生活垃圾滲濾液

北京潔綠科技發(fā)展有限公司是位于中關(guān)村高科技園區(qū)的高科技環(huán)保公司，專業(yè)從事垃圾滲濾（瀝）液的技術(shù)研究和工程建設(shè)，為客戶提供從工藝設(shè)計(jì)、施工安裝、調(diào)試運(yùn)行到售后服務(wù)的一系列高品質(zhì)的服務(wù)。先后承建了近30個(gè)垃圾滲瀝液處理工程，分布在北京、天津、廣州、四川、山東、江蘇等地，其中已完成的項(xiàng)目全部穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，有的遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)、水污染排放地方標(biāo)準(zhǔn)以及回用水標(biāo)準(zhǔn)。公司已通過(guò)ISO9000質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證。

2.2.1國(guó)內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例紹興市大塢岱垃圾填埋場(chǎng)[５]采用兩級(jí)厭氧（HRT分別為18.76d和20d）+兩級(jí)活性污泥法（HRT分別為0.17d和0.33d）+混凝沉淀+生物氧化塘（HRT分別為12d）工藝處理進(jìn)水COD、BOD5和NH3-N濃度分別為5800mg/L、3000mg/L、800mg/L的滲濾液后，出水COD、BOD5和NH3-N濃度分別低于150mg/L、60mg/L、250mg/L。Hoilijoki[６]對(duì)無(wú)填料活性污泥反應(yīng)器和投加塑料填料的反應(yīng)器對(duì)厭氧處理后城市垃圾滲濾液（出水COD、NH3-N濃度分別為270～1000mg/L、53～270mg/L）的硝化效果。反應(yīng)器分別在10℃、7℃、５℃下運(yùn)行了149d、2d、16d。在0.027gNH3-N/(gMLVSS.d)的負(fù)荷率、約3d的停留時(shí)間及10℃條件下運(yùn)行，兩個(gè)反應(yīng)器均實(shí)現(xiàn)了完全硝化。但在５℃，在0.010gNH3-N/(gMLVSS.d)的負(fù)荷率下運(yùn)行，在投加塑料填料的反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了完全硝化，但在無(wú)填料活性污泥反應(yīng)器中的去除率不到61%。實(shí)驗(yàn)表明在低溫時(shí)和不同負(fù)荷條件下，有填料比沒(méi)填料的好氧反應(yīng)器硝化效果好。深圳填埋場(chǎng)的滲濾液COD、BOD5和NH3-N濃度(見(jiàn)表３所示)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)其他城市填埋場(chǎng)。當(dāng)?shù)匚鬯幚硪筇盥駡?chǎng)滲濾液經(jīng)處理后必須達(dá)到COD<600mg/L、NH3-N<25mg/L的標(biāo)準(zhǔn)后才能外排城市市政污水處理廠。王寶貞[７]采用厭氧復(fù)合式反應(yīng)器+氨吹脫+AO淹沒(méi)式生物膜曝氣池+化學(xué)沉淀工藝對(duì)其進(jìn)行處理。厭氧反應(yīng)器：MLSS=3389mg/L;AO池缺氧段：MLSS=2828mg/L;氨吹脫塔：MLSS=2157mg/L。UASB厭氧反應(yīng)器（HRT為2.0d，T=20～34℃,COD容積負(fù)荷率為9.5kgCOD/m3.d）,氨吹脫塔（pH為9.1，HRT為5h,水循環(huán)比為25:1,氣水比為280:1）,A/O淹沒(méi)式生物膜曝氣池（HRT為22.1h,缺氧池為6.5h,好氧池為15.6h;出水回流比R=3），后續(xù)混凝深度處理投加PAC200～300mg/L；出水COD低于600mg/L，NH3-N<25mg/L,達(dá)到當(dāng)?shù)爻鞘邢滤艿赖呐欧艠?biāo)準(zhǔn)。反滲透處理技術(shù)對(duì)于老化的填埋場(chǎng)滲濾液，是極其難以生物降解的，其BOD5/COD比值<0.1，有的甚至<0.01，此時(shí)采用生物處理方法處理收效甚微。因此，一些運(yùn)行了數(shù)十年的老填埋場(chǎng)，其原有的滲濾液生物處理設(shè)施大都棄置不用，而改用以膜分離法為主（尤其是反滲透膜法）的處理系統(tǒng)。