生活垃圾渗滤液处理站运营处理学习(王喜)PPT课件

王喜,生活垃圾填埋场渗滤液处理,提纲,生活垃圾填埋场渗滤液的特点生活垃圾卫生填埋场渗滤液排放标准渗滤液处理工艺填埋场渗滤液处理运营成本控制,-,3,生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）(HJ564-2010)生活垃圾渗沥液处理技术规范(CJJ150-2010)生活垃圾渗沥液检测方法（CJ/T428-2013）生活垃圾渗滤液碟管式反渗透处理设备(CJ/T279-2008),运营执行标准规范,-,4,渗滤液的来源,垃圾渗滤液是指垃圾在填埋堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、降水的淋溶和冲刷、地表水和地下水得浸泡等原因，产生多种代谢物质和水分，形成了含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的液体。垃圾中的水分：垃圾本身所携带的水分、从大气和雨水中所吸附的水分、垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧降解过程中产生的水填埋污泥时，不管污泥的类别和保水能力如何，经过一定程度的压实处理，污泥中总有很大部分的水分变成渗滤液从填埋场流出；自然降水的渗入地表水的渗入：地表径流的流量、当地的土壤、植被情况、填埋场的地形、填埋场的防漏措施和填埋场排水情况决定；地下水的渗入：,-,5,（1）渗滤液水质十分复杂，不仅含有耗氧有机污染物，还含有各类金属和植物营养素（氨氮等），如果工业部门使用垃圾填埋场，渗滤液中还会有有毒有害有机污染物；（2）COD和BOD浓度高，最高可达几万，远远高于城市污水；（3）垃圾渗滤液中有机污染物种类多，其中有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等；多氯联苯、多环芳烃等国家环保部优先控制污染物，还有些内分泌干扰素类物质。（4）垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，其中的重金属离子会对生物处理过程产生严重抑制作用；来源不稳定，多来源于工业废物；（5）氨氮含量高，C/N比例失调，磷元素缺乏，给生物处理带来一定的难度4。,垃圾渗滤液，黑色，恶臭,渗滤液的特点成分复杂,-,6,35年的填埋场的渗滤液称为早期渗滤液，其中易生物降解的挥发性脂肪酸含量较高，一般可占总有机碳的60%70%，BOD/COD比值较高，一般在0.40.8，氨氮浓度为1000mg/l左右。填埋龄超过35年后，渗滤液易生物降解的有机物比例会明显下降，称为晚期渗滤液。其BOD/COD比值一般为0.10.2之间，氨氮浓度反而增高，此时的处理目标以氨氮的去除为主。,渗滤液的特点水质变化大,-,7,各类填埋场渗滤液成分,-,8,垃圾渗滤液的成分,表1一般垃圾渗滤液的主要成分（mg/l）,-,9,表2我国垃圾填埋场晚期渗滤液典型的水质浓度(mg/l),垃圾渗滤液的成分,-,10,渗滤液污染渗滤液产生量（计算公式例）Q=1000-1I(C1A1+C2A2)式中：Q：渗滤液产生量（m3/d）I：降雨量（mm）A1、A2：填埋作业区和封场区面积（m3）C1:作业区渗出系数，0.40.7C2：封场区渗出系数，0.20.4,渗滤液产生量计算,-,11,填埋场构造与运行管理：三重屏障,废物预处理,工程防渗,地质阻隔,渗滤液污染控制,-,12,废物预处理与入场控制分类收集，减少有机物入场减小作业面，实施定期覆盖，减少雨水渗入限制工业废物及含重金属废物入场，减小重金属溶出风险渗滤液阻断（工程防渗）阻止雨水进入：收集、截排雨洪水阻隔渗滤液：设置防渗衬层：防止渗漏设置渗滤液集排水系统：导出处理阻止地下水进入：选择地下水位低的场址；设置地下水集排水管道降低地下水位地质阻隔选择地质条件不利于液体流动的场址选择拥有较小渗透系数天然土层的场址选择远离饮用水源等保护性水体的场址,渗滤液污染控制,-,13,降雨,雨水,地下水,渗滤液,渗滤液污染,-,14,渗滤液污染,-,15,填埋区回流：填埋层内自然生物处理利用填埋气焚烧生物处理：有机物的生物分解脱氮处理；化学、物化、生物脱氮深度处理：膜处理城市污水处理厂混合处理,渗滤液处理方式,-,16,GB16889-1997,GB16889-2008,对垃圾渗滤液的处理提出了极高的要求：1、2011年7月1日起，现有全部生活填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行表2的规定的排放限值。2、增加了污染控制项目数量。