滲濾液的處理

1、一、 滲濾液的產(chǎn)生垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等生物化學(xué)降解作用，同時(shí)在降水和地下水的滲流作用下產(chǎn)生了一種高濃度的有機(jī)或無機(jī)成份的液體，我們稱之為垃圾滲濾液，也叫滲瀝液。影響滲濾液產(chǎn)生的因素很多，主要有垃圾堆放填埋區(qū)域的降雨情況、垃圾的性質(zhì)與成分、填埋場的防滲處理情況、場地的水文地質(zhì)條件等。二、滲濾液特性b（一）滲濾液基本水質(zhì)特征 1滲濾液常規(guī)水質(zhì)特征 不同時(shí)期滲濾液水質(zhì)均波動(dòng)較大，具有高COD、高NH3-N、高無機(jī)鹽分的“三高”特點(diǎn)，COD在幾千至幾萬mg/L不等，NH3-N在幾百至幾千mg/L，而且可生化性差，BOD5/COD偏低，滲濾液采取生物處理方式處理將存在困難。表1所列為滲

2、濾液常規(guī)水質(zhì)參數(shù)。 表1 滲濾液常規(guī)水質(zhì)參數(shù) 單位：mg/L2滲濾液有機(jī)質(zhì)組成特征 總體來看，滲濾液中的腐殖酸腐植酸大分子的基本結(jié)構(gòu)是芳環(huán)和脂環(huán)，環(huán)上連有羧基、羥基、羰基、醌基、甲氧基等官能團(tuán)。類物質(zhì)是有機(jī)質(zhì)中的重要組分，可占早期滲濾液中總有機(jī)質(zhì)的51. 6%55%，占晚期滲濾液總有機(jī)質(zhì)的68%80%。填埋場滲濾液由于經(jīng)歷較長時(shí)間微生物作用，脂肪、蛋白質(zhì)等的含量均很低，基本可忽略，有機(jī)質(zhì)主要由腐殖酸類物質(zhì)組成。 3滲濾液無機(jī)鹽組成特征 表2為滲濾液無機(jī)鹽分組成特征，由數(shù)據(jù)結(jié)果可看出，滲濾液無機(jī)鹽分濃度較高。特別地，K、Na鹽為滲濾液中普遍存在的一價(jià)無機(jī)鹽，Ca、Mg鹽為主要的二價(jià)無機(jī)鹽，而過渡

3、金屬Fe鹽含量較低。因此，K、Na、Ca、Mg鹽為影響滲濾液處理的主要無機(jī)鹽分。表2 滲濾液無機(jī)鹽分組成特征總?cè)芙夤腆w量(TDS)TS/FS/FDS? 4滲濾液重金屬含量特征滲濾液中重金屬主要來源于生活垃圾，一般情況下，滲濾液中僅含有很低濃度的重金屬。滲濾液中所測各種重金屬的濃度均在污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，除了As、Pb、Cr和Cd略微超標(biāo)外，其他重金屬含量甚至可達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。不同來源滲濾液重金屬含量差異較大，滲濾液資源化過程的重金屬安全性因素需要考慮。三、 滲濾液處理技術(shù) 雖然滲濾液的處理作為水處理技術(shù)研究的一個(gè)獨(dú)立分支，與常規(guī)的廢水處理方法有相通之處，但也有其不同于常規(guī)廢水處埋工藝

4、的特殊之處。由于滲濾液水質(zhì)的時(shí)間和地域變化性，不僅采用單一的處理方法不能滿足其處理要求，更需要通過不同方法的優(yōu)化組合與靈活應(yīng)用才能進(jìn)行有效的處理，而且適用于某一填埋場或某一區(qū)域填埋場滲濾液處理的工藝方法往往并不是普遍使用的技術(shù)，需要因地制宜采用不同的工藝。此外，由于滲濾液的污染負(fù)荷很高，處理難度較大，不僅需要考慮處理工藝的有效和穩(wěn)定性，還須考慮其處理工藝的經(jīng)濟(jì)合理性。滲濾液處理的這些突出的特性，也是其處理工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行較為困難的原因所在。 可有效用于處理滲濾液的方法包括： 1滲濾液回灌處理 滲濾液回灌是一種較為有效的處理方案。首先，通過回灌可提高垃圾層的含水率（由20%25%提高到60%70%

