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垃圾渗滤液的特性精选(九篇)

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垃圾渗滤液的特性

第1篇:垃圾渗滤液的特性范文

渗滤液污染特性处理技术

一、垃圾滤液的来源和污染特性

垃圾渗滤液是液体在填埋场受重力流动的产物。主要有以下来源:

1.自然降水:自然降水包括降雨和降雪,它是渗滤液产生的主要来源。降水冲刷填埋场,使渗滤液水质严重恶化。影响渗滤液产生数量的降雨特性有降雨量、降雨强度、降雨频率、降雨持续时间等。

2.废物中的水分:随固体废物进入填埋场中的水分,包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附(当储水池密封不好时)量。入场废物携带的水分是渗滤液的主要来源之一。

3.地表径流:地表径流是指来自场地表面上坡方向的径流水,对渗滤液的产生量也有较大的影响。

4.有机物分解生成水:垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分,其产生量与垃圾的M成、PH值、温度和菌种有关。

5.地下水:如果填埋场地的底部在地下水位以下,地下水就可能渗入填埋场内,渗滤液的数量和性质与地下水同垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。但一般在设计施工中采取防渗措施,可以避免或减少地下水的渗入量。

垃圾渗滤液是一种成份复杂的高浓度有机废水,其性质取决于垃圾成份、垃圾粒径、压实程度、现场气候、水文条件、和填埋时间等因素,主要有以下特性:

1.污染物种类繁多,成分复杂。垃圾渗滤液水质复杂,含有多种有毒有害的物质。其中有机污染物径技术检测有99种之多,有22种已经列入我国和美国重点控制名单,一种可以直接致癌,五种可诱发致癌。

2.水质水量变化大。垃圾渗滤液的水质水量会随着外界水文地质降雨量堆地高度及方式、填埋规模、填埋工艺、填埋时间、垃圾本身成份的变化而变化,随机性很大。

3.金属含量高垃圾渗滤液。中含有10多种金属离子,其中铁、铅、锌和钙的浓度可分别高达2050mg/L12.3mg/L,130mg/L和4200mg/L。

4.营养比例失调,氨氮含量高。

二、垃圾渗透液处理技术

1.物理化学法。主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法,在COD为2000~4000mg/L时,物化方法的COD去除率可达50%~87%。和生物处理相比,物化处理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07~0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理,因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

2.生物法。分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

(1)活性污泥法。好氧处理用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验,好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。

活性污泥法,传统活性污泥法渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷,活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BOD5,80%以上的有机碳能被活性污泥去除,即使进水中有机碳高达1000mg/L,污泥生物相也能很快适应并起降解作用。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明,活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。

生物膜法与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如硝化菌之类。当温度回升,微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出,这种渗滤液的性质与城市污水相近,对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。

(2)厌氧生物处理。厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少。近年来,开发的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

(3)厌氧与好氧的结合方式。虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

三、结语

垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度有机废水,控制不好将产生二次污染,是卫生填埋场失去应有的价值和意义。要解决渗滤液污染问题,除了对垃圾填埋场进行控制,尽量减少渗滤液的产生外,关键是要对渗滤液进行处理,使其达标排放。近年来采用厌氧与好氧结合处理渗滤液的较多,在选择生物处理工艺时,必须详细测定渗滤液的成份,分析其特点,通过小试或中试来获得组合处理工艺,才能达到排放。生物法是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。

参考文献:

第2篇:垃圾渗滤液的特性范文

【关键词】垃圾;渗滤液;难点;方法;分析

垃圾渗滤液是一种黑色、恶臭、构成复杂、浓度高的有机废水,有机物污染程度、氨氮含量浓度非常高,难以处理的生化物质含量较多,具有强毒性。渗滤液污染后的水,水质变化很大,无法再进行使用。这些,已经成为环保部门和卫生部门重点关注、待续解决的问题。要解决这个难点,就要先了解渗滤液的特点、目前各地在处理过程中存在的难点,然后才能选取对应、合适的方法进行处理。

一、垃圾渗滤液的特点

垃圾渗滤液是垃圾在堆场存放和填埋时由于自然发酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而渗滤出来的垃圾污水。产生的来源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反应所产生的水、堆场地下的潜水层反渗的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、时间短和往复的特性,成为构成渗滤液的主要部分。

渗滤液是一种构成成分复杂、浓度高的有机废水,其性质取决于垃圾的构成成分、垃圾的颗粒大小、处理压实的程度、堆场的自然气候、地段的水文条件和垃圾处理填埋的时间等因素,一般来说有以下特点:

(1)水质复杂,危害性大

(2)有机物污染程度、氨氮含量浓度高。

(3)氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高。

(4)水质变化大。

(5)金属含量较高。

(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是碳、氮、磷的比例失调。

二、垃圾渗滤液的处理的难点

1.垃圾渗滤液造成的附近水质水量变化大,构成成分中有毒有害物质的含量较高,并且会随着填埋场使用时间的延长,可生化性越来越差,氨氮等浓度越来越大,优化处理的难度也越来越高。进行渗滤液处理时,一般情况下都对这种情况缺乏充分的认识和足够的应对方法,而且处理所采用的工艺方案也不能适应这种变化,这样就导致渗滤液的处理设备在运行初期还尚能够满足需求,但在一段时间之后就出现不达标的情况,原有的处理系统不能随之适应,渗滤液中的污染物去除效果也会越来越差。

2.垃圾渗滤液处理难度最大的是关于高浓度氨氮的去除和可生化处理的可能性低。在实际垃圾渗滤液处理过程中,出水大多数不能达到相关的标准进行排放,主要因为氨氮超标,再就是有机物污染程度高。

(1)由于氨氮在渗滤液中的浓度高,传统的生化处理方法中,有关硝化和反硝化工艺处理的操作,难以达到处理要求。现多采用的方法是,用吹脱法去除氨氮。但这样会吹脱出大量氨、苯酚、硫化氢等恶臭气体,造成空气污染,影响周边的环境。如果进行废气吸收净化设备的配置,又会增加投资和运行费等成本的投入。此外,由于其容易腐蚀等原因,吹脱装置的耐用性很差。采用膜分离(例如反渗透)的方法进行处理时,分离出来的浓缩液大多是回灌造成的。回灌的垃圾渗滤液不断循环,会造成污染物的累积,主要是氨氮的不断累积,随着时间的推移,其浓度升高导致降解难度加大。

(2)由于渗滤液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失调,而且构成的成分中有毒有害物含量较高,所以不适于直接采用生化法处理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾渗滤液,一般要先采取化学混凝的方法进行预先处理,目的是去除里面的金属离子和难以降解的有机物质,同时也是为了降低里面的有机物污染程度,提高可生化改善的可能性。不过,进行了有机物污染程度的去除操作后,会出现影响后续进行的生化处理缺乏碳源的情况,会造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加强营养物的投加从而导致处理费用的加大;如果不进行部分有机物污染程度的支除,处理后渗滤液中的有机物污染程度又达不到标准。

3.渗滤液的处理需要使用具备抗冲击能力大的工艺处理系统,过去所采用的工艺流程和操作规范都偏于复杂化,成本投入大、管理运行的费用高,并且大多数的效果都达不到保证稳定运行和处理标准的要求。

目前对垃圾渗滤液进行处理的工艺关键,主要是关于高浓度氨氮处理工艺技术和渗滤液深度处理工艺技术两个方面的处理研究与实施。

三、垃圾渗滤液的处理的方法分析

1.循环回喷处理方法分析

垃圾渗滤液回喷处理的优势在于是成本投入少,管理费用低。最有效的是在北方降雨量少的地区,垃圾中的水分较低的垃圾填埋场,采用回喷的方法是最为经济、有效的;但是,如果是在南方地区,由于地区的降雨量大,垃圾中的水分较高,使用此方法会受到限制。

通过喷洒循环后的渗滤液需要采取进一步的处理才能进行排放。由于垃圾渗滤液回喷是不断循环的,这样会造成氨氮成分的不断累积,也有可能最终使氨氮成分的浓度远高于未循环渗滤液中的浓度,这样就会给治理渗滤液的目的达成增大难度。

