浅谈垃圾渗滤液

摘要:垃圾渗滤液的来源、特点及其危害,简单分 析渗滤液的几种处理工艺,展望今后发展方向。

 

垃圾渗 滤液是指来源于中垃圾 本身含有的水分、进入填 埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历 垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。

垃圾渗 滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化,这主要 是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填 埋场的稳定化过程通常分为五个阶段,即初始化调整阶段(Initial adjustment phase)、过渡阶段(Transition phase)、酸化阶段(Acid phase)、甲烷发酵阶段(Methane fermentation phase)和成熟阶段(Maturation phase)。

五个阶段的具体内容 

1、初始调节阶段:垃圾填入填埋场内,填埋场 稳定化阶段即进入初始调节阶段。此阶段 内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应,生成二氧化碳(CO2)和水,同时释放一定的热量。 

2、过渡阶段:此阶段 填埋场内氧气被消耗尽,填埋场 内开始形成厌氧条件,垃圾降 解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。此阶段 垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气(N2)和硫化氢(H2S),渗滤液PH开始下降。 

3、酸化阶段:当填埋 场中持续产生氢气(H2)时,意味着 填埋场稳定化进入酸化阶段。在此阶 段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和转性厌氧细菌,填埋气 的主要成分是二氧化碳(CO2),渗滤液CODVFA和金属 离子浓度继续上升至中期达到最大值,此后逐渐下降;PH继续下降到达最低值,此后逐渐上升。

4、甲烷发酵阶段:当填埋场H2含量下 降达到最低点时,填埋场 进入甲烷发酵阶段,此时产 甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。有机物浓度、金属离 子浓度和电导率都迅速下降,BOD/COD下降,可生化性下降,同时PH值开始上升。 

5、成熟阶段:当填埋 场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后,垃圾填 埋场即进入成熟阶段。此阶段 由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排除,只有少 量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解,此时PH维持在偏碱状态,渗滤液 可生化性进一步下降,BOD/COD会小于0.1

垃圾渗滤液水质复杂,含有多种有毒有害的。其中有 机污染物经技术检测有99种之多,还有22种已经被列入中国和国家环保署的重点控制名单,一种可直接致癌,五种可诱发致癌。

垃圾渗 滤液垃圾渗滤液具有以下基本特征: 1 污染物浓度高,CODBOD5大多为 工业污染物国家排放标准的几十倍以上。 2 既有有机污染成分,也有无机污染成分,同时还 含有一些微量重金属污染成分,综合污染特征明显。 3 有机污染物含量多,成分复杂。有机物、NH3- N SS 、氯化物含量高,有害微生物种类多、数量大其中有 机物有难以生物降解的萘、菲等非 氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物,磷酸酯,邻苯二甲酸酯,酚类化 合物和苯胺类化合物等。  4 渗滤液 中微生物营养元素比例严重失调。其中的氨氮浓度很高,其营养 比例比生物法处理时微生物生长所需要的营养比例相去甚远。

目前,我国大 部分城市以卫生填埋作为垃圾处理的基本方式,而填埋 过程中产生的大量垃圾渗滤液,如不妥善处理,会对周 围的水体和土壤造成严重污染。

福建省 新科环保技术有限公司针对垃圾渗 滤液提出以下处理方法:物理化学法和生物法。物理化 学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及 湿式氧化法等多种方法,在COD20004000mg/L时,物化方法的COD去除率可达50%87%。和生物处理相比,物化处 理不受水质水量变动的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD5/COD比值较低(0.070.20)难以生 物处理的垃圾渗滤液,有较好的处理效果。但物化 方法处理成本较高,不适于 大水量垃圾渗滤液的处理,因此目 前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

生物法 分为好氧生物处理、厌氧生 物处理以及二者的结合。好氧处 理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处 理包括上向流污泥床、厌氧固 定化生物反应器、混合反 应器及厌氧稳定塘。

