常溫下生活垃圾滲濾液處理工藝研究

楊保月

摘 要：填埋法在我國城市生活垃圾處理中，使用率達(dá)到90%以上。垃圾滲濾液是堆放、填埋生活垃圾環(huán)節(jié)出現(xiàn)的二次污染，其為較強(qiáng)污染性的高濃度有機(jī)廢水。據(jù)研究分析得出，滲濾液內(nèi)存在的毒性物質(zhì)、致癌物質(zhì)較多，如在自然條件進(jìn)行降解，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，大約為15年。如無法合理有效地處理生活垃圾滲濾液，將嚴(yán)重污染環(huán)境。目前，針對(duì)中、高溫條件下生活垃圾滲濾液處理已經(jīng)獲取了良好成效，而常、低溫條件下處理效果并不顯著。本文在分析生活垃圾滲濾液性質(zhì)的基礎(chǔ)上，選取了氨吹脫+UASB+SBR+混凝工藝進(jìn)行生活垃圾滲濾液的有效處理方法。

關(guān)鍵詞：常溫條件；生活垃圾滲濾液；處理工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）02-0003-02

1 常溫下生活垃圾滲濾液處理工藝選擇的要點(diǎn)

因生活垃圾具有極為復(fù)雜的成分，在填埋后極易出現(xiàn)滲濾液具有高濃度有機(jī)物、氨氮的現(xiàn)象，除此之外，其還存有降解難度較大的有機(jī)物、色度物質(zhì)等，這些物質(zhì)都與國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)不符。為確保滲濾液排放達(dá)標(biāo)，通常會(huì)選取厭氧、好氧、深度處理等各類處理工藝，以經(jīng)濟(jì)、有效為選擇原則，應(yīng)將生化處理作為主要考慮對(duì)象，具體選擇應(yīng)對(duì)以下幾點(diǎn)加以重視。

1.1 低能耗

作為濃度極高的有機(jī)廢水，生活垃圾滲濾液處理中最為經(jīng)濟(jì)、有效的方法為生化處理。通常選取厭氧結(jié)合好氧的方法，厭氧單元的功能為能耗降低，于具有良好生化性填埋時(shí)間短的垃圾滲濾液而言，厭氧有機(jī)物的去除率可超過60%至70%，且能夠進(jìn)一步改善滲濾液的可生化性，能夠?qū)⒋蠓肿?、降解難度大的有機(jī)物進(jìn)行生物易于降解的小分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化，且為接下來好氧生物處理提供便利。好氧生物處理法能夠?qū)⒂袡C(jī)物最大限度地去除，尤其是較強(qiáng)可生化性的廢水。按照進(jìn)水水質(zhì)特征進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)而將其運(yùn)行效果大大提升，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本減少的目的。

1.2 去除高濃度氨氮

生活垃圾滲濾液內(nèi)的NH3-N濃度極高，致使?jié)B濾液處理難度增加。因高濃度氨氮，將導(dǎo)致C：N：P比例失衡，且毒害微生物，因此在生活垃圾滲濾液處理方法選擇中，應(yīng)將去除高濃度氨氮作為首要考慮的問題，進(jìn)而為接下來的工作提供便利。

1.3 去除降解難度大的有機(jī)物及色度

在生活垃圾滲濾液處理中，往往存在大量降解難度大的有機(jī)物、重金屬等，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在填埋早期0.3到0.45之間為滲濾液的BOD/COD的值，該階段生活垃圾滲濾液具有良好可生化性，通過常規(guī)生化處理后，CODcr出水后，其濃度無法向每升300mg以下進(jìn)行降解，此時(shí)淺黃色為出水顏色，滲濾液出水內(nèi)存在有機(jī)物降解難度較大。填埋時(shí)間長(zhǎng)出現(xiàn)的滲濾液通過常規(guī)生化處理后，出水內(nèi)的COD濃度已經(jīng)在每升300mg以上，為滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，后期需結(jié)合物化處理法進(jìn)行進(jìn)一步處理。當(dāng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)后，需進(jìn)行深度處理，做好各項(xiàng)工作。

2 組合處理工藝選擇適宜性分析

2.1 氨吹脫工藝的選擇

生物脫氮、吹脫、離子交換等都是常溫下生活垃圾滲濾液氨氮廢水處理的方式，相比其他幾種處理法，吹脫處理工藝最為經(jīng)濟(jì)，操作更為便捷，且具有較高脫氮效率。伴隨填埋場(chǎng)使用年限的增加，滲濾液內(nèi)的氨氮濃度也會(huì)隨之增多，為更好地進(jìn)行處理，必須先預(yù)處理生活垃圾滲漏液，這樣不僅能夠?qū)钡獫舛扔行Ы档停档蛯?duì)后期工藝氨氮的沖擊負(fù)荷；還能利用預(yù)處理工藝調(diào)整，在合理范圍內(nèi)控制后期工藝進(jìn)水C/N比，為接下來處理工藝的應(yīng)用提供便利。

2.2 UASB工藝的選擇

上流式厭氧污泥床即為UASB，其具有較為簡(jiǎn)單的池體構(gòu)造、極短的水力停留時(shí)間、較高的容積負(fù)荷率等。在高氣溫條件下，其處理效果良好，70%以上為滲濾液內(nèi)COD＼BOD的去除率。

