垃圾渗透类废水处理PPT课件.ppt

垃圾渗透类废水处理 环境 一 班第二组 1 从垃圾的收集 转运 运输 一直到最终的处理和处置的每一个环节中都可以产生垃圾废水 城市垃圾由收集车收集后运至垃圾转运站 在转运站经预压缩后由垃圾转运车运到垃圾填埋厂 垃圾堆肥场或垃圾焚烧厂进行垃圾的最终处理 压缩垃圾时挤压出的污水 其成分复杂 CODcr在4 6万mg L 一般将其先集中储存 再定期运至下游的垃圾处理工艺 垃圾填埋场内垃圾废水的主要来源有垃圾自身携带的水分 垃圾填埋过程中发酵产生的水分 垃圾填埋场天然降水以及喷洒用水 垃圾堆肥场的垃圾废水来源与垃圾填埋场类似 而垃圾焚烧厂的垃圾废水则主要来自垃圾本身携带的废水 这部分废水在垃圾贮存坑中从垃圾中沥出 经系统收集后集中处理 垃圾废水的产生 2 垃圾渗滤液 又称渗沥水或浸出液 垃圾渗滤液是一种有机污染负荷较高 水质极为复杂的废水 受垃圾组成 垃圾含水率 填埋规律 填埋时间 填埋工艺 降雨渗透量等多因素的影响 垃圾渗滤液水质成分复杂 各类有机物成分多达100种以上 氨氮 CODCr浓度浓度高 变化范围大 并且随着垃圾填埋场使用年限的增加 渗滤液的可生化性逐渐降低 氨氮和CODCr的比例以及营养元素比例均会严重失调 这均给垃圾渗滤液的处理造成一定难度 3 4 垃圾渗沥液的危害 垃圾渗沥液的危害体现在填埋场周边土壤 地下水以及地表水三个方面 垃圾渗沥液对土壤的污染 主要是通过渗沥液渗入土层所致 渗沥液污染物在土壤中产生一系列物理 化学和生物化学作用 如过滤 吸附 沉淀 或者为植物根系吸收或被微生物降解和合成吸收 从而使污染物截留 或通过土壤孔隙水携带迁移 垃圾填埋场尤其是堆放场的渗沥液能够直接渗入周边土壤 渗沥液中的有害成分会破坏微生物正常的生存环境 对土壤结构产生有害影响 受到渗沥液浸蚀的土壤酸性降低 有机质和其它营养元素明显增加 渗沥液中的重金属离子有在土壤中富集的现象 从而造成土壤的重金属污染 5 垃圾渗沥液处理工艺及存在问题 由于渗沥液水质水量的复杂多变性 目前尚无十分完善的处理工艺 现在渗沥液的处理方案主要有场外综合处理和场内单独处理两大类 具体有四种方案 1 收集后直接排入城市污水处理厂合并处理 2 预处理后汇入城市污水处理厂合并处理 3 向填埋场的循环喷洒处理 4 建设污水处理系统进行独立处理 如果将渗沥液和城市污水直接合并处理 可能会造成生化池过大的冲击负荷 出现活性污泥膨胀 铁的沉淀及重金属毒性等一系列问题 这将严重影响污水厂的稳定运行 因此 目前一般都将渗沥液进行现场独立处理 主要处理工艺有生物处理法 物化法 土地法以及上述方法的综合 6 1 生物法生物法是渗沥液处理中最常用的一种方法 分为好氧生物处理 厌氧生物处理以及二者结合的处理 好氧处理工艺包括活性污泥法 曝气氧化池 好氧稳定塘 生物转盘和滴滤池等 厌氧生物处理是指在没有分子氧存在的情况下 通过厌氧微生物 包括兼氧微生物 的作用 将废水中的各种复杂的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程 它与好氧过程的本质区别在于不以分子态氧作为受氢体 而是以化合态的氧 碳 硫 氮等作为受氢体 其处理过程是一个复杂的微生物化学过程 主要依靠三大类菌群 水解产酸细菌 产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌 的联合作用 通过三个阶段的反应 水解 酸化和甲烷化 来完成 厌氧处理包括上流式厌氧污泥床 UASB 厌氧滤池 混合反应器及厌氧稳定塘等 7 好氧生物处理和厌氧生物处理都是比较成熟的处理技术 好氧生物处理可以降低BOD COD和NH4 N 还可以脱除另一些污染物如铁 锰等金属 厌氧生物处理方法的突出特点是能耗低 操作简单 而且产生的剩余污泥量少 污染物脱除率高 生物法由于其运行费用相对较低 处理效率高 不会出现化学污泥等造成二次污染 因而被世界各国广泛采用 但是生物处理的缺点也比较明显 一是要求进水水质相对稳定 以减少因冲击负荷过大而对生化过程中必需的微生物造成损害 二是生化过程中产生的污泥需要进一步的处理 三是处理效果受季节和温度的影响而不稳定 四是系统的生化处理都需要建造比较多的构筑物 占地面积大 建设投资高 8 2 物化法物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗沥液 而今随着渗沥液控制排放标准的日益严格 物化法也用来处理新鲜的渗沥液 且是渗沥液后处理工艺中最常用的方法之一 物化法包括絮凝沉淀 活性炭吸附 膜分离和化学氧化法等 由于物化法处理成本较高 