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摘要:城镇化快速发展,城市人口大量增加,产生的垃圾总量不断增长。我国城镇生活垃圾主要通过填埋和焚烧两种方式,垃圾在填埋、焚烧过程中,产生垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水,成分复杂、水质水量变化大,有毒有害物质多,增加了垃圾渗滤液的处理难度。目前,我国常见的垃圾渗滤液处理技术有好氧处理、活性污泥处理、生物膜以及厌氧处理方式,然而这些技术在处理过程中,还存在一定的缺点,因此还需要进一步加强垃圾渗滤液处理技术的研究。
关键词:垃圾渗滤液;处理技术;垃圾填埋
引言:
垃圾渗滤液是垃圾在填埋、堆放过程中垃圾中有机质分解的水、垃圾中游离水、进入垃圾场的雨雪水、地下水,经过垃圾层和覆土层形成的一种高浓度废水。这些废水中含有大量的有机污染物、金属物、氨氮物质、CODr和BOD5等有毒有害物质含量比较高,不仅会造成土壤和地表水的二次污染,而且还会渗透到地下水,影响到地下水质,威胁到动物、人、植物的安全。因此,需要对垃圾渗滤液进行处理。由于垃圾渗滤液成分复杂,给渗滤液处理增加了一定的难度。在处理过程中,必须结合垃圾渗滤液的特点,选择合适的处理方式,才能将垃圾渗滤液进行有效的处理。
1.垃圾渗滤液常见处理技术
1.1化学沉淀
化学沉淀法是在垃圾渗滤液中添加一些化学物质,让这些化学物质与废水中的污染物发生化学反应,生成难溶于水的盐类物质,达到让渗滤液中的污染物与水进行分离。化学沉淀物处理后产生大量的沉淀物质,还需要进行二次处理。化学沉淀法主要用于处理含有铜、锌、六价铬、铅元素等有毒化合物含量比较高的废水。在废水中添加氢氧化钠、硫酸盐等物质,可以将废水中的金属离子,在废水中添加生石灰生成氟化钙达到去除废水中的氟化物。由于化学沉淀处理方式,需要添加沉淀剂,在添加过程中,必须控制沉淀剂的用量,不能添加太多,否则不仅达不到去除效果,可能进一步增加废水有机质含量[1]。
1.2活性污泥法
活性污泥法是用活性污泥可以吸附垃圾渗滤液中的氮氧化物、无机物和有害物质。1995年德国戈斯拉尔垃圾填埋场首次使用活性炭处理垃圾渗滤液,在去除原水氮氧化物的时候,去除率达到91%。试验证明,活性污泥还可以去除垃圾渗滤液中的BOD5,如果渗滤液中的有机碳含量达到1000mg/L,活性污泥也可以对有机碳进行讲解,去除渗滤液中的氮氧化物,出水的BOD5含量小于20mg/L。由于垃圾渗滤液中含有的高分子化合物比较多,可以抑制重金属的产生。因此,单纯的活性污泥处理方法并不能达到最理想的处理效果[2]。活性炭污泥技术经过几十年发展,发现活性炭和其他工艺结合可以达到更好的去污效果。活性污泥与SBR工艺结合,可以在单一的曝气池完成脱氮和除磷反应,让厌氧和好氧交替进行,提高脱氮除磷效果,避免渗滤液中的有毒有害物质在高浓度时对活性污泥产生抑制作用,同时电动阀、自动计时器和可编辑控制器等自动仪器可以实现对工艺的自动化控制,从而去除BOD5、COD、Fe等有害物质。活性炭污泥处理方法还可以与混凝法结合,采用聚合硫酸铁处理渗滤液后,COD去除率从74%提高到86%,去除COD效果明显。
1.3生物膜处理技术
