论垃圾渗滤液常用处理技术

2022-07-25 08:09:58
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垃圾渗滤液对水体、上壤、大气和生物都有不同程度的影响。文章阐述了物化法、生物法、土地处理法及典型的组合技术等垃圾渗滤液处理技术。提出了垃圾渗滤液处理存在的问题,展望了今后垃级渗滤液处理的研究方向。

  1垃圾渗滤液的产生和特点
  1.1 垃圾渗滤液的产生
  垃圾渗滤液的产生主要有以下几方面:(1)垃圾填埋场内部的径流和降水;(2)垃圾自身内部所存留的水分;(3)垃圾内部的有机物经过微生物分解产生的水分。其中,降水量决定了渗滤液产量的多少。
  1.2 垃圾渗滤液的水质特点
  垃圾渗滤液的水质特点可总结为以下几方面:(1)污染物的种类很复杂,且含量很高;(2)产生量在较大范围内波动;(3)NH3-N和重金属的含量较高;(4)毒性较高,C/N值不稳定,不利于生物处理。如果处理不当,会对周边环境造成严重污染,给生态环境和人体健康带来巨大危害,因此,国内外及相关行业都非常重视对渗滤液的无害化处理。
  2 垃圾渗滤液的处理技术
  垃圾渗滤液的主要处理工艺有物化法、生物处理法、土地处理法、深度处理技术以及几种方法的组合等。
  2.1 物化处理法
  2.1.1 物理处理
  (1)吹脱法
  吹脱法是将垃圾渗滤液的pH值调整为7以上,辅以空气,渗滤液中的NH3-N由离子态转变为分子态并随空气脱离渗滤液,从而达到去除NH3-N的目的。卢平等人将渗滤液的pH调整为9.5~10时,氨氮的去除率可达到60%~80%。可见,吹脱法对NH3-N的去除效果较为明显。
  (2)活性炭吸附法
  活性炭吸附法主要去除渗滤液中的难降解有机物和色度。研究表明,该方法对COD的去除率可达到70%~80%,对色度的去除率可达到80%~90%。活性炭吸附法可适应多种条件的变化,比如水量和有机负荷,适用范围较广。但是,该方法对预处理有较高的要求,处理费用高,活性炭很难再生利用。
  (3)膜处理技术
  近年来,渗滤液的成分趋于复杂,采用一般的处理方式很难达到排放标准,因此,在处理过程中,更多的引入了膜处理。某垃圾填埋场先将渗滤液进行厌氧处理,再过膜处理,所用膜为纳滤膜,结果表明,进水氨氮为900~1000mg/L,COD为2000~3000mg/L时,NH3-N和COD的去除率可达到60%~70%和80%~90%。用反渗透膜对垃圾渗滤液进行处理,结果表明,进水压力为3.5MPa,pH为5~6,COD为300~600mg/L时,COD基本可以完全去除。但是,膜处理方法的投资费用较大,运行成本较高。
  2.1.2 化学处理
  (1)混凝沉淀法
  混凝沉淀法主要应用在预处理方面,可以去除COD和悬浮物,也可去除一部分重金属,可增强后续生化处理效果。常使用的药剂包括石灰、Ca(OH)2、Fe 2(SO4)3和FeCL3等。
  (2)化学氧化法
  化学氧化法可去除垃圾渗滤液中的COD及色度,常用的氧化剂有O3、Fenton、KMnO4和Ca(CLO)2等。研究结果表明,将多种氧化剂结合使用的效果会好于单一氧化剂。
  2.2 生物处理法
  生物处理法包括好氧处理法、厌氧处理法及将两者方法结合的处理方式,具有处理成本低、运行效果好等优势,适合于处理可生化性较好的垃圾渗滤液,是当前最有效并且使用最多的渗滤液处理方法,但该方法抗负荷冲击能力较低,对不同渗滤液有不同的处理效果。
  (1)好氧处理法
  好氧处理法可有效去除渗滤液中的重金属离子、COD及NH3-N,当渗滤液B/C值较高时,优先考虑生物处理。张望军等利用SBR技术对渗滤液进行处理,结果表明,COD去除率可达到90%左右,BOD和NH3-N去除率可达到95%左右,可达到国家排放的标准。
  (2)厌氧处理法
  厌氧生物处理主要包括分段厌氧消化、上流式厌氧污泥床反应器和厌氧生物滤池等。研究表明,利用UASB法处理渗滤液,当进水COD>10000mg/L时,COD的去除率可达到80%以上。一般情况下,经过厌氧处理后,再用好氧处理法进行处理,可显著提高处理效果,确保达标排放。
  (3)厌氧-好氧结合法
  虽然单独的好氧处理法或厌氧处理法均可对垃圾渗滤液中污染指标有一定的去除效果,但在实际项目中,一般将二者结合后处理渗滤液,具有高效、经济等优势。张望军等研究了厌氧-好氧对渗滤液的处理,实验结果表明,NH3-N、BOD、COD的去除率分别可达到90%、95%、85%以上。
  2.3 土地处理法
  土地处理法主要通过土壤的过滤、吸附和沉淀等作用去除垃圾渗滤液中悬浮物和其他有关成分。土壤中微生物的代谢,可使渗滤液中的N和可溶性有机物发生转化,从而达到去除污染物的目的。目前,回灌法和人工湿地是比较常用的处理渗滤液的土地处理法。
  2.4 深度处理技术
  2.4.1光催化技术
  在紫外线的照射下,阶带电子会产生迁移并参与氧化还原反应,从而去除渗滤液中的污染物。研究表明,用光催化技术处理垃圾渗滤液,渗滤液的pH值不会对处理效果产生太大影响,但中性环境会对反应产生负面影响。
  2.4.2 电解处理技术
  电解氧化法的技术原理可归结为直接氧化和间接氧化两方面。直接氧化在阳极处进行,渗滤液中的有机物被阳极处产生的?OH氧化。间接氧化在渗滤液中进行,在电解过程中,渗滤液中会产生强氧化剂,这些氧化剂可将污染物氧化,从而达到去除的目的。研究结果表明:增大渗滤液电极接触面积、降低pH值和加入一定量的CL等,均有助于提高NH3-N和COD的去除率。
  3 结束语
  随着我国城镇化进程的加快和经济的快速增长,城市垃圾大量产生,我国垃圾的主要处理处置方式是填埋。但是,垃圾的卫生填埋会产生浓度较高的垃圾渗滤液,极易造成周围环境的二次污染,对周边生态环境造成很大威胁。因此,垃圾渗滤液的无害化处理迫在眉睫。


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