2.物化处理方法分析

在新建垃圾填埋场产生的渗滤液,大多数重金属离子成分的浓度要远远高于重金属元素本身对微生物的毒害作用,所以对于重金属离子成分的去除多采用物化处理的方法操作。

渗滤液处理在采用生物处理的方法时,渗滤液中含有的营养成分的实际含量要远大于微生物生存所需的浓度,所以为了确保方法的有效性,要进行适当的预处理,不然这样的生长环境将不利于微生物的生长,长期下来会影响微生物处理的效果。由于存在时间长的渗滤液中大分子的有机物含量非常高,这样就会造成化学氧化从而使生物降解难以实现,所以在进行操作前也要先进行处理。物化处理是渗滤液预先处理常采取的方法。

物化处理的方法可以除去渗滤液中的一部分污染物,并且能够提高渗滤液后续的可生化处理性,为后续工艺处理负担的减轻奠定了基础。但是,物化处理单独使用时,也有局限性,这样不能使垃圾渗滤液的处理达到处理标准,所以一般是作为预处理工艺来实施的,这样能降低处理难度,为后续处理的其它方法的操作,创造了良好的前提条件。

在操作时,如果使用普通的絮凝剂进行对垃圾渗滤液的处理,对于其中的有机物污染程度去除是很有限的,一般也就能达到20%左右的效果,这是达不到处理要求的。垃圾渗滤液的物化处理需要使用见效快、耗用低、价格低、对pH环境适应性强的絮凝剂。

为了改善渗滤液中碳与氮的比例,过去多采取先进行吹脱再进行生化处理的方法,使用氨吹脱处理对氨氮含量的却除有一定的效果,但前提是需要加药操作来调整pH值,这样就会造成运行成本高,操作环境恶劣,操作过程中易产生非常严重的二次污染,无论是现场操作人员还是环保部门都不提倡采取这种工艺处理方法。

3.生化工程处理方法分析

现今的渗滤液处理工艺技术,无论采取什么样的处理方法,生化处理法都一种必不可少的工艺处理方法。在进行厌氧处理或好氧处理时,去除有机污染物或进行转化时,都是通过让微生物起作用而达到目的的。生化处理的方法可以有效达成污染物浓度降低的目的,成本投入少,具有很较强的可处理性。

但是,生化处理法,也同其它方法一样,有其自身的局限性,使用此方法会出现以下问题∶

(1)渗滤液的水质会伴随着填埋场使用时间的延长而发生变化,时间长了,进行生化处理的可行性会越来越差。

(2)由于垃圾渗滤液自身存在的问题,如氨氮含量与有机物的污染程度的比例不协调等,会导致培养好的处理污泥难以持续作用。

(3)垃圾渗滤液使用厌氧处理方法时,在达到去处部分有机物污染程度的效果时,也会带来氨氮含量上升的情况,给后续处理带来更大的麻烦。

(4)高氨氮、低碳氮比的特性,会让传统的生物脱氮工艺处理方法效果不良,这同时也是生化处理法对时间长的填埋场产生的渗滤液处理,很难起到效果的一个原因。

4.膜分离处理技术分析

膜分离处理技术一般有超滤、反渗透、膜生物反应器等几种。膜分离处理技术的特点是在处理过程中,不会发生相应的变化,处理的有效性高;通常情况下,也不再需要加注其它物质来协助处理,减少了原材料和药剂的成本投入;在膜分离处理过程中,分离、浓缩过程是同时进行的,这样能使回喷的浓缩液量有所减少;膜分离处理方法运用时,还不会受到自然环境的变化影响,可以在多种气候条件下进行;能够实现自动化控制;处理后的水质稳定,水质能符合标准。

由于膜分离处理方法的投入和成本费用都不低,因此大多数的反映是,成本上难以维持。近些年来,由于其它传统生化处理方法有不完成达标的情况,又没有其它更好的处理方法可以替代,在成本允许的范围内,垃圾渗滤液处理工程中只是将膜分离处理法当作深度处理的一种方法来使用,处理后的水,多用于城市绿化、车辆清洗、道路养护等方面。

四、结语

通过以上的探讨,可以看出,垃圾渗滤的处理有多种方法可以解决,但每种方法又有各自的优势和局限性。一味的追求单一的方法,不计成本的投入,不但会加大成本,事与愿违,还会增加因此带来的其它环境污染。要做好垃圾渗滤液的处理,需要根据各地的自然条件、垃圾渗滤液的特点,采取综合的应对方法进行处理,才能达成渗滤液处理的综合效益。

参考文献:

[1]蒋宝军.生活垃圾渗滤液吸附降解及催化氧化技术的研究[J].哈尔滨工业大学,2011(3)

第3篇:垃圾渗滤液的特性范文

关键词:垃圾填埋场;渗滤液组合;处理工艺

中图分类号:TU74文献标识码: A

近年来,随着城市发展和生活水平的提高,固体垃圾产生量逐年增加,已成为世界性的环境污染问题。目前比较经济和环保的处置方法是卫生土地填埋。然而,在填埋过程中所产生的垃圾渗滤液是亟需解决的关键问题。垃圾渗滤液是一种成分复杂、含有大量的“致癌、致畸”化合物和重金属的有机废水,若不妥善处理,会污染地下水、地表饮用水源,并对环境和人体造成极大危害。目前,垃圾渗滤液的处理方法主要包括物化法、回灌法和生物法,其中生物法因具有运行费用低、处理效率高,不会产生二次污染等优点,而被世界各国广泛采用。

一、垃圾渗滤液处理的来源和特点

垃圾渗滤液中污染物主要有以下三个来源:垃圾本身含有的大量可溶性有机物、无机物在雨水、地表水或地下水的浸入过程中溶解的污染物;垃圾通过生物、化学、物理作用产生的可溶性的污染物;覆土和周围土壤渗入的可溶性污染物。垃圾渗滤液的组成受垃圾成分、气候、水文地质、垃圾填埋时间和填埋方式等因素的影响,垃圾渗滤液主要有以下几个特征:渗滤液水质水量随时间变化大;渗滤液成份复杂,一般而言渗滤液中的有机物可分为三类:低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黄霉酸类物质;COD浓度很高,随着填埋时间的延长,BOD/COD值降低甚至低于0.1,说明稳定期和老龄渗滤液的可生化性较差;氨氮含量高;金属离子含量高;色度高,有臭味。

二、选择垃圾渗滤液处理工艺的原则

根据进水水质特点、排放标准要求、渗滤液处理的规模,结合当地自然和社会经济等条件综合分析确定,选择垃圾渗滤液处理工艺的原则如下:(1)处理工艺确保出水稳定并达到设计排放标准,处理技术先进、可靠;(2)工程运行费用低,管理、维修方便,运转自动化程度较高;(3)可根据进水水量、水质灵活调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。借鉴和参考国内外先进技术和经验,结合当地的实际情况,选择切实可行的处理工艺,保障垃圾渗滤液处理处理系统的正常、稳定运行。

三、垃圾填埋场渗滤液组合处理工艺

1.膜处理系统性能

近几年来,基于膜处理的相关新型组合工艺在垃圾渗滤液处理上得到了广泛的应用。一般常用的是超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,由于垃圾渗滤液的难处理性,通常使用多种膜集成工艺处理。该工程采用超滤+纳滤双膜法工艺,超滤错流水回流至SBR出水池,纳滤浓水回灌填埋场区,总回收率为75%。采用双膜法出水水质稳定可靠,完全达到设计排放标准。由于预处理和生化处理已经去除了大部分污染物,因此,膜通量能长时间保持稳定,清洗频率较低,大大降低了运行成本。

2.超临界水氧化

超临界水氧化(SCWO)是利用超临界水的特殊性质,使有机物和氧气在超临界水中迅速发生氧化反应来彻底分解有机物的新型废水处理技术。与常规水处理方法相比,该技术具有处理彻底、反应迅速、无二次污染等优点。