不适于大量的渗沥液的处理 在物化法中 膜分离工艺因其高效性 模块化和易于自动控制等优点 应用得越来越广泛 由于反渗透膜分离过程可在常温下进行 且无相变 低能耗 可有效地脱除无机盐和有机小分子杂质 具有较高的水回用率 将反渗透技术应用到垃圾渗沥液处理中 可降低其净化出水的COD 9 目前 德国 荷兰 瑞士等国家都建立垃圾渗沥液反渗透处理厂 2003年 我国重庆长生桥垃圾填埋场碟管式反渗透膜 DTRO 处理渗沥液工程投入运行 反渗透膜分离技术适应性较强 水质的不稳定性对膜处理效果的影响也较小 具有运行稳定 处理效率高 能耗较低 无二次污染 节能环保等优点 但是 RO膜对进水浊度 NTU 和淤泥指数 SDI 要求较高 否则膜容易被污染和堵塞 必须对渗沥液加强预处理 并对膜进行定期维护 而且投资较大 反渗透浓缩液需要经过处理后才能够排放 10 3 土地法渗沥液的土地处理主要是通过土壤颗粒的过滤 离子交换 吸附和沉淀等作用脱除渗沥液中的悬浮固体颗粒物和溶解成分 通过土壤的微生物作用使渗沥液中的有机物和氮发生转化 通过蒸发作用减少渗沥液的量 用土地法处理渗沥液的主要形式是回灌法 人工湿地和土壤植物处理系统 填埋场渗沥液回灌处理 就是将未经任何预处理的渗沥液直接回流 喷洒到填埋场 利用垃圾层和覆盖土层的净化作用来处理填埋场渗沥液的方法 将渗沥液回流到垃圾填埋层内 使得最大范围内的微生物都能利用渗沥液中的有机污染物 在微生物大量繁殖的同时 渗沥液得到处理 渗沥液回流会极大地增加甲烷的产量和COD的脱除效果 11 回灌法作为渗沥液土地处理的一种 与物化和生物法相比 能较好地适应渗沥液水量和水质的变化 是一种投资省 运行费用低 且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法 虽然 渗沥液回流处理有诸多优点 但仍然还存在以下几个问题 1 回灌处理前提条件必须是该填埋场位于气候较干旱地区 蒸发量大于降水量的季节 垃圾渗沥液回灌量与产生量能够平衡 且填埋层垃圾含水量低于40 否则渗沥液量过剩 不能保证达到 GB16889 2008 一 二级标准 通过喷洒循环后的渗沥液仍需进行处理才能排放 否则会造成二次污染 2 渗沥液臭味较大 回灌系统要求较高 易造成恶臭气体污染 12 人工湿地污水处理系统是对自然湿地的模拟 它是以污水处理为目标 经人工设计 建造的工程化的湿地系统 根据生态系统中物种共生 物质循环再生原理 结构与功能协调原则 在促进废水中污染物质良性循环的前提下 充分发挥资源的再生潜力 防止环境的再污染 获得污水处理与资源化的最佳效益 是一种较好的生态废水处理方式 但需要经过生物预处理或与其它大量河水稀释后 一般要求BOD 100mg L 才能进入湿地处理 否则易造成湿地滤层堵塞或厌氧臭味污染 2007年 Nivala等人利用曝气慢速地下径流的构建湿地处理垃圾渗沥液 实验结果表明 有机物及NH4 N的脱除效果良好 13 土壤植物处理系统不仅利用土壤物化及生化作用 而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术 1985 1986年在瑞典建立了大规模土壤植物处理系统进行实验 该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷 其中1 2公顷种植了柳树 另外2 8公顷种植了各种草本植物 实验结果表明 不仅系统蒸发量增加了二三倍 即具有减量的功能 而且能够降低渗沥液的浓度 14 4 技术联用垃圾渗沥液由于成分极其复杂 仅用一种方法很难达到处理排放标准 所以 一般需要不同类型工艺方法组合处理 才能做到达标排放的要求 不同类型方法的组合一般是用生物法或土地法作为预处理 然后用物化法作为后处理 国内近年来也陆续开展了膜处理垃圾渗滤液的相关研究 并取得了较好的处理效果 这里重点介绍管式膜生物反应器 TMBR 工艺在垃圾渗滤液中的应用及典型工程实例介绍 以期对实现垃圾渗滤液的有效处理作指导 15 垃圾渗滤液TMBR法处理介绍使用TMBR 外置式膜生化反应器 法处理垃圾渗滤液的基本工艺为生化 膜 TMBR是一种高效的废水处理技术 是生物降解和膜分离的有效结合 首先是通过瀑气由污泥将有机物降解 沉淀后流入连续微滤系统 CMF CMF是滤膜工艺的一种 在膜的一侧施加一定的压力 使水透过滤膜 阻隔大于膜孔径的悬浮物 细菌 有机污染物等物质与水分开 TMBR紧凑简洁的处理结构特别适合处理复杂的废水 使用TMBR法进行高难度的污水处理 污泥浓度高 停留时间短 降解效率高 出水水质好 污泥量少 管式膜TMBR独立运