隨著我國城市化規模的不斷擴大,城市垃圾的產生量相應增加,滲濾液的無害化處理越來越重要。滲濾液處理合格與否涉及到人類身體健康和周圍環境的污染,因此,對滲濾液處理采取高標準和嚴格要求具有重要的意義。
1物化處理
老齡垃圾滲濾液是垃圾填埋場在垃圾長期填埋過程中產生的污染物濃度高、成分復雜、水質水量變化大的有機廢水。采用物化的方法處理垃圾滲濾液不會受其水質水量變化的影響,且出水水質比較穩定。
物化處理的主要目的是去除垃圾滲濾液中的有毒有害物質以及高濃度的氨氮等,尤其是對有毒有害、難以生物處理的老齡垃圾滲濾液的處理效果較好,可為老齡垃圾滲濾液的后續處理創造良好的條件。針對老齡垃圾滲濾液高氨氮的水質特性,物化法一般作為預處理,主要的方法有混凝沉淀法、高級氧化法、膜分離法、吹脫法、吸附法等。
1.1混凝沉淀法
混凝是向廢水中投加一定量的混凝劑,使廢水中的懸浮物質和膠體聚集成絮凝體再加以去除的方法。常用的混凝劑多為鐵鹽、鋁鹽或聚合體。采用磷酸銨鎂沉淀(MAP)處理含高濃度氨氮的滲濾液,考察了pH、反應時間等因素對氨氮去除率的影響。
結果表明,當pH=8,n(Mg2+)∶n(NH4+)∶n(磷酸鹽)=1.5∶1∶1.5,沉淀時間為20min時,氨氮從最初的1981mg/L下降到5mg/L,氨氮去除率達到99%。采用磷酸銨鎂沉淀(MAP)、殼聚糖(CTS)和聚合氯化鋁(PAC)三元復配法處理垃圾填埋場的老齡垃圾滲濾液,結果表明,在n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)=1.2∶1∶0.9,pH=9的最佳條件下,氨氮和色度的去除率均達到98%以上,COD去除率達50%以上。三元復配法處理老齡垃圾滲濾液效果明顯,各藥劑間具有良好的協同效應,是最為經濟有效的脫氮方法。
1.2高級氧化技術
1.2.1臭氧氧化
與常規的處理技術相比,臭氧氧化具有氧化能力強、殺菌效果好、無二次污染、產泥率較低等優點。采用臭氧與H2O2聯用的方法處理垃圾填埋場中可生化性很低的垃圾滲濾液,結果表明,相比于單一臭氧氧化,采用臭氧與H2O2聯用的方法處理垃圾滲濾液效果更好,能夠有效改善滲濾液的可生化性。
當pH=9,H2O2投加量為4g/L時,COD和色度去除率分別為45%和89%,BOD5/COD從0.05增加到0.29。以載有金屬氧化物的活性炭纖維(M/ACF)作為催化劑,采用催化臭氧氧化的方法處理老齡垃圾滲濾液,實驗結果表明,該方法能夠顯著提高BOD5/COD。當臭氧投加質量濃度為1.26g/L時,BOD5/COD可從0.15提高到0.5左右,COD和UV254去除率分別達到69.5%和65.9%,色度也得到有效去除。
目前臭氧氧化技術還處于起步研究階段,其在實際應用過程中存在著能耗高、產率較低以及溶解氧等問題。
1.2.2Fenton氧化與類Fenton氧化
Fenton法主要是依靠Fe2+催化H2O2產生的˙OH,將廢水中的污染物氧化降解。
采用Fenton法進行了削減老齡垃圾滲濾液難降解有機毒物的實驗,結果表明,在pH=3.0,Fe2+投加量為17.6mmol/L,H2O2投加量為88.2mmol/L,反應時間為2h的最佳條件下,難降解有機物和COD去除率分別為84.7%和60.3%。Fenton法在實際應用中存在一定的限制和缺點,如pH適用范圍小(pH為3~6),H2O2用量大,處理成本高,
Fe2+未起到真正的催化作用,易造成二次污染等。類Fenton法是在Fenton法的基礎上將絮凝、微波、光和電效應等引入到Fenton體系中。與Fenton法相比,類Fenton法具有成本低,不會造成水體二次污染等優點,具有更強的研究前景。
以顆粒活性炭(GAC)載體上的Fe2+作為催化劑,采用微波強化Fenton法處理老齡垃圾滲濾液,結果表明,在pH=3,Fe2+投加量為33.32mg/L,活性炭投加量為10g/L,30%H2O2投加量為0.10mol/L,微波功率為720W,微波時間為30min的最佳條件下,COD和NH3-N去除率分別達93.01%和85.76%。
采用Fe/C微電解-Fenton法對老齡垃圾滲濾液進行處理,旨在提高其可生化性。結果表明,在pH=3,m(Fe)/m(C)=3,Fe-C投加量為52g/L,H2O2投加量為12mg/L,接觸反應時間為1h的最佳條件下,COD去除率達到75%,BOD5/COD從0.075提高到0.250。