SCWO对垃圾渗滤液中的有机物具有极好的降解效果,在较短的反应时间(5~10min),温度为400~450℃时,垃圾渗滤液中COD和NH3-N的去除率可以分别达到99%和97%以上,甚至出水的COD、pH、色度、NH3-N、SS等指标可以直接达到国家规定的《生活垃圾填埋场污染控制标准》。在温度为450℃、反应时间为300s、氧化系数为3.5、压力25MPa和MnO2催化作用下,出水COD和NH3-N分别降至50.75mg/L和17.66mg/L。P.T.Williams等进行了两种垃圾渗滤液(工业垃圾渗滤液和生活垃圾渗滤液)的亚临界水氧化和SCWO试验,渗滤液中数十种有机污染物的去除率均大于99.99%,垃圾渗滤液中的有机物可以在超临界条件下得到完全的氧化。

3.重金属去除效果

SCWO技术不仅可以去除垃圾渗滤液中的有机污染物,而且可以去除废水中的重金属。渗滤液SCWO出水的Ni、Co、Cu、Zn、Cd、Pb等各种重金属离子的去除率均大于98%,只是在间歇式反应釜被冷却时重金属离子有部分溶解于水样中,导致浓度有所增大;马承愚等在连续式SCWO系统的出水中未检测到Cu、Cr、Pb、Cd的存在,渗滤液中重金属离子的去除率达到了100%。

4.垃圾渗滤氨氮去除的方法

1)反渗透法

利用高压下的反渗透膜选择性通过某种物质而截留其他物质,实现对液体混合物不同组分的分离,这是反渗透法的特点。用反渗透膜处理技术,在超低压下,研究氨态氮去除的特点,并对工艺条件进行优化,实现了高效分离。这些研究为此技术在该领域中的应用提供参考。但此法缺点很多,一是膜容易被污染,而是设备成本较高,限制了其在国内外的废液处理上的应用。

2)吸附法

利用多孔性的固体,使渗滤液中氨氮被吸附在固体表面而去除的方法,这是吸附法的特点。由于沸石内表面积大,因而它具有较强的离子交换和吸附能力。在国内,天然沸石资源丰富,沸石吸附法有很大的应用前景,且此法可以回收氨,实现变废为宝,而且此法没有二次污染。但是对该法用于渗滤液处理的研究还不太多,用于实际生产还有待进一步研究。

5.回灌法

回灌法是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床,渗滤液经覆土层和垃圾层,发生一系列生物、化学和物理作用而被降解和截留,同时使渗滤液由于蒸发而减少。分析了循环回灌法对渗滤液不同组分的去除效果,发现回灌出水中HA、FA的比例提高,HyI比例下降,同时回灌出水中各组分的芳香性构成程度提高,但羧基官能团含量减少,DOM中小分子量有机质所占比例有所下降。回灌法对渗滤液的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加,但是进入垃圾堆体的有机负荷不能无限制增加,否则会破坏渗滤液回灌系统。

6.好氧厌氧结合处理法

中国现行的渗滤液处理厂大多采用厌氧-好氧结合处理系统以实现废水达标排放。采用上流式厌氧复合床(UBF)-缺氧/好氧膜生物反应器(AOMBR)工艺处理垃圾渗滤液,当进水渗滤液COD在10000mg/L左右时,出水COD为1000mg/L左右,COD总去除率>90%。AOMBR系统能够实现稳定脱氮,进水NH+4-N最高质量浓度达2000mg/L左右时,出水NH+4-N质量浓度为50~100mg/L,NH+4-N去除率为95%左右。

综上所述,城镇生活垃圾渗滤液处理工艺基本上是借用城镇污水处理工艺方法进行,尚无针对垃圾渗滤液的特性,创建独立的处理方法。为避免产生次生污染,省、市有关主管部门应对具有垃圾渗滤液处理试验研究力量的单位、公司给予财力支持,以深入渗滤液处理工艺的组合研究,探索更完善的、新型的城镇生活垃圾渗滤液处理工艺,这样对促进我国垃圾处理事业有很大的促进作用。

参考文献:

[1]李莉.生活垃圾填埋场渗滤液物化和生化预处理及组合处理工艺研究[D].重庆大学,2010.

第4篇:垃圾渗滤液的特性范文

关键词:垃圾渗滤液 两级DTRO 工艺特征 垃圾填埋场

中图分类号: X703 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0049-01

随着城镇生活垃圾的增多,垃圾渗滤液处理设备逐步向着城镇方向深入,污染物的排放标准趋于严格。本文结合工程实例,着重探讨两级DTRO在规模较小的垃圾渗滤液项目中的处理方法及应用优势。

1 小规模垃圾渗滤液的水质特点

(1)色度。垃圾渗滤液的色度较大,通常在200-4000倍间及其以上,并具有高毒性,通常呈暗褐色、茶色或深褐色,味具浓烈的腐化臭味。

(2)渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化。

(3)重金属。因垃圾分类收集及填埋场的分捡不力,导致众多重金属废物残留于此,增加了渗滤液内部的重金属量。

(4)生物降解特性。垃圾填埋场初始阶段BOD/COD的值维持在0.4-0.5之间,此时的生物降解性能较佳;中、后期阶段,因BOD及COD浓度的降速各异,BOD/COD的值逐步下降到0.05-0.2。并存在未被生物降解的富里酸及腐殖酸,使生物降解特性每况愈下。

(5)氨氮浓度。由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/l。当采用生物处理系统时,需采用很长的停留时间,以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。

(6)电导率。渗滤液的电导率持续偏高,一般在30000~60000μs/cm间。

2 工艺设计案例

(1)预处理系统

渗滤液的pH值随环境、场龄等各类条件的变化而改变,其成分异常复杂,包含各类硅、钙、镁、钡等难溶解盐,这些难溶的无机盐透过反渗系统之后,便被高倍浓缩,当其自身浓度高于该状况下的溶解度时,就会在膜外表产生结垢。而调节原水的pH值可抵抗碳酸盐无机盐的结垢,因此,在透过反渗系统之前,要调节原水的pH值。调节池原水通过提升泵进入反渗系统的原水罐内,在原水罐内调节pH值,并掺入酸性物,在原水泵压力增大的状态下,原水罐的出水进入到石英砂过滤器中,其过滤精度为50 μm。砂滤出水之后进入到芯式过滤器中,针对渗滤液级系统而言,因原水内钙、钡及镁等结垢离子及硅酸盐量较高,通过DT膜高倍浓缩之后,这一系列硅酸盐极易在浓缩液一端呈现过饱和态,因此,依照水质状况,在芯式过滤器前掺入固定量的阻垢剂,避免硅酸盐结垢,掺入量需根据原水的水质状况加以明确。

(2)两级DTRO系统

①一级反渗透。经由芯式过滤器的渗滤液直接入至高压柱塞泵内,DT膜系统的每台柱塞泵后端均设有一减震设备,主要用途在于抵消高压泵所产生的压力脉冲,并为反渗透膜柱提供稳压力。经高压泵后端的出水进至膜柱或在线泵,因高压泵的有限流量无法为膜柱提供水源,因此,经在线泵把膜柱出口的一批浓缩液回流到在线泵的入口处,借以确保膜外表拥有充分的流动速度及流量,有效地杜绝膜污染。

②二级反渗透。二级DT膜系统实质上是对一级DT膜系统的继续处理,通过一级DT膜系统处理之后的渗滤液不必掺入任何药剂即可被送至二级DT膜系统的高压泵内。二级高压泵设有频率变化控制设备,其输出的具体流量及运行频率可依照一级渗滤液流量传感仪器的反馈值自行配合完成,二级高压泵的入口管理处配备浓缩液自补偿装备,避免一级系统所生成的水量影响到二级系统的常态运行。二级浓缩液一侧配有一台伺服电机调控阀门,其作用是严控膜组内压及回收率,当透过液进至脱气塔时,以吹脱的方式可去除CO2等诸气体,使PH的值稳定在6~9间,实现达标排放。

