垃圾滲透類廢水處理

1、垃圾滲透類廢水處理垃圾滲透類廢水處理 環(huán)境（一）班 第二組 從垃圾的收集、轉(zhuǎn)運、運輸，一直到最終的處理和處置 的每一個環(huán)節(jié)中都可以產(chǎn)生垃圾廢水。城市垃圾由收集車 收集后運至垃圾轉(zhuǎn)運站,在轉(zhuǎn)運站經(jīng)預(yù)壓縮后由垃圾轉(zhuǎn)運 車運到垃圾填埋廠、垃圾堆肥場或垃圾焚燒廠進(jìn)行垃圾的 最終處理。壓縮垃圾時擠壓出的污水,其成分復(fù)雜， CODcr在46萬mg/L，一般將其先集中儲存，再定期運 至下游的垃圾處理工藝。垃圾填埋場內(nèi)垃圾廢水的主要來 源有垃圾自身攜帶的水分、垃圾填埋過程中發(fā)酵產(chǎn)生的水 分、垃圾填埋場天然降水以及噴灑用水。垃圾堆肥場的垃 圾廢水來源與垃圾填埋場類似。而垃圾焚燒廠的垃圾廢水 則主要來自垃圾本身攜

2、帶的廢水，這部分廢水在垃圾貯存 坑中從垃圾中瀝出，經(jīng)系統(tǒng)收集后集中處理。 垃圾廢水的產(chǎn)生垃圾廢水的產(chǎn)生 垃圾滲濾液，又稱滲瀝水或浸出液，垃圾 滲濾液是一種有機污染負(fù)荷較高、水質(zhì)極為復(fù) 雜的廢水，受垃圾組成、垃圾含水率、填埋規(guī) 律、填埋時間、填埋工藝、降雨滲透量等多因 素的影響。垃圾滲濾液水質(zhì)成分復(fù)雜，各類有 機物成分多達(dá)100種以上；氨氮、CODCr濃度濃 度高，變化范圍大；并且隨著垃圾填埋場使用 年限的增加，滲濾液的可生化性逐漸降低，氨 氮和CODCr的比例以及營養(yǎng)元素比例均會嚴(yán)重失 調(diào)，這均給垃圾滲濾液的處理造成一定難度。 垃圾滲瀝液的危害垃圾滲瀝液的危害 垃圾滲瀝液的危害體現(xiàn)在填埋場周邊

3、土壤、地下水以及地表 水三個方面。垃圾滲瀝液對土壤的污染，主要是通過滲瀝液滲 入土層所致。滲瀝液污染物在土壤中產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)和 生物化學(xué)作用，如過濾、吸附、沉淀，或者為植物根系吸收或 被微生物降解和合成吸收，從而使污染物截留，或通過土壤孔 隙水?dāng)y帶遷移。垃圾填埋場尤其是堆放場的滲瀝液能夠直接滲 入周邊土壤，滲瀝液中的有害成分會破壞微生物正常的生存環(huán) 境，對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害影響。受到滲瀝液浸蝕的土壤酸性降 低，有機質(zhì)和其它營養(yǎng)元素明顯增加。滲瀝液中的重金屬離子 有在土壤中富集的現(xiàn)象，從而造成土壤的重金屬污染。 垃圾滲瀝液處理工藝及存在問題垃圾滲瀝液處理工藝及存在問題 由于滲瀝液水質(zhì)水量的復(fù)

4、雜多變性，目前尚無十分完善 的處理工藝，現(xiàn)在滲瀝液的處理方案主要有場外綜合處理 和場內(nèi)單獨處理兩大類。具體有四種方案，(1)收集后直接 排入城市污水處理廠合并處理；(2)預(yù)處理后匯入城市污水 處理廠合并處理；(3)向填埋場的循環(huán)噴灑處理；(4)建設(shè)污 水處理系統(tǒng)進(jìn)行獨立處理。如果將滲瀝液和城市污水直接 合并處理，可能會造成生化池過大的沖擊負(fù)荷、出現(xiàn)活性 污泥膨脹、鐵的沉淀及重金屬毒性等一系列問題，這將嚴(yán) 重影響污水廠的穩(wěn)定運行。因此，目前一般都將滲瀝液進(jìn) 行現(xiàn)場獨立處理，主要處理工藝有生物處理法、物化法、 土地法以及上述方法的綜合。 (1) 生物法 生物法是滲瀝液處理中最常用的一種方法，分為好

