（环境工程专业论文）中小城镇垃圾填埋场渗滤液预处理调试运行研究.pdf

中文摘要 摘要 随着我国中小城镇环卫事业的发展，垃圾填埋场建设数量增加，由此产生的垃 圾渗滤液污染已经成了一个不能忽视的环境隐患亟待解决。本论文通过对建设部 荷兰政府赠款项目“中国西部小城镇环境基础设施经济适用技术及示范” ( m o c n g g p 2 0 0 3 3 ) 中的一个子项目一彭州市填埋场垃圾渗滤液预处理工程现 场调试运行研究，分析了中小城镇垃圾填埋场渗滤液产生特点，实验论证了采用 预处理工艺达到国标三级排放标准的可行性，同时对中小城镇垃圾填埋场渗滤液 处理方案的适应性进行了评估，在总结现场调试工作经验的基础上，提出了中小 城镇垃圾填埋场渗滤液处理调试运行的工作流程。 本论文首先对我国中小城镇垃圾渗滤液处理现状进行深入分析，指出了我国 中小城镇垃圾渗滤液处理的问题，结合彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工程的调试 实验数据分析，得到了如下结论： ( 1 ) 由于中小城镇填埋场存在设计、施工和管理方面诸多问题，导致中小城 镇垃圾填埋场渗滤液水质水量波动较大，晴朗天气和下雨天气的渗滤液水质指标 波动数倍以上，因此，对于中小城镇垃圾填埋场渗滤液处理选取的工艺必须有较 强的适应性和操作上的灵活性，具有一定的抗冲击负荷能力，并且能够容易进行 改造，以适应水质的变化； ( 2 ) 采用厌氧调节+ s b r 反应( + 絮凝沉淀) 工艺对我国中小城镇垃圾填埋 场早期渗滤液预处理，达到国家渗滤液排放三级标准是可行的；经过厌氧调节池 后的渗滤液进入s b r 池，s b r 池曝气1 2 小时之后，渗滤液中c o d e r 去除率在8 0 以上，而氨氮的去除率达到9 5 以上；对于早期的渗滤液，经过生化处理后的出 水进行絮凝沉淀的处理效果不明显，但可以明显提高渗滤液出水感官指标。 通过对彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工程的现场调试经验总结，本论文提出： ( 1 ) 在设计和施工方面，中小城镇垃圾填埋场应该注重防渗系统和雨污分流 系统建设，一方面防止渗滤液污染地下水，另一方面有效减少渗滤液的量，减轻 后续处理工艺的运行负担；同时中小城镇垃圾填埋场调节池的容积应该尽量修大 一些，防止突发暴雨现象导致渗滤液发生漫溢现象。 ( 2 ) 中小城镇填埋场在运行管理方面应严格按照垃圾填埋场运行维护规范要 求操作，并应加强人员的管理，定期对管理人员进行培训，提高他们的专业技能。 中小城镇渗滤液处理工艺方案主要包括场内处理，合并处理、回灌处理等。 其中场内处理系统适应水质变化差；流程过长，管理复杂，运行费用高：单独设 置小规模处理系统在运转费用上缺乏经济的优越性。合并处理总体上投资和运行 重庆大学硕士学位论文 费用较低，当垃圾填埋场与污水厂距离较近时有很大的优势，比较适合中国中小 城镇的地域特点和经济状况，但在应用时应满足国内相关的环境规范要求。采用 渗滤液回灌技术设施简化，基建投资省，运行费用低，操作管理方便，但应注意 环境卫生和感官指标问题。根据我国中小城镇的特点以及国家新近颁布的渗滤液 排放的限制标准，我国中小城镇垃圾填埋场渗滤液处理工艺宜采用回灌处理+ 生物 处理+ 深度处理的方案。 对于中小城镇垃圾填埋场渗滤液处理调试运行主要包括：调试前的准备工作； 调试运行过程中各个处理构筑物的启动；监测工作的开展；调试结束后的数据分 析处理等。 关键词：中小城镇，垃圾填埋场，渗滤液预处理，调试运行 英文摘要 a b s t r a c t a st h ed e v e l o p m e n to fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n ds a n i t a t i o n ，m o r ea n dm o r e g a r b a g et r e a t m e n tp l a n t si sp l a n e da n db e i n gc o n s t r u c t e dn a t i o n w i d e ，a sar e s u l t ，t h e t r e a t m e n to fl a n d f i l ll e a c h a t e ，w h i c hc o m e sa n di n c r e a s e st o g e t h e rw i t ht h eg a r b a g e ， b e c o m e sav e r ys e r i o u se n v i r o n m e n t a lp r o b l e mw ec a n tn e g l e c t i nt h i st h e s i s ，b y a n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h el e a c h a t ei np e n gz h o ug a r b a g et r e a t m e n tp l a n t ， s u p p o r t e db yah o l l a n dg o v e r n m e n tl o a n ，d e m o n s t r a t et h ep o s s i b i l i t yo fa c h i e v i n gt