5、），可增加垃圾的濕度；增強(qiáng)垃圾中微生物的活性；加速產(chǎn)甲烷的速率、垃圾中污染物的溶出及有機(jī)物的分解。其次，通過滲濾液回灌，不僅可降低滲濾液的污染物質(zhì)量濃度，還可因回灌過程中水分揮發(fā)等作用而減少滲濾液的產(chǎn)生量，對水量和水質(zhì)起穩(wěn)定化的作用，有利于廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行，節(jié)省費(fèi)用。此外將滲濾液收集并通過回灌使之回到填埋場，還可加速垃圾中有機(jī)物的分解，縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化進(jìn)程（使原需1520年的穩(wěn)定過程縮短至23年）。 滲濾液回灌處理法的提出已有多年，但近10多年來才有其實(shí)際應(yīng)用。目前美國已有200多座垃圾填埋場采用了此技術(shù)。該方法除具有加速垃圾的穩(wěn)定化、減少滲濾液的場外處理量、降低滲濾液污染物濃度等優(yōu)點(diǎn)外

6、，還有比其他處理方案更為節(jié)省的經(jīng)濟(jì)效益。 雖然回灌處理法有前述諸多優(yōu)點(diǎn)，但至少還存在以下兩個(gè)問題：不能完全消除滲濾液。由于回灌的滲濾液量受填埋場特性的限制，因而仍有大部分滲濾液須外排處理；通過回灌后的滲濾液仍需進(jìn)行處理方能排放，尤其是由于滲濾液在垃圾層中的循環(huán)，導(dǎo)致其氨氮不斷積累，甚至最終使其濃度遠(yuǎn)高于其在非循環(huán)滲濾液中的濃度。第一個(gè)問題是由此方法的特性決定的。至于第二個(gè)問題，如將含高濃度氨氮滲濾液作場外處理，則增加額外處理費(fèi)用。為解決此問題，研究者根據(jù)硝化和反硝化原理及滲濾液回灌后在垃圾層中的流態(tài)，提出了缺氧(An)一好氧(O)一缺氧(An)的三組分模擬垃圾填埋系統(tǒng)。該模型運(yùn)行時(shí)，通過滲濾液

7、的循環(huán)，將脫氮過程所需要的碳源和硝態(tài)氮從底部的好氧區(qū)送至項(xiàng)部的缺氧區(qū)而厭氧區(qū)中殘留的C和N則相應(yīng)地送至好氧區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，此時(shí)，氨氮的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%。 2滲濾液的生物處理 就滲濾液的性質(zhì)而言，屬于高濃度有機(jī)廢水，可以采用活性污泥法、氧化塘、氧化溝、生物轉(zhuǎn)盤及接觸氧化等好氧和厭氧生物處理技術(shù)進(jìn)行處理，在國內(nèi)外均有取得良好效果的研究報(bào)道，但在生產(chǎn)實(shí)踐中的成功應(yīng)用的報(bào)道尚不多見。 3滲濾液的物化處理 物化處理的目的主要是去除滲濾液中的有毒有害重金屬離子及氨氮，為滲濾液達(dá)標(biāo)排放和生物處理系統(tǒng)有效運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。無論是好氧處理還是厭氧處理，若采用預(yù)處理合并處理或獨(dú)立完全處理的方式，以減少

8、合并處理時(shí)沖擊負(fù)荷及有毒有害物的影響。為保證生物處理的方式，減少合并處理時(shí)沖擊負(fù)荷及有毒有害物的影響，并保證生物處理的效果，均需迸行物化預(yù)處理。雖然物化法不能完全代替生化法，但某些方法（如混凝、吸附、吹脫和氧化等）則可作為預(yù)處理后的（深度）處理而減輕生物處理的負(fù)荷、沖擊作用達(dá)到進(jìn)一步提高出水水質(zhì)。 滲濾液的物化處理有以下幾種方法： (1)化學(xué)氧化法 氯、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀和次氯酸鈣等是常用的氧化劑。其作用主要去除滲濾液中的色度和硫化物，對COD的去除率通常為20%50%。 (2)化學(xué)沉淀法 Ca(OH)2是最常用的藥劑。對滲濾液處理而言，其投量通常在115 g/L之間，可獲得20%40%