5、 氧生物處理、厭氧生物處理以及二者結(jié)合的處理。好 氧處理工藝包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定 塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧生物處理是指在沒有 分子氧存在的情況下，通過厭氧微生物(包括兼氧微生 物)的作用，將廢水中的各種復(fù)雜的有機物分解為甲烷 和二氧化碳等物質(zhì)的過程，它與好氧過程的本質(zhì)區(qū)別 在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而是以化合態(tài)的氧、 碳、硫、氮等作為受氫體。其處理過程是一個復(fù)雜的 微生物化學(xué)過程，主要依靠三大類菌群(水解產(chǎn)酸細(xì)菌、 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌)的聯(lián)合作用，通過三個 階段的反應(yīng)(水解、酸化和甲烷化)來完成。厭氧處理 包括上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧濾池、混合反應(yīng) 器及

6、厭氧穩(wěn)定塘等。 好氧生物處理和厭氧生物處理都是比較成熟的處 理技術(shù)，好氧生物處理可以降低BOD、COD和NH4+-N， 還可以脫除另一些污染物如鐵、錳等金屬。厭氧生物 處理方法的突出特點是能耗低，操作簡單，而且產(chǎn)生 的剩余污泥量少，污染物脫除率高。生物法由于其運 行費用相對較低、處理效率高，不會出現(xiàn)化學(xué)污泥等 造成二次污染，因而被世界各國廣泛采用。但是生物 處理的缺點也比較明顯：一是要求進(jìn)水水質(zhì)相對穩(wěn)定， 以減少因沖擊負(fù)荷過大而對生化過程中必需的微生物 造成損害。二是生化過程中產(chǎn)生的污泥需要進(jìn)一步的 處理。三是處理效果受季節(jié)和溫度的影響而不穩(wěn)定。 四是系統(tǒng)的生化處理都需要建造比較多的構(gòu)筑物，占

7、 地面積大、建設(shè)投資高。 (2) 物化法 物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排 出的滲瀝液，而今隨著滲瀝液控制排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán) 格，物化法也用來處理新鮮的滲瀝液，且是滲瀝液后 處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、 活性炭吸附、膜分離和化學(xué)氧化法等。由于物化法處 理成本較高，不適于大量的滲瀝液的處理。在物化法 中，膜分離工藝因其高效性、模塊化和易于自動控制 等優(yōu)點，應(yīng)用得越來越廣泛。由于反滲透膜分離過程 可在常溫下進(jìn)行，且無相變，低能耗，可有效地脫除 無機鹽和有機小分子雜質(zhì)，具有較高的水回用率，將 反滲透技術(shù)應(yīng)用到垃圾滲瀝液處理中，可降低其凈化 出水的COD。 目前，德國、荷蘭

8、、瑞士等國家都建立垃圾滲瀝 液反滲透處理廠。2003年，我國重慶長生橋垃圾填埋 場碟管式反滲透膜(DTRO)處理滲瀝液工程投入運行。 反滲透膜分離技術(shù)適應(yīng)性較強，水質(zhì)的不穩(wěn)定性對膜 處理效果的影響也較小，具有運行穩(wěn)定，處理效率高， 能耗較低，無二次污染，節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。但是，RO 膜對進(jìn)水濁度(NTU)和淤泥指數(shù)(SDI)要求較高，否則 膜容易被污染和堵塞，必須對滲瀝液加強預(yù)處理，并 對膜進(jìn)行定期維護(hù)，而且投資較大，反滲透濃縮液需 要經(jīng)過處理后才能夠排放。 (3) 土地法 滲瀝液的土地處理主要是通過土壤顆粒的過濾、離 子交換、吸附和沉淀等作用脫除滲瀝液中的懸浮固體顆 粒物和溶解成分。通過土壤的

9、微生物作用使?jié)B瀝液中的 有機物和氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過蒸發(fā)作用減少滲瀝液的量。 用土地法處理滲瀝液的主要形式是回灌法、人工濕地和 土壤植物處理系統(tǒng)。 填埋場滲瀝液回灌處理，就是將未經(jīng)任何預(yù)處理的 滲瀝液直接回流、噴灑到填埋場，利用垃圾層和覆蓋土 層的凈化作用來處理填埋場滲瀝液的方法。將滲瀝液回 流到垃圾填埋層內(nèi)，使得最大范圍內(nèi)的微生物都能利用 滲瀝液中的有機污染物，在微生物大量繁殖的同時，滲 瀝液得到處理。滲瀝液回流會極大地增加甲烷的產(chǎn)量和 COD的脫除效果。 回灌法作為滲瀝液土地處理的一種，與物化和生 物法相比，能較好地適應(yīng)滲瀝液水量和水質(zhì)的變化， 是一種投資省、運行費用低、且能加速城市垃圾填埋