反滲透的分離原理主要是使水溶液能夠順利地通過(guò)膜，而其他的化合物則或多或少被膜截留。反滲透的操作壓力一般為1.5～10.5MPa,截留組分為（1～10）x10-10m的小分子。反滲透裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：①自動(dòng)化程度高②場(chǎng)地利用率高③幾乎與進(jìn)水的種類和濃度無(wú)關(guān)④發(fā)生故障時(shí)，啟閉和關(guān)閉時(shí)間短⑤由于采用膜組件結(jié)構(gòu)，容易改建和擴(kuò)建。反滲透膜（RO）的滲透流量的主要是進(jìn)水溫度和凈推動(dòng)力（NDP）的函數(shù)。凈推壓（NDP）是作用于半透膜兩邊的施加壓和滲透壓的差值。在給定的溫度下，滲透流量與NDP成比例關(guān)系。當(dāng)溫度上升，水的黏度降低，推動(dòng)一定容量的水通過(guò)膜的NDP將減少。NDP方程可寫為：NDP=Pfeed+Posmotic(permeate)-Ppermeate-Posmotic(feed)Pfeed:進(jìn)水側(cè)的施加壓；Posmotic(permeate)：：滲透?jìng)?cè)的滲透壓（很小可省略）；Ppermeate：滲透?jìng)?cè)的施加壓；Posmotic(feed)：進(jìn)水側(cè)的滲透壓。注意：①如果存在結(jié)垢或者淤塞，需要更大的NDP以克服結(jié)垢和淤塞物質(zhì)的阻力。②如果膜被化學(xué)物質(zhì)攻擊或者機(jī)械撕破，需要更小的NDP來(lái)推動(dòng)一給定數(shù)量的滲透量通過(guò)膜。2.3.1反滲透膜組件的類型膜組件的類型主要有管式膜組件、盤式膜組件、螺旋卷式膜組件以及其他改進(jìn)的膜組件形式（如盤管式，DT-RO式等），它們主要不同點(diǎn)是組件密度（膜面積／膜組件）不同。最近開發(fā)的螺旋卷式膜組件以大大改進(jìn)了反滲透處理技術(shù)，它具有較好的水力特性，而且因?yàn)橐后w進(jìn)入螺旋卷式膜組件時(shí)是徑直流入而不發(fā)生偏移，不像盤式膜組件那樣容易結(jié)垢。從膜污染概率上看，從管式膜組件到寬間隔膜組件再到盤式膜組件依次增加，因此廢水處理前后必須進(jìn)行深度處理。（來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)）在后續(xù)的深度處理階段，由于進(jìn)水具有較高的純度，所以采用高密度的膜組件如螺旋卷式膜組件更經(jīng)濟(jì)一些。2.3.２反滲透膜技術(shù)在垃圾滲濾液處理中應(yīng)用德國(guó)Ihlenberg填埋場(chǎng)采用DT-RO（盤管式反滲透膜件）二級(jí)反滲透處理垃圾滲濾液。進(jìn)水COD=4142mg/L、NH3-N=577mg/L、電導(dǎo)率=19.07ms/cm;出水進(jìn)水COD<20mg/L、NH3-N<8mg/L、電導(dǎo)率<0.38ms/cm;運(yùn)行中滲透通量平均可達(dá)11L/(m2.h);平均能耗約為10kw.h/m3。北京天地人科技公司采用DT-RO技術(shù)對(duì)北京阿蘇衛(wèi)、六里屯及北神村垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液進(jìn)行了處理。結(jié)果如表４所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)過(guò)二級(jí)DT-RO后，COD、NH3-N的去除率均超過(guò)99%。而且該設(shè)備能夠適應(yīng)滲濾液水質(zhì)變化，出水相當(dāng)穩(wěn)定，可以達(dá)到國(guó)家垃圾填埋場(chǎng)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-1997）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的限定值的要求。表4DT-RO技術(shù)對(duì)北京地區(qū)垃圾滲濾液處理效果