注入污水厂的几个条件：1、重金属废水处理达标后，可排入污水厂2、总量不超过0.5%,不超总量3、均匀注入4、不能影响处理效果,垃圾渗滤液排放标准,-,17,红字代表敏感区1、国土开发密度高2、环境容量小3、生态环境脆弱4、容易发生环境污染事故,垃圾渗滤液排放标准,GB16889-2008,-,18,垃圾渗滤液工艺方法累计统计排名排名工艺方法占有率1膜生物反应器(MBR)60%2纳滤(NF)35%3反渗透(RO)31%4升流式厌氧污泥床(UASB)22%5碟管式反渗透(DTRO)14%6A/O45%7升流式厌氧污泥床(UBF)10%8吹脱9%9水解9%,垃圾渗滤液处理方法,-,19,10厌氧折板反应器(ABR)7%11接触氧化7%12移动床生物膜反应器(MBBR)4%13曝气生物滤池(BAF)4%14氧化塘3%15生化曝气池3%16固定化微生物厌氧生物滤池3%17综合生态池3%18高效生物滤池3%19沉淀池3%20回灌系统2%,垃圾渗滤液处理方法,-,20,21消毒2%22高压2%23超滤(UF)1%24氧化沟1%25混凝沉淀1%26循环式活性污泥法(CASS)1%27活性炭过滤1%28人工湿地1%,垃圾渗滤液处理方法,-,21,目前处理垃圾渗滤液的物化法主要有微电解、混凝沉淀、吹脱、吸附（活性炭吸附）、膜分离（反渗透、超滤）、化学氧化法（臭氧氧化、电解氧化、Fenton试剂氧化等）。铁炭微电解工艺是利用金属的腐蚀电化学原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法混凝沉淀指的是采用在水中投加具有凝聚能力的物质，形成大量胶体物质或沉淀，污染物也随之凝聚或沉淀，再将沉淀物水中除去的过程。,垃圾渗滤液物化处理工艺,-,22,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。优点：生物法是垃圾渗滤液处理中最常用的一类方法,其运行费用低、处理效率高、不会出现化学污泥等特点。缺点：渗滤液的性质变化较大，化学成分复杂，随着填埋时间的增加，渗滤液中的NH4-N逐渐上升，可生化性降低。当渗滤液BOD5/CODCr值小于0.3时,将无法满足生物处理要求。,垃圾渗滤液处理工艺-生物法,-,23,物理化学法：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优点：物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定缺点：物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理,垃圾渗滤液处理工艺-物化法,-,24,一、好氧生物处理1、传统活性污泥法：使活性污泥均匀分散、悬浮于反应器中，与废水充分接触，在有溶解氧的情况下，除去废水中的有机废物的方法,传统活性污泥法,-,25,连续化运行，便于形成优势菌种；主要污染物CODCr、BOD5、氨氮和总氮有效降解，无二次污染两级生物脱氮设计，脱氨氮和总氮效率高，可达9598%；特殊的曝气结构，确保高效氧利用率和氧转移率；厌氧、缺氧、好氧、沉淀一体化动态运行；系统效率高，运行稳定，维护方便,曝气转碟,沉淀,传统活性污泥法-二级AO,-,26,2、SBR-序批式活性污泥法SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。,SBR,-,27,优点：1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。8）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。,渗滤液处理生物法-SBR,-,28,缺点：1）反应池的进水、曝气、排水过程变化频繁，不适合人工操作，对自动化要求较高；2）容积利用率不高，不适合水量较大的污水。,渗滤液处理生物法-SBR,-,29,曝气氧化塘是指利用机械式或扩散式曝气器提供氧的一种新型氧化塘。塘水深2-5米。采用人工曝气时，由于浊度、紊动等因素影响，藻类生长一般大大减少或停止。它是介于好养塘与活性污泥法之间的废水处理法。曝气氧化塘一般分为：好氧性曝气氧化塘。系统中全部污水都处于悬浮状态。全部液体中都有溶解氧存在。兼性曝气氧化塘。系统中只有液相中有溶解氧存在，固体颗粒沉于塘底并被厌氧分解。与普通氧化塘相比，曝气氧化塘有机负荷高、微生物新陈代谢快、出水含有大量代谢菌体，提高了出水BOD，因此牌坊前需经沉淀处理。这种方法由于负荷较高，塘中污水停留时间较短，所需体积小，占地面积小，但耗能大。,渗滤液处理生物法-曝气氧化塘,-,30,渗滤液处理生物法-曝气氧化塘,-,31,4、生物膜法（biofilmprocess;bio-membraneprocess）利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水或废气的方法。生物滤池法、生物接触氧化法和生物转盘法均属于此种方法。,渗滤液处理生物法-生物膜法,-,32,-,33,1）生物滤池生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同，生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。,渗滤液处理生物法-生物滤池,-,34,-,35,生物转盘数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串，平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米，转速1.53转/分左右，决定于盘径，盘的周边线速度在15米/分左右。废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，盘面约40%浸在水中，约60%暴露在空气中。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分接触，不断地取得污染物和氧气，净化废水。