h e d i s c h a r g es t a n d a r d sg r a d ei i ii nt h en a t i o n a lc o d eb yp r e t r e a t m e n tt e c h n o l o g y , e v a l u a t e t h ea d a p t a b i l i t yo ft h el a n d f i l ll e a c h a t ep r e t r e a t m e n ts c h e m e ，a n dr a i s eaf l o wo fw o r k f o rt h el a n d f i l ll e a c h a t ep r e t r e a t m e n t i nt h et h e s i s ，f i r s t l y , t h ep r o b l e m so fl a n d f i l l l e a c h a t et r e a t m e n ti sp o i n t e do u tb yl u c u b r a t i n gt h es t a t u so ft h ew o r ki nm i d d l e s i z e d a n ds m a l lt o w n si nt h ec o u n t r y ，t h e nb ya n a l y z i n gt h ee x p e r i m e n td a t af r o mt h e c o m m i s s i o n i n go p e r a t i o no f l a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n ti np e n gz h o ug a r b a g et r e a t m e n t p l a n t ，r a i s e dt h ec o n c l u s i o n s ： ( i ) f o rt h er e a s o n so fd e s i g n , c o n s t r u c t i o n ，o p e r a t i o nc t co ft h ep l a n t ，t h eq u a l i t ya n d q u a n t i t yo f t h el e a c h a t ec h a n g e sd r a m a t i c a l l y , s ot h et e c h n o l o g i c a la d a p t a b i l i t ya n d o p e r a t i o n a lf l e x i b i l i t ym u s tb ef u l l yc o n s i d e r e d ，t h ep l a n tm u s th a sac e r t a i nl e v e lo f a b i l i t yf o rs h o c kl o a da n de a s yt ob em o d i f i e d ( i i ) w h e ns e l e c tat r e a t m e n tt e c h n o l o g y , 曲o r i t ys h o u l db eg i v e nt ot h eo n e w i lt h e m o s ta d a p t a b i l i t ya n do p e r a t i o n a lf l e x i b i l i t yf o rq u a l i t ya n dq u a n t i t yc h a n g e t h e a n a e r o b i cr e g u l a t i o nt a n k + s b rr e a c t i o nt a n k + f l o c c u l a t i o na n ds e d i m e n t a t i o n t a n kt e c h n o l o g yf o rt h ep r e t r e a t m e n to fl a n d f i l ll e a c h a t ei n0 1 1 m i d d l e - s i z e da n d s m a l lt o w n si sf e a s i b l e t h el e a c h a t ef r o ma n a e r o b i cr e g u l a t i o nt a n k ，a f t e ra12 h o u r se x p l o s i o n ，8 0 o fc o d c ra n d9 5 o fa m m o n i an i t r o g e nc a nb er e m o v e d ， a n dt h ef l o c c u l a t i o na n ds e d i m e n t a t i o nc a l lo b v i o u s l yi m p r o v et h ev i s u a li n d e xo f t h eb i o c h e m i c a lt r e a t e do u t l e tw a t e r w i t ht h ee x p e r i e n c ea n ds u m m