厭氧—物化法處理垃圾填埋場滲濾液
1 概述
對于實(shí)行填埋、焚燒和回收同步運(yùn)行綜合處理處置策略的城市而言,其垃圾填埋場的處置對象一般僅限于生活垃圾,不包括工業(yè)垃圾、醫(yī)療垃圾和其它有毒、有害廢棄物。垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液,采用UASB—綜合物化法聯(lián)合處理,經(jīng)處理后的滲濾液可達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6889—1997)中的三級排放限值后排入城市二級污水處理廠。
2 垃圾滲濾液處理工藝的選擇
2.1 垃圾滲濾液水質(zhì)
垃圾滲濾液具有水質(zhì)復(fù)雜,水質(zhì)水量變化大且不呈周期性,CODCr、BOD5、NH3-N、重金屬濃度高及微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點(diǎn)。其各種成份變化主要取決于填埋場的年齡、深度、微生物環(huán)境以及所填埋的垃圾的組成等,其中填埋場的場齡是影響垃圾滲濾液水質(zhì)的最重要因素。
綜合考慮國內(nèi)部分垃圾填埋場滲濾液典型濃度(如表1所示)及該市未來垃圾成份的變化趨勢,確定垃圾滲濾液水質(zhì)指標(biāo)(如表2所示)。
2.2 垃圾滲濾液產(chǎn)生量
垃圾填埋場滲濾液產(chǎn)生量受垃圾本身含水量、場地水文地質(zhì)條件、氣候條件、填埋方式等諸多因素影響,其產(chǎn)生量呈明顯的無周期性,滲濾液產(chǎn)量可以下式估算:
Q=(W2—W2—W3—W4—W5)×A
式中:Q—滲濾液水量 A—填埋場匯水面積 W1—降雨量
W2—單位面積地下水滲入量 W3—單位面積垃圾及覆土的含水量
W4—單位面積地表徑流量
W5—單位面積自然蒸發(fā)量
根據(jù)以上計(jì)算公式,同時(shí)參考德國對多個垃圾填埋場的統(tǒng)計(jì)(滲濾液量為降水量的25%—58%),綜合以上兩種估算方法確定垃圾填埋場建成運(yùn)行后,垃圾滲濾液產(chǎn)生量約1500t/d。
2.3 處理工藝的選擇
2.3.1 滲濾液處理方案
1、垃圾滲濾液處理工藝
處理工藝充分考慮了垃圾滲濾液水質(zhì)、水量特點(diǎn),綜合各種因素及現(xiàn)有垃圾滲濾液處理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),確定采用UASB一綜合物化處理工藝流程(工藝流程如圖1所示)。填埋場垃圾滲濾液自調(diào)蓄池流入滲液處理廠格柵區(qū)池,格柵出水后經(jīng)調(diào)理槽提升至UASB反應(yīng)池,然后滲濾液自流至分解池、置換反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池、沉淀池出水排出。在氣溫高,厭氧反應(yīng)良好且出水達(dá)標(biāo)時(shí),可超越物化分解池,直接進(jìn)入下一個處理單元進(jìn)行處理。生化及物化污泥經(jīng)污泥濃縮機(jī)壓縮后送入填埋場填埋處理。
2、處理效果
調(diào)蓄池及污水處理廠各處理工序處理效果如表3所示。
2.3.2 滲濾液處理工藝特點(diǎn)
污水調(diào)蓄池不僅具有調(diào)蓄水量、均勻水質(zhì)的作用,而且具有沉淀、厭氧酸化水解等作用,CODCr、BOD5、TN的去除率均可達(dá)50%左右,其容量和處理規(guī)模是衛(wèi)生填埋場的重要設(shè)計(jì)參數(shù)。
UASB系統(tǒng)主要靠厭氧微生物來降解垃圾滲濾液中有機(jī)污染物,有較高污染物去除效率,同時(shí)具有較高的容積負(fù)荷率和去除率,產(chǎn)生沼氣供現(xiàn)有沼氣發(fā)電廠利用,同時(shí)可去除氮、磷,大幅度消滅蟲卵及致病菌,且運(yùn)行費(fèi)用底,工藝比較成熟,管理方便,操作簡單。
綜合物化法是通過超聲波系統(tǒng)、負(fù)氧離子發(fā)生器、水中放電和絮凝沉淀等一系列物理發(fā)生器,使?jié)B濾液產(chǎn)生一系列物理化學(xué)作用,氧化各種有機(jī)物并使之礦化。其技術(shù)特點(diǎn)是:
①對水質(zhì)及環(huán)境變化的適應(yīng)性強(qiáng),抗沖擊負(fù)荷能力高:
②處理設(shè)施自動化程度高,且運(yùn)行可靠、操作簡便;
③對填埋場后期可生化性差、氨氮高的滲濾液有很好的處理效果:
④污泥穩(wěn)定性強(qiáng),粘度低,沉降性能好,易處理。
從總體思路上分析,選用厭氧UASB—綜合物化處理工藝流程是可行的,首先經(jīng)過厭氧菌的作用,將滲濾液中長鏈大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)物,可進(jìn)一步提高綜合廢水的可生化性,消耗廢水中的N、P等污染物質(zhì),然后通過綜合物化作用,使出水有機(jī)物濃度達(dá)標(biāo)。
3 注意問題
考慮到垃圾滲濾液廢水的特殊性,應(yīng)注意以下幾個問題:
1、隨著填埋時(shí)間的延長,特別是在終場后,廢水可生化性將明顯降低,原有工藝參數(shù)可能無法滿足新的水質(zhì)要求,效果變差,因此在處理過程中,應(yīng)不斷研究調(diào)整,使處理工藝保持較高的處理效果:
2、加強(qiáng)清污分流工作,盡可能削減垃圾滲濾液的產(chǎn)生量,以減少對處理工藝的負(fù)荷沖擊;同樣,過多的截流洪水進(jìn)入垃圾滲濾液將會造成水質(zhì)的巨大波動,影響最終出水水質(zhì):
3、滲濾液集水池、調(diào)蓄池對于穩(wěn)定水質(zhì),降低污染負(fù)荷具有明顯作用,應(yīng)充分發(fā)揮調(diào)蓄池的調(diào)蓄作用,盡可能延長廢水在池中的停留時(shí)間,削減污水處理廠的污染負(fù)荷:
4、回灌法與物化和生物法相比,能更好適應(yīng)滲濾液水質(zhì)、水量的變化,是一種投資省、運(yùn)行費(fèi)用低且能加速城市垃圾填埋場穩(wěn)定的方法,建議在采用生物處理工藝基礎(chǔ)上,配套進(jìn)行垃圾滲濾液的回灌處理,利用垃圾本身對污染物進(jìn)行吸附降解處理,將明顯降低污水負(fù)荷,提高后續(xù)處理工藝的效果。
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