膜和盘面之间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。,渗滤液处理生物法-生物转盘,-,36,-,37,生物转盘的特点：生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长。而且有一定的可控性。水槽常分段，转盘常分组，既可防止短流，又有助于负荷率和出水水质的提高，因负荷率是逐级下降的。生物转盘如果产生臭味，可以加盖。生物转盘一般用于水量不大时,渗滤液处理生物法-生物转盘,-,38,生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。,渗滤液处理生物法-生物接触氧化法,-,39,生物接触氧化法具有生物膜法的基本特点，但又与一般生物膜法不尽相同。一是供微生物栖附的填料全部浸在废水中，所以生物接触氧化池又称淹没式滤池。二是采用机械设备向废水中充氧，而不同于一般生物滤池靠自然通风供氧，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填料，也可称为曝气循环型滤池或接触曝气池。三是池内废水中还存在约25的悬浮状态活性污泥，对废水也起净化作用。因此生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的优点,渗滤液处理生物法-生物接触氧化法,-,40,厌氧生物滤池是装有填料的厌氧生物反应器，英文是Anaer-obicFilter，简写为AF。其基本特征就是在反应器内装填了为微生物提供附着生长的表面和悬浮生长的空间的载体。和好氧淹投式生物滤池(好氧接融氧化法)相似，在厌氧生物滤池填料的表面有以生物膜形态生长的微生物群体，构成了厌氧生物滤池厌氧微生物的主耍分而被截留在填料之间的空陛中悬浮生长的厌氧括性污坭中的微生物群体，是厌氧生物滤池厌氧微生物的次要部分。污水流过填料时，其中有机物被厌氧微生物截留、吸附及代谢分解，最后达到稳定化，同时产生沼气、形成新的生物膜。为了分离处理水中携带的脱落的生物膜，通常需要在滤池后设置沉淀池。,渗滤液处理生物法-厌氧生物滤池,-,41,-,42,升流式厌氧生物滤池底部的生物固体浓度有时是其顶部生物固体浓度的几十倍因此底部容易出现部分填料间水流通道堵塞、水流短路现象，而降流式厌氧生物滤池向下的水流有利于避免填料屋的堵塞其中生物固体浓度的分布比较均匀。经验表明在相同的水质条件和水力停留时间下，升流式厌氧生物滤池的CODcr，去除率要比降流式厌氧生物滤池高，因此实际运用中的厌氧生物滤池多采用升流式厌氧生物滤池。,渗滤液处理生物法-厌氧生物滤池,-,43,填料是生物滤池的主体，其作用是提供微生物附着生长的表面和悬浮生长的空间，对填料的基本要求和好氧生物滤池或好氧接触氧化池基本相同，即比表面积较大且表面粗糙、形状和孔隙壁合适、机械强度高和生物惰性好、质量较轻使厌氧生物滤池的结构荷载小等，和其他拥有填料污水处理装置一样厌氧生物滤池的填料也要具有比表面积大和孔隙率高的特点，其所用的填料型式与好氧生物滤池或好氧接触氧化池相同。,渗滤液处理生物法-厌氧生物滤池,-,44,COD去除率高，可达7585%；容积负荷高（平均：310kgCOD/m3d）；内设三相分离器，无需再设沉淀；污泥存留性好、微生物总量大、悬浮物控制能力好；配水均匀，抗冲击负荷能力强；能耗低，运行费用低；,升流循环高效厌氧污泥反应器,渗滤液处理生物法-UASB,-,45,厌氧,好氧,膜生物反应器,纳滤/反渗透,厌氧,UASB,ABR,TABR,复合床UASB,好氧,SBR,CASS,BAF,膜生物反应器,内置式,外置式,浓水,清水,缺氧,渗滤液处理-生化+膜工艺,-,46,渗滤液处理-膜简介,-,47,内置式膜生物反应器,外置式管式膜,纳滤膜,纳滤膜,渗滤液处理-生化+膜工艺,-,48,渗滤液处理-Fenton氧化,-,49,原理：利用Fe2+作为H2O2分解的催化剂，产生具有极强氧化能力的OH（标准电极电位为2.80v），进攻有机质分子，使有机物分解成小分子物质，同时,Fe2+被氧化成Fe3+，产生混凝沉淀，去除大量有机物。,渗滤液处理-Fenton氧化,-,50,特点：在自然界所有物质中氧化性仅次于氟离子。不受水体中盐度和大部分杂质的干扰。可采用多级串联法，使水质逐步达到深度处理要求。,渗滤液处理-Fenton氧化,-,51,渗滤液处理-Fenton氧化,-,52,（1）反应物本身的特性；（2）H2O2的剂量；（3）Fe2+的浓度；（4）混合方式；（4）pH值；（5）反应时间；（6）温度；,影响因素：,渗滤液处理-Fenton氧化,-,53,污水流经该池时，一方面滤料产生的具有氧化降解能力的高浓度生物膜对污水进行快速净化，另一方面利用微小滤粒及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物。,渗滤液深度处理-BAF,-,54,渗滤液深度处理-BAF,-,55,渗滤液深度处理-BAF,-,56,投资大（总投资8-12万/吨水，若含浓水蒸发，15万/吨水）;运行费用高（加上膜的折旧约60-200元/吨水，取决于膜的折旧，浓水的最终处置）;出水率较低（50-70）;浓缩液无法有效处理;,反渗透处理技术存在以下问题：,渗滤液