③系统的清洗及冲洗。膜系统的清洗包含化学清洗及一般冲洗,目的在于维持膜片的高效,有效杜绝污染物质在膜片外表残余。化学清洗一般由电子计算机系统自行控制,能在计算机界面上设置清洗的具体参数,清洗时长通常控制在1~2 h,清洗中的残留液体要排放到调节池内。清洗的周期通常取决于进水污染物质的实际浓度,当进入条件恒定不变时,若膜系统的透过液量下降10%~15%,则要开展清洗,清洗的时长根据清洗方式的不同而各异。在系统常态运行的过程中,如若停机,可选用冲洗后再停机的模式;如若发生系统出现故障而停机,则需执行具体的冲洗流程。

3 工艺特征

(1)组件养护较容易,运行相对灵活 DTRO组件通常采用标准化设计工艺,方便拆卸养护,组件一经开启即可查看膜片及其余配件,维修较简易,当零配件数目不足时,组件可安装少量的导流盘及膜片而对其使用不构成妨碍,这也是其余样式的膜组件所不可比拟的优势。DTRO系统的开启速度快,运行较灵敏,可持续或间歇性地运行,也可尽快完成系统串并联方式的调整,并同另外的工艺搭配使用,以达到水质水量的规范要求。

(2)防污性能高。DTRO系统可对SDI指数达15~20倍的进水开展有序处理,且膜的防污抗结垢的性能依然维持在较佳的状态。

(3)系统出水稳定,受外界因素制约较小。DTRO系统不受渗滤液的碳氨比及可生化性等诸要素的制约,可更好地适应各填埋时期的渗滤液水质,对于处理北方严寒地区及老垃圾场的渗滤液具有显著的优势,系统出水的水质较平稳。

(4)占地面积较小。DTRO系统属一类集成系统,其结构相对紧凑,附属设施均为型号较小的构筑物体,占地面积较小。

4 结语

DTRO系统开启时长较短暂,可满足我国北方严寒区域的需求及特征。实践表明,规模较小的垃圾渗滤液处理采用该工艺模式,均能合乎国家排放要求,并为工程创造可观的经济效益和市场发展前景。

参考文献

[1] 李亚选,韩谷,李政,等.UASB―MBR―DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用[J].给水排水,2009(10).

第5篇:垃圾渗滤液的特性范文

摘 要:文章分析了城市垃圾渗滤液的水质特征及国内外处理技术的最新成果后,对各种处理方法进行了阐述,为城市垃圾处理技术的选择提供了一定的参考价值。

关键词:渗滤液处理技术;物化处理、生化处理;土地处理;回灌法

垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂且水质、水量变化大的高浓度有机废水,因此,渗滤液的处理一直是水处理领域的一个世界性的难题。近年来,垃圾渗滤液处理技术有了很大的发展。目前渗滤液处理方法按进程可分为预处理、主处理、深度处理,国内外针对垃圾渗滤液处理的研究主要集中在高浓度氨氮的去除以及深度处理两个方面。

预处理一般采用氨吹脱、吸附、混凝沉淀、膜技术、光催化氧化及电化学技术等物理化学方法,主处理采用厌氧、好氧、厌氧与好氧结合等生物处理方法,深度处理可采用混凝沉淀、过滤、吸附、化学氧化和催化氧化、反渗透、超滤技术等物理化学方法。

1 物化处理

物化法包括吸附、混凝沉淀、吹脱、膜技术、光催化氧化及电化学技术等。和生物处理相比,物化处理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07~0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高,不适于大水量垃圾渗滤液的处理,一般是作为生物处理的预处理工艺,以减轻生物处理的负荷,或作为生物处理的后续工艺,以确保最后出水水质达到设计要求。

混凝沉淀法:在废水中投加某些化学混凝剂,它与废水中可溶性物质反应,产生难溶于水的沉淀物,或混凝吸附水中的细微悬浮物及胶体杂物而下沉。这种净化方法可降低废水浊度和色度,可去除多种高分子物质、有机物、某些金属毒物以及导致富营养化物质氮、磷等可溶性无机物。金属盐类混凝剂中使用最广泛的是铝盐和铁盐。铝盐使用较多的是硫酸铝和明矾;铁盐使用的较多的是三氯化铁和硫酸盐铁。高分子混凝剂主要有聚合氯化铝、碱式氯化铝和聚丙烯酰胺等。聚合氯化铝因絮凝体形成较快,颗粒大而重,投加量远低于硫酸铝而广泛应用。混凝法与其他的废水处理方法比较,其优点为:设备简单,维护操作易于掌握,处理效果好,间歇或连续运行均可以,缺点是由于不断向废水中投药,经常性运行费用较高、沉渣量较大,且脱水困难。

湿式空气氧化(wet air oxidation,简称WAO):属于自由基反应,包括均相催化湿式氧化技术和非均相催化湿式氧化技术。目前,最受重视的均相催化剂都是可溶性的过度金属的盐类,它们以溶解离子的形式混合在废水中,其中,以铜盐效果最为理想。Fenton试剂法也是一种比较理想的均相催化湿式氧化剂,它是用可溶性亚铁盐和双氧水按一定比例混合所组成的试剂。邹长伟[8]等人研究采用PAF混凝加UV-Fenton工艺进行垃圾渗滤液深度处理的研究,在最佳工艺条件下,对垃圾渗滤液处理的总效率为COD去除率达68.5%,色度去除率达99%。

电化学氧化法:电化学氧化法近来也被发展成为处理垃圾渗滤液的一种方法,此法适于处理难处理的污染物(如苯胺等),能去除色度,具有高效、操作容易等优点。电化学氧化技术能够把不可生化降解的有机物转换成可生化降解的中间产物,甚至可把有机物彻底氧化为CO2和H2O。电化学氧化法处理难生化降解有机废水的研究是近年人们普遍重视的课题,尤其在国外,对该技术已有较多的研究。但总的来看,仍处于探索阶段。

膜分离法:膜法是利用隔膜使溶剂与溶质或微粒分离的一种水处理方法。应用于垃圾渗滤液的膜分离技术主要有两种,即反渗透技术和超滤技术,有关纳滤的技术也有报道。在渗滤液的后处理中经常使用反渗透工艺,该法能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期试验表明,CODCr的去除率可以达80%以上,虽然使用过程中有膜污染的问题。但作为后处理工艺,反渗透工艺在生物预处理后或物化法之后,能够去除低分子量的有机物、胶体及悬浮物,提高了处理效率,延长了膜的使用寿命。

2 生化处理

生化处理是渗滤液处理中最常用的方法之一,技术相对比较成熟,而且成本相对较低、效率高,消除了化学污泥等造成二次污染,因而被广泛运用。处理技术包括好氧处理技术、厌氧处理技术以及厌氧+好氧处理技术等。厌氧生物处理简单有效、价格低廉,适合我国的国情。好氧处理主要包括活性污泥法、氧化沟、氧化塘、生物转盘等。好氧处理垃圾渗滤液可有效地降低BOD5、COD和氨氮含量,由于好氧处理通常使用延时曝气法,因而渗滤液存在的不利因素,同时能耗很大。不适于温度较低的环境,一般渗滤液中BOD/P的值远远大于100∶1,需要投加磷酸盐才能有效的处理,因此氨氮浓度过高,硝化作用消耗碱度,曝气池需投加碱度。采用厌氧-好氧处理工艺处理高浓度的垃圾渗滤液,经济高效。北京市政设计院采用UASB和传统的活性污泥法组合工艺处理垃圾渗滤液,COD和BOD总的去除率分别达86.8%和97.2%。

3 土地处理

土地处理渗滤液主要是通过土壤颗粒中过滤离子交换吸附沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体颗粒物,同时,溶解成分通过土壤微生物作用渗滤液中的有机物和氨发生转化蒸发以减少渗滤液的发生量。土地处理价格低廉,但受气候条件和地域限制。人工湿地法是一种常用的土地法。该方法优化的土地,可以人为创造适宜水生生物与湿生植物生长的环境,渗滤液经稳定塘或沉淀池等预处理后,采用人工湿地系统处理,可以提高效率,节省投资、降低能耗方便管理,利用土壤及基质的快滤、吸附等功能净化废水,并通过植物对废水的吸收提高净化效果。因此,该法具有经济、维护容易、美化环境等优点。

