滲濾液的收集及處理

1、5、滲濾液的產(chǎn)生及收集處理5 7垃圾滲濾液概況垃圾滲濾液是指垃圾在堆放和填埋過(guò)程中山于壓實(shí)、發(fā)酵和降水滲流作用而產(chǎn)生 的一種高濃度有機(jī)廢水。滲濾液包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水及浸 入的地下水。滲濾液量的大小主要受控于垃圾本身的含水率、，因而導(dǎo)致同一填埋場(chǎng)滲 濾液隨時(shí)降水與徑流強(qiáng)度及填埋垃圾分解的階段過(guò)程空變化，其組成、濃度等特征均 有較大不同。城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理一直是填埋場(chǎng)設(shè)訃、運(yùn)行和管理中非常棘手的問(wèn)題。 主要來(lái)源有：（/）降水的滲入，降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源。（刃 外部地表水的滲入，這包括地表徑流和地表灌溉。G）地下水的滲入，這與滲濾液數(shù)量和性質(zhì)與

2、地下水同垃圾接觸量、時(shí)間及流 動(dòng)方向等有關(guān)；當(dāng)填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液水位低于場(chǎng)外地下水水位，并沒(méi)有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí), 地下水就有可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi)。（“）垃圾本身含有的水分，這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中 的吸附量。（5）覆蓋材料中的水分，與覆蓋材料的類型、來(lái)源以及季節(jié)有關(guān)。（6）垃圾在降解過(guò)程中產(chǎn)生的水分，與垃圾組成、殲值、溫度和菌種等有關(guān), 垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分。垃圾在填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液與時(shí)間的關(guān)系可分為以下兒個(gè)階段：（/）調(diào)整期：在填埋初期，垃圾體中水分逐漸積累且有氧氣存在，厭氧發(fā)酵作 用及微生物作用緩慢，此階段滲濾液量較少。（刃 過(guò)渡期：本階段濾液中的微生物山好氧

3、性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧嫘曰騾捬跣裕_(kāi) 始形成滲濾液，可測(cè)到揮發(fā)性有機(jī)酸的存在。G）酸形成期：濾液中揮發(fā)性有機(jī)酸占大多數(shù)，殲值下降，COD“濃度極高,BODJCODcr可生化性好，顏色很深，屬于初期的滲濾液。（“）屮烷形成期：此階段有機(jī)物經(jīng)屮烷菌轉(zhuǎn)化為夂和彳冷值上升，COD“ 濃度急劇降低，BODJCOD衲可生化性較差，屬于后期滲濾液。（5）成熟期：此時(shí)滲濾液中的可利用成分大減少，細(xì)菌的生物穩(wěn)定作用趨于停 止，并停止產(chǎn)生氣體，系統(tǒng)山無(wú)氧轉(zhuǎn)為有氧態(tài)，自然環(huán)境得到恢復(fù)。52垃圾滲濾液的主要水質(zhì)特性/、垃圾滲濾液中有機(jī)物種類多垃圾滲濾液中有機(jī)物乂可分為歹類，即低分子量的脂肪酸類、中等分子量的富里 酸類物質(zhì)和腐

4、殖質(zhì)類高分子量碳水化合物。滲濾液中除含有常規(guī)的污染物質(zhì)外，還含 有包括某些致癌、促癌和輔促致癌物質(zhì)。尤其是肖生活垃圾與部分工業(yè)垃圾混合時(shí)， 成份更為復(fù)雜。鄭曼英等對(duì)廣州大田山垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行了取樣分析結(jié)果表明，從垃圾 滲濾液中檢出的主要有機(jī)污染物77利-其中被列入我國(guó)環(huán)境優(yōu)先污染物"黑名單”的 5種。2、CODcr和BO£>5濃度高垃圾滲濾液的污染物濃度高，變化范圍大，這是其它污水無(wú)法比擬的，從而給垃 圾滲濾液的處理和工藝選擇帶來(lái)了很大的難度。垃圾滲濾液中CODer最高可達(dá)X0000叫 /Z,況QS最高可達(dá)殆宓呀/Z。一般而言，CODcr, ZCTD5,況將隨填埋場(chǎng)的