2.3.３反滲透膜濃縮液的處理滲濾液經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后的濃縮液是一種高濃度的有機(jī)廢液，其COD和電導(dǎo)率值往往是原液的３～4倍。目前濃縮液的處理主要有：①蒸發(fā)和烘干處理濃縮液的處理是僅有的一組不連續(xù)運(yùn)行的膜組件，同時(shí)也沒(méi)有液體的循環(huán)。其流量通過(guò)高壓泵進(jìn)行定量控制，約為實(shí)際運(yùn)行能力的幾倍。優(yōu)點(diǎn)是濃縮液在膜組件中的停留時(shí)間短，只要不超過(guò)溶解極限就可以避免膜阻塞的發(fā)生。②回灌處理與回灌法相比，其他方法都沒(méi)有考慮濃縮液對(duì)垃圾場(chǎng)穩(wěn)定化的促進(jìn)作用。一般認(rèn)為，濃縮液回灌到垃圾場(chǎng)中后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期循環(huán)可能回導(dǎo)致無(wú)機(jī)鹽的積累從而使電導(dǎo)率升高，不利于RO系統(tǒng)的正常運(yùn)行。事實(shí)上在垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)的堿性環(huán)境下，濃縮液中的重金屬離子會(huì)形成氫氧化物沉淀，而且垃圾降解過(guò)程中生成的大分子腐殖質(zhì)會(huì)與重金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物。由于局部濃度很高，無(wú)機(jī)鹽回結(jié)晶析出，不會(huì)隨著滲濾液再排出垃圾場(chǎng)。目前，德國(guó)有15個(gè)RO法滲濾液處理廠使用控制回灌處理濃縮液，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察和監(jiān)測(cè)，滲濾液中的污染物含量和電導(dǎo)率沒(méi)有明顯升高，而且氨氮濃度有所降低[８]。③其他處理方法。濃縮液處理的其他方法也有了重要進(jìn)展。這些新方法不但要在技術(shù)上可行，同時(shí)也應(yīng)考慮生態(tài)和經(jīng)濟(jì)上的要求，例如：①將濃縮液運(yùn)到可以焚燒有害廢液的焚燒廠焚燒。②用飛灰或污水處理產(chǎn)生的污泥固化濃縮液，然后將干化的剩余物回填到填埋場(chǎng)。高級(jí)氧化處理技術(shù)對(duì)于某些可生物降解性差的滲濾液，生物處理往往難于進(jìn)行。而采用物化工藝處理則運(yùn)行成本過(guò)高，并且有時(shí)會(huì)產(chǎn)生難于處理的殘余物。目前，高級(jí)氧化技術(shù)（AOP），如：臭氧、H2O2/UV、Cl2/UV等對(duì)于那些難以生物降解或?qū)ι镉卸居泻ψ饔玫奈镔|(zhì)的處理，顯示出了它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。AOP通過(guò)化學(xué)氧化產(chǎn)生羥基自由基（.OH）,氧化垃圾滲濾液中的烴基、酮、醛官能團(tuán)，使芳香環(huán)裂開、雙鍵加成和礦化等。主要有以下幾種：①臭氧氧化技術(shù)[9]②Fenton試劑氧化法[10]③光催化氧化法[11]④電子輻射處理法[12、13]⑤活性炭-H2O2催化氧化法[14]。J.JWu等[15]通過(guò)對(duì)靠近臺(tái)南市的陳氏里城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液（pH>7.5;BOD5/COD<0.1）采用以臭氧為主的高級(jí)氧化試驗(yàn)，得出：①O3劑量達(dá)到1.2g/L時(shí)，BOD5/COD的比值呈現(xiàn)顯著的提高；②臭氧氧化能使?jié)B濾液脫色達(dá)到90%；Fenton試劑具有反應(yīng)迅速，溫度、壓力等條件緩和且無(wú)二次污染，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用。程潔紅，李爾煬等[16]運(yùn)用Fenton混凝法對(duì)重慶市垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液進(jìn)行預(yù)處理，COD去除率達(dá)到66.9%，可使原水COD從25733mg/L降至8518mg/L，為后續(xù)的厭氧-好氧生化處理提供準(zhǔn)備。運(yùn)行條件為：Ph=3.0;FeSO4.7H2O=0.4%;H2O2=4.3ml/L;反應(yīng)時(shí)間為1h。研究表明光催化氧化法中TiO2投加量要根據(jù)不同的水質(zhì)、不同的光強(qiáng)等因素而定。處理廣州李坑垃圾填埋場(chǎng)中的滲濾液時(shí)，當(dāng)光強(qiáng)為1.522