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城市生活垃圾滲濾液的生態(tài)治理工程技術(shù)
發(fā)表時間：2020-04-10 13:04:14
滲濾液生態(tài)處理技術(shù)
1 人工濕地的組成與分類
人工濕地是一種人工建造和管理控制的與沼澤地類似的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。建造人工濕地的目的是建造濕地生物的棲息地、食物與纖維物質(zhì)生產(chǎn)地及廢水處理設(shè)施。人工濕地主要由四部分組成：①具有各種透水性的基質(zhì)，如土壤、砂、礫石等?；|(zhì)具有支持植物、保持濕地系統(tǒng)中的生命和非生命物質(zhì)，為微生物生長、同體物的沉積提供較大的表面積。②濕地植物。它們適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長，如蘆葦、香根草等具有供氧、降低水流的速率、協(xié)助水的傳導(dǎo)、養(yǎng)分的吸收和有機(jī)物的分泌等作用。③水。即在基質(zhì)表面下或上流動的水。人工濕地水面的高低影響著系統(tǒng)中的生化反應(yīng)環(huán)境，決定著反應(yīng)的產(chǎn)物，影響著濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。④活的生物體。濕地中有許多大型和微型的生物體，在濕地系統(tǒng)中處理廢水起關(guān)鍵作用的是微型生命系統(tǒng)，如細(xì)菌、真菌、原生動物。
自1953年德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可利用適當(dāng)?shù)乃参锝档蛢?nèi)陸水的肥力、污染物以來，一些政府及私人研究機(jī)構(gòu)對利用自然或人工濕地系統(tǒng)處理廢水進(jìn)行了不少努力，隨著利用人工濕地進(jìn)行廢水處理的研究不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。目前，該技術(shù)已可處理生活污水、城市徑流、工業(yè)及農(nóng)業(yè)廢水、垃圾滲濾和酸性礦排水等。美國利用人工濕地處理垃圾滲濾液較廣泛，如阿拉巴馬州的垃圾填埋場將一般污水和滲濾液混合進(jìn)水后，采用表面流人工濕地，經(jīng)過沉淀池沉淀后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其COD去除率達(dá)90%、TSS去除率達(dá)97%、重金屬Cu去除率達(dá)52%、Pb去除率達(dá)到94%；美國紐約市采用表面流濕地和潛流濕地對封場后的滲濾液進(jìn)行處理，其COD去除率達(dá)68%、BOD去除率達(dá)46%、Fe去除率達(dá)80%；美國愛荷華州地區(qū)采用人工濕地直接處理垃圾填埋場的滲濾液，效果顯著。在實(shí)際運(yùn)用中，人工濕地多與其它處理工藝相結(jié)合來穩(wěn)定處理后的水質(zhì)。如我國上海的老港垃圾填埋場采用“厭氧塘+兼氧塘+曝氣塘+蘆葦濕地”的處理工藝處理滲濾液；挪威的垃圾填埋場則采用“氧化塘+人工濕地系統(tǒng)”的處理模式，均獲得了較好的處理效果。
3應(yīng)用生物濾床處理設(shè)施處理滲濾液
首先，滲濾液水質(zhì)水量預(yù)測分析的基礎(chǔ)上，提出對現(xiàn)有污水處理設(shè)施的改造和修復(fù)方案。其次，充分利用垃圾衛(wèi)生填埋場封場后的場地，建成水生植物園、生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，采取人工濕地技術(shù)，形成由多條食物鏈構(gòu)成的人工生態(tài)系統(tǒng)?？傮w思路是，封場初期排放的垃圾滲濾液，先經(jīng)過現(xiàn)有的垃圾污水處理設(shè)施和氧化塘處理系統(tǒng)后，尾水提升150米高程輸送入生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，力爭出水水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。出水用于周邊林地的噴灌和其他項(xiàng)目的綜合利用。
新建生態(tài)濾床處理設(shè)施，設(shè)計污水處理規(guī)模為5000 m3/d，需配套濾床占地40000 m2；包括泵站建設(shè)（取氧化塘之后的尾水，設(shè)計量按污水+地表水徑流）、過濾池建設(shè)和配水布水系統(tǒng)建設(shè)。利用紅廟嶺垃圾衛(wèi)生填埋場一期工程封場后的場地地面建成生態(tài)濾床和水生植物生產(chǎn)基地，也可作為溫室水培種植基地，可將氧化塘出水的主要污染物指標(biāo)處理達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。尾水可結(jié)合紅廟嶺生態(tài)園區(qū)建設(shè)項(xiàng)目統(tǒng)籌結(jié)合利用。泵站和輸水管線建設(shè)工程投資預(yù)算30萬元，生態(tài)濾床工程投資預(yù)算2000萬元[3]。
4 結(jié)論
隨著城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾的處理問題已日趨凸顯；垃圾滲濾液處理是城市垃圾填埋中的重要一環(huán)，滲濾液的環(huán)境污染問題已引起人們的高度關(guān)注?，F(xiàn)有城市垃圾處理主要由焚燒場來完成，封場后滲濾液將持續(xù)10~15年對水環(huán)境造成污染影響。筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)擴(kuò)容改造基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工濕地技術(shù)，建成生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)尾水的深度處理，從而有效解決垃圾滲濾液污染問題，生態(tài)治理工程投資預(yù)算總計5430萬元。同時方案提出建設(shè)有觀賞價值的水生植物生態(tài)基地，用于城市的綠化和美化，可以達(dá)到和諧雙贏的目標(biāo)。
