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垃圾滲濾液處理新工藝-全量化垃圾滲濾液處理

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,人來需求的不斷提高,隨之而來的固體廢物產(chǎn)生量也不斷增加。目前,工業(yè)發(fā)達國家的工業(yè)固體廢物每年平均以2%—4%的增長率增加,同樣的,生活垃圾的產(chǎn)生量也在不斷增長。目前,我國城市生活垃圾的年增長率平均為10%。 
近來,城市垃圾的處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中垃圾衛(wèi)生填埋法由于成本低、技術(shù)相對簡單、處理迅速,是目前國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的垃圾處置方式。填埋法處理城市生活垃圾會產(chǎn)生大量的污染物濃度高、持續(xù)時間長、流量極不均勻且水質(zhì)變化大的滲濾液,這些滲濾液不加處理則會對周圍環(huán)境水體產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設(shè)計、運行和管理中非常迫切而棘手的問題。 

2 滲濾液的污染特性 
2.1 營養(yǎng)元素比例失衡 
相對于生物處理,滲濾液C∶N∶P的比例不合適。 
2.2 滲濾液水質(zhì)的易變性 
(1)滲濾液水質(zhì)隨水量變化而變化; 
(2)滲濾液水質(zhì)在日、時尺度內(nèi)變化較大; 
(3)滲濾液水質(zhì)隨填埋階段改變而改變。填埋初期,滲濾液呈黑色,可生化性較好,易于處理,而隨著填埋時間的延長,滲濾液逐漸呈褐色,可生化性變差,且C∶N∶P比例失調(diào)更加嚴(yán)重。 
2.3 金屬離子含量不高 
滲濾液中含有多種金屬離子,其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時間等密切相關(guān)。不同類型填埋場滲濾液種所含的金屬含量并不相同,但大都不超過排放標(biāo)準(zhǔn)。 
2.4 微生物含量及病毒 
填埋場作為“生物反應(yīng)器”,其出水中含有大量的微生物種群,其中微生物主要是桿菌、大腸桿菌、大腸鏈球菌等,并且隨填埋時間和滲濾液中的化學(xué)成分不同而發(fā)生較大變化。雖然很多市政垃圾填埋場中含有糞便,但在滲濾液中很少能發(fā)現(xiàn)腸道病菌。 
2.5 滲濾液的生物毒性 
滲濾液的毒性與其所含的有機污染物含量有關(guān)。Assmuth對芬蘭的3個填埋場的研究標(biāo)明,滲濾液的致死性與滲濾液中所含的離子,特別是Cl-、NH3-N和輕金屬含量有一定的關(guān)聯(lián)性,同時發(fā)現(xiàn)其致死性還與反映硬度的指標(biāo)(Ca2+、Mg2+等)有關(guān)。在酸性條件下,滲濾液中的金屬和S對魚的毒害作用更強,所含的懸浮物也將增加毒性,但溫度的升高對毒性影響不大。垃圾滲濾液對大麥的毒性作用與滲濾液中CODCr含量有直接的關(guān)系。 
3 當(dāng)前垃圾滲濾液處理工藝現(xiàn)狀及問題 
當(dāng)前,垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化等多種;生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等;厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。垃圾滲濾液處理的投資、運行成本遠遠高于一般城市污水和工業(yè)廢水,由于在垃圾體已經(jīng)經(jīng)歷了厭氧過程,其生化性相對較差,生物處理的停留時間較長,導(dǎo)致設(shè)施設(shè)備的投資較大,同時垃圾滲濾液處理量一般相對較小,導(dǎo)致折舊、維修費較高。 
各種處理垃圾滲濾液的工藝所存在的問題可歸納為如下方面:技術(shù)上可行的工藝在經(jīng)濟性上均較差,如膜處理,投資和運行費用均很高,且還有原液體積1/5—1/4的濃縮液需進一步處理;活性炭吸附和化學(xué)氧化,運行成本基本無法承受;經(jīng)濟性好的工藝在處理效果上無法達標(biāo),如生物處理,投資和運行費用均較低,但通常情況下處理出水無法達標(biāo)。 
 
4 垃圾滲濾液新工藝簡介 
 
4.1 電化學(xué)處理法 
電化學(xué)處理法作為一種“環(huán)境友好”技術(shù)已廣泛用于垃圾滲濾液的處理。利用金屬腐蝕原理,以Fe、C形成原電池對廢水進行處理。廢鐵屑是鐵和炭的合金,由純鐵和Fe3C及一些雜質(zhì)組成,當(dāng)鐵屑加入廢水中則形成成千上萬個細小的微電池,由于滲濾液內(nèi)存在著穩(wěn)定的膠體,當(dāng)這些膠體處于電場中將產(chǎn)生電泳作用而被富集,從而沉降出來。在開展這方面研究的過程中,許多學(xué)者已對電流密度、pH值、不同電解質(zhì)、氯離子濃度等因素對處理效果的影響進行了探討,取得了較大的成果。 
4.2 Fenton試劑法 
目前垃圾滲濾液的處理方法中生化法應(yīng)用最為廣泛,但由于其含有高度難降解有機物,不利于活性污泥法的運行。Fenton氧化法可以解決這一問題,它可使帶有苯環(huán)、羥基、-COOH-S03-H、-NO2等取代基的有機化合物氧化分解,從而提高廢水的可生化性,降低廢水的毒性,改變其溶解性、混凝沉淀性,有利于后續(xù)的生化或混凝處理。 
4.3 高壓脈沖放電技術(shù) 
高壓脈沖放電技術(shù)利用高功率脈沖電源對放電電極間的液體介質(zhì)進行高電壓、大電流的脈沖放電,本質(zhì)是把較大的能量在空間和時間上進行壓縮,使水介質(zhì)在極短的時間內(nèi)集聚極高的能量密度,形成等離子體通道,產(chǎn)生高溫、高壓、高密度活性粒子、強烈紫外光和超聲波,實現(xiàn)對高濃度有機污染物的活性粒子氧化、光化學(xué)氧化、空化降解和超臨界水氧化降解。該技術(shù)是一種降解能力高、無二次污染、適用范圍廣的有機污染物處理技術(shù)。 
4.4 蒸發(fā)處理 
蒸發(fā)法主要在廢水尤其是放射性廢水的處理領(lǐng)域有較廣泛的應(yīng)用。它是利用外加能量蒸發(fā)廢水中的水份,使其體積大大縮小。國內(nèi)外關(guān)于滲濾液蒸發(fā)技術(shù)公開發(fā)表的文獻很少。與傳統(tǒng)處理工藝相比,滲濾液蒸發(fā)工藝對滲濾液的性質(zhì)變化適應(yīng)性強,包括BOD、COD、懸浮固體,溶解固體及進料溫度等的變化。一般來說,滲濾液蒸發(fā)系統(tǒng)只對pH值較敏感,目前開發(fā)的蒸發(fā)器主要有熱交換器式、浸沒燃燒式和噴淋式三類。 
5 結(jié)語 
顯然,應(yīng)進一步摸索各種技術(shù)可行、經(jīng)濟性又較佳的滲濾液處理新穎工藝,且主要應(yīng)體現(xiàn)以下特點:降低運行費用;滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求;適應(yīng)滲濾液水質(zhì)隨時間的變化;去除難于處理的污染物,如總?cè)芙庑詺堅?減少因滲濾液回灌或填埋場生物反應(yīng)器運行方式而引起氨氮濃度的積累。