i n g - u pi nt h ec o m m i s s i o n i n go p e r a t i o no fl a n d f i l l l e a c h a t et r e a t m e n ti np e n gz h o ug a r b a g et r e a t m e n tp l a nf o rm i d d l e s i z e da n ds m a l l t o w ng a r b a g et r e a t m e n tp l a n t ，r a i s et h ef l a m eo fr e f e r e n c e s ： ( i ) i nd e s i g na n dc o n s t r u c t i o n , t op r e v e n tu n d e r g r o u n dw a t e rp o l l u t i o nf r o ma n dt o r e d u c et h eq u a n t i t yo fl a n d f i l ll e a c h a t e ，f u l la t t e n t i o ns h o u l db ep a i dt ot h ea n t i s e e p s y s t e ma n ds e w a g ea n ds t o r ms y s t e m b e s i d e s ，t oa v o i do v e r f l o wi ns t o r m ，t h e l i l 重庆大学硕士学位论文 v o l u m eo fi t sr e g u l a t i n gr e s e r v o i rs h o u l db ea sh u g ea sp o s s i b l e o i ) i nm a n a g e m e n t , t h ep l a n tm a i n t e n a n c ea n do p e r a t i o nr e g u l a t i o n ss h o u l db e s t r i c t l yf o l l o w e d ，t h em a n a g e m e n tt e a ms h o u l db ep e r i o d i c a l l yt r a i n e dt o i m p r o v et h e i rs k i l l s t h eg e n e r a lt e c h n i q u e so fm i d d l e - s i z e da n ds m a l lt o w ng a r b a g el a n d f i l ll e a c h a t e t r e a t m e n ta r et r e a t m e n ti np l a n t ，c o m b i n e dt r e a t m e n ta n db a c kf i l lt r e a t m e n t a m o n g t h e s e3 t e c h n i q u e s ，t r e a t m e n t i n p l a n tr e q u i r eo v e rl o n gp r o c e s s ，c o m p l i c a t e d m a n a g e m e n ta th i g hc o s tb u th a r dt oa d a p tt ow a t e rq u a l i t yv a r i a t i o n , h e n c e ，i ti sn o t e c o n o m i c a lt os e tu pas m a l ls c a l es e p a r a t et r e a t m e n ts y s t e m c o m b i n e dt r e a t m e n th a v e al o wi n v e s t m e n ta n do p e r a t i o nf e e s ，e s p e c i a l l yt h el a n d f i l lt r e a t m e n tp l a n ta n dt h e s e w e r a g et r e a t m e n tp l a n ti sc l o s et oe a c ho t h e r , s oi ti ss u i t a b l et or e 舀o n a la n df i n a n c i a l c o n d i t i o n so fm i d d l e - s i z e da n ds m a l lt o w no fc h i n a , h o w e v e r , i tm u s tc o m p l y 埘n lt h e r e l a t e de n v i r o n m e n tr e g u l a t i o no fc h i n ao n c ea p p l i e d t e c h n i q u eo fb a c k f i l lt r e a t m e n t o fg a r b a g el e a c h a t et r e a t m e n tr e q u i r ef e wf a c i l