祝增輝 郭銘輝 朱增加
摘要:隨著我國農(nóng)業(yè)、工業(yè)和商業(yè)的快速發(fā)展,垃圾也隨之逐年遞增,而垃圾滲濾液是垃圾處理中存在的隱患。面對現(xiàn)如今我國垃圾滲濾液的特征和現(xiàn)狀,對目前的一些垃圾滲濾液的處理方法進行了介紹。采用厭氧加好氧的組合工藝能夠很好的將各個工藝的優(yōu)點突顯出來從而使其達到理想的處理效果;膜分離法利用膜的選擇性分離實現(xiàn)垃圾滲濾液的不同組分的分離、純化及濃縮。
關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液 厭氧+好氧工藝 膜工藝
引言:隨著我國在國際上的綜合國力迅猛發(fā)展.人民的生活水平不斷地提高從而人民的消費水平也在不斷上升。當然.也出現(xiàn)了一系列的社會問題.如人民日常生活所造成的垃圾正在逐年增長。正確有效地處理好垃圾是目前一個重要任務(wù)。如果處理不當,將產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng)導(dǎo)致一系列的環(huán)境問題。
目前.城市生活垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、高溫堆肥和焚燒等。衛(wèi)生填埋由于其處理量大、經(jīng)濟成本低、操作簡單、并且填埋后通過植被種植實現(xiàn)地表的再次使用等優(yōu)點被我國廣泛使用。但是,衛(wèi)生填埋仍然存在著一些潛在的問題。據(jù)了解可知,垃圾滲濾液的處理不當已經(jīng)造成了一系列的水體和土壤的污染現(xiàn)象。
一、垃圾滲濾液的特征
垃圾滲濾液是一種含有大量無機鹽、氮磷、重金屬等成分復(fù)雜的高濃度有機廢水。垃圾滲濾液受到外部很多因素的影響,大多數(shù)滲濾液存在以下特點:垃圾滲濾液中含有大量的有機物、無機鹽、氮磷、重金屬等:垃圾滲濾液的水量水質(zhì)變化取決于垃圾本身特點、垃圾所堆放地的地理和氣候因素和垃圾處理工藝等因素的影響:滲濾液中適合微生物生長的C、N、P營養(yǎng)元素比例失調(diào)。
由于垃圾滲濾液所導(dǎo)致的污染往往持續(xù)的時間很長,所以為了阻止其帶來嚴重的二次污染。我國頒布了《生活垃圾填埋場污染控制標準》,該標準直接按照環(huán)境排放的要求增加了6種重金屬、總氮、總磷以及色度等指標.并且還增加了如COD、BOD和SS等指標的具體要求。這一標準對垃圾衛(wèi)生填埋場中的污染防治和環(huán)境保護等做了統(tǒng)一的規(guī)范.對防治垃圾滲濾液的污染具有深遠的意義。
二、垃圾滲濾液的處理方法
(一)厭氧+好氧工藝
厭氧處理法主要在厭氧條件下.將垃圾滲濾液中大分子有機物轉(zhuǎn)化為有機酸.然后在產(chǎn)甲烷細菌作用下轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和甲烷.同時產(chǎn)生少量污泥。厭氧處理法具有能耗小、成本低、機負荷高、污泥產(chǎn)率低等優(yōu)點,對可生化性差、有機物濃度高、磷含量低的垃圾滲濾液能夠較好的應(yīng)用。好氧主要在供氧充分的條件下,利用好氧微生物的新陳代謝作用,將有機物轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的無機物的處理方法.在垃圾滲濾液處理過程中廣泛使用。好氧工藝最常見的便是活性污泥法.該方法主要是利用好氧微生物繁殖過程中形成絮狀的、類似污泥的物質(zhì).從而從垃圾滲濾液中去除溶解的和能被吸附的一些可生化降解的有機物.同時也能去除大部分的N和P。
南通市垃圾場中的垃圾滲濾液處理二期工程利用厭氧UASB工藝、氧化溝和A/O工藝的結(jié)合對其進行了處理。由于UASBI藝具有機負荷高、水力停留時間長、污泥床不易堵塞等優(yōu)點.并且內(nèi)部安裝有一個三相分離器。垃圾滲濾液從UASB反應(yīng)器底部進入,然后與顆粒污泥接觸發(fā)生一系列的厭氧反應(yīng),產(chǎn)生的沼氣擾動污泥床。經(jīng)過預(yù)處理的垃圾滲濾液通過UASB工藝后將其水液氣三相分離.同時將垃圾滲濾液中難生化降解的大分子有機物轉(zhuǎn)化為一些小分子。經(jīng)過UASB處理的垃圾滲濾液然后進入到氧化溝。在氧化溝處理過程中可將可生化有機物進一步轉(zhuǎn)化成小分子有機物。繼而利用A/O工藝對垃圾滲濾液進一步處理以達到排放標準。其具有處理效率高.流程簡易、成本低等優(yōu)點,可將有機物當成反硝化的碳源,減少了對一些有機物(如甲醇等)的利用。同時將大分子有機物被轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì).并且N、P等物質(zhì)得到了進一步的去除。
