生活垃圾填埋場滲瀝液處理優(yōu)化研究

杜巍

北京環(huán)境有限責(zé)任公司 北京 101101

為了避免在場地當(dāng)中遺留大量的污染物質(zhì)造成環(huán)境的污染以及經(jīng)濟(jì)層面的損失，因此需要在開發(fā)的過程當(dāng)過中進(jìn)行控制，以此避免污染物質(zhì)對環(huán)境產(chǎn)生危害。因此本文就生活垃圾滲瀝液處理進(jìn)行探究，在生活垃圾滲瀝液處理當(dāng)中，產(chǎn)生的垃圾的滲瀝液的化合物濃度過高，養(yǎng)分不平衡，有機(jī)污染物的濃度變化較為廣泛，并且其處理成本過高。

1 生活垃圾填埋場滲瀝液處理概述

在生活垃圾的滲瀝液處理部門處理過程當(dāng)中，對于滲瀝液的分類，生活垃圾處理機(jī)構(gòu)將其分類為原生態(tài)的垃圾，并且在大量的實(shí)踐當(dāng)中得出結(jié)果顯示，伴隨著季節(jié)的更替。城市的生活垃圾的滲瀝液有著較多的特征，在這當(dāng)中的污染物比較多，并且元素的含量較多較為復(fù)雜化，在垃圾處理當(dāng)中通過氣質(zhì)色儀譜對滲瀝液當(dāng)中的含有的有機(jī)物進(jìn)行細(xì)化的分析，可以找到含量較高的化合物，這些一般是較難降解的化合物類型，最常見的是酚類和雜環(huán)化合物。并且這類滲瀝液中有機(jī)物濃度較高，填埋區(qū)原滲瀝液COD濃度甚至可能達(dá)到70000mg/L，氨氮濃度會超過4000mg/L；滲瀝液的其他方面也有復(fù)雜的變化。就是水質(zhì)以及水量等方面，由于垃圾的處理為主的地質(zhì)條件的特異性，因此垃圾的滲瀝液的成分也會受到地理位置的影響，并且垃圾的滲瀝液的生物的可降解性也會伴隨著填埋時間以及填埋地點(diǎn)產(chǎn)生變化。此外，滲瀝液養(yǎng)分比例失衡廢水中碳、氮、磷的適當(dāng)比例要求明確，而滲瀝液中氨氮含量非常高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到微生物所需的磷，滿足廢水的高效處理[1]。

2 生活垃圾填埋場滲瀝液處理中的存在問題

在推進(jìn)環(huán)衛(wèi)設(shè)施發(fā)展、加強(qiáng)滲瀝液治理的過程中，要清醒認(rèn)識存在的問題，積極開展具體分析工作。

因?yàn)榧竟?jié)的更替的原因所以在垃圾處理廠當(dāng)中，垃圾的滲瀝液也會隨著這一原因產(chǎn)生變化，處理需求較高。在實(shí)踐當(dāng)中因?yàn)樯罾幚韽S的處理人員對于垃圾的滲瀝液的處理的方式缺乏科學(xué)性的設(shè)計(jì)，并不能對于處理垃圾的系統(tǒng)進(jìn)行高效的運(yùn)行，因此生活垃圾的滲瀝液的實(shí)際的處理能力需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際處理狀況進(jìn)行合理的評估，因此這就導(dǎo)致滲瀝液的處理的作用不能最大化的發(fā)揮出來，因此對于實(shí)際的處理工作的落實(shí)的效果造成了不同的影響，側(cè)面的加強(qiáng)了滲瀝液的處理的問題，以此對于垃圾的處理造成一定的阻礙性，并且在生活垃圾處理中，生活垃圾當(dāng)中的滲瀝液的處理設(shè)計(jì)與實(shí)際的生活垃圾處理廠的狀況并不相互符合，這樣就會使得處理工作發(fā)生變化，缺乏技術(shù)的支持，以此就不能滿足滲瀝液的處理需求[2]。