i t i e s ，l o wi n v e s t m e n t ，l o wo p e r a t i o nc o s t a n de a s ym a n a g e m e n t ，h o w e v e r , e n v i r o n m e n ts a n i t a t i o na n dh u m a nf e e l i n gs h o u l db e c o n s i d e r e d i nc o n c l u s i o n ，b a s e do nc o n d i t i o n so fm i d d l e s i z e da n ds m a l lt o w no fc h i n a a n dn e we f f e c t e dd i s c h a r g es t a n d a r do fg a r b a g el a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n t , t h es u i t a b l e t e c h n i q u eo fl a n d f i l l l e a c h a t et r e a t m e n ts h o u l db eb a c k f i l lt r e a t m e n t + b i o l o g i c a l t r e a t m e n t + d e e pt r e a t m e n t t h ec o m m i s s i o n i n ga n do p e r a t i o no fm i d d l e - s i z e da n ds m a l lt o w ng a r b a g el a n d f i l l l e a c h a t et r e a t m e n tp l a n ti n c l u d e ：p r e p a r a t i o nw o r kb e f o r ec o m m i s s i o n i n g , s t a r to fa l l t r e a t m e n tu n i t ，m o n i t o r i n ga n dd a t aa n a l y s i s k e y w o r l d ：m i d d l e - s i z e da n ds m a l lt o w n s ，g a r b a g et r e a t m e n tp l a n t ，l e a k a g et r e a t m e n t s y s t e mc o m m i s s i o n i n go p e r a t i o n i v 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的三亟士学位论文i 邀煎堕鲢塑竖登盎亟熬望竭渣鎏红辩突 是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中 特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成 果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 学位论文作者签名：融足j签字日期：刃研5 刃 导师签名： 丁空以1 1 签字日期：为0 9 莎刃。 学位论文使用授权书 本人完全了解重庆大学有关保留、使用学位论文的规定。本人完全同意中 国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程( 以 下简称“章程，) ，愿意将本人的立k 士学位论文哆 城镇喧稍慢，毋逄破鳅涅阔甙蜀3 嗽 提交中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社( c n ) 在中国博士学位论文全文数 据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库以及重庆大学博硕学位论文全 文数据库中全文发表。中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学 位论文全文数据库可以以电子、网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编 入c n 中国知识资源总库，在中国博硕士学位论文评价数据库中使用 和在互联网上传播，同意按“章程 规定享受相关权益和承担相应义务。本人授 权重庆大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公开论文的全部 或部分内容。 作者签名：苟冬更j 导师签名： 卅年g 月2 0 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全 文数据库出版章程( 以下简称“章程 ) ，愿意将本人的亟士学位论文中小 城镇垃圾填埋场渗滤液预处理调试运行研究提交中国学术期刊( 光盘版) 电子 杂志社( c n k i ) 在中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全 文数据库以及重庆大学博硕学位论文全文数据库中全文发表。