5、年齡增長(zhǎng)而降低，堿度含量則逐漸升高。3、金屬含量高垃圾滲濾液含有銅、鋅、鐵、鉛等0多種金屬離子，由于國(guó)內(nèi)城市垃圾不像國(guó)外 那樣經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，所以國(guó)內(nèi)垃圾滲濾液中金屬離子濃度大大高于世界發(fā)達(dá)國(guó)家。滲 濾液中鐵的濃度可高達(dá)2050叫2，鉛的濃度可達(dá)弓夠/Z,鋅的濃度可達(dá)£0如厶 鈣的濃度其至高達(dá)300如厶浙江大學(xué)沈東升等的研究表明，當(dāng)廢電器拆解垃圾與生 活垃圾一起填埋時(shí)，其滲濾液中的、夕、趙、忽和夠等重金屬離子的濃度可分別 達(dá)至IJ 3. .£、1.7、f.6,吻Z和 6印 鄉(xiāng)/Z?！啊⑽⑸餇I(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)，氨氮含量高在不同年齡的垃圾滲濾液中，碳、氮兩種元素的比例仏炫比丿有較

6、大的差異，常常 出現(xiàn)比例失調(diào)的情況。隨著堆放年限的增加，垃圾滲濾液中氨氮濃度會(huì)逐漸升高。一 般來(lái)說(shuō)，對(duì)于生物處理，垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的，例如在北美的兒個(gè)垃圾 填埋場(chǎng)的趙加都大于磁，此值與微生物生長(zhǎng)所需要的碳磷比（心：/）相去其遠(yuǎn)。 同時(shí)，BODJCOD紂比值變化大，給生化處理帶來(lái)一定的難度。5、水質(zhì)變化復(fù)雜垃圾滲濾液的成分和產(chǎn)量隨季節(jié)、時(shí)間等變化情況較復(fù)雜。其變化特性為：產(chǎn) 生量呈季節(jié)性變化，雨季明顯大于旱季。污染物組成及其濃度呈季節(jié)性變化。平原 地區(qū)填埋場(chǎng)干冷季節(jié)滲濾液中的污染物組成和濃度較低。污染物組成及其濃度隨填 埋年限的延長(zhǎng)而變化。填埋層各部分物化和生物學(xué)特征及其活動(dòng)方式都不

7、同，“年輕” 填埋場(chǎng)的滲濾液*值較低，BOD、CO0八宓/、金屬離子濃度和號(hào)。勻纟勿$較高, “中年老”填埋場(chǎng)的滲濾液殲值中性偏堿，BOD,、COD “、咻濃度和£亦如厲 較低，金屬離子濃度下降，但氨氮濃度較高，見(jiàn)下表。垃圾滲濾液水質(zhì)特征隨填埋場(chǎng)“年齡”的變化水質(zhì)指標(biāo)垃圾填埋場(chǎng)“年齡”VS年（年輕）力年（中年）> /Q年（老年）“5657.5> 7.5eov!（呼Z-/）> 10000500010000<5000>0.50.10.5<0.1eovnoe>2.72 02.7<2.0伸（%力纟）> 70S30<553滲濾液收集系

8、統(tǒng)滲濾液收集系統(tǒng)的作用滲濾液收集系統(tǒng)應(yīng)保還在填埋場(chǎng)使用年限內(nèi)正常運(yùn)行，收集并將填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾液 排至場(chǎng)外指定地點(diǎn)，避免滲濾液在填埋場(chǎng)底部蓄積。滲濾液的蓄積會(huì)引起下列問(wèn)題：人場(chǎng)內(nèi)水位升高導(dǎo)致垃圾體中污染物更強(qiáng)烈的浸出，從而使?jié)B濾液中污染物濃度 增大；2、底部襯層上的靜水壓增加，導(dǎo)致滲濾液更多的地滲漏到地下水一一土壤系統(tǒng)中；3、填埋場(chǎng)的穩(wěn)定性受到影響；“、滲濾液有可能擴(kuò)散到填埋場(chǎng)外。滲濾液收集系統(tǒng)的構(gòu)造滲濾液收集系統(tǒng)通常由導(dǎo)流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛 水泵和調(diào)節(jié)池等組成。因本設(shè)訃滲濾液收集管直接穿過(guò)垃圾主壩接入調(diào)節(jié)池，則集水 池、提升多孔管和潛水泵可以省略。導(dǎo)流層的U的就是將全