10、場穩(wěn)定的方法。雖然，滲瀝液回流處理有諸多優(yōu)點， 但仍然還存在以下幾個問題：(1)回灌處理前提條件 必須是該填埋場位于氣候較干旱地區(qū)，蒸發(fā)量大于降 水量的季節(jié)，垃圾滲瀝液回灌量與產(chǎn)生量能夠平衡， 且填埋層垃圾含水量低于40，否則滲瀝液量過剩， 不能保證達(dá)到GB168892008)一、二級標(biāo)準(zhǔn)，通 過噴灑循環(huán)后的滲瀝液仍需進(jìn)行處理才能排放，否則 會造成二次污染；(2)滲瀝液臭味較大，回灌系統(tǒng)要 求較高，易造成惡臭氣體污染。 人工濕地污水處理系統(tǒng)是對自然濕地的模擬，它是以 污水處理為目標(biāo)，經(jīng)人工設(shè)計、建造的工程化的濕地系 統(tǒng)，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理，結(jié) 構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，在促進(jìn)廢水

11、中污染物質(zhì)良性循環(huán)的 前提下，充分發(fā)揮資源的再生潛力，防止環(huán)境的再污染， 獲得污水處理與資源化的最佳效益，是一種較好的生態(tài) 廢水處理方式。但需要經(jīng)過生物預(yù)處理或與其它大量河 水稀釋后(一般要求BOD100mgL)才能進(jìn)入濕地處理， 否則易造成濕地濾層堵塞或厭氧臭味污染。2007年， Nivala等人利用曝氣慢速地下徑流的構(gòu)建濕地處理垃圾滲 瀝液，實驗結(jié)果表明，有機物及NH4+-N的脫除效果良好。 土壤植物處理系統(tǒng)不僅利用土壤物化及生化作用， 而且還利用了植物根系對微生物的強化和植物修復(fù) 技術(shù)。19851986年在瑞典建立了大規(guī)模土壤植物 處理系統(tǒng)進(jìn)行實驗，該系統(tǒng)占用了總面積為22公頃 的填埋場

12、中的4公頃，其中1.2公頃種植了柳樹，另 外2.8公頃種植了各種草本植物。實驗結(jié)果表明，不 僅系統(tǒng)蒸發(fā)量增加了二三倍，即具有減量的功能， 而且能夠降低滲瀝液的濃度。 (4) 技術(shù)聯(lián)用 垃圾滲瀝液由于成分極其復(fù)雜，僅用一種 方法很難達(dá)到處理排放標(biāo)準(zhǔn)。所以，一般需要 不同類型工藝方法組合處理，才能做到達(dá)標(biāo)排 放的要求。不同類型方法的組合一般是用生物 法或土地法作為預(yù)處理，然后用物化法作為后 處理。國內(nèi)近年來也陸續(xù)開展了膜處理垃圾滲 濾液的相關(guān)研究， 并取得了較好的處理效果。 這里重點介紹管式膜生物反應(yīng)器（TMBR）工藝 在垃圾滲濾液中的應(yīng)用及典型工程實例介紹， 以期對實現(xiàn)垃圾滲濾液的有效處理作指導(dǎo)。 垃圾滲濾液TMBR法處理介紹 使用 TMBR（外置式膜生化反應(yīng)器）法處理垃圾滲濾液的 基本工藝為生化+膜。TMBR 是一種高效的廢水處理技術(shù)，是 生物降解和膜分離的有效結(jié)合，首先是通過瀑氣由污泥將有 機物降解，沉淀后流入連續(xù)微濾系統(tǒng)（CMF），CMF是濾膜工 藝的一種，在膜的一側(cè)施加一定的壓力，使水透過濾膜，阻 隔大于膜孔徑的懸浮物、細(xì)菌、有機污染物等物質(zhì)與水分開。 TMBR 緊湊簡潔的處理結(jié)構(gòu)特別適合處理復(fù)雜的廢水。使用 TMBR 法進(jìn)行高難度的污水處理，污泥濃度高，停留時間短， 降解效率高，出水水質(zhì)好，污泥量少。管式膜 TM