0前言

北方寒冷地區(qū)，垃圾滲濾液具有明顯季節(jié)特點，如每年的降雨期內(nèi)會產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液，而冬季幾乎沒有滲濾液產(chǎn)生，即滲濾液的產(chǎn)生具有明顯的不連續(xù)性，一年內(nèi)滲濾液產(chǎn)量與滲濾水質(zhì)都有較大變化，在冬季沒有滲濾液產(chǎn)生而整個系統(tǒng)要停止運行，而再次啟動要速度快。因此，選擇適合東北地區(qū)氣候特點的垃圾滲濾液處理工藝，處理填埋垃圾產(chǎn)生的滲濾液，使其達到國家《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889—1997)中的二級排放標準。并具有耐水量、水質(zhì)沖擊負荷高，有機物負荷高，污泥產(chǎn)量低，污泥不需要回流，不會產(chǎn)生污泥膨脹，能耗低，應(yīng)用范圍廣，COD、BOD、SS去除率高，對溫度適應(yīng)性強，占地面積小，節(jié)省基建投資，運行費用低，管理簡便等優(yōu)點，且具有良好推廣價值的滲濾液處理工藝，對北方寒冷地區(qū)的垃圾無害化事業(yè)有著舉足輕重的作用。以下對2種滲濾液處理工藝技術(shù)進行全面比較，選擇出最適合北方寒冷地區(qū)的滲濾液處理工藝。

1處理工藝技術(shù)比較

1.1A／O(缺氧好氧)接觸氧化法處理工藝

該處理技術(shù)各段處理工藝為：攔污設(shè)施——機械格柵；物化——混凝沉淀、吹脫(預處理)和沉淀、混凝過濾和消毒(后處理)；生化——厭氧結(jié)合A／O接觸氧化。工藝流程見圖1。

圖1A／O(缺氧好氧)接觸氧化法處理工藝流程圖

垃圾滲濾液首先經(jīng)調(diào)節(jié)蓄水池收集，出水經(jīng)機械格柵攔截后能過提升泵提升至混凝沉淀池，經(jīng)加藥混凝沉淀，去除重金屬、SS和部分有機污染物。混凝沉淀池出水用泵提升至氨氮吹脫塔去除部分氨氮，使氨氮含量降低至不抑制后續(xù)生化處理的程度。氨氮吹脫塔出水由調(diào)整池收集，調(diào)節(jié)PH值后用泵提升至加熱交換器，經(jīng)加熱后進入QCS厭氧反應(yīng)器。QCS厭氧反應(yīng)器出水自流至厭氧結(jié)合A／O接觸氧化池進行生化處理。出水經(jīng)沉淀后采用混凝過濾和消毒處理，使之全面達到國家要求的二排放標準達標排放。工藝中增加了一級應(yīng)急吸附器應(yīng)付特殊情況。

該處理工藝具有以下優(yōu)缺點：

(1)利用系統(tǒng)中培養(yǎng)的硝化菌及脫氮菌，同時達到去除污水中含碳有機物及氨氮的目的，與傳統(tǒng)的生化處理法相比基建投資省、運行費用較低、占地面積較少。

(2)A／O生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較少，而且污泥沉降性能較好，易于脫水。

(3)A／O生物處理系統(tǒng)較一般生物處理系統(tǒng)耐沖擊負荷高，運行穩(wěn)定。

(4)A／O生物處理系統(tǒng)因?qū)O2-N轉(zhuǎn)化成N2，因此不會出現(xiàn)硝化過程中產(chǎn)生的NO2-N積累，不僅能解決有機污染，還能解決氮和部分磷的污染。

(5)但是與傳統(tǒng)的生化處理法一樣，具有菌種馴化時間長(20～30d)，啟動溫度要求高，重新啟動時間長等缺點。雞西地區(qū)年平均溫度低，冰點以下時將無法進行正常的處理，因此采用該工藝技術(shù)每年只能運行180d左右。為了避免氣溫低時生物菌種死亡而影響來年的正常運行，生化構(gòu)筑物、設(shè)備和污水管道必須作保溫和防凍處理。為了達到最大處理效果，厭氧塔循環(huán)水采用熱交換器由蒸汽加熱，設(shè)備運行時水溫保持在35±2℃，休眠期水溫保持在5～10℃。