9、場(chǎng)的滲濾液順利地導(dǎo)入收集溝內(nèi)的滲濾液收集管內(nèi)（包括 主管和支管）。在導(dǎo)流層工程建設(shè)之前，需要對(duì)填埋庫(kù)區(qū)范圉內(nèi)進(jìn)行場(chǎng)地的清理。在導(dǎo)流層鋪 設(shè)的范圍內(nèi)將植被清除，并按照設(shè)計(jì)好的縱橫坡度進(jìn)行平整，根據(jù)城市生活垃圾衛(wèi) 生填埋處理丄程項(xiàng)LI建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，滲濾液在垂直方向上進(jìn)入導(dǎo)流層的最小底面 坡降應(yīng)不小于2%,以利于滲濾液的排放和防止在水平襯墊層上的繼續(xù)。收集溝設(shè)置于導(dǎo)流層的最低標(biāo)高處，并貫穿整個(gè)場(chǎng)底，斷面通常采用等腰梯形 或菱形，鋪設(shè)于場(chǎng)底中軸線上的為主溝，在主溝上依間距丸so,“設(shè)置支溝，支溝與主 溝的夾角宜采用侈的倍數(shù)（通常為）。收集溝中填充卵石或碎石，粒徑按照上大下 小形成反濾，一般上部卵石粒

10、徑采用下部采用內(nèi)如。多孔收集管按照埋設(shè)位置分為主管和支管，分別埋設(shè)在收集主溝和支溝中。管 道需要進(jìn)行水力和靜力作用測(cè)定或計(jì)算以確定管徑和材質(zhì)，其公稱直徑應(yīng)不小于 i如、最小坡度應(yīng)不小于2%。選擇材質(zhì)時(shí)，考慮到垃圾滲濾液有可能對(duì)混凝土產(chǎn)生 的侵蝕作用，通常采用高密度聚乙烯（初預(yù)先制孔，孔徑通常為傷勿“冊(cè)，孔 徑/如孫開(kāi)孔率2%s%左右。為了使垃圾體內(nèi)的滲濾液水頭盡可能低，管道安裝 時(shí)要使開(kāi)孔的管道部分朝下，但孔口不能靠近起拱線，否則會(huì)降低管身的縱向剛度和 強(qiáng)度。滲濾液收集系統(tǒng)中的收集管部分，不僅指場(chǎng)底水平鋪設(shè)的部分，同時(shí)還包括收集 管的垂直收集部分。滲濾液收集系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)池，其主要作

11、用是對(duì)滲濾液進(jìn)行水質(zhì)和水 量的調(diào)節(jié)，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲濾液處理系統(tǒng)提供恒定的水量，同時(shí)可 對(duì)滲濾液水質(zhì)起到預(yù)處理的作用。依據(jù)填埋庫(kù)區(qū)所在地的地質(zhì)情況，調(diào)節(jié)池通常采用 地下式或半地下式，調(diào)節(jié)池的池底和內(nèi)壁通常采用初RW膜進(jìn)行防滲，膜上采用預(yù)制 混凝土板保護(hù)。為檢測(cè)滲濾液深度，生活垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)設(shè)置滲濾液監(jiān)測(cè)井，確保在填埋場(chǎng)的運(yùn)行 期內(nèi)防滲襯層上的滲濾液深度不大于沁叫頁(yè)抑內(nèi)容95“滲濾液的計(jì)算滲濾液產(chǎn)生量的計(jì)算滲濾液的產(chǎn)生量為：Q = I（CA +C2 -A2）x10 3式中2-表示滲濾液平均日產(chǎn)量，。詁/力填埋區(qū)的面積，蟲(chóng)-封場(chǎng)區(qū)的面積，彩;填埋區(qū)浸出系數(shù).取05鄉(xiāng)-為封場(chǎng)區(qū)浸出系數(shù)，