中国博士 学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库可以以电子、网络 及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入c n k i 中国知识资源总库，在 搅拌时间 p a m 投加量；优化后的实 验条件：p a c 投加量12 0 0m g l ，p a m 投加量5m g l ，搅拌时间为5m i n 。在优 化后的混凝沉淀条件下，混凝出水c o d c ，去除率为6 0 7 2 ，水质接近国家生活垃 圾填埋污染控制标准渗滤液排放限值二级要求。 生物处理技术 生物处理是渗滤液处理中的一种主导工艺，对新鲜渗滤液较为有效。生物处理 法处理污水具有以下一些主要优点：( 1 ) 对污水中溶解态的和胶体态的有机物质具 有较高的去除效率；( 2 ) 与物理、化学方法相比，运营成本相对较低；( 3 ) 污水处理 的副产物一污泥的沉降性能较好，利于进一步脱水。而在实际生产过程中，也发 现一些不利因素：( 1 ) 运行管理较复杂，在某些条件下会产生污泥膨胀和污泥上浮 现象，影响处理效果；( 2 ) 对进水水质有一定的要求，过高或过低都将妨害微生物 的成长；( 3 ) 需要一个较为合适的温度范围，在气候寒冷地区不太适用【2 3 1 。 生物处理可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两种技术，为了能够充分发挥各 6 1 绪论 处理技术的优点，达到优势互补的目的，渗滤液处理工艺一般都是各处理技术的 有效组合，通过各处理单元的协同作用来达到排放要求。 1 ) 厌氧生物处理工艺 厌氧生物处理工艺是指各种没有氧气和硝态氮参与的废水生物处理系统，主 要是利用厌氧微生物将基质中结构复杂的难降解有机物先分解为低级、结构较为 简单的有机物，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，再 由甲烷菌将有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等终产物【2 4 】。 近2 0 年来，厌氧生物技术在垃圾渗滤液处理方面的研究与应用也在不断深入， 主要包括上流式厌氧污泥床( u a s b ) 、厌氧间歇性序批式反应器( a s b r ) 、厌氧 折流板反应器( a b r ) 和厌氧生物滤池等。方程冉等【2 5 】采用u a s b 反应器处理垃圾 渗滤液，渗滤液c o d 的去除率达到8 5 。黄显胜等【2 6 】采用a b r 妾触氧化化学 氧化组合工艺处理垃圾渗滤液，试验结果表明：进水有机负荷小于1 0 埏c o d e r ( m 3 d ) ，好氧出水c o d e r 稳定在10 0 0 , 15 0 0m g l ，去除率可以稳定在8 0 8 5 。岳秀萍等人，采用厌氧序批式反应器( a s b r ) 对垃圾渗滤液进行厌氧预处理， 结果表明：较高的进水c o d e r 和o l r 条件下，反应器有着更好的处理效果；相近的 o l r 条件下，较长的h r t 有更好的c o d e r 去除效果；o l r 较低时，进水时间反应 时间( t r t g ) 越大，c o d e r 去除效果越好；o l r 较高时则需要较小的t f t r ；c o d e r 去 除率随进水n h + 4 - n c o d c r 的升高有明显的下降趋势。 厌氧法的主要优点【2 7 】：能耗较低，不需要供氧，运行费用低；能产生大量 沼气，处理高浓度的渗滤液可回收部分能量；厌氧微生物不易进入内源呼吸阶 段，这对于流量和浓度变化较大的渗滤液较为重要；在适宜的温度下可杀灭病 原体；厌氧污泥较易沉降；有机负荷高；污泥产率低；对无机营养元素 含量要求较低；可提高污水可生化性。其缺点主要有：工作温度需大于3 0 * ( 2 ， 需要动力较高；启动过程较复杂，操作严格；与好氧处理技术相比，在去除 重金属能力方面较差。上面的分析可看出，厌氧生物法非常适合作为垃圾渗滤液 的预处理单元，通过厌氧处理可去除大量的c o d e r 和b o d 5 有机污染物，其出水 可排入下水道系统与城市污水处理厂合并后进行最终处理，或作为垃圾处理场渗 滤液二级处理单元的预处理【2 8 1 。 2 ) 好氧生物处理工艺 好氧生物处理技术利用微生物在好氧条件下旺盛代谢的作用，以废水中的有 机物作为原料进行新陈代谢，合成生命物质，同时将污染物降解 2 9 1 。好氧生物处 理操作简单，微生物驯化适应时间短，一般仅需要几周即可完成，并具有良好的 抗冲击能力。好氧生物处理技术可有效地降低废水中的b o d 5 ，c o d c r 和氨氮，同 时可除去铁、锰等金属。但好氧生物处理也有以下一些不利影响：有毒金属将抑 7 重庆大学硕士学位论文 制微生物的正常工作状态；一般渗滤液中磷含量偏低，需要另外添加磷酸盐才能 实现有效的好氧处理；当外界温度变动较大时，难以保证较高的去除率；在曝气 过程中，由于渗滤液中表面活性剂等的影响，易出现泡沫，需要除泡装置；如果 氨氮浓度过高，则可能抑制其硝化作用，同时能耗过大，污泥产量较多p 引。 好氧生物处理包括活性污泥法、生物膜法、稳定塘法等。 