生活垃圾處理廠在進(jìn)行滲瀝液的處理當(dāng)中，因?yàn)樘幚砉に嚨那啡毙裕虼耸沟镁唧w的生活垃圾滲瀝液處理的效果不能達(dá)到預(yù)期的需求，這樣就減少滲瀝液的處理的技術(shù)的含量，主要是通過預(yù)處理方式、生物處理方式等不同的處理方式進(jìn)行工藝選擇方面的思考，這樣的處理方式雖然取得了一定的效果，但是這樣的處理方式也會出現(xiàn)生化池溫溫度較高等現(xiàn)象，以此導(dǎo)致滲瀝液的處理并不完善，并且降低了滲瀝液的處理水準(zhǔn)；其次是生活垃圾處理廠在滲瀝液處理當(dāng)中并不能給予滲瀝液處理的足夠的技術(shù)層面的重視，以此使得處理方式與實(shí)際的制定的處理方案存在一定的差距性，這就會增加滲瀝液處理的成本，并且還會影響滲瀝液處理的效果，限制實(shí)際的處理質(zhì)量。

3 滲瀝液進(jìn)水、出水的水質(zhì)特點(diǎn)

在生活垃圾處理設(shè)施當(dāng)中，垃圾來源主要來源于城市生活，垃圾在經(jīng)過一段時間自重沉降壓實(shí)和微生物作用后，垃圾中所含污染物隨水分溶出，這樣產(chǎn)生的液體在垃圾處理設(shè)施當(dāng)中稱之為滲瀝液。新鮮的滲瀝液，顏色一般為黃褐色，在這一類垃圾滲瀝液當(dāng)中主要包含著的有機(jī)化合物會伴隨著垃圾的存儲時間發(fā)生成分以及濃度方面的變化。

表1 水質(zhì)指標(biāo)

（1）成分相對復(fù)雜的垃圾處理滲瀝液一般是具有較為高的濃度以及成分相對復(fù)雜化的金屬含量較為豐富的，病菌攜帶較為密集的特點(diǎn)。

（2）生活垃圾的滲瀝液主要水質(zhì)以及含水程度的變化，會受到多樣化的因素的影響，其變化存在很大的不確定性特征，并且因?yàn)榧竟?jié)氣候的原因，還有運(yùn)輸條件的原因，生活垃圾廠的經(jīng)營處理原因的限制，都會使得生活垃圾處理廠的滲瀝液的水質(zhì)以及含水量產(chǎn)生變化，主要的表現(xiàn)在與冬天含水量較少，夏季含水量較多[3]。

（3）懸浮物濃度高：與生活化垃圾的滲瀝液相比，垃圾焚燒設(shè)施內(nèi)的滲瀝液中含有的懸浮物的濃度較高，SS可高達(dá)8000～15000mg/L，它是一種相對容易生物降解的高濃度有機(jī)廢水。滲瀝液處理廠最終出水水質(zhì)必須符合相關(guān)規(guī)定當(dāng)中的水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

表2 排放標(biāo)準(zhǔn)

4 滲瀝液工藝說明

厭氧系統(tǒng)：在生活垃圾產(chǎn)生的滲瀝液處理中，控制池中的滲瀝液是通過池中廢水的控制以及廢水的水泵送到厭氧池當(dāng)中進(jìn)行相應(yīng)的處理的，厭氧池的主要原理在于利用好厭氧細(xì)菌進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)的分解，以此去除垃圾滲瀝液中的COD和BOD值，為后續(xù)的工作減少負(fù)擔(dān)性。并且將產(chǎn)生的沼氣送至焚燒廠進(jìn)行處理，出于安全考慮，安裝了應(yīng)急燃燒器。