9、的COD、90%99%的重金屬離子、70%90%的色度、濁度及SS等的去除率。 (3)吸附 除顆?；钚蕴亢头勰┗钚蕴孔鳛橹饕奈絼┩?，還有粉煤灰、高嶺土、泥炭、膨潤土、蛭石、伊利石和活化鋁等。活性炭用于滲濾液的處理時(shí)可獲得50%70%的COD和氨氮去除率。 (4)混凝 硫酸鋁A12(S04)3、硫酸亞鐵(FeS04)、三氯化鐵(FeCl3)和聚合氯化鐵等都是常用的混凝劑。對滲濾液而言，鐵鹽的處理效果要優(yōu)于鋁鹽。研究表明，對于BOD5/COD較高的“年輕”填埋場的滲濾液而言，混凝對COD和總有機(jī)炭(TOC)的去除率較低，通常為10%- 25%，而對于BOD5/COD較低的“老年”填埋場或經(jīng)生物

10、處理后的滲濾液而言，COD和TOC的去除率則可達(dá)50%65%。在混凝過程中投加非離子、陽離子及陰離子高分子助凝劑可改善絮體的沉降性能，但無助于提高濁度的去除率。 (5)膜分離 微孔膜、超濾膜和反滲透膜在滲濾液深度（精）處理中應(yīng)用的研究工作也有較多的報(bào)道，其對COD和SS的去除率均可達(dá)95%。但膜分離方法費(fèi)用昂貴，尤其對于濃度較高的滲濾液而言，其處理費(fèi)用是相當(dāng)高的，因而也是我國目前較難在實(shí)際中加以應(yīng)用的。 (6)吹脫當(dāng)滲濾液中含有高濃度的氨氮時(shí)，常需在生物處理前通過此法加以去除。四、 滲濾液處理要求及工程技術(shù)規(guī)范1、生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)我國生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16899-200

11、8)對填埋場垃圾滲濾液排放控制項(xiàng)目及其限值予以明確。在垃圾填埋場內(nèi)建立單獨(dú)的處理系統(tǒng)對滲濾液進(jìn)行處理，其出水水質(zhì)應(yīng)根據(jù)排放區(qū)域水環(huán)境功能區(qū)劃分，以及地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門確定，并按照污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；排入設(shè)置城市二級(jí)污水處理廠的滲濾液，其排放限值執(zhí)行三級(jí)指標(biāo)，具體限度還可以與環(huán)保部門、市政部門協(xié)商。表3 現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場水污染物排放質(zhì)量濃度限值水污染物排放控制要求生活垃圾填埋場應(yīng)設(shè)置污水處理裝置，生活垃圾滲濾液（含調(diào)節(jié)池廢水）等污水經(jīng)處理并符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的污染物排放控制要求后，可直接排放?，F(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場自2008年7月1日起執(zhí)行表2

12、 規(guī)定的水污染物排放質(zhì)量濃度限值。2011年7月1日前，現(xiàn)有生活垃圾填埋場無法滿足表2規(guī)定的水污染物排放質(zhì)量濃度限值要求的，滿足以下條件時(shí)可將生活垃圾滲濾液送往城市二級(jí)污水處理廠進(jìn)行處理： （1）生活垃圾滲濾液在填埋場經(jīng)過處理后，總汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛等污染物質(zhì)量濃度達(dá)到表2規(guī)定的質(zhì)量濃度限值；（2）城市二級(jí)污水處理廠每日處理生活垃圾滲濾液總量不超過污水處理量的0.5%，并不超過城市二級(jí)污水處理廠額定的污水處理能力；（3）生活垃圾滲濾液應(yīng)均勻注入城市二級(jí)污水處理廠；（4）不影響城市二級(jí)污水處理廠的污水處理效果。2011年7月1日起，現(xiàn)有全部生活垃圾填埋場應(yīng)自行處理生活垃圾滲濾液并