生物膜是一种高密度好氧菌、厌氧菌、真菌、原生物和藻类生物构成的生态系统,并以附着的固体介质作为过滤载体。在充氧环境下,微生物附着在生物膜上,废水经过是充氧装置的污水按照一定的流速经过填料时,生物膜可以吸附废水的有机物质,扩散到生物膜内部和表面的污染物被生物膜的微生物分解转化,形成水和二氧化碳等物质,从而达到分解、净化目的。废水有机物处理过程中,生物膜中的微生物增长,增加了生物膜的厚度,达到一定厚度时,则表层向内部扩散的氧气受到限制,内部处于缺氧状态,这个时候生物膜脱落,但是膜表面继续生长新的微生物,形成有效的平衡。生物膜处理技术可以用来处理废水的氨氮、COD。这种处理工艺受到周围环境影响小、处理效果好、处理量大,但是需要较多的填料和支撑结构,出水量比较大,出水比较浑浊。因此生物膜处理技术往往需要与其他处理技术进行结合,才能更好地处理垃圾渗滤液。广东省珠海市西坑尾垃圾填埋场渗滤液处理工艺采用厌氧膜生物处理器+纳滤+反渗透处理工艺,废水进行高级氧化处理,去除60%以上的有机污染物,厌氧反应器处理后的废水污泥量减少,脱水干燥后污泥含水量小于60%,可直接进行填埋,加大减少污泥处理量,对废水进行深度处理,处理后的渗滤液出水达到了《广东省水污染物排放限值标准》(DB44/26-2001) 第二时段一级排放标准的要求,处理后的水清澈、无异味,并通过密封管道直接排放到污水收集管网[3]。
2.垃圾渗滤液处理技术发展方向
垃圾渗滤液处理主要以物理处理方式和生物处理方式为主,物理处理技术可以有效去除垃圾渗滤液中难以降解的有机物质,但是无法消除废液的重金属离子、氨氮等,生物处理技术可以减少滤液中的COD、重金属离子。由于我国各地的垃圾渗滤液的污染物重量、类型存在一定的差异,在处理过程中,需要各地垃圾填埋场结合实际情况选择合适的处理工艺。但是由于垃圾渗滤液的污染物数量种类不断增长,单一的物理处理技术和生物处理技术无法达到预期的处理效果。因此,近年来,生物和物理处理技术相互结合的新工艺在垃圾渗滤液处理工艺中广泛应用,涌现了纳滤组合工艺、反渗透组合工艺,蒸发离子交换处理工艺等组合工艺。纳滤的膜孔径比较小,对有机质分子的拦截率比较高,可以拦截二价、三价金属离子以及微生物、胶体,组合工艺渗滤液的COD去除滤达到70—80%,超过50%的金属离子;反渗透组合工艺是通过反渗透膜的选择性透过膜和膜两侧的静压差,将混合物进行分离,这种组合工艺对垃圾渗透率中的COD去除率达到98%,重金属的去除率超过99%。蒸发离子交换处理工艺是将垃圾渗滤液在调节池用过滤器进行在线反冲过滤,去除滤液中的纤维、硫化物,然后通过蒸发处理方式,将滤液中的水和污染物进行分离,去除废水中的污染物,达到净化水质的效果。
结束语:
随着城镇生活垃圾的增多,垃圾填埋场的数量和垃圾渗滤液量不断增长,2025年我国垃圾渗滤液产量达到12974万吨,垃圾渗滤液处理市场规模超过100亿元。与此同时,由于垃圾渗滤液的氨氮浓度高、可生化性差,对垃圾渗滤液产生的机理和动力学特征以及垃圾填埋场的稳定性还需要进一步研究,才能更好开发垃圾渗滤液的处理技术,找到更加有效、成本更低的处理方法。
参考文献:
[1]孙文章.垃圾渗滤液处理工艺现状与技术探讨[J].环境与发展,2020,32(7):86-87.
[2]番祖艳.垃圾渗滤液处理技术及展望[J].绿色科技,2020,(12):133-135.
[3]杨清玉. 浅谈垃圾渗滤液处理技术及发展[J]. 技术与市场, 2019, 26(06):121-122.