好氧系統(tǒng)：在厭氧廢除當(dāng)中經(jīng)過處理的垃圾滲瀝液經(jīng)過厭氧系統(tǒng)的滲瀝液沉淀池，然后在通過潛水泵的作用將水提升到生化池，在生化池當(dāng)中通過采用兩級A/O工藝將滲瀝液分為兩個類，厭氧池的廢水首先會進(jìn)入缺氧池，并且在缺氧池的環(huán)境條件作用下，通過反銷化細(xì)菌利用廢水當(dāng)中的有機(jī)碳將硝酸鹽進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，轉(zhuǎn)化為還原氮，進(jìn)而在去除氮以及補(bǔ)充后續(xù)的硝化的作用下減少有機(jī)物的負(fù)荷，并且，一些懸浮污染物被吸附降解，進(jìn)行廢水的可再生性能的提升，將廢水當(dāng)中的氨氮物質(zhì)金雄轉(zhuǎn)化，然后在通過進(jìn)行返回A池當(dāng)中進(jìn)行反硝化處理，最后進(jìn)行超濾膜系統(tǒng)的廢水由提升泵提升。

5 生活垃圾填埋場滲瀝液處理的相關(guān)策略

5.1 滲瀝液生物處理法

進(jìn)行生活垃圾滲瀝液的生物處理形式，其與傳統(tǒng)的生活垃圾滲瀝液處理形式較為接近，同樣包含厭氧處理以及生物處理等等方式，因此可以理解為運(yùn)用厭氧或者是好氧的細(xì)菌進(jìn)行相應(yīng)的污染物質(zhì)的處理，將有機(jī)污染物質(zhì)與氮氧化合物進(jìn)行降解，主要是在工程當(dāng)中通過利用生物膜及時進(jìn)行降解。在膜生物的反應(yīng)器技術(shù)的使用過程當(dāng)中，主要包含著生化反應(yīng)器等，生化反應(yīng)器同樣可以分為前置的反硝化以及硝化部分。通過進(jìn)行硝化處理罐內(nèi)容的好氧的衛(wèi)生物質(zhì)，進(jìn)行大部分的有機(jī)物的降解，將會把氨氮以及有機(jī)氮氧進(jìn)行硝酸鹽與亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化,后回流至反硝化罐內(nèi),并且在少氧的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行還原，然后排出，這就是脫氮效果。在進(jìn)行超濾膜的實(shí)際運(yùn)用過程當(dāng)中，一般進(jìn)行孔徑0.02m的濾膜的選擇，其進(jìn)行反應(yīng)需要借助超濾膜的水以及菌體進(jìn)行分離或者是凈化處理，同時污泥的回流能夠使生化的反應(yīng)器內(nèi)污泥的濃度在15～30g/L范圍內(nèi),通過不斷的進(jìn)行微生物群的形成，進(jìn)行滲濾液當(dāng)中的較難降解的微生物進(jìn)行降解。以此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降解的效果。

5.2 濃縮液處理要充分考慮

在進(jìn)行膜深度的處理時會產(chǎn)生大量的高度的鹽廢水，也就是濃縮液，難以通過常規(guī)的形式進(jìn)行這一部分液體的處理工作，當(dāng)下生活垃圾處理廠滲瀝液膜濃縮液大多用于鍋爐回噴、脫酸塔石灰制漿、飛灰穩(wěn)定化，滲瀝液膜濃縮液大多用于鍋爐回噴、脫酸塔石灰制漿、飛灰穩(wěn)定化，當(dāng)下環(huán)保的形式不容樂觀，回噴焚燒爐還受到爐膛燃燒條件的限制，影響鍋爐效率，增加余熱鍋爐受熱面的結(jié)垢和腐蝕。 存在洗煙廢水和循環(huán)水冷卻塔排污水等高鹽水的回收利用問題。濃縮液問題直接關(guān)系到焚燒爐的總浸出液和“零浪費(fèi)”目標(biāo)，因此需要采取切實(shí)可行的措施對膜濃縮液進(jìn)行有效的清洗和處置。