活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，它主要利用悬浮生长的 微生物絮体来降解废水中有机物；利用含微生物的絮状污泥去除废水中的溶解性 及颗粒态有机物；利用静置沉淀去除工艺流程中的m l s s ，产生含悬浮固体物低的 出水；部分浓缩污泥由沉淀池重新回流至生物反应池；利用剩余污泥控制污泥停 留时间，使其达到所需值【3 1 】。 活性污泥法包括膜生物法( m b r ) 和s b r 法等。膜生物法( m b r ) 是一种集 膜滤和生物处理于一体的新型高效生物处理技术。膜生物反应器分为水解区、曝 气区和膜区三个部分，其主要特点是用膜滤代替传统活性污泥法的二沉池，从而 使生化反应池内的污泥浓度从3 5 9 l 提高到2 0 3 0 9 l ，提高了反应效率，而且 反应器出水菌体与悬浮物含量少，因此，膜生物法在处理高浓度难降解有机废水 方面有着广泛的应用前景【3 2 】。任鹤云，李月中【3 3 】利用m b r 法处理2 0 0 m 3 d 规模的 垃圾渗滤液，生化部分采用硝化一反硝化工艺，膜分离部分采用超滤一纳滤工艺。 出水c o d c r 6 0 m g l ，s s 5 0 m g l ，氨氮 18 8 m g l ，锌 0 0 6 m g l ，六价铬 0 0 1 2 m g l 。重金属未检出。 s b r 也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法，是一种间歇运行的污水 处理方法。s b r 工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排出。系 统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后 按顺序进行不同的处理，最后完成总的处理被排出。一般说来，s b r 的一个运行 周期包括五个阶段：阶段一为进水期，阶段二为反应期，阶段三为沉淀期，阶段 四为排水期，阶段五为闲置期【卅。石永，周少奇等t 3 5 】采用s b r 系统处理城市垃圾 渗滤液，研究了不同c n 、d o 和m l s s 对同时硝化反硝化脱氮效率的影响。结 果表明：总氮去除率随着c n 、m l s s 升高而上升；d o 越低，总氮去除率越高；当 进水c o d c r 与氨氮浓度分别为4 2 0m g l 和1 1 2m g l ，d o 和m l s s 分别为1 1 5 m g l 和5 0 1 6m g l 时，c o d c r 、氨氮及t n 去除率分别为8 1 1 5 4 、9 6 1 5 7 和4 6 1 6 6 。曹占峰等【3 6 】采用s b r 渐减曝气工艺处理模拟城市生活垃圾填埋场新 鲜渗滤液，实验研究了反应器运行条件与出水水质的关系及有机碳的转移规律。 研究结果表明：新鲜渗滤液经“小时曝气处理后，出水c o d 浓度约为5 0 0m g l ， b o d s c o d 降为o 1 4 左右；出水c o d 浓度与容积负荷无明显相关性；c o d 去除 率与容积负荷呈正比，并在容积负荷为5 1 0k gc o d m 3 - d 时达到最高，约9 5 ； 1 绪论 去除的有机碳气相转化率与容积负荷星正比，在容积负荷为5 1 0 k g c o d m 3 d 时， 有机碳气相转化率接近1 0 0 ；该系统最高容积负荷为5 1 0k gc o d m 3 d ，相应 的污泥浓度( 以混合液悬浮性挥发固体( m l v s s ) 计) 为7 1 2g l 。吴方同等【3 7 j 采用s b r 工艺处理城市垃圾填埋场的渗滤液，在原水水质波动较大的条件下，取 得较好的处理效果，c o d ，b o d ，n h 3 n ，t n 的去除率平均为8 6 1 ，9 7 4 ， 9 4 5 和8 1 3 。在s b r 时间效率试验中发现s b r 在反应3 - 4h 内，微生物降 解速度较快，这段时间c o d ，b o d 5 ，n h 3 n 的去除率占总去除率的9 0 以上， t n 去除率占总去除率的7 5 左右。 在生物膜法中，生物膜主要是由细菌( 好氧菌、厌氧菌和兼性菌) 菌胶团和大 量真菌菌丝组成，由于生物膜是生长在载体上，微生物停留时间长，如硝化菌等 生长世代期较长的微生物也能生长。生物膜法具有抗水量、水质等负荷冲击，同 时也有利于水中需较长停留时间的氨氮的去除。生物膜法中具有代表性的处理技 术有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等。生物转盘是所谓固定生长系统生物 膜法中的一种，运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问 题，并且由于膜上生物量大，生物相丰富，既有表层的好氧微生物，又有内层的 厌氧微生物，所有还具有脱氮作用，在垃圾渗滤液处理中应用较多。生物接触氧 化池是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有 填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，其它微生物则以絮状菌 团形式悬浮于水中，因此它兼有活性污泥与生物滤池二者的特点【3 8 1 。汪晓军，简 磊等【3 9 】采用混凝化学氧化、曝气生物滤池深度处理垃圾渗滤液，进水c o d 为7 0 0 m g l 左右，出水c o d c r 8 5 ，排放1 3 水质达到生活垃圾填埋污 染控制标准( g b l 6 8 8 9 - - 1 9 9 7 ) - - 级标准。 