4 回灌法

回灌法就是将产生的渗滤液回流至填埋区域,把填埋场作为一个巨大的生物反应器,使渗滤液流经覆土层、垃圾层,通过一系列的物理、化学和生物作用而被处理,通过蒸发减少渗滤液量。循环回灌法简单经济具有很大开发潜力。垃圾填埋场和渗滤液中存在有大量的微生物,可以用来分解渗滤液中的有机污染物质,因此,利用循环回灌渗滤液可以向填埋层接种微生物,加快有机物分解和填埋场稳定,并且控制垃圾填埋场沼气的产生,使得沼气开发利用更加合理。

5 合并处理法

合并处理就是将渗滤液与城市污水的一起处理的方法,是目前较为推崇的处理方法之一,费用低廉。但由于垃圾渗滤液水质水量波动大,分布复杂若不加控制,易对城市污水处理厂造成冲击负荷,甚至破坏城市污水处理厂的正常运行,另外,垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂,渗滤液输送加大了处理费用。因此,该方法只适用城市污水处理厂附近的垃圾填埋场的渗滤液处理。传统的活性污泥工艺城市污水处理厂,其处理规模与不同污染物浓度渗滤液量比例决定了该方案可行性的重要因素,使用时需研究工艺上的可行性。

6 小结

从以上分析可知,虽然渗滤液处理方法很多,但是各种方法都有其特点和使用范围,因此,在使用时,一定要根据实际情况选择经济合理的方法。

参考文献

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第6篇:垃圾渗滤液的特性范文

关键词:垃圾场建设;卫生填埋;渗滤液处理

西城区油田范围内生活垃圾处理现状

大庆市西城区油田范围内现有三座垃圾场:杏一垃圾场、杏南垃圾场和庆新垃圾场,到2011年底均以达到使用年限,填埋场饱和,无法进行垃圾处理。根据《大庆市市区城镇垃圾无害化处理设施建设“十二五”规划》要求,依据环卫局规划,综合考虑西城区垃圾中转站的建设情况、建设地点及垃圾的运距,确定新建庆新垃圾场作为备用垃圾场,服务范围为方晓居住区至采油三厂之间的区域。

为走出西城区油田范围内将无垃圾场使用的困境和为实施主城区备用垃圾场统筹安排,急需在西城区油田范围内新建工艺符合无害化处理水平的庆新垃圾场,使用期前三年的垃圾处理量为250吨/日,三年后为110吨/日。

1垃圾处理技术方案的选定

大庆市主城区生活垃圾成份为56.5%的无机物,33%的有机物,4.7% 的纸类、玻璃、塑料、旧金属等可回收物资和5.8%的其他组分。根据大庆市经济发展的实际情况、荒地资源较丰富和垃圾的成份进行综合评价,新建庆新垃圾场选用卫生填埋处理。卫生填埋法是应用最早、最广泛成熟的技术;是完全独立的城市垃圾无害化处理方法;无需对垃圾进行预处理,对垃圾成份无严格要求;处理成本相对较低,适合于发展中国家;处理技术简单;可选择荒地等作场址,经若干年后加以终场覆盖,场地可作多种用途,可实现土地再利用;工程建设工期短,对于大庆地区是较为合适的选择,确定为新建庆新垃圾场的垃圾处理方式。

2庆新垃圾场建设方案

2.1场址选择

场址的选择主要遵循两条原则:一是从防止环境污染角度考虑的安全原则;二是从经济角度考虑的经济合理原则。

综合考虑垃圾特性、地形地质、土壤水文、交通与方位等因素,选址在采油三厂与采油六厂交界处。此用地现为苇地,地势平坦,周边水、电、信等配套设施完善。其东、南、北三面有油井路,油井路向南可通北四路,西侧为空地,场址周边有油井分布,但用地范围内地下无油管线通过。用地距最近居住区三公里以上,满足规范要求。用地面积为17.44万平方米,满足新建庆新垃圾场的使用需求。此选址用地大小适宜、交通便利、位置适中、施工条件优异、远离供水水源,满足环保和经济原则,是建设垃圾场的理想场地。

2.2总图规划

总图规划以功能分区清晰、因地制宜、经济合理、便于施工和生产管理为原则。

根据垃圾填埋工艺流程及管理等的需要,新建庆新垃圾场整个厂区划分为四部分:填埋区、处理区、备土区和办公区。其中填埋区主体为填埋坑;处理区包括处理车间、污水提升站、门卫计量室和调节池;备土区包括一年期备土场地和门卫计量室;办公区包括办公室、车库、消防泵房和门卫室。

根据夏季主导风向西南风,将填埋区布置在北侧,下风向位置;处理区布置在中部东侧,下风向位置,紧邻填埋坑;备土区布置在中部西侧,紧邻填埋坑;办公区隔油田道路布置在西南侧,上风向位置。具体总图规划布局见总平面布置。

2.3填埋工艺

新建庆新垃圾场处理的生活垃圾以无机物为主,且工程规模相对较小,沼气回收价值不大,因此垃圾填埋工艺采用半好氧工艺。此工艺可快速降解有机物,进一步降低沼气产量和浓度,控制恶臭气体对环境的影响,缩短垃圾稳定周期,有效降低渗滤液污染物浓度,投资较省,适合用于庆新垃圾场的建设。卫生填埋宜分单元逐日覆土填埋。

2.4防渗工程

卫生填埋场防渗工程是防止填埋区垃圾渗滤液外泄、对下游地下水和地表水造成污染以及防止地下水进入填埋区的重要措施。常用的防渗方案有垂直防渗和水平防渗两大类,具体采用何种防渗方案只要取决于填埋场区和调节池部位的水文地质及工程地质条件。

依据大庆地区气象水文资料显示,7~9月份为丰水期,1~3月份为枯水期,不同季节及气候地下水位呈小幅变化,动态特征较稳定,变化幅度约为1.0米,选址最高水位埋深为2.7米。因项目投资有限,庆新垃圾场的填埋区和调节池均采用向地下开挖1.1米、地上加高坝体护坡的处理方式,防渗工程要采用垂直防渗和水平防渗相结合的方案。此开挖深度可保证地下水位与填埋区基础底部距离大于1米,无需设置地下水导排系统,节省大量投资。故此庆新垃圾场的防渗工程采用单层复合衬垫防渗系统。

2.5雨污分流工程

大庆地区的年均降雨量为476.9毫米。垃圾渗滤液主要由大气降水组成,为减少渗滤液的产量,填埋场通过库区地表水导排系统把干净的地表水和未经处理的渗滤液分离,有效实现雨污分流。本方案采取有效的终场覆盖及日覆盖措施,防止过量地表水渗入垃圾填埋坑,减少垃圾渗滤液的产生量。

填埋区地表水导排系统通过在垃圾堆体表面和平台位置布置雨水收集明沟,收集垃圾表面的径流,最终汇集到填埋区周边的排水明沟(截洪沟)内。

2.6渗滤液收集和填埋气体导排

垃圾场产生的主要污染物之一就是垃圾渗滤液。同时,填埋场内垃圾发酵产生大量气体,其主要成分为甲烷和二氧化碳。填埋气体不断在场内聚集,其结果将导致场内气体压力升高,由于填埋气体会发生横向迁移和侧向迁移,这种无控制的迁移是一种重大的隐患,在某些条件下可导致火灾、爆炸等事故。

本项目在填埋区采用渗滤液导排系统进行渗滤液收集,系统由导流层、各种导渗盲沟和导气石笼、塑料盲沟等组成。由于庆新垃圾场填埋垃圾的有机物含量低,填埋量较小,产生气体量少,故本工程气体处理不考虑利用系统,只作导排处理,借用渗滤液导排系统的导气石笼装置。这样,整个系统既可排渗滤液,又可导气,经济合理。

