垃圾滲濾液處理技術(shù)研究
2015-04-29 00:00:00崔志強
【摘 要】垃圾滲濾液對人們的健康和生態(tài)環(huán)境造成較嚴重的影響。本文首先介紹了垃圾滲濾液的來源，其次對垃圾滲濾的特性進行分析，最后詳細的介紹了目前國內(nèi)外垃圾滲濾液處理的方法及其優(yōu)缺點，希望對今后垃圾滲濾液的處理提供參考。
【關(guān)鍵詞】垃圾滲濾液；處理技術(shù)；特性
由于垃圾滲濾液對環(huán)境和人類的嚴重危害性，因此必須有效的處理，達到國家排放標準。但是由于滲濾液的性質(zhì)特點，與一般工業(yè)廢水和生活污水來對比，其處理難度和成本都要高很多，還沒有完善出經(jīng)濟高效的處理工藝，這使得垃圾滲濾液的處理成為污水處理方面的一個世界性技術(shù)難題，受到了廣泛關(guān)注和深入研究。
1.垃圾滲濾液的來源
滲濾液是指垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實、發(fā)酵等物理、生物和化學作用，同時在降水及其他外部來水的滲流作用下產(chǎn)生的含有機或無機成分的液體，其來源主要有以下幾個方面：
（1）大氣降水的滲入：降水主要包括降雨和降雪流入到滲濾液中。
（2）地表水的滲入：是指來自地表徑流水，徑流的數(shù)量主要取決于填埋場所在地周圍的地勢、覆土材料的種類和滲透性能，還有地表上的植被情況及有無排水設(shè)施等。
（3）地下水的滲透：根據(jù)填埋場的地理位置，當填埋場的位置低于地下水位，且若設(shè)有設(shè)置防滲系統(tǒng)，地下水有可能會滲入到垃圾填埋場內(nèi)。
（4）垃圾自身含水：垃圾自身所含有的水分及通過大氣降水被吸附的水分，垃圾自身的含水量可以作為滲濾液的主要來源之一。
（5）有機物分解生成水：垃圾本身的有機組分在填埋場內(nèi)經(jīng)微生物厭氧和兼氧分解作用產(chǎn)生的水分，其水含量與垃圾的成分、分量、溫度、酸堿度和微生物群等因素有關(guān)。
2.垃圾滲濾液的特性
由于垃圾成分、填埋時間、氣候條件等多種因素的影響，垃圾滲濾液其組成成分十分復(fù)雜，有機物污染種類繁多，同時還含有大量的氨氮和重金屬離子等，主要特性如下：
（1）含有大量有機污染物，水質(zhì)十分復(fù)雜。滲濾液中有機污染物種類繁多，組成成分十分復(fù)雜，例如：廣州市某垃圾填埋場的滲濾液進行有機物成分分析，結(jié)果表明：含有各類有機物77種，且含有致癌物1種，輔致癌物4種。
（2）污染物濃度含量高，變化范圍大。與其他污水所無法比擬的特性是滲濾液的污染物濃度含量高，變化范圍大，其中的BOD5和COD濃度最高可達數(shù)千至幾萬mg/L，pH值接近或達到7時，BOD5/COD達到0.5-0.6。一般來講，垃圾填埋場的運行時間越長，COD、BOD5、BOD5/COD反而降低，但堿度卻上升。
（3）水質(zhì)和水量變化較大。滲濾液的產(chǎn)生量因季節(jié)的變化而變化，旱季的產(chǎn)生量要遠低于雨季的產(chǎn)生量；污染物的組成和質(zhì)量濃度也因季節(jié)的變化而變化；隨著填埋時間的延長，滲濾液水質(zhì)會發(fā)生明顯變化。
（4）重金屬含量高。因為我國垃圾沒有經(jīng)過嚴格的分類和篩選就進行填埋，所以滲濾液中金屬離子含量高達10多種，且重金屬含量高，含有鉻、鎘、萊、鉛、砷等多種有毒、有害的重金屬離子。
（5）氨氮含量較高。滲濾液另一個重要的水質(zhì)特征就是氨氮含量較高，且氨氮的濃度隨垃圾填埋的年數(shù)及時間而不斷增加，可達到幾千甚至上萬mg/L，約占總氮含量的90%以上，當滲濾液中氨氮濃度較高時，微生物的活性受到影響，對微生物的氧化作用產(chǎn)生抑制，而且濃度越高，抑制性越強，降低生物處理的效果，而且還應(yīng)對滲濾液進行相應(yīng)的預(yù)處理。
（6）營養(yǎng)元素比例失調(diào)?！阏J為，當污水中營養(yǎng)元素的比例為BOD5：N：P=100：5：1，適宜采用生化法處理污水，而一般垃圾滲濾液中的BOD5/P大部分在300以上，遠低于微生物生長所需的磷元素，滲濾液的C/N過低，這些在一定程度上抑制了滲濾液中微生物的生長繁殖。