稳定塘又名氧化塘，是一种利用天然或人工池塘作为处理设施，在自然或半 自然条件下，充分利用塘中微生物的新陈代谢活动来降解有机物，塘系统是一个 没有二沉池和相应的污泥回流设施的悬浮生长式生物处理过程。稳定塘处理系统 由于无需污泥回流，动力设备少，能耗低，工程简单，投资省等优点，在许多地 方得到了广泛应用。但塘系统的不足之处主要是体积较大，有机负荷低，降解速 度慢，处理周期长等【加1 。刘毅梁，熊向阳等【4 1 】采用吹脱厌氧氧化沟稳定塘工艺 处理城市垃圾渗滤液取得了良好的效果，c o d e r 、b o d 5 、n h 3 n 的去除率分别达 到了9 6 6 、9 7 1 6 、9 5 7 9 出水水质达到了渗滤液二级排放标准。 3 ) 厌氧与好氧结合方式 为了能够充分发挥各处理技术的优点，达到优势互补的目的，渗滤液处理工艺 一般都是各处理技术的有效组合，通过各个处理单元的协同作用来达到排放要求。 与厌氧法相比，好氧处理消耗大量的动力能量，且废水c o d e r 浓度越高，好氧法 9 重庆大学硕士学位论文 耗能越多；好氧处理时有机物转化成污泥的比例远大于厌氧法，因此污泥处理和 处置的费用也高于厌氧法；好氧处理时污泥的生长量大，所以对无机营养元素的 要求也高于厌氧法，对于含磷浓度较低的垃圾渗滤液需投加必要的磷。而厌氧工 艺处理时间长、占地面积大，单纯厌氧工艺处理效果不佳，鉴于以上原因，对高 浓度的渗滤液一般都采用厌氧一好氧两者结合处理工艺。殷琨，秦俊芳等【4 2 】采用 u a s b o r b a l 氧化沟工艺处理垃圾渗滤液，对c o d c r 处理率高，脱氮效果明显。渗 滤液进水水质c o d e r 为5 6 0 0 m g l ，b o d s 为2 0 8 0m g l ，s s 为6 3 0m v c l ，氨氮为 5 8 0m g l ，出水水质c o d e r 为1 7 6 m g l ，b o d 5 为4 2m g l ，s s 为2 3 m g l ，氨氮 为1 7 5m g l ，达到生活垃圾填埋污染控制标准( g b l 6 8 8 9 - - 1 9 9 7 ) - 二级标准。 1 3 彭州市垃圾填埋场项目概述 1 3 1 彭州市域概况 彭州市位于成都平原西北部，地处东经1 0 3 0 4 0 1 0 4 0 1 07 ，北纬3 0 0 5 4 3 1 0 2 6 7 。北部的龙门山脉为天然屏障，南部为沃野千里的成都平原。市境北接茂汶、 汶川、东北和东南邻什邡、广汉市，南隔蒲阳河一清白江与郫县、新都县相望， 西连都江堰市。全市幅员面积1 4 1 9 3 8 平方公里，市辖2 8 个镇，现状市域人口7 7 2 2 万人，市域人口密度为5 4 2 枷2 ，市域非农业人口1 2 6 万人，市域城镇实际常 住人口约2 1 4 万人，城镇化率为2 7 7 。市人民政府驻地天彭镇。 l o 绪论 豳11 彭州市垃圾填埋场场址位置圈 f i 9 11d i s t r i c t m a p o f p e u g z h o u 重庆大学硕士学位论文 1 3 2 垃圾处理概况 垃圾处理现状 彭州市城区现日产生活垃圾1 5 0 吨。现建有生活垃圾焚烧厂l 座，位于升平 镇玉泉村，距市区6 公里，占地9 0 亩，一期工程投资1 3 0 0 万元，设计焚烧能力 1 0 0 吨日，于2 0 0 2 年元月建成投产。项目建成后实际焚烧能力4 0 6 0 吨日，存在 运行成本过高、焚烧系统运行不正常等问题现已停用。 为满足垃圾处理需要，彭州市在隆丰镇五一、白泥村新建一简易填埋场，占 地1 1 0 亩，填埋容量2 4 万吨，按现垃圾日产量预计可使用4 年。 垃圾产量规模预测 根据彭州市容管理局介绍，国家计划5 年内在彭州市投资5 0 0 亿元建设一个 1 0 0 0 万吨年炼油能力、生产8 0 万吨年乙烯的石油化工基地，基地规划人口1 0 万 人。另外彭州市各镇未建垃圾处理设施，彭州市政府规划将周边1 8 个场镇生活垃 圾纳入统一处理。按上述情况预测，彭州市生活垃圾日产量将达3 0 0 - 5 0 0 吨日。 基于现有的生活垃圾卫生填埋场将不能满足彭州市的发展需要，彭州市新规划建 设了一座生活垃圾卫生填埋场。 彭州市新建垃圾填埋场简介 为改善西部地区小城镇环境基础设施缺乏，造成环境污染日益加剧现状，由 国家建设部牵头，中国政府与荷兰政府在环境基础设施建设领域积极开展交流与 合作，启动了利用荷兰政府赠款，实施“中国西部小城镇环境基础设施经济适用技 术及示范”项目。荷兰王国政府以及中华人民共和国建设部荷兰政府项目管理办将 四川省彭州市城市生活垃圾处理项目列为第二批中国西部小城镇环境基础设施经 济适用技术及示范项目。 彭州垃圾填埋场场址选择在彭州市隆丰镇大宝村与桂花镇一笼村交界处的朱 家窝，距离市区1 4 公里，场地内地质、水文条件较好，粘土层较厚，粘土质量较 好，有利于生活垃圾卫生填埋作业。同时，场址所在地位于彭州市的中部，与最 远乡镇的距离4 0 k i n 左右，便于乡镇生活垃圾的集中处理。彭州新建垃圾填埋场 场址位置见图1 1 。 该填埋场垃圾处理总规模为5 0 0 吨日。为发挥资金使用效率、降低防渗系统 破坏的可能性，填埋场分三阶段实施，服务时间分别为2 0 0 7 - 2 0 1 0 年、2 0 1l - 2 0 1 5 年、2 0 1 6 - 2 0 2 0 年，相应的设计规模定为1 5 0 t d 、2 5 0 t d 、3 0 0 t d ，总库容1 3 5 8 x 1 0 4 m 3 ， 收纳包括全市乡镇所有生活垃圾【4 3 1 。 