5.3 土地的處理法

所謂土壤處理方法主要包括滲瀝液填充和土壤植物處理系統(tǒng)。這種方法能較好地適應(yīng)滲濾液中水質(zhì)和水量的變化，投資和運(yùn)行費(fèi)用相對較低，也能促進(jìn)垃圾填埋場的穩(wěn)定性。充填滲濾液應(yīng)僅將填埋場收集的滲濾液重新填滿，然后利用填埋場的微生物對滲濾液進(jìn)行處理。滲濾液回灌可以改變填埋場的水飽和度和土壤蒸發(fā)條件，當(dāng)土壤蒸發(fā)量超過水面蒸發(fā)量時，可以達(dá)到減少滲濾液量的效果。土壤植物的處理系統(tǒng)主要是依賴于土壤或者是舊廢物的物理、化學(xué)和生化功能。植物根系可用于強(qiáng)化微生物，促進(jìn)植物再生。 該處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的有效去除，水生植物通過微生物的硝化和反硝化作用去除水中的氮。

5.4 砂濾過濾系統(tǒng)

處于沉淀池當(dāng)中的滲瀝液在經(jīng)過水泵進(jìn)行加壓處理之后進(jìn)入石英砂過濾器當(dāng)中，進(jìn)一步進(jìn)行滲瀝液當(dāng)中的物質(zhì)的處理，以此避免產(chǎn)生不良影響，對于濾器的數(shù)量需要依據(jù)實(shí)際的加工情況進(jìn)行選擇。需要注意進(jìn)行過濾的精度主要在50μm，當(dāng)進(jìn)出口端壓差超過2.5×105Pa時，必須進(jìn)行反沖洗程序。砂濾器的復(fù)洗頻率取決于進(jìn)水口懸浮物的含量：對于一般的垃圾處理機(jī)構(gòu)來說，砂濾器的反轉(zhuǎn)時間為100小時左右；對于SS值較低的原水，如果壓差較晚。砂濾器使用時間不宜超過100h，應(yīng)在2.5×105Pa的壓力下沖洗，以防止石英砂因過度壓實(shí)而凝結(jié)。在這兩種情況下，首先出現(xiàn)的是重新清洗自動激活的砂濾器的時間。粗水用于過濾沙子和洗滌水，而來自旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮空氣用于洗滌空氣。砂濾水量3m3/h，過濾速度2.65m/h，反洗強(qiáng)度30.0m/h，設(shè)備尺寸Φ1.2m×3.0m，材質(zhì)玻璃鋼。

5.5 兩級DTRO系統(tǒng)DTRO膜技術(shù)

碟管DiscTubeModule是一種獲得專利的膜分離模塊，專為高濃度液體的過濾和分離而開發(fā)，它已成功使用近30年。該系統(tǒng)分為兩個級別的DTRO。一級反滲透過程需要在水濾芯的背面進(jìn)行滲透處理，二級則是處理一級的滲透液體，在原水箱當(dāng)中的廢水泵反滲透設(shè)備，由砂濾增壓泵提供壓力。為防止膜組件中各種不溶性硫酸鹽和硅酸鹽產(chǎn)生燙傷等現(xiàn)象，有效延長膜的使用壽命，在反滲透膜前加入一定量的阻垢劑，去除不溶性物質(zhì)。原水含鹽量較好。過濾器的水直接進(jìn)入反滲透高壓泵的第一級。為了吸收高壓泵產(chǎn)生的壓力脈沖，DT 隔膜系統(tǒng)中每個活塞泵的后面都裝有一個減震器，從而形成一個穩(wěn)定的隔膜柱。經(jīng)過高壓泵后，廢水進(jìn)入隔膜模塊。膜組件采用纏繞式反滲透膜柱，抗污染能力強(qiáng)，物質(zhì)交換效果好，適應(yīng)溶解。建議將兩個反水平滲透系統(tǒng)串聯(lián)起來。將第一組的反滲透濃縮液串聯(lián)混合后加入第二組。處理后各濃縮組的COD濃度和鹽度交替升高。

