物能力的新型菌種。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了一種新型的水處理技術(shù)――膜生物反應(yīng)器（TMBR）。TMBR是膜分離技術(shù)和活性污泥法相結(jié)合的一種新型水處理技術(shù)，利用膜的截留作用使微生物*被截留在生物反應(yīng)器中，實(shí)現(xiàn)水力停留時(shí)間和污泥齡的*分離，從而保證了系統(tǒng)中維持高濃度的污泥齡很長(zhǎng)的活性污泥。由此可見(jiàn)，TMBR對(duì)于處理難降解的有機(jī)廢水和高濃度氨氮廢水方面有著很大的優(yōu)勢(shì)。

膜法

膜法包括：超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透（RO）等，主要優(yōu)點(diǎn)是：

一是過(guò)濾精度比較高，膜的孔徑比較小，特別是反滲透膜孔徑一般在0.1μm～1μm，能去除細(xì)菌、微生物、溶解鹽等。目前在海水淡化，純凈水、高純水、物料分離、濃縮中廣為應(yīng)用。二是運(yùn)行不容易受環(huán)境的影響，對(duì)反滲透影響比較大環(huán)境因素主要是壓力，溫度、進(jìn)水水質(zhì)。這些量可以測(cè)量，并且可以控制。

但膜技術(shù)也有其不足之處主要有：

*，當(dāng)進(jìn)水污染物濃度較高時(shí)，進(jìn)水的滲透壓就特別高，就需要進(jìn)水有較高的壓力克服滲透壓，才能實(shí)現(xiàn)物料分離。因此，其在處理污染物濃度較高的廢水時(shí)其運(yùn)行壓力高，能耗大。特別是對(duì)于反滲透，它的運(yùn)行壓力比較高，能耗較大。納濾系統(tǒng)則相對(duì)反滲透系統(tǒng)運(yùn)行壓力低，能耗較小。

第二，也是zui為重要的一方面就是：膜法是一種純粹的物理分離，因此膜法本身不能消解污染物，它只能把水和污染物分離，而不能降解污染物，更不能實(shí)現(xiàn)污染物的無(wú)害化和資源化。其分離處理出來(lái)的污染物濃度是進(jìn)水濃度的3～5倍，這種濃溶液比原液更難處理，更容易造成環(huán)境的破壞。

正是因?yàn)槟しㄟ@種特點(diǎn)，使其較多的應(yīng)用于物料的濃縮，回收，而很少單獨(dú)應(yīng)用于高濃度有機(jī)物廢水的處理，其只能在高濃度有機(jī)廢水的處理中起輔助作用。且反滲透積累鹽分，增大電導(dǎo)率。

厭氧＋好氧法+膜法

厭氧處理法以厭氧反應(yīng)器的應(yīng)用，目前實(shí)際用于生產(chǎn)的主要有普通厭氧反應(yīng)器、升流式厭氧污泥床(UASB)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）、厭氧流化床反應(yīng)器、厭氧固定床反應(yīng)器(厭氧濾池AF)、厭氧旋轉(zhuǎn)接觸反應(yīng)器以及上述反應(yīng)器的組合型如厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF)等；

好氧處理法主要有A/O-TMBR生化反應(yīng)池法、A/O法，TMBR法、生物膜法等，對(duì)于垃圾滲濾液處理，目前常用的好氧法主要為具有延時(shí)曝氣功能的A/O-TMBR生化反應(yīng)池與TMBR法。

膜法，特別是納濾（NF）,過(guò)濾孔徑在1μm，可以去除水中粒徑較小的雜質(zhì)，且運(yùn)行壓力較低。因此，將把它作為終端工藝應(yīng)用在滲濾液處理工程中，和反滲透膜（RO）結(jié)合使用，可以確保滲濾液處理系統(tǒng)zui終出水指標(biāo)達(dá)到循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水使用要求。

該工藝在充分利用生化處理能夠比較*的降解有機(jī)物的特點(diǎn)，可以zui大限度的降解污染物，使其減量化，特別是厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的生物氣體是一種比較環(huán)保的能源，這樣就是污染物資源化。同時(shí)，利用膜法這種處理精度高的物化處理方法，可以有效的保證出水的水質(zhì)，特別是對(duì)于垃圾滲濾液這種污染物含量較高的廢水。