1 人工濕地的組成與分類
人工濕地是一種人工建造和管理控制的與沼澤地類似的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。建造人工濕地的目的是建造濕地生物的棲息地、食物與纖維物質(zhì)生產(chǎn)地及廢水處理設(shè)施。人工濕地主要由四部分組成：①具有各種透水性的基質(zhì)，如土壤、砂、礫石等?；|(zhì)具有支持植物、保持濕地系統(tǒng)中的生命和非生命物質(zhì)，為微生物生長、同體物的沉積提供較大的表面積。②濕地植物。它們適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長，如蘆葦、香根草等具有供氧、降低水流的速率、協(xié)助水的傳導(dǎo)、養(yǎng)分的吸收和有機(jī)物的分泌等作用。③水。即在基質(zhì)表面下或上流動的水。人工濕地水面的高低影響著系統(tǒng)中的生化反應(yīng)環(huán)境，決定著反應(yīng)的產(chǎn)物，影響著濕地生態(tài)系統(tǒng)功能。④活的生物體。濕地中有許多大型和微型的生物體，在濕地系統(tǒng)中處理廢水起關(guān)鍵作用的是微型生命系統(tǒng)，如細(xì)菌、真菌、原生動物。
目前對人工濕地的分類有兩種方法：一種是按照水流方式將人工濕地分為表面流濕地、水平潛流濕地和垂直流濕地；另一種方法是按大型植物的類型，將人工濕地分為浮水植物型、沉水植物型和挺水植物型濕地。
自1953年德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可利用適當(dāng)?shù)乃参锝档蛢?nèi)陸水的肥力、污染物以來，一些政府及私人研究機(jī)構(gòu)對利用自然或人工濕地系統(tǒng)處理廢水進(jìn)行了不少努力，隨著利用人工濕地進(jìn)行廢水處理的研究不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。目前，該技術(shù)已可處理生活污水、城市徑流、工業(yè)及農(nóng)業(yè)廢水、垃圾滲濾和酸性礦排水等。美國利用人工濕地處理垃圾滲濾液較廣泛，如阿拉巴馬州的垃圾填埋場將一般污水和滲濾液混合進(jìn)水后，采用表面流人工濕地，經(jīng)過沉淀池沉淀后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其COD去除率達(dá)90%、TSS去除率達(dá)97%、重金屬Cu去除率達(dá)52%、Pb去除率達(dá)到94%；美國紐約市采用表面流濕地和潛流濕地對封場后的滲濾液進(jìn)行處理，其COD去除率達(dá)68%、BOD去除率達(dá)46%、Fe去除率達(dá)80%；美國愛荷華州地區(qū)采用人工濕地直接處理垃圾填埋場的滲濾液，效果顯著。在實(shí)際運(yùn)用中，人工濕地多與其它處理工藝相結(jié)合來穩(wěn)定處理后的水質(zhì)。如我國上海的老港垃圾填埋場采用“厭氧塘+兼氧塘+曝氣塘+蘆葦濕地”的處理工藝處理滲濾液；挪威的垃圾填埋場則采用“氧化塘+人工濕地系統(tǒng)”的處理模式，均獲得了較好的處理效果。
3應(yīng)用生物濾床處理設(shè)施處理滲濾液
首先，滲濾液水質(zhì)水量預(yù)測分析的基礎(chǔ)上，提出對現(xiàn)有污水處理設(shè)施的改造和修復(fù)方案。其次，充分利用垃圾衛(wèi)生填埋場封場后的場地，建成水生植物園、生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，采取人工濕地技術(shù)，形成由多條食物鏈構(gòu)成的人工生態(tài)系統(tǒng)?？傮w思路是，封場初期排放的垃圾滲濾液，先經(jīng)過現(xiàn)有的垃圾污水處理設(shè)施和氧化塘處理系統(tǒng)后，尾水提升150米高程輸送入生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，力爭出水水質(zhì)達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。出水用于周邊林地的噴灌和其他項(xiàng)目的綜合利用。
新建生態(tài)濾床處理設(shè)施，設(shè)計污水處理規(guī)模為5000 m3/d，需配套濾床占地40000 m2；包括泵站建設(shè)（取氧化塘之后的尾水，設(shè)計量按污水+地表水徑流）、過濾池建設(shè)和配水布水系統(tǒng)建設(shè)。利用紅廟嶺垃圾衛(wèi)生填埋場一期工程封場后的場地地面建成生態(tài)濾床和水生植物生產(chǎn)基地，也可作為溫室水培種植基地，可將氧化塘出水的主要污染物指標(biāo)處理達(dá)到地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。尾水可結(jié)合紅廟嶺生態(tài)園區(qū)建設(shè)項(xiàng)目統(tǒng)籌結(jié)合利用。泵站和輸水管線建設(shè)工程投資預(yù)算30萬元，生態(tài)濾床工程投資預(yù)算2000萬元[3]。
4 結(jié)論
隨著城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾的處理問題已日趨凸顯；垃圾滲濾液處理是城市垃圾填埋中的重要一環(huán)，滲濾液的環(huán)境污染問題已引起人們的高度關(guān)注?，F(xiàn)有城市垃圾處理主要由焚燒場來完成，封場后滲濾液將持續(xù)10~15年對水環(huán)境造成污染影響。筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)擴(kuò)容改造基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工濕地技術(shù)，建成生態(tài)濾床處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)尾水的深度處理，從而有效解決垃圾滲濾液污染問題，生態(tài)治理工程投資預(yù)算總計5430萬元。同時方案提出建設(shè)有觀賞價值的水生植物生態(tài)基地，用于城市的綠化和美化，可以達(dá)到和諧雙贏的目標(biāo)。