1.2開放式連續(xù)型真空抽濾污水處理工藝

“開放式連續(xù)型高真空抽濾污水處理技術(shù)”，改變了沿用傳統(tǒng)的“生化法水處理技術(shù)”的工藝復雜、建設(shè)投資高、運行成本高的弊端，走出了一條創(chuàng)新之路，其特點是“投資省、占地小、經(jīng)久耐用、噸水處理綜合成本費用低”。

1.2.1工藝流程

垃圾滲漏液進入調(diào)節(jié)池，接著把滲漏液在苛化池內(nèi)苛化，進入沉淀池，經(jīng)6h沉淀后流到真空過濾池，過濾使污水凈化達國家二級排放標準，排放或回用。見圖2。

圖2垃圾滲漏工藝流程圖

1.2.2工作原理

由工藝流程圖可知，該系統(tǒng)充分地將絮凝、沉淀、吸附、過濾等多項物理、化學技術(shù)相互溶合，實際了污水處理工藝的高度集成化、有效化、經(jīng)濟化。它的核心技術(shù)為“開放式連續(xù)型真空抽濾池”。該池采用了獨特的濾料，全新的自然真空技術(shù)，具有傳統(tǒng)濾池無法比擬的特性。

獨特的濾料使濾池的去污機理不僅僅局限于過濾，而是將吸附、膜技術(shù)、微生物技術(shù)、物理、化學反應(yīng)、過濾等機理有機結(jié)合，進而形成一個高效的仿生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，確保了該項技術(shù)的經(jīng)濟性。

全新的自然真空技術(shù)將應(yīng)力狀態(tài)的力轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿顟B(tài)的力，不用真空機械設(shè)備就達到高度真空，進一步強化了濾池的處理能力。

1.2.3工藝流程特點

(1)構(gòu)思獨特，設(shè)計新穎，治污效果好，投資運轉(zhuǎn)成本低。

(2)氣液在濾料間隙充分接觸，氣液相對運動氧的轉(zhuǎn)移率高，動力消耗低。

(3)具有較高氧利用率，空氣在濾料中曲折穿過，增加了停留時間，提高了氧從氣相向液相轉(zhuǎn)移效率。

(4)具有較強耐沖擊負荷能力，這是由于曝氣和較大的生物量使進入池內(nèi)的廢水很快得到混合、稀釋，不致對濾池的工作有較大影響。

(5)剩余污泥少，沒有污泥膨脹現(xiàn)象，比較容易去除難分解和分解速度慢的有機物。

(6)濾料間水流快，接觸時間長，水力沖刷力大，生物不易脫落。

(7)能巧妙地把應(yīng)力狀態(tài)的真空壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿顟B(tài)的力，不用任何真空機械，能使過濾池達到千噸萬噸以上的表面壓力，使污水強化過濾，得到凈化，整個污水處理運轉(zhuǎn)過程是一個生態(tài)循環(huán)的強化，整個工藝流程是一個仿生態(tài)結(jié)構(gòu)。

(8)膜自身具有截留原污水中懸浮物與脫落的生物污泥功率，無需設(shè)二沉池，占地面積少。

(9)膜的顆粒細小，提供了較大的比表面積，使濾池單位面積內(nèi)保持較高的生物量，活性相對較高，因此對有機物的去除率也較高。

(10)勿需污泥回流，也無污泥膨脹之慮，維護管理也非常方便。

(11)受氣溫影響小，由于采用真空連續(xù)抽濾池工藝，其處理污水過程受溫度影響小，因此比較適合北方寒冷地區(qū)。

1.2.4工藝技術(shù)創(chuàng)新點

該技術(shù)工藝雖然簡單，但是涵蓋以上3個級別處理技術(shù)，其技術(shù)要點在于獨特的過濾膜和真空井。

(1)過濾膜

獨特過濾膜是根據(jù)美國的“稀疏波概念”和采用“重液漂移沉降法”的技術(shù)原理，使濾池表面形成上小下大的反漏斗形孔徑，在高真空的作用下使池表面形成堅硬的過濾膜孔徑可任意放大和縮小，一般在幾個微米，能夠濾掉葡萄球菌、鏈球菌、大腸肝菌。把簡單的物理過濾過程發(fā)展為物理化學的同步。在過濾中有繆體離子電子得失，能有效地調(diào)節(jié)水的酸堿平衡。特殊的濾料使濾池的去污機理不僅僅局限于過濾，而是將膜技術(shù)、物理、化學反應(yīng)、過濾等機理有機結(jié)合，進而形成一個高效的仿生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，確保了該項技術(shù)的經(jīng)濟性。