2.7渗滤液处理工程

垃圾场产生渗滤液有机物含量高,产量呈现时间上的不均匀性,处理难度大,一般无法达到排放标准。垃圾渗滤液处理是垃圾场建设和发展的难题。

根据庆新垃圾场的投资有限、建设工期紧张、垃圾渗滤液的特点、以及国家对于渗滤液处理排放新标准要求,庆新垃圾场的垃圾渗滤液处理采用物理化学法与生物处理法相结合的工艺方案,即“氨吹脱+动态厌氧+膜生物反应器(MBR)+接触过滤+反渗透”。此种工艺方案投资较低、运行稳定、出水有保证。

2.8环境保护

本工程通过防渗工程、雨污分流、渗滤液处理等措施,减少渗滤液产生量、达到一级排放标准、避免水污染;通过每日填埋覆盖的作业流程以及绿化隔离带的建设,减少垃圾暴露时间和面积、控制臭气扩散,避免大气污染;通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、绿化隔离带的建设、设置钢丝网护栏等措施,控制尘土、煤灰、塑料制品的飞扬扩散,避免飞尘及漂浮物的影响;通过选用设备的严格控制,避免噪声污染;通过采用压缩式密封车、每日及时覆盖、药物灭蝇等措施,减少对职工及临近居民生活的影响,解决灭蝇难题。

第7篇:垃圾渗滤液的特性范文

关键词:城市生活垃圾;垃圾填埋;渗滤液;填埋气;资源

1 引言

如今,随着经济的发展,人口数量的增加以及大量人口不断向城市集中,城市生活垃圾呈逐年上升趋势[1]。因此,生活垃圾对环境带来的影响也越来越突出。根据中国统计局的中国统计年鉴可知,中国2010年生活垃圾清运量15804.8万t,2015年生活垃圾清运量19141.9万t,同比增加21.1%。重庆2010年生活垃圾清运量256.7万t,2015年生活垃圾清运量440.0万t,同比增加71.4%。

目前,国内外垃圾处理方法主要有卫生填埋、堆肥、焚烧等。根据中国统计局的2016年中国统计年鉴可知我国城市垃圾采用卫生填埋方法处理的约占全部无害化处理量的78%。在垃圾填埋过程中,会产生大量渗滤液和填埋气,如果处理不当会对环境带来不可估量的污染,并对人类社会产生负面影响[2]。因此,现代垃圾填埋场的主要目标就是渗滤液的处理和填埋气的利用与资源化。

2 渗滤液的处理

2.1 渗滤液的特点

填埋垃圾受雨水侵蚀、生物发酵及其他物理化学因素的作用,产生大量垃圾填埋渗滤液。距离填埋场达4 km远的地表水下游也会受到渗滤液的污染,而且贯穿60 m 深的垂直截面。渗滤液成分复杂,含有高浓度的氮磷、有机物和重金属等有毒物质,且随气候条件、填埋场年龄等不同而产生差异较大的理化性质,从而使其净化处理面临很大的困难[3]。

2.2 生物处理技术

生物处理技术大致可分为两大类:厌氧处理与好氧处理。通过厌氧生物处理,渗滤液中的复杂有机分子被产甲烷菌转化成甲烷和二氧化碳,整个操作简单,耗能低,但单一厌氧处理的效率不高,必与其他工艺联用[4]。对于BOD∶COD>0.5的早期渗滤液,含有大量易于生物降解的脂肪酸,好氧生物处理是非常有效的。在有氧条件下,微生物将有机物分解为二氧化碳[5]。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等[4]。生物处理在实际运行中,菌种常无法适应垃圾渗滤液水量和水质等剧烈的变化,经常被抑制甚至死亡。当菌种一旦被破坏,重新恢复将需要时间,在实践中无法达到处理的目的[6]。

2.3 物化处理方法

物化处理技术一般同生物处理技术相同,都可以采用城市污水处理的一般方法,例如混凝、吸附、吹脱和氧化、反渗透膜等进行渗滤液的净化。目前位于重庆市北碚区的重庆同兴垃圾处理有限公司的渗滤液就采用反渗透的膜技术进行处理,处理效率高,处理后的废水能够稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008 )的排放标准。但渗滤液成分复杂,变化较大,稳定性较差,物化处理技术处理效果单一,而物化法需要使用大量的化学药品且在膜处理工艺中,关键处理单位膜的成本较高,而且容易损耗,不适于大水量垃圾渗滤液的处理[7]。

2.4 土地处理

土地处理方法一般包括人工湿地处理法和回灌处理法。通常来讲,人工湿地由基质、水体、水生植物、好氧或厌氧微生物种群、水生动物等五部分构成。在人工湿地中通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶、沉淀,化学的氧化还原、分解与转化,动植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用去除有机物和无机物。因此根据实际情况以及渗滤液的特点选择合适的湿地动植物,并对渗滤液进行适当的稀释以达到水生生物理想的生存条件[8]。虽然人工湿地的建设与运行成本低,但处理周期较长,易受到外界环境的影响,多应用于南方地区[9]。

渗滤液回灌是将在填埋场底部收集到的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场,利用填埋层内的微生物进行生化反应,从而降低污染物的浓度[10]。回灌处理法的建设与运行成本较低,工艺较简单,可以缩短填埋场稳定化进程,但是易受气候及填埋方法的影响,容易造成土壤堵塞,氨氮大量积累[9]。

2.5 新技术的应用

上述的处理方法都是将渗滤液收集起来在地面上进行处理,导致建设成本增加。现在有专家研究将原位处理的方法应用于渗滤液,这样可以减少能量消耗,方便快捷。例如可以将地下水原位修复的可渗透反应墙(PRB)技术应用于渗滤液[11]。PRB是一个填充有活性反应介质(如零价铁、活性炭和沸石等)的被动反应区,当污水通过时,其中的污染物与反应介质发生反应而被去除。不过水通过反应墙后也可能造成二次染污,且垃圾渗滤液成分复杂,长时间运行易导致反应介质发生堵塞[12]。

3 填埋气的资源化

3.1 填埋气的特点

垃圾填埋气是城市生活垃圾填埋场的生物质废弃物厌氧发酵所产生的气体,即沼气,其中主要含有约50%的甲烷以及50% 的二氧化碳,并且甲烷是强温室效应气体,约为二氧化碳的2l倍[13]。此外,大量沼气可形成较高的内压,处理不当,易引发燃烧爆炸事故,从而导致严重事故。但同时,垃圾填埋气又是一种潜在的清洁能源,1 m3沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7kg无烟煤提供的热量[1]。可见垃圾填埋产生的沼气是一种巨大的资源,如果加以利用,将化害为利,变废为宝,其能源效益是巨大的。

3.2 填埋气的资源化

填埋气作为填埋场产生的副产物,若直接排放不仅会对大气环境产生严重污染,还会造成资源的大大浪费。垃圾填埋气的利用主要有如下几种途径:①直接利用或混于城市煤气作普通燃料;②转化为其他能源形式利用,如用于发电,烧锅炉制造蒸汽、热水,转化为热能;③)进行分离加工制作化工原料,如制造干冰和做化工原料;④净化后制汽车燃料[14]。

如果填埋场在距离市区的路段中,架设输电线方便,可以将填埋气作为能源发电,如南京水阁垃圾填埋厂。如果架线不方便,可以将填埋气用于热水或蒸汽的制造,为宾馆、生活区、学校等提供热水和采暖等[15]。填埋气经过收集、净化,分离出的二氧化碳、硫化氢等可以作为重要的化工原料,用于化工生产,而净化后得到的天然气通过压缩、分装到汽车,可作为汽车的绿色能源[16]。重庆现有多座CNG(即压缩天然气)加气站,主要用于全市出租车的供气使用,因此填埋气净化得到的天然气在重庆有巨大的实用价值。