12、咎0心.6=0.5心6=0.3。表示年平均日降水量，6,%如&。填埋場(chǎng)的服務(wù)年限為勿年，填埋庫(kù)區(qū)分四塊，分別進(jìn)行填埋。一區(qū)為年，二 區(qū)為鄉(xiāng)年，三區(qū)為力年，四區(qū)為年。其填埋區(qū)體積見(jiàn)下表。填埋庫(kù)區(qū)填埋區(qū)體積/萬(wàn)定一區(qū)""年丿65.7+67.15+6. 62+70. t3=27L 6二區(qū)傷“年丿71.6X73.25+7d 86+76.51+72 W=374“鄉(xiāng)三區(qū)（鶴-5年）70 卯+刃,673. “7+拓 31+7.療+%. 10=506.64四區(qū)-2/年丿列 06+ 鄉(xiāng)M 06+ 95 + 鄉(xiāng) 7,20+ 鄉(xiāng)鄉(xiāng),34101,52=577.30（/）笫一塊填埋區(qū);頁(yè)擲內(nèi)

13、容鄉(xiāng)第一塊填埋區(qū)的服務(wù)年限為“年，則第一塊填埋區(qū)面積為=271.6xlO-H 21.63= 125566 .3m2滲濾液平均日產(chǎn)量：Q = IxCIxA1x 10心=6.9 x 0.5x125566 .3 x 10 3 = 433.2 m3/d滲濾液最大日產(chǎn)量：Qmax = IxC1xA1xl0'3 = 8.6x0.5xl25566 .3x 10 3 = 539.9m'/d（刃第二塊填埋區(qū);第二塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年，則第二塊填埋區(qū)面積為= 37449xl° =173134 .5nr21.63封場(chǎng)區(qū)面積：A 2二第一塊填埋區(qū)面積二/右6%. 3 m2滲濾液平均日產(chǎn)量：

14、Q = Ix(Cj x At+C2xA2)xlO 3 = 6.9x(0.5x173134 .5 + 0.3 x 125656 .3)x10 3 = 857.4m3/d滲濾液最大日產(chǎn)量：Qmax = Ix(C1xA1+C2xA2)xlO'3=8.6x(0.5 x 173234 .5 + 0.3x125656 .3)xIO 3 = 1068 .7m'/d(3第三塊填埋區(qū)；笫三塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年，則笫三塊填埋區(qū)面積為A - V10-15 _1H2封場(chǎng)區(qū)面積：A.=第一塊填埋區(qū)面積+第二塊填埋區(qū)面積二125656.3+173134.5=2兌790$代滲濾液平均日產(chǎn)量：Q = Ix(

15、C, x A, +C2 x AjxlO3 = 6.9x(0.5 x 234230 .2 + 0.3 x 298790 .8)xlOJ = 1426.6 m3/d滲濾液最大日產(chǎn)量：Qmax = Ix(C, x A, +C2 x A2)xl0-3 = 8.6x(0.5 x 234230 .2 + 0.3 x 298790 .8)xIO 3 = 1778.1 m'/d(“)第四塊填埋區(qū)；笫四塊填埋區(qū)服務(wù)年限為5年，則第四塊填埋區(qū)面積為V宀=；=/77-30 x，°4 = 266897 W21.63封場(chǎng)區(qū)面積：人2二笫一塊填埋區(qū)面積+第二塊填埋區(qū)面積+第三塊填埋區(qū)面積=125656.3173134.5-234230.2533021.0 m2滲濾液平均日產(chǎn)量：Q = I x(G x A】+ C? x A?) x 10心=6.9 x(0.5 x 266897 .8 + 0.3 x 533021 .0)x IO"3 = 2024 .2 m3/d 滲濾液最大日產(chǎn)量：Qmax = Ix(C,xA1+C2xA2)xlO'3= &6 x(0.5 X 266897 .8 + 0.3 x 533021 ,0)x IO'3 = 2522.9 m'/d調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)與