生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝研究

陳炳森

摘 要： 本文主要針對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理工藝進(jìn)行分析，解析生活垃圾填埋物滲濾液的主要特點(diǎn)以及當(dāng)前主要的處理工藝，最終結(jié)合工程實(shí)例解析實(shí)際應(yīng)用的滲濾液處理工藝。

關(guān)鍵詞： 生活垃圾;滲濾液;處理工藝

當(dāng)前生產(chǎn)生活垃圾逐漸增多，但是我國(guó)缺乏相對(duì)科學(xué)完善的垃圾分類，導(dǎo)致最終進(jìn)行垃圾處理的時(shí)候存在很多問(wèn)題，其中生活垃圾滲濾液處理問(wèn)題即一重要問(wèn)題。生活垃圾滲濾液是由于在生活垃圾處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的難降解有機(jī)廢水，有機(jī)污染物含量和普通的生活污水相比要高出數(shù)百倍，因此在進(jìn)行滲濾液處理成為一大難題。生活垃圾埋填滲濾液主要來(lái)源于生活垃圾本身產(chǎn)生的水分，這些水分中含有大量的難降解有機(jī)物，而且含有大量重金屬。我國(guó)針對(duì)生活垃圾填埋物滲濾液處理工藝方面進(jìn)行了大量的探索，也提出了一些處理方法，雖然取得了一定的成效，但是和國(guó)外在這方面的工作成果相比還有極大差距。因此，需要研究探索目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于生活垃圾填埋物滲濾液的處理方法與工藝，優(yōu)化我國(guó)生活垃圾填埋物滲濾液處理工藝，為我國(guó)環(huán)境發(fā)展貢獻(xiàn)一定力量。

1.生活垃圾填埋物滲濾液特點(diǎn)分析

1.1水質(zhì)成分復(fù)雜

針對(duì)生活垃圾填埋物滲濾液的研究已經(jīng)相對(duì)成熟，研究發(fā)現(xiàn)其中含有大量的有機(jī)成分，超過(guò)五十余種，甚至多達(dá)數(shù)百種。我國(guó)上海某地區(qū)的環(huán)境監(jiān)測(cè)人員通過(guò)實(shí)地調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，生活垃圾填埋物滲濾液的有機(jī)物含量達(dá)到63種，并且含有大量的優(yōu)先污染物、難降解污染物等，這些物質(zhì)通過(guò)物理處理技術(shù)不能很好處理，因此成為生產(chǎn)生活中極大的安全隱患。

1.2有機(jī)物濃度高

生活垃圾填埋物滲透液主要包括化學(xué)需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）兩大指標(biāo)，經(jīng)過(guò)研究表明這兩大參數(shù)指標(biāo)的濃度已經(jīng)達(dá)到90000mg/L、38000mg/L，如此高濃度的有機(jī)物給處理帶來(lái)困難，不僅僅對(duì)處理技術(shù)本身是一種挑戰(zhàn)，對(duì)于處理過(guò)程也是一大難題。

1.3氨氮含量高

在生活垃圾滲濾液當(dāng)中，氨氮含量高是最重要的特點(diǎn)。一般在生活垃圾填埋的初期，生活垃圾會(huì)進(jìn)行發(fā)酵形成氨氮化合物。生活垃圾中含有大量的有機(jī)氮，而由于發(fā)酵的氨化作用，會(huì)將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，最終導(dǎo)致生活垃圾填埋物滲濾液的氨氮濃度較高。

1.4營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)

對(duì)于生活垃圾填埋場(chǎng)而言，填埋時(shí)間不同也往往會(huì)導(dǎo)致污染物不同，一般BOD/氨氮具有差異，對(duì)于使用年限較長(zhǎng)的填埋場(chǎng)而言BOD/氨氮往往小于1，而使用年限比較短的BOD/氨氮往往偏高。主要原因是隨著填埋場(chǎng)投入使用時(shí)間的增加，甲烷細(xì)菌隨之增加，進(jìn)而導(dǎo)致氨氮濃度升高，處理工藝更加困難，尤其是生化處理已經(jīng)不適用。