4 结论

垃圾填埋作为现代社会主要的城市生活垃圾处理方法,其渗滤液和填埋气的处理是关键。对于填埋场渗滤液的管理,首先要考虑的是从源头上控制渗滤液的产生,从而减少需要处理的量,降低输送和处理成本。采用何种技术处理要根据渗滤液的成分,再参考当地的地理位置和气候条件,此外还要考虑社会经济效益。填埋气进行合理的净化,不仅可以提高其热值,将其作为燃料燃烧发电还可供热,提供蒸汽。此外还可以通过收集净化,将分离出的物质进一步利用,作为化工原料和绿色能源。合理利用一切资源,才能变废为宝,建设绿色工程,实行社会可持续性发展。

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第8篇:垃圾渗滤液的特性范文

关键词:生活垃圾;填埋现状;填埋设计和理念

中图分类号:R124.3 文献标识码: A

前言

随着我国经济的快速发展,城市化进程的不断加快,生活垃圾也是在不断的增多。

2011年4月国务院批转了住房城乡建设部、环境保护部、发展改革委等部门关于《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》(国发[2011]9号),《意见》要求各地区、各有关部门要充分认识加强城市生活垃圾处理的重要性和紧迫性,进一步统一思想,提高认识,全面落实各项政策措施,推进城市生活垃圾处理工作,完善收运网络,选择适用技术,加快设施建设,创造良好的人居环境,促进城市可持续发展。

2012年4月国务院办公厅印发了关于《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》的通知(〔2012〕23号),《规划》主要阐明“十二五”时期全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设的目标、主要任务和保障措施,明确政府工作重点。

随着人民生活水平的提高,市民环保意识和卫生意识的增强,各地区都在积极建造生活卫生垃圾填埋场等生活垃圾终端处理设施,对促进我国城市生活垃圾的“无害化、减量化、资源化”起到了推动作用。

1、卫生填埋沉降特性研究现状

我国早期的生活垃圾堆放场主要考虑场地的可行性,并未对其做相应的技术处理。随着社会的发展,人口及垃圾量的增多,简易堆放的模式暴露的污染问题愈来愈大。垃圾沉降特性是影响垃圾填埋库容的主要因素,其主要有以下规律:填埋初期沉降发生的速度比较快;对生活垃圾过于紧密的埋填可以降低减小垃圾的沉降量和沉降幅度;生活垃圾在含有某种荷载的作用下,其沉降量随着埋藏的年龄和埋藏的深度的增加而减小。

目前对生活垃圾填埋场沉降特性的研究主要有以下几种方法:

①士力学压缩理论。士力学压缩理论认为沉降是由三个因素造成的,即Ztotal=Zi+Zc+Zs。在本公式法则中,Ztotal表示的是垃圾总共的沉降量;Zi表示的是瞬时沉降量;Zc表示的是固定生活垃圾的沉降量;Zs表示的是经过再次压缩有的沉降量。填埋场沉降的情况包括压缩的指数Cc和修改后的压缩指数。

上式是中e表示的是空隙比之间的变化;e0表示的是初始的空隙比;表示的是初始纵向有效力,kPa;表示的是最终纵向有效力,kPa;H0表示的是垃圾层的初始厚度,m;H表示的是垃圾层的变化厚度,m。

用于估算产生的沉降参数,就是在填埋主沉降完成之后所产生的参数,主要包括和修正过后的压缩指数。

式中,t0表示的是初始的时刻;t1表示的是最终的时刻。

利用土力学压缩理论估算当前的填埋沉降,是现状生活垃圾卫生填埋中运用最广泛的方法。垃圾的沉降和泥炭土的沉降原理基本相似,相对与两者的研究中,生活垃圾的成分比较繁琐复杂,而泥炭相对与比较简单。

②动力蠕变法则。动力蠕变法则是在常应力之下与时间相结合最简单的方式,根据该法则在其他生活和工程中的应用,在生活垃圾的沉降中所表现的是:,式中:m表示的是基准在压缩中的参数;n表示的是压缩的快慢速率,tr表示在引入的方程为基准时间的消除量,一般以一天为基准。因为其每天所记录的数字都不相同,所以动力蠕变法则的沉降模型并未得到推广。

现代生活垃圾卫生填埋场主要由防渗系统,封场覆盖系统,渗滤液导排系统以及填埋气体收集利用系统等组成。为了充分发挥填埋场消纳垃圾,控制液、气污染的功能,必须对填埋场进行合理的选址、精心设计,并结合科学的施工管理。

2、垃圾填埋场的选址

垃圾的卫生填埋处置,须同时获得经济效益、环境效益和社会效益,并达到其最佳配置。一个合适的场址,可以减少环境的污染,降低设计要求,降低处置成本,有利于填埋场的安全管理。因此,填埋场场址的合理选择,是垃圾卫生填埋处置的第一步,也是填埋场建设过程中最重要、最关键的一步。但卫生填埋场场址的选择,涉及到当地经济、交通等的发展情况,地理地形条件,气候情况,环境地质条件及水文地质工程条件等众多影响因素,主要应从工程学、环境学、经济学、法律和社会学等方面来考虑。

填埋场大致可以分为山谷型填埋场、 坑洼型填埋场和滩涂型填埋场三种类型。填埋场大致可以分为山谷型填埋场、 坑洼型填埋场和滩涂型填埋场三种类型。

3、防渗系统

进行填埋场底部防渗的主要目的是防止垃圾渗滤液污染周围的土壤和地下水、避免地下水侵入填埋场和阻止填埋气体向周围地区的横向迁移。为此,需要在填埋场的底部和四壁设置防渗衬垫。防渗衬垫设计的主要内容一是选择合适的防渗和排水材料,二是进行结构优化布置。为了及时排出渗滤液、减小防渗衬垫上的渗滤液水头,还须在衬垫系统中布置排水层。排水材料主要有碎石、粗砂、土工网和土工织物等。

3.1垂直帷幕注浆防渗

垂直帷幕注浆防渗法多用于山谷型填埋场的底部防渗。它的设计原理是对垃圾渗滤液的主要渗漏途径进行局部帷幕注浆,降低整个过水断面岩土层的平均渗透系数,将垃圾渗滤液的渗漏量控制在允许的范围内。渗漏液的渗漏量如下式计算

Q一一渗滤液渗漏量,F一过水断面面积,H1、H2一上下游水头值,L一水平渗漏距离,K-渗漏途径的平均渗透系数

3.2土工膜防渗

土工膜是填埋工程中最常用的三种土工合成材料之一,其透水性极小。土工膜由一种或多种聚合物构成,为了不同的应用目的,其中也可添加如碳黑、色素、填料、增塑剂、交联化学制品、防老化剂及生物制剂等其它成分。

3.3粘土衬垫

压实粘土在国外己被广泛用作填埋场和废弃堆积物的衬垫,也常用于覆盖新的废物处理单元和封闭老的废弃物处理,要求压实粘土衬垫的透水性小于或等于某一指定值。粘土的物理性质与其含水状况关系很大,作为主要的填埋场衬垫,必须满足一定的压实标准以保护地下水不被渗滤液污染。

3.4复合衬垫

复合衬垫由土工膜和一层低透水性材料紧密接触而成,它广泛用于危险品填埋场和城市固体废弃物填埋场。复合衬垫中常用的低渗透性材料是压实粘土。复合衬垫可克服单层土工膜衬垫存在的缺陷。如果土工膜上有一个孔洞或接缝处有缺陷,同时底土透水性又很强,则液体极易经孔洞或接缝向下流出。至于无土工膜的压实粘土衬垫,虽然单位面积上的渗流不大,但渗流却是在整个衬垫面上都会发生的。为了提高复合衬垫的防渗效果,土工膜必须与下卧的低透水土层实现良好的水力接触。在土工膜和低透水土层之间不应再铺设高透水材料如砂垫层或土工织物等,因为这样将破坏低透水性土与上工膜的复合效果。

3.5防渗衬垫上的保护层

土工膜防渗衬垫在铺设期间和投入使用后都将受到各种外界的干扰和破坏作用,如施工机械的冲击和碾压、暴露期间的太阳辐射、填埋垃圾后堆载的增加、渗滤液的影响以及坚硬异物的顶刺等等。在垃圾填埋的系统和原理中,除了一个防渗系统之外,还有渗滤液倒排和处理系统、填埋气收集利用系统和风场覆盖系统等。

结束语

为了保证填埋场的安全使用和维护,除了对各组成系统精心设计以外,还需要对影响填埋场功能发挥的各种不利因素进行分析,包括填埋场的沉降、填埋边坡的稳定、渗滤液导排的畅通、防渗层的可靠性等。我国在对于垃圾填埋的过程中还需要在原有的基础和设计理念之上,采取更加环保,又能降低防渗的处理,同时对于污水的处理和沼气的综合利用的填埋方式,真正的实现垃圾无公害化,资源合理利用。

参考文献

[1]谢强.城市生活垃圾卫生填埋场沉降特性研究[D].重庆大学,2004.