采用電Fenton法處理老齡垃圾滲濾液存在一些問題,如電流利用效率低、H2O2產量不高、能耗較高以及成本較高等,限制了其大規模的工業化應用。采用二級礦化垃圾床+電Fenton法處理老齡垃圾滲濾液,單因素實驗和正交實驗結果表明,氨氮、COD、總磷以及色度最大去除率分別可達95.24%、97.08%、99.55%和96.92%。
2生物法
生物法是指經過微生物效果以及微生物絮體對污染物的吸附效果去掉滲濾液中污染物的辦法。生物法有關于其它技能來說,經濟性好、處理效果好、并且無二次污染,是現在用得最多、也最有用的處理辦法。
廢物滲濾液的生物處理進程需求留意以下的疑問:首要,廢物滲濾液中的金屬離子有必要除去,不然不只會影響生化進程,并且還將構成沉積,使生化反應器阻塞,影響生化去掉功率;其次,生物法很難習慣滲濾液的高負荷沖擊,通常經過調理池調理污泥有機負荷來進步生物處理效果;再次,滲濾液中含有高濃度的氨氮對微生物活性有很強的抑制效果,生物處理前有必要進行脫氮處理。
2.1厭氧生物處理
厭氧生物處理技能是指各種沒有氧氣和硝態氮參加的廢水生物處理體系,使用厭氧微生物將有機物分解為甲烷、二氧化碳和水等終產物。厭氧生物技能首要包含上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧間歇性序批式反應器(ASBR)、厭氧折流板反應器(ABR)和厭氧生物濾池(AF)等。
選用ABR技能處理廢物滲濾液混合液,可進步可生化性。混合液的BOD5/CODCr為0.2~0.665,經過反應器后,其比值到達0.37~0.68。應用UASB在常溫下(30℃左右)處理廢物滲濾液,有機負荷在7.5~12.0kgCOD/(m3˙d)時,COD的去掉率在85%以上,產氣率為400~600mL/gCOD。
2.2好氧生物處理
好氧生物處理是在有氧條件下,經過好氧微生物將廢水中的可溶性有機物吸收,然后在內酶的效果下經過氧化、復原、組成等進程,把一有些被吸收的有機物氧化成簡略的無機物,另一有些有機物組成為新的原生質,以到達無害化處理的進程。通常好氧生物處理技能包含傳統活性污泥法和改善的活性污泥法(如SBR、CASS、觸摸氧化溝、PAC活性污泥法和曝氣安穩塘)等。
經過投加糞水調理進水C/N進行SBR反應器處理晚期廢物滲濾液的生物脫氮特性研究,成果表明能顯著進步滲濾液中氨氮污染物的去掉效果,TN均勻去掉率高達82.62%,出水TN≤190mg/L。以粉末活性炭為載體的生物流化床技能處理高濃度滲濾液,成果表明COD、BOD5、NH3-N以及色度的均勻去掉率別離到達81%、90%、85%和80%。
2.3厭氧/好氧生物處理
關于厭氧法來說,好氧技能適合于中低濃度有機廢水的處理,厭氧技能適合于高濃度有機廢水的處理,能有用降解一些好氧技能不能處理的有機物,具有杰出的抗沖擊負荷才能,但出水通常達不到有關排放標準請求,好氧技能耐沖擊負荷較低。
為了表現滲濾液厭氧處理和洽氧處理技能各自的優勢,補償這兩種處理技能各自的缺乏,高濃度滲濾液的生物處理通常都選用厭氧-好氧結合生物處理技能。選用氨吹脫-厭氧生物濾池-SBR技能對深圳市下坪固體廢棄物填埋場的滲濾液進行處理,成果顯現各項指標均到達國家污水三級排放標準,出水CODCr、BOD5、NH3-N和TN別離為600mg/L、50mg/L、10mg/L和100mg/L左右。
選用“兩級UASB-A/O-SBR”技能處理晚期廢物滲濾液,試驗成果表明:氨氮的去掉率為99%,體系總氮去掉率挨近98%。選用UASB-好氧塘處理滲濾液,原滲濾液COD濃度為45000~90000mg/L,NH3-N濃度為1000~2500mg/L,經過處理,厭氧池、好氧池和總體系中COD的去掉率別離為57%~87%,35%~70%和66%~94%,好氧池工段NH3-N的去掉率為54%。
結束語
垃圾滲濾液作為一種高濃度有機廢水,成分復雜且水質水量波動大,如果不按高標準嚴要求處理,將會對周圍的土壤及地下水有很大的影響。滲濾液要做到達標排放,化學耗氧量的去除率要保證在99%以上,而傳統的生化常規處理工藝根本無法達到,必須采用多種方法的組合工藝。應根據滲濾液的特點以及各地的實際情況,選擇合適的滲濾液處理工藝,并先通過試驗取得工藝參數,再應用于實踐操作中。 |