2.滲濾液處理常用工藝

2.1與城市污水合并處理

在實(shí)際生活垃圾填埋物滲濾液處理的過(guò)程中，如果和污水處理廠的距離不遠(yuǎn)的前提下，可以直接將生活垃圾填埋物的滲濾液通過(guò)管線導(dǎo)入污水處理廠當(dāng)中和其他污水一起進(jìn)行處理，這樣能夠極大程度的降低經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而且通過(guò)和生活污水的混合還能夠使得污染物濃度有所降低，進(jìn)行統(tǒng)一處理，降低處理難度，也能夠在一定程度上降低成本。但是這種處理方法有一定的限制，僅僅能夠處理一定限度的生活垃圾填埋物滲濾液，一般要求輸入量不能超過(guò)污水處理廠處理能力的2%，如果超過(guò)該值可能會(huì)影響污水處理廠的正常運(yùn)行。

2.2生物處理法

由于生活垃圾填埋物滲透液中含有大量的污染物，是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要威脅，也是地下水水污染的潛在影響因素。因此，近年來(lái)對(duì)于滲濾液排污標(biāo)準(zhǔn)要求也越來(lái)越高，對(duì)于處理工藝的要求和難度也進(jìn)一步提高。不僅僅要求處理工藝合理、完善、穩(wěn)定，而且還需要盡可能保證處理工藝的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。在這樣的背景下，生物處理法應(yīng)用而言，并且由于其很好地滿足了滲濾液處理的各種要求而被廣泛應(yīng)用，甚至成為主體工藝。生物處理法充分利用微生物，一般包括厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類，也可以充分利用這兩種生物進(jìn)行共同處理。一般生物處理法適用于BOD/COD大于0.3的滲濾液，對(duì)于BOD/COD小于0.3的滲濾液需要進(jìn)行預(yù)處理，讓BOD/COD大于0.3再使用生物處理法進(jìn)行處理。

2.3物化處理法

對(duì)于生活垃圾填埋物中的大顆粒雜質(zhì)而言，往往使用物化處理法進(jìn)行預(yù)處理過(guò)濾，在這一過(guò)程中還往往進(jìn)行納米級(jí)微小離子的深度過(guò)濾。為降低生活垃圾填埋物滲濾液處理的難度，尤其應(yīng)該注意NH3-N和重金屬離子的過(guò)濾，經(jīng)過(guò)多年研究探索之后提出了膜處理、化學(xué)氧化法、吸附法，以及化學(xué)沉淀和混凝法等各種滲透處理方法。但是對(duì)于物化處理法而言，還存在一定的弊端，其中投資大是一典型問(wèn)題，對(duì)于大量的生活垃圾填埋物滲濾液的處理而言，經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)太大。

2.4土地處理法

土地處理法充分龍了土壤的自凈能力，通過(guò)人工種植植被來(lái)去除滲濾液中的有害物質(zhì)。土地處理法具有一定的負(fù)載性，而且這一過(guò)程中投入的資金和其他處理方法相比也較少，維護(hù)成本投入也相對(duì)較少。但是這種方法也同樣具有一定的弊端，不僅僅對(duì)土地資源具有要求，而且土地處理法的見(jiàn)效時(shí)間周期較長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間下會(huì)產(chǎn)生重金屬富集，成為一大安全隱患。目前土地處理法中常用的兩大方法主要是回灌法和人工濕地法。針對(duì)我國(guó)目前土地資源有限的現(xiàn)狀，土地處理法不值得推廣。

2.5蒸發(fā)處理

蒸發(fā)處理的工藝在水處理方面易操作，目前在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家利用這一技術(shù)來(lái)進(jìn)行滲濾液的處理，但是這種處理方法的成本昂貴，且對(duì)能源的需求很高。另外由于滲濾液中大量的污染物，還容易引發(fā)鹽富集以及結(jié)垢等問(wèn)題，推廣難度較大。