(二)膜工藝在垃圾滲濾液中的發(fā)展
膜是具有選擇性分離功能的材料,利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。膜的孔徑一般為微米級,依據(jù)其孔徑的不同,可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。
MBR法又稱膜生物反應(yīng)器法,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。該方法與許多傳統(tǒng)的生物水處理工藝相比.MBR具有以下主要優(yōu)點:出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定;剩余污泥產(chǎn)量少;占地面積小,不受設(shè)置場合限制;可去除氨氮及難降解有機物;操作管理方便,易于實現(xiàn)自動控制;易于從傳統(tǒng)工藝進行改造。因此該工藝方法可以作為垃圾滲濾液處理工藝中深度處理單元。歐陽科等采用一體化MBR對垃圾滲濾液進行了處理,經(jīng)實驗可知:經(jīng)過MBR處理的垃圾滲濾液的COD可降至650-1500mg·L-1范圍;在一定條件控制下,MBR對垃圾滲濾液中的NH4-N和TN的去除率可達到87%和72%以上。季民等研究了專性耐鹽菌對MBRI藝處理垃圾滲濾液的影響,特別研究了其對高含鹽垃圾滲濾液的處理效果,結(jié)果表明在MBR中投加耐鹽菌之后能有效地促進對高含鹽滲濾液中有機物的去除效果;同時了解到普通MBR和投加耐鹽茵強化的MBR對處理高含鹽滲濾液中的氨氮去除率效果都能達到100%左右。
垃圾滲濾液處理工程將超濾工藝(UF)引入到垃圾滲濾液的處理工程中,進一步提高了水質(zhì)的質(zhì)量。UF即超過濾,是介于微濾(MF)和納濾(NF)之間的膜過程,膜的孔徑在0.1-5微米之間。UF能夠?qū)⒗鴿B濾液中的大分子物質(zhì)(蛋白質(zhì)、核酸聚合物、淀粉、天然膠、酶等)、膠體分散液(粘土、顏料、礦物料、乳液粒子、微生物)以及乳液(潤滑脂、洗滌劑、油水乳液)等進一步過濾。UF超濾膜成為濃縮分離高新技術(shù),在垃圾滲濾液的處理行業(yè)中成為了應(yīng)用的重點。
目前.反滲透方法由于其可以通過膜而將溶質(zhì)和溶劑分離開來的優(yōu)點而被廣泛地應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理。通過反滲透工藝可以將垃圾滲濾液中的無機鹽、有機物、細菌等一系列物質(zhì)給去除掉。邱瑞陽等采用兩級管網(wǎng)式反滲透工藝對老港垃圾填埋場的垃圾滲濾液進行處理,處理后的水電導(dǎo)率去除率為92%到95%之間。氨氮去除率達到99%,COD的去除率為大于99.5%,同時未檢測出SS,且反滲透膜沒有出現(xiàn)問題。左俊芳等對深圳老虎坑、上海黎明、沈陽老虎沖、大辛垃圾填埋場中的垃圾滲濾液處理中的碟管式反滲透(DTRO)進行了具體介紹,該工藝能夠很好的處理垃圾滲濾液并能達到處理標準。具有很大的前景。
三、總結(jié)與展望
垃圾滲濾液是一種含有大量無機鹽、氮磷、重金屬等成分復(fù)雜的高濃度有機廢水,并且其性質(zhì)取決于垃圾的成分、當?shù)氐臍夂?、水文條件、填埋時間、垃圾處理工藝等因素。我國目前面對的垃圾滲濾液的問題主要有:垃圾滲濾液中氨氮濃度過高:垃圾滲濾液可生化性差:垃圾滲濾液中難生物降解的有機物通過普通的生物處理法無法去除:工藝成本高等。
目前國內(nèi)廣泛采用生物法為主。而國外則多采用物化方法。我國的垃圾滲濾液處理技術(shù)大多都是借鑒于廢水處理技術(shù),但是垃圾滲濾液中氨氮濃度高,水質(zhì)波動的無序性,導(dǎo)致處理系統(tǒng)抗沖擊負荷能力較差,出水水質(zhì)達不到理想水平。所以。面對國內(nèi)垃圾滲濾液的現(xiàn)狀,開發(fā)一種穩(wěn)定、高效以及經(jīng)濟成本低的工藝組合是目前的一大挑戰(zhàn)。
隨著近幾年來環(huán)境事業(yè)的發(fā)展。我國政府對環(huán)境行業(yè)也進行了監(jiān)管和規(guī)定。當然國家對這垃圾滲濾液也是相當關(guān)注。對該行業(yè)的資金投入也在不斷增加。因此垃圾滲濾液處理相當重要。只有尋找到合適的工藝組合才能很好地完成其處理降解工作。當下厭氧.好氧的組合工藝越來越受到廣泛關(guān)注,當然能夠很好的將其運用到實際的生產(chǎn)之中仍需要不斷地改善。當然。目前的垃圾滲濾液的工藝發(fā)展一定要考慮到脫氮、能耗和二次污染這三個問題.這樣才能很好地將垃圾滲濾液的處理工藝更上一層樓。