3.垃圾滲濾液處理技術(shù)
目前國內(nèi)外垃圾滲濾液的處理方法主要包括：與城市污水的合并處理、土地處理和單獨處理三種方案。
3.1 與城市污水的合并處理
合并處理是把未經(jīng)處理的垃圾滲濾液引入到填埋場附近的污水處理廠，數(shù)量較大的城市污水緩沖和稀釋滲濾液，以及利用城市生活污水里的營養(yǎng)物質(zhì)，使垃圾滲濾液與城市生活污水同時進行處理。
但是，城市污水處理廠可以接納的垃圾滲濾液是非常有限的。根據(jù)研究顯示，垃圾滲濾液與污水的比例超過0.5%，活性污泥的負荷量會增加一倍。而且，由于垃圾滲濾液本身特有的水質(zhì)及變化特點，釆用合并處理這種方案時，應(yīng)該加以控制，否則易給城市污水處理系統(tǒng)帶來嚴重的沖擊負荷，甚至會影響或破壞其正常運行。加之，合并處理受到填埋場附近有無污水廠的條件限制，還要考慮滲濾液在運輸工程中的運費和運輸工具等，因此合并處理未能得到廣泛推廣應(yīng)用。
3.2 土地處理法
土地處理法是指利用土壤顆粒的過濾作用以及通過吸附、離子交換或沉淀作用，將垃圾滲濾液中的懸浮固體及溶解成分去除的處理方法。目前主要有兩種處理方法：回灌處理法及人工濕地。
（1）回灌處理法。主要是利用垃圾填埋層這個“生物濾床”凈化垃圾滲濾液。垃圾滲濾液通過覆土層、垃圾層后會發(fā)生物理反應(yīng)、化學反應(yīng)和生物反應(yīng)，使其被降解、截留及減少。回灌處理方式其優(yōu)點主要有設(shè)施簡化、運行費用低、基建投資省、耐沖擊負荷等。
（2）人工濕地。它是近幾年出現(xiàn)了的一種新工藝，就是人為制造出的適合水生或濕地植物生長的“環(huán)境”，其中有大量的多種活性微生物。水中可溶性固體、有機物、COD、BOD5、氮、及重金屬等污染物經(jīng)這些微生物的生化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成為植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，從而降解污染物。其優(yōu)點是管理方便、費用低等，缺點是處理效果跟季節(jié)變化有關(guān)，且處理有機物的濃度也較低。人工濕地不適應(yīng)北方寒冷的地區(qū)，而適應(yīng)在植物生長茂盛且生長期長的南方地區(qū)。
3.3 單獨處理
單獨處理，就是在垃圾填埋場外建立獨立的處理系統(tǒng)，其處理方法主要有：生物處理法、物理化學法以及物化—生物組合工藝。單獨處理的優(yōu)點是能夠根據(jù)水質(zhì)、水量不同的滲濾液，合理選擇處理運行工藝，易于獲得和控制運行參數(shù)，不受限于污水混合比，而且能大量處理滲濾液，是目前國內(nèi)外廣泛釆用的處理方案。
（1）生物處理法。垃圾滲濾液的生物處理法就是利用微生物在一定條件下可以大量繁殖的特點，及其自身的新陳代謝作用，吸附降解污染物，從而分離和去除污染物的方法。根據(jù)微生物的呼吸類型，生物處理一般主要包括有好氧、厭氧和厭氧—好氧生物結(jié)合處理三種。
（2）物理化學法。物理化學法是利用物理化學的原理和化工單元操作設(shè)計處理工藝，它與生物處理法比，在投資和運行費用上要多出10多倍，一般都是與生物處理相結(jié)合，作為滲濾液的預(yù)處理或深度處理工藝，其主要處理方法有吸附法、化學沉淀法、吹脫法、高級氧化技術(shù)、膜分離處理技術(shù)等。
（3）物化-生物結(jié)合工藝。滲濾液是高濃度、高分子化合物多、高毒性的廢水，只是采用單一的處理工藝很難使其處理后達標排放，越來越多的學者著眼與研究采用物化法和生物法組合的處理工藝處理滲濾液，且處理效果很好。
4.結(jié)語
由于我國垃圾產(chǎn)量急劇增多，垃圾處理設(shè)施一時難以跟上社會的發(fā)展，垃圾滲濾液處理難度大，那么如何進行選擇高效有利的垃圾滲濾液處理工藝技術(shù)并實現(xiàn)其經(jīng)濟有效處理已經(jīng)成為當下亟待解決的一個工藝技術(shù)難題。
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