13、執(zhí)行表2規(guī)定的水污染排放質(zhì)量濃度限值。2、生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術(shù)規(guī)范（試行）本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了生活垃圾填埋場滲濾液污染治理工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收以及運(yùn)行管理等的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于生活垃圾填埋場垃圾滲濾液處理工程，可作為環(huán)境影響評(píng)價(jià)、工程咨詢、設(shè)計(jì)施工、環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及建成后運(yùn)行與管理的技術(shù)依據(jù)。2.1水質(zhì)根據(jù)生活垃圾填埋場的垃圾填埋年限及滲濾液的化學(xué)需氧量和氨氮濃度，生活垃圾填埋場滲濾液可分為初期滲濾液、中后期滲濾液和封場后滲濾液。生活垃圾填埋場滲濾液水質(zhì)的確定，宜以實(shí)測數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，并考慮未來水質(zhì)變化趨勢。在無法取得實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，宜參考表4 及同類地區(qū)同類型填埋場實(shí)測數(shù)據(jù)合理選取。表4 國內(nèi)

14、生活垃圾填埋場（調(diào)節(jié)池）滲濾液典型水質(zhì)2.2工藝設(shè)計(jì)選擇處理工藝之前，應(yīng)了解填埋場的使用年限、填埋作業(yè)方式、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件等影響水質(zhì)的因素。選擇滲濾液處理工藝時(shí)，應(yīng)以穩(wěn)定連續(xù)達(dá)標(biāo)排放為前提，綜合考慮垃圾填埋場的填埋年限和滲濾液的水質(zhì)、水量以及處理工藝的經(jīng)濟(jì)性、合理性、可操作性，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比選后確定。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池容積應(yīng)與填埋工藝、停留時(shí)間、滲濾液產(chǎn)生量及配套污水處理設(shè)施規(guī)模等相匹配，并符合 CJJ 17生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范 的有關(guān)規(guī)定。調(diào)節(jié)池應(yīng)有相應(yīng)的防滲措施。調(diào)節(jié)池屬于廠區(qū)惡臭污染源之一，應(yīng)加蓋密封，并采取臭氣處理措施。工藝流程生活垃圾填埋場滲濾液處理工藝可分為預(yù)處理、生物處理和深度處理三

15、種。應(yīng)根據(jù)滲濾液的進(jìn)水水質(zhì)、水量及排放要求綜合選取適宜的工藝組合方式，推薦選用“預(yù)處理生物處理深度處理”組合工藝（工藝流程圖見圖 1），也可采用如下工藝組合：a）預(yù)處理+深度處理b）生物處理+深度處理圖1 常規(guī)工藝流程圖預(yù)處理工藝可采用生物法、物理法和化學(xué)法，目的主要是去除氨氮或無機(jī)雜質(zhì)，或改善滲濾液的可生化性。生物處理工藝可采用厭氧生物處理法和好氧生物處理法，處理對象主要是滲濾液中的有機(jī)污染物和氮、磷等。深度處理工藝可采用納濾、反滲透、吸附過濾等方法，處理對象主要是滲濾液中的懸浮物、溶解物和膠體等。深度處理宜以納濾和反滲透為主，并根據(jù)處理要求合理選擇。當(dāng)滲濾液處理工藝過程中產(chǎn)生污泥時(shí)，應(yīng)對污泥進(jìn)行適當(dāng)處理。納濾和反滲透產(chǎn)生的濃縮液應(yīng)進(jìn)行處理，可采用蒸發(fā)、焚燒等方法。各處理工藝中處理方法的選擇應(yīng)綜合考慮進(jìn)水水質(zhì)、水量、處理效率、排放標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)可靠性及經(jīng)濟(jì)合理性等因素后確定。工藝參數(shù)預(yù)處理工藝參數(shù)選擇水解酸化技術(shù)作為預(yù)處理工藝時(shí)：a）水力停留時(shí)間宜為 2.55.0 h；b）pH值宜為 6.57.5。采用混凝技術(shù)作為預(yù)處理工藝時(shí)，應(yīng)