(2)真空井技術(shù)

該工藝的另一個技術(shù)要點是根據(jù)自然界泉水形成的原理而設(shè)計的獨特的真空并。它不采用任何真空機械，在運轉(zhuǎn)的過程中能夠產(chǎn)生4Pa的高度真空，最大可達－0.9kg／cm以上的負壓，而且池面積可任意增大，故而運轉(zhuǎn)中池表面能夠產(chǎn)生數(shù)萬噸的表面壓力。很小的動力能把應(yīng)力狀態(tài)的真空壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿顟B(tài)的力，既保障了過濾的水質(zhì)，又提高了運行效率。全部運轉(zhuǎn)過程都是高真空的負壓運轉(zhuǎn)，所以不會造成噪音與灰塵的污染。如圖3。

圖3真空井技術(shù)簡圖

1.2.5處理效果

垃圾滲漏液處理站的進水水質(zhì)如表1。

表1處理站進口水質(zhì)(單位：mg/L)

(3)排放標準

廢水處理站的廢水排放執(zhí)行GB8978－96的排放標準，如表2、表3。

表2排放標準(單位：mg/L)

綜上所述，MO接觸氧化法雖然是對傳統(tǒng)的污水處理工藝進行了改進，但仍存在工藝流程及設(shè)備復雜，需馴化菌種，機械設(shè)施多，生化處理藥劑量大、種類多，工期長，對溫度要求苛刻等弊端，特別是對溫度的要求難以適應(yīng)北方地區(qū)寒冷的氣候。而“開放式連續(xù)型真空抽濾池”技術(shù)卻克服了生化處理法的一些弊端簡化了工藝技術(shù)，提高了處理效率，降低了對溫度的要求(4℃以上)，冬季在適當?shù)谋叵驴梢哉＿\行。通過對工藝的比較開放式連續(xù)型真空抽濾池處理技術(shù)更適合北方寒冷地區(qū)滲濾液處理。

2建設(shè)成本比較

A／O接觸氧化法處理工藝技術(shù)，因為工藝復雜所需設(shè)施、設(shè)備多，占地面積較大，還要有較好的保溫措施，因此，處理規(guī)模200t／d的建設(shè)成本為464萬元(2003年設(shè)計總投資)。

“開放式連續(xù)型真空抽濾池”技術(shù)將傳統(tǒng)的污水治理工藝流程簡單化，占地面積少(是其他處理方法的30％～40％)，建設(shè)投資少(其他方法的50％左右)，因此，處理規(guī)模200t／d的建設(shè)成本為546.3萬元(2007年設(shè)計總投資)。與其他工藝技術(shù)處理方法建設(shè)成本比較見技術(shù)經(jīng)濟比較表。

3 運行成本比較

A／O接觸氧化法處理工藝技術(shù)有加熱系統(tǒng)，設(shè)備復雜消耗高，維護和維修費用大，藥劑種類多消耗大，操作復雜，工作人員多，因此，其運行成本比較高，運行成本為18元／t。“開放式連續(xù)型真空抽濾池”技術(shù)，設(shè)備機械簡單且能耗低；操作簡單、使用人員少；設(shè)施牢固維修費用低；運行費用低，噸處理費用不超過10元。與其他工藝技術(shù)處理方法運行成本比較見技術(shù)經(jīng)濟比較表4。

4 結(jié)論

通過以上的比較可以看出，“開放式連續(xù)型真空抽濾法”污水處理技術(shù)在處理效果、投資成本、運行費用、占地面積以及對環(huán)境的影響等要求上更能符合當今污水處理的實際需要，因此推薦選用其專利技術(shù)處理北方寒冷地區(qū)的垃圾滲濾液。

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