5.6 有機(jī)硅消泡劑

針對進(jìn)行垃圾滲濾液處理的實(shí)際需求，進(jìn)行新的處理物質(zhì)的研究，進(jìn)行新型有機(jī)硅消泡劑的探究，這類物質(zhì)采用多類型聚醚和聚醚改性有機(jī)硅復(fù)配，并且物質(zhì)具備耐高溫的相關(guān)添加劑等，在接下來一周的測試過程當(dāng)中，這類物質(zhì)的消耗量為2000kg/d，因?yàn)樵撐镔|(zhì)在進(jìn)行運(yùn)用過程當(dāng)中需要進(jìn)行稀釋處理，該消泡劑原物質(zhì)的使用量為40kg/d。蒸發(fā)器系統(tǒng)溶解精礦的處理能力約為200-210t/d，試驗(yàn)期間每噸濃縮物質(zhì)使用約0.193kg除泡劑。通過現(xiàn)場試驗(yàn)時對發(fā)泡劑進(jìn)行稀釋，通過計(jì)量泵，可以準(zhǔn)確控制發(fā)泡劑的去除量，從而減少發(fā)泡劑的消耗，降低消耗成本。在為期一周的測試中，蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)放出水的pH值、PPE值、氨氮值均能滿足標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，每日廢水水質(zhì)分析結(jié)果不會有輕微的改變?？梢哉f明一種新型的硅膠泡沫，蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)中的物質(zhì)非常少，不影響廢水質(zhì)量，穩(wěn)定性好。試驗(yàn)過程中，每2小時檢查一次蒸發(fā)玻璃的粘度，并通過觀察試驗(yàn)前后濾網(wǎng)上是否存在乳化劑來評估消泡劑在高溫系統(tǒng)中的穩(wěn)定性。有機(jī)硅除泡劑與各種聚酯改性有機(jī)硅、聚酯除泡劑結(jié)合，添加分散劑、乳化劑、穩(wěn)定劑等。泡沫去除劑在高溫下良好且穩(wěn)定。根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果，每噸垃圾填埋場消泡劑溶液的平均消耗量為0.193kg，可顯著降低化學(xué)品使用成本。因此，這種新型有機(jī)硅泡沫去除劑在其他地區(qū)的膜濃縮液蒸發(fā)過程中具有廣泛應(yīng)用的潛力。隨著環(huán)境知識的增加和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，環(huán)境處理技術(shù)變得更加復(fù)雜和多樣化，對泡沫去除劑、泡沫去除服務(wù)和可持續(xù)性的需求也在增加。擬用于城市垃圾填埋場的高溫、系統(tǒng)復(fù)雜的污水處理環(huán)境。

6 技術(shù)發(fā)展方向

垃圾滲濾液成分非常復(fù)雜，并且在大量的因素的影響之下，滲濾液當(dāng)中的水分的占比非常大，因此想要做到零排放的目的，采用傳統(tǒng)的較為單一發(fā)的處理形式不能進(jìn)行有效的處理，因此需要進(jìn)行多樣化的處理方式的探索。當(dāng)下我國的滲濾液處主要是進(jìn)行廢水排放，相應(yīng)的處理模式依舊沒有完善的規(guī)劃，并且運(yùn)營以及管理模式依舊是扁平化管理形式，因此在實(shí)際進(jìn)行當(dāng)中需要進(jìn)行精細(xì)化的管理形式。

7 結(jié)束語

垃圾滲濾液成分復(fù)雜，污染物濃度高，毒性大，可在環(huán)境中長期儲存。未經(jīng)處理的滲濾液排放后，不僅會污染地表水和土壤，甚至?xí)廴撅嬘盟?、水生動物等，具有生物蓄積性、致癌性和遺傳致突變性。為避免其對城市環(huán)境的影響，在生活垃圾滲瀝液處理的過程當(dāng)中，需要注重技術(shù)的不斷創(chuàng)新性，以此保障生活化垃圾處理的完善性。