1、好氧生物处理法

美国和 德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提 高污泥浓度来降低污泥有机负荷,活性污 泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美 国宾州一家污水处理厂,其垃圾渗滤液进水的CODcr600021000 mg/LBOD5300013000 mg/L,氨氮为2002000 mg/L。曝气池的污泥浓度(MLVSS)600012000 mg/L,是一般污泥浓度的36倍。在体积有机负荷为1.87kgBOD5/(m3·d)时,F/M0.150.31kgBOD5/(kgMLSS·d)BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3 kgBOD5/(m3·d)时,F/M0.030.05 kg BOD5/(kgMLSS·d)BOD5的去除率为92%。数据说明,只要适 当提高活性污泥法浓度,使F/M0.030.31 kgBOD5/(kgMLSS·d)之间(不宜再高),采用活 性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。
     
许多学 者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%BOD580%以上的 有机碳能被活性污泥去除,即使进 水中有机碳高达1000 mg/L,污泥生 物相也能很快适应并起降解作用。在低负 荷下运行的活性污泥系统,能去除渗滤液中80%90%COD,出水BOD5<20mg/L。对于COD 400013000 mg/LBOD5 160011000mg/LNH3N 87590mg/L的渗滤液,混合式 好氧活性污泥法对COD的去除率可稳定在90%以上。
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厌氧生物滤池

厌氧法 主要利用微生物的厌氧发酵水解使有机物得到降解去除。但单独 使用厌氧工艺无法使出水水质达标。加拿大Toronto大学的J.G.Henry等也在 室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为1.5 年和8年的填埋场渗滤液,它们的COD各为14000mg/L4000mg/LBOD5/COD各为0.70.5,当负荷为1.261.45kgCOD/(m3·d),水力停留时间为2496h时,COD去除率均可达90%以上。当负荷再增加,其去除率也急剧下降。由此可见,虽然厌 氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达520kgCOD/(m3·d),但对于 渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。

3、厌氧与好氧的结合法

厌好氧处理渗滤液I-BAF工艺为主要处理工艺,其他处理工艺相结合。经过预处理的污水,可采用 生物处理达到一定的标准。

生物滤池(AF)和曝气生物滤池(I-BAF)相结合 作为生物处理工艺,厌氧生 物滤池利用厌氧的水解、发酵、酸化作用,大量降低COD,提高污水的B/C值,通过反 硝化菌实现脱氮,还可降 低污水处理的成本;厌氧生 物滤池的出水进入曝气生物滤池进行好氧处理,通过好 氧菌使有机物转变为二氧化碳和水,氨氮转变为和亚硝酸根,微量离子与 微生物螯合而得以去除。生物处 理所选用的微生物是高效专用微生物与制剂,该产品 是采用基因工程的手段对自然微生物的强化与改性,提高了 微生物的活性及适应性,可有效 的降解污水中的芳烃、酚、萘等难降解有机物。

此垃圾渗滤液原水含CODcr≤15000mg/L BOD ≤10000 mg/L,氨氮 ≤1800 mg/LSS≤2500mg/LPH = 57。经I-BAF工艺处 理后出水水质达到《综合污水排放标准》GB8978-2002一级标准,去除率达90%以上。

可见多 种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条 件的地方修筑生物塘,同时采 用水生植物系统处理渗滤液,不仅投资省,而且运行费用低。土地处 理也受到人们的重视,但在渗 滤液的处理中选用尚少。生物膜 法和活性污泥法有成熟的运行管理经验,近年来结合采用厌氧+好氧工 艺生物处理渗滤液较多。但修建 专用的渗滤液处理厂投资大,运行管理费用高,而且随 着填埋场的关闭,最终使 水处理设施报废,故应慎重选用。

垃圾填 埋场渗滤液的控制和处理是保证垃圾的长期、安全处置的关键。因此,对渗滤 液处理的研究至关重要。针对垃 圾渗滤液的特点选用最适用的处理工艺,同时垃 圾填埋的稳定化研究也是必须的。促进填 埋垃圾的稳定化,不仅可 以缩短填埋垃圾的稳定化时间,提高产气速率,而且可 以缩短垃圾渗滤液产生的周期,在一定 程度和范围内改善渗滤液的处理难度。

注:本文由福建省 新科环保技术有限公司编辑修改,转载请注明出处。

 

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