2.3 SBR工藝的選擇

SBR工藝可以在一池內(nèi)完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水等工序，其優(yōu)點(diǎn)為工藝簡(jiǎn)便、費(fèi)用低、泥水分離成效良好、無污泥回流等。生活垃圾滲濾液選取SBR處理法時(shí)，經(jīng)小試研究分析，5年填埋年限，進(jìn)水COD為3500到8000mg/L，180到300mg/L為NH3-N的范圍，出水COD可達(dá)到90%以上的去除率，95%為NH3-N的硝化率，55%為反硝化率，為全面提升處理效果，需試驗(yàn)其運(yùn)行模式、進(jìn)水PH值等，保證所有要素最佳化，才能達(dá)到最佳處理效果。

2.4 混凝沉淀工藝的選擇

作為預(yù)處理單元，混凝沉淀工藝得到了廣泛應(yīng)用。生活垃圾滲濾液在生化處理后，其污染仍很高，混凝沉淀處理的合理利用，能夠?qū)ε潘|(zhì)進(jìn)行有效改善，可實(shí)現(xiàn)44%的COD去除率，對(duì)達(dá)標(biāo)排放極為關(guān)鍵。同時(shí)因其具有較低成本，在生活垃圾滲濾液較小排放量廢水處理中應(yīng)用較為廣泛。

3 組合工藝處理生活垃圾滲濾液的工藝流程及處理效果

通過以上分析可以看出，常溫下生活垃圾滲濾液處理中，可選取氨吹脫+UASB+SBR+混凝工藝進(jìn)行處理，各道工序的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，具體流程如圖1所示。

圖1 組合工藝處理生活垃圾滲濾液工藝流程

（1）利用小試與吹脫試驗(yàn)，對(duì)氨吹脫工藝常溫下進(jìn)行生活垃圾滲濾液處理的參數(shù)進(jìn)行確定，如每升石灰粉添加量為10.5g，10.5到11.5為其pH值范圍，8小時(shí)為吹脫時(shí)間，對(duì)吹脫效率造成影響的主要因素包含3點(diǎn)，pH值、吹脫時(shí)間及進(jìn)氣量，吹脫氨氮去除效率中，對(duì)其影響較小的為氨氮濃度。

（2）添加惰性載體PAC，與對(duì)比組相比，試驗(yàn)組UASB反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間可減小30%左右，60%為有機(jī)負(fù)荷提升幅度，且能夠提高反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性，溫度是UASB反應(yīng)器生活垃圾滲濾液處理的主要影響因素。通過試驗(yàn)得出，因添加PAC，UASB反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷可達(dá)到25kgCOD/（m3·d），當(dāng)15攝氏度以上為當(dāng)前運(yùn)行問題，則可獲取不錯(cuò)的處理效果。pH值低可維持顆粒污泥結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)質(zhì)子轉(zhuǎn)移活性，減小細(xì)菌細(xì)胞表面的酸度。

（3）根據(jù)缺氧/好氧/缺氧/好氧、進(jìn)水SBR在2個(gè)缺氧段前端通過2：1比例，一批一批地進(jìn)行生活垃圾滲濾液的添加，根據(jù)1/3排出比，當(dāng)8為進(jìn)水pH值時(shí)，去除廢水氨氮效果不錯(cuò)。當(dāng)2759mg/L為進(jìn)水水質(zhì)COD值、685mg/L為NH3-N值、710mg/L為TN值的情況下，COD的去除率可達(dá)到71.7%、NH3-N去除率可達(dá)到92.4%、TN去除率可達(dá)到69.8%。

（4）混凝沉淀正交試驗(yàn)的混凝劑主要為硫酸亞鐵、硫酸鋁、三氯化鐵及聚合氯化鋁，在滲濾液COD去除過程中，四種混凝劑內(nèi)，效果最佳的為三氯化鐵。試驗(yàn)過程中礬花沉降性方面，鐵鹽比鋁鹽效果更佳。單因素試驗(yàn)可進(jìn)行所有因素值的確定，5為pH值、500mg/L為混凝劑添加量、4mg/L為PAM的添加量。

（5）滲濾液在生化處理后，可選取的過濾處理濾料一般為兩種，如陶瓷濾料、石英砂，正交試驗(yàn)得出，二者中陶瓷濾料具有良好的過濾性。通過調(diào)節(jié)池處理后，生活垃圾滲濾液的COD為6880.5到8040.0mg/L范圍，50%為COD去除率，950.0到1210.0mg/L為NH3-N范圍。通過以上各工藝組合處理后，447mg/L為尾水水質(zhì)COD值，93.50%到98.84%為其去除率范圍；51.3到54.4mg/L為NH3-N范圍，92.18%到94.6%為其去除率范圍。通過以上工藝處理后，常溫下生活垃圾滲濾液出水應(yīng)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符（表1），該工藝可廣泛用于城鎮(zhèn)生活垃圾填埋場(chǎng)。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來，以每年10%以上的速度我國城市垃圾總量在逐年上漲，部分城市的增長(zhǎng)幅度更甚，已經(jīng)達(dá)到15%到20%之間，我國城市生活垃圾2010年就已經(jīng)突破了2.6億噸，預(yù)計(jì)2030年，城市垃圾總量將在4億噸以上?，F(xiàn)階段我國90%以上城市都選取衛(wèi)生填埋法用于城市生活垃圾，其優(yōu)點(diǎn)為施工便捷、工藝簡(jiǎn)單、費(fèi)用少及便于管理等。在生活垃圾處理環(huán)節(jié)，極易出現(xiàn)生活垃圾滲濾液，其是一種濃度較高、水質(zhì)變化小的污水。為更好地保護(hù)環(huán)境，必須做好垃圾滲濾液處理工作，要求在常溫下，合理選取滲濾液各個(gè)處理工藝，做好組合配置，只有這樣才能全面提升處理效果。

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