第9篇:垃圾渗滤液的特性范文

垃圾渗滤液为当今水污染的主要问题之一,具有成分复杂、高浓度氨氮、高浓度难降解有机物等特点,是目前国内外水处理的难点和热点之一。2008年我国颁布了GB16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准,对BOD、COD、氨氮、总氮的排放进行严格控制,要求COD在100mg/L以下,NH3-N达到25mg/L。分析我国污水处理技术现状,现阶段仍无经济可行的技术处理垃圾渗滤液以保证达到排放标准。虽然生化技术与膜技术相结合可以达到相应的排放标准,但由于投资成本高、运行难度大,所以在国内很难进行推广和应用。因此,需要引用新的污水处理技术对垃圾渗滤液进行处理,以达到新标准的要求。JS-BC工艺是从日本引进的污水生化处理新工艺,该工艺不受传统城市污水处理工艺BOD5/CODcr、BOD5/TN、BOD5/TP比值要求的限制,同时具有占地小、运行成本低等优点,对垃圾渗滤液具有较好的处理效果,该工艺在日本和韩国应用都非常广泛。

2JS-BC工艺介绍

JS-BC工艺是从日本引进的污水生化处理新工艺,该工艺由JS-BC装置(回转网状型微生物接触体装置)、优化培养的Bacillus菌和促进优势菌活性的有机生物营养液(生物活性剂)以及接收原水池废水的调节池与曝气池组、沉淀池组合而成。而JS-BC装置则由回转网状型微生物接触装置和配套管路、阀门、仪表、控制系统组合而成。JS-BC污水处理技术的基本工艺一是利用JS-BC装置为Bacillus土壤菌创造出适应其增值培养的独特的好氧与兼好氧循环交替的载体环境,以及特殊网状结构回转载体所保证的足够的生物菌附着量,并通过有机生物营养液对敏感菌群的营养作用,最大限度地对Bacillus菌进行增值培养并发挥出Bacillus菌的活性和对污水中有机物的吸附和降解功能;二是针对Bacillus菌的生化特性,将JS-BC装置与曝气池组结合,通过调整控制JS-BC装置与曝气池组间污泥的内外回流循环量和溶解氧量,实现Bacillus菌在JS-BC装置与曝气池组间对污水中有机物的高效分段循环降解,从而实现高效去除污水中的BOD、COD、SS、T-N,特别是有效解决了除氮、磷和消除恶臭等诸多污水处理难题。

3JS-BC生物处理工艺基本原理

JS-BC生化系统是指在原来的普通活性污泥法和回转生物接触法的基础上进化演变的有机污水处理系统。通过将土壤菌(Bacillus)在JS-BC装置和曝气池内有效地增殖、活性化从而高效去除BOD、COD、N-Hex、TN、TP等污染物,并同时分解系统臭气的先进、高效的处理系统。JS-BC生物处理工艺原理如下:(1)利用系统核心装置JS-BC装置丝网状态梭型回转接触体污水和空气流入量极高的特点,为土壤菌(Bacillus菌)提供特殊的生长环境,可从空气中直接摄取丰富的O2,使土壤在回转接触体表面快速的附着并增殖,提高活性土壤菌(Bacillus菌)在载体上的保有量。同时,通过有机生物营养液对敏感菌群优势培养作用,最大限度地对Bacillus菌进行增殖培养并发挥出Bacillus菌对污水中BOD、COD、T-N、T-P强大的吸附和降解能力,使JS-BC核心装置对BOD的去除率达50%以上;T-N去除率达40%以上;T-P去除率达55%以上,大大降低了后续处理设施的进水负荷。(2)针对土壤菌(Bacillus菌)特殊的生化特性和污水处理原理,将JS-BC装置、曝气池组和沉淀池组有机结合,通过调整控制JS-BC装置与曝气池组间回流液的内外回流循环量溶解氧量和调整回流污泥循环量,实现土壤菌(Bacillus菌)在JS-BC系统中对污水中有机物的高效分段循环降解能力,从而实现高效去除污水中的BOD、COD、SS、TN、TP,特别是有效解决了除氮、磷和消除恶臭等诸多污水处理难题。

4JS-BC生物处理法的工艺流程及特点

4.1JS-BC生物处理法的工艺流程

JS-BC装置是由日本引进的新工艺,污水经预处理后自流进入调节池进行水质、水量调节,调节好的污水由污水提升泵提升至混合池与回流后的曝气循环液、回流污泥进行均匀混合后进入系统核心装置JS-BC装置,依靠活性Bacillus菌特有特性对污水中有机污染物、TN、TP和臭气成分进行降解去除。装置出水自流进入下端生物曝气池依靠活性Bacillus菌进一步生化降解处理,同时曝气液在曝气池和JS-BC装置中进行内、外循环,进一步提高TN、TP吸附降解时间,最大限度去除污水中TN、TP污染物。曝气池出水自流进入后端沉淀池,对泥水混合物进行充分泥水分离,同时沉淀池中污泥回流到前端JS-BC装置和曝气池中对污泥的活性成分进行激活,提高系统内活性污泥(Bacillus菌)浓度,从而提高系统处理能力。经沉淀后的上清液自流进入后端深度处理系统进行处理,产生的污泥由提升泵提升至污泥处理系统进行处理。

4.2Bacillus菌的特点

Bacillus菌具有超强的繁殖能力,在高pH及低温、高盐度、高压等极具严酷的极限环境中也具有适应能力。在Bacillus菌中含有资化性细菌对有机物有分解和资化作用。Bacillus菌可分解蛋白质和将淀粉分解至葡萄糖,可分解脂肪酸,可吸收资化、增殖分解后的物质。Bacillus菌属适氮和硫磺素菌种,可将污水中氮素被氧化前的氨、氨盐、硫化氢等状态的物质吸收,去除了臭气产生成份,降低了系统臭气产生量。Bacillus菌具有孢子形成能力,在恶劣环境中能保持活性菌种增殖数量,维持处理能力。Bacillus菌可以分泌抗生素,具有杀菌灭菌的功效。Bacillus菌可分泌的酵素具有强力的水分解能力,可分解的蛋白质、脂质、核酸等物质,通过对难分解性物质的分解、可大幅提高处理效率。Bacillus菌能分泌出一种特殊的粘性物质,具有很强的吸附过滤能力。含有Bacillus菌的活性污泥的脱水性能非常好。

4.3JS-BC系统特点

JS-BC系统具有生物脱氮、除磷速度快,效果好的优势,且具有瞬间吸收分解臭气能力,无需增加臭气处理系统,改善了污泥处理环境。JS-BC系统对COD的去除率高(85%以上)、工艺流程简短、运行管理简单,且对溶解氧要求低(0.1~1mg/L),具有运行费用省,系统活性污泥浓度高,耐冲击负荷能力强,运行效果稳定等优点。此工艺的污泥产量小、脱水性能好。可直接浓缩脱水,便于进一步处理与处置。通过JS-BC核心装置可去除BOD负荷的50%~80%,降低后续曝气池进水负荷,减少曝气池容量,并且JS-BC装置可架装在曝气池上,从而可减少系统占地面积。在改扩建工程中可降低占地和改扩建成本,并大幅提高整体系统处理能力。JS-BC工艺具有管理简单、运行可靠、不发生污泥膨胀、设备种类和数量较少、控制系统简单,运行安全可靠等优点。

5结语