因此，采用該工藝組合處理高濃度的垃圾滲濾液是目前確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的zui可行技術(shù)路線，CODcr、BOD5、氨氮和色度的去除率均很高，*可以達(dá)到國(guó)家有關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝是目前不管在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)應(yīng)用zui多的，工程經(jīng)驗(yàn)比較豐富的滲濾液處理方法。

A/O+膜法

A/O法采用較高的污泥濃度，去除90%左右的COD與NH3-N，這種方法在日前的工程實(shí)例中可以達(dá)到更好的處理效果與更長(zhǎng)更穩(wěn)定的運(yùn)行效果。

基于以上的評(píng)述，本項(xiàng)目擬采用厭氧處理法的工藝。

總體來(lái)講，充分認(rèn)識(shí)滲濾液的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，盡可能采用先進(jìn)、穩(wěn)定、的工藝技術(shù)至關(guān)重要。

垃圾滲濾液工藝選擇的原則

應(yīng)該選擇能夠?qū)崿F(xiàn)污染物減量化、無(wú)害化、資源化的工藝，真正的*的減小、消除污染物對(duì)環(huán)境的危害。

處理工藝不但能夠有效的降解有機(jī)污染物，同時(shí)還能夠處理那些不能為生物所降解的污染物，避免其對(duì)環(huán)境的再次污染。

垃圾滲濾液中無(wú)論是有機(jī)物COD、BOD5，還是NH3—N、色度等，濃度都很高，因此要盡可能地選擇處理組合工藝，縮短工藝流程、降低工程投資，節(jié)省電耗及運(yùn)行費(fèi)用，降低運(yùn)行成本，并且保證處理效果能達(dá)到排放要求。

根據(jù)垃圾滲濾液水質(zhì)、水量變化較大的特點(diǎn)，選取的工藝必須具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和操作上的靈活性，并且能夠容易進(jìn)行處理參數(shù)的調(diào)整，以應(yīng)對(duì)水質(zhì)、水量變化的沖擊。

滲濾液處理工藝流程

工藝流程

針對(duì)垃圾滲濾液的特點(diǎn)，并結(jié)合垃圾處理場(chǎng)的地理位置，經(jīng)各種處理工藝的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較zui終確定工藝如下：

工藝流程說(shuō)明

垃圾焚燒發(fā)電廠的垃圾滲濾液經(jīng)的收集管道匯入調(diào)節(jié)池，滲濾液經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池反應(yīng)后進(jìn)入混凝沉淀池。從混凝沉淀中污泥經(jīng)過(guò)管道送至污泥池，出水自流至均衡池，由泵提升進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中發(fā)生反應(yīng)，然后流入一級(jí)A/O。通過(guò)一級(jí)A/O降解90%以上有機(jī)物以及氨氮，然后進(jìn)入二級(jí)A/O處理單元。

二級(jí)A/O處理單元的降解其余的有機(jī)物以及氨氮。TMBR系統(tǒng)外置于A/O池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，保證TMBR出水的穩(wěn)定性。TMBR的產(chǎn)水通過(guò)設(shè)置在納濾進(jìn)水箱后的提升泵增壓進(jìn)入NF系統(tǒng)。NF系統(tǒng)對(duì)于二價(jià)離子有著很好的截流作用，工程實(shí)例表明NF膜對(duì)于二價(jià)離子的截流可以達(dá)到80%以上，同時(shí)對(duì)于NH3-N的截流效率也有15%左右，保證了系統(tǒng)處理的穩(wěn)定性，同時(shí)也為RO膜組件的長(zhǎng)期正常使用奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)NF系統(tǒng)處理后，RO系統(tǒng)的使用壽命可以達(dá)到3年以上。

A/O池產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)入污泥他，經(jīng)濃縮、脫水處理后的污泥會(huì)經(jīng)過(guò)飛灰固化、入爐焚燒、外運(yùn)。