3.生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝實(shí)證解析

3.1工程概況

該工程位于廣州市某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，年均降水量較大超過(guò)1000mm，而且平均溫度較高，達(dá)20℃。于2015年開(kāi)始投入使用，最初設(shè)計(jì)的總庫(kù)容量為1.468×106m3，最初設(shè)計(jì)使用年限為30年。作為年輕填埋場(chǎng)，在其使用初期生活垃圾填埋物滲濾液的處理量為150m3/d，經(jīng)過(guò)處理工藝探索與引進(jìn)之后，最終確立了“混凝+氨吹脫+上流式厭氧污泥床（UASB）+缺氧+兩段接觸氧化+MBR+活性炭過(guò)濾+RO”處理工藝。

3.2工藝確定及工藝流程概述

對(duì)于生活垃圾填埋物滲濾液的處理而言，往往單一的處理工藝不能滿足滲濾液處理標(biāo)準(zhǔn)，因此往往采用組合工藝來(lái)進(jìn)行生活垃圾填埋物滲濾液的綜合處理，該工程采用的“混凝+氨吹脫+上流式厭氧污泥床（UASB）+缺氧+兩段接觸氧化+MBR+活性炭過(guò)濾+RO”處理工藝流程如圖1所示。

（1）生活垃圾填埋物滲濾液進(jìn)入處理廠之后，首先進(jìn)行混凝、沉淀預(yù)處理方法進(jìn)行處理，主要目的是除去滲濾液中的膠體顆粒以及懸浮顆粒。

（2）然后初步處理之后的滲濾液送入吹脫塔中進(jìn)一步處理，主要除去其中的游離氨，希望以此來(lái)提高C/N值。

（3）經(jīng)過(guò)吹脫塔之后的滲濾液進(jìn)入到UASB中進(jìn)行進(jìn)一步降解，主要目的是降解COD從而提高BOD5/COD。

（4）USAB出水之后再進(jìn)行氣浮處理，然后在缺氧池中進(jìn)行氨化和硝化處理，以此來(lái)進(jìn)一步脫氮。

（5）在此基礎(chǔ)上繼續(xù)在2段接觸氧化池中進(jìn)行COD脫除處理。

（6）下一步進(jìn)行MBR處理，這一處理步驟的主要目的是進(jìn)行NH3-N硝化以及COD的降解。

（7）這一過(guò)程之后的滲濾液主要分為兩部分，一部分是回流回缺氧池中進(jìn)行強(qiáng)化脫氮，另一部分進(jìn)入到下一處理膜分離系統(tǒng)，處理之后能夠得到凈水，經(jīng)消毒之后可以排放。

（8）在這一過(guò)程中還存在污泥等污染物，污泥會(huì)經(jīng)過(guò)處理傳遞會(huì)污泥濃縮池當(dāng)中，最終經(jīng)過(guò)處理系統(tǒng)回送至垃圾填埋場(chǎng)。

經(jīng)過(guò)此過(guò)程，能夠最終實(shí)現(xiàn)生活垃圾填埋滲透液的處理。

3.3應(yīng)用效果分析

滲濾液處理設(shè)施運(yùn)行以來(lái)，采用水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀記錄了2015-09—2018-09的出水COD和NH3-N含量，總體而言，處理設(shè)施運(yùn)行期間，出水COD≤100mg/L，NH3-N的質(zhì)量濃度小于等于8mg/L，滿足GB16889—2008的一般限值要求。

結(jié)論

由于生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高這些特點(diǎn)，導(dǎo)致處理工藝復(fù)雜，目前已經(jīng)提出了一下處理方法與工藝，但是單一的處理方法并不能滿足實(shí)際滲濾液處理的要求。目前實(shí)際處理過(guò)程中往往采用復(fù)合法進(jìn)行滲濾液處理，在未來(lái)發(fā)展中還需要進(jìn)行不斷探索、完善與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)滲濾液處理的基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟(jì)性。

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