目前已建成填埋场一期工程，设计规模为1 5 0 t d ，有效容积2 7 9 x 1 0 4 m 3 ，主 要收纳包括城区、石化基地和邻近城区的乡镇的生活垃圾，可以满足2 0 0 7 , - - - , 2 0 1 0 年垃圾填埋需求。一期工程总投资3 1 5 0 万元，其中荷兰赠款5 0 0 万元人民币，企 1 2 1 绪论 业自筹2 6 5 0 万元。 本填埋场主要分为管理区、填埋生产区以及污水处理站三个部分。填埋库区位 于场区西南侧沟谷中，管理区、污水处理站、调节池及洗车场布置在场地东北侧 的平缓地带，处于场地常年主导风向的上风向，紧邻场区入口。垃圾运输车从东 北侧进场，经地磅房称量后，沿场内道路盘山而上进入库区。生活垃圾卸料完成 后，垃圾运输车沿盘山道路而下，经洗车场清洗后出场。填埋生产区主要包括： 地磅房、洗车场、填埋库区、渗滤液调节池、环境监测系统及相关辅助设施。管 理区主要包括：综合楼( 含办公、值班、生活及化验功能) 、机修间及车库、门卫、 消防水池。污水处理站主要包括：污水处理的相关构筑物、综合用房( 含变配电、 投配药、鼓风、值班功能) 。整个场区的详细的平面布置图如图1 2 所示。 图1 2 彭州垃圾填埋场总平面图 f i g 1 2m a s t e rp l a no f p e n gz h o ug a r b a g et r e a t m e n tp l a n t 1 绪论 1 4 研究目的和内容 1 4 1 研究目的 本课题研究的目的在于根据中小城镇在环境卫生建设方面的现状，分析中小 城市垃圾填埋场渗滤液处理所面临的问题，通过彭州垃圾填埋场渗滤液处理工程 的调试运行经验及实验数据分析，提出中小城镇的垃圾填埋场渗滤液处理技术方 案及运行管理方面的措施。 1 4 2 研究内容 通过彭州垃圾填埋场渗滤液产生的实际情况，论证渗滤液预处理工艺设计 合理性，制定调试方案。 总结彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工艺调试运行情况。监测s b r 池培菌阶 段，s b r 反应池试运行阶段，s b r 反应池+ 絮凝沉淀池联合运行阶段，絮凝沉淀池 工况研究阶段处理厂的实际运行状况及处理效果，对彭州垃圾渗滤液处理各个工 况进行成本核算。 探讨彭州垃圾填埋场在设计和运行管理方面存在的问题及解决措施；评估 中小城镇垃圾渗滤液处理工艺方案，提出垃圾填埋场渗滤液预处理调试运行的程 序。 2 彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工艺选择及水质水量研究 2 彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工艺选择及水质水量研究 2 1 彭州垃圾填埋场渗滤液预处理工艺 2 1 1 预处理工艺选择 垃圾渗滤液处理是垃圾卫生填埋场设计和管理过程中的关键问题之一。国家 环保部2 0 0 8 年出台了生活垃圾填埋场污染控制标准( g b l 6 8 8 9 2 0 0 8 ) ，该标准 自2 0 0 8 年7 月1 日实施。根据该标准内容，任何垃圾填埋场渗滤液处理都应该自 行处理达标后排放。然而彭州垃圾填埋场是2 0 0 7 年设计并开始建设，由于当时未 出台生活垃圾填埋场污染控制标准( g b l 6 8 8 9 2 0 0 8 ) ，是根据生活垃圾填埋 污染控制标准( g b l 6 8 9 9 1 9 9 7 ) 设计，该标准中渗滤液排放限值见表2 1 。 表2 1 生活垃圾渗滤液排放限值m g l ( 大肠杆菌值除外) t a b l e2 1d i s c h a r g el i m i t a t i o nd o m e s t i cg a r b a g em l e a kl i q u i d 国内外渗滤液的处理方式有以下几种：a ) 排入城市污水厂进行合并处理；b ) 建设污水处理站场内处理；c ) 回喷处理。结合彭州当地实际情况，存在2 种渗滤 液处理可能方案。方案一场内处理和方案二污水厂合并处理。两种方案的比选如 表2 2 所示。 1 7 重庆大学硕士学位论文 表2 2 彭州垃圾填埋场场渗滤液处理方案比选 t a b l e2 2p e n gz h o ul a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n ts e l e c t i o n 项目方案一场内处理方案二合并处理 工艺流程工艺构筑物多，流程长，几乎包含了方案工艺流程短，简单。 二的整个流程。 运行、维护和管理 膜分离系统操作方便，易于自动化控制， 处理设备少，简化了管理。 可以适合各种条件。多为常规设备，操作要求不高，易于 运行设备多，管理复杂，膜分离设备多为维修和更换。 进口，要求维护、操作人员有较高的专业 素质。 处理效果及运行安 生物处理规模小，抗冲击负荷能力渗滤液量占城市污水量比例小，渗滤 全性低，处理效果不稳定。液与城市污水混合后，对污水各指标 膜极易被污染，较难清洗，难以再次利用，间的比例变化不大，且污水厂规模 需要有良好的预处理，否则，处理膜很容大，对进水水质波动的适应能力强， 易被污染而生成污垢堵塞膜孔，处理效率污水厂的正常运行可以保证。 迅速下降。 投资及运行费用初期投资约5 0 0 8 0 0 万元，运行费用初期投资约5 5 0