渗滤液的收集及处理

1、5、渗滤液的产生及收集处理5 7垃圾渗滤液概况垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中山于压实、发酵和降水渗流作用而产生 的一种高浓度有机废水。渗滤液包括垃圾自身所含的水分、垃圾分解所产生的水及浸 入的地下水。渗滤液量的大小主要受控于垃圾本身的含水率、，因而导致同一填埋场渗 滤液随时降水与径流强度及填埋垃圾分解的阶段过程空变化，其组成、浓度等特征均 有较大不同。城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设讣、运行和管理中非常棘手的问题。 主要来源有：（/）降水的渗入，降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。（刃 外部地表水的渗入，这包括地表径流和地表灌溉。G）地下水的渗入，这与渗滤液数量和性质与

2、地下水同垃圾接触量、时间及流 动方向等有关；当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时, 地下水就有可能渗入填埋场内。（“）垃圾本身含有的水分，这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中 的吸附量。（5）覆盖材料中的水分，与覆盖材料的类型、来源以及季节有关。（6）垃圾在降解过程中产生的水分，与垃圾组成、歼值、温度和菌种等有关, 垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。垃圾在填埋场产生的渗滤液与时间的关系可分为以下儿个阶段：（/）调整期：在填埋初期，垃圾体中水分逐渐积累且有氧气存在，厌氧发酵作 用及微生物作用缓慢，此阶段渗滤液量较少。（刃 过渡期：本阶段滤液中的微生物山好氧

3、性逐渐转变为兼性或厌氧性，开 始形成渗滤液，可测到挥发性有机酸的存在。G）酸形成期：滤液中挥发性有机酸占大多数，歼值下降，COD“浓度极高,BODJCODcr可生化性好，颜色很深，属于初期的渗滤液。（“）屮烷形成期：此阶段有机物经屮烷菌转化为夂和彳冷值上升，COD“ 浓度急剧降低，BODJCOD衲可生化性较差，属于后期渗滤液。（5）成熟期：此时渗滤液中的可利用成分大减少，细菌的生物稳定作用趋于停 止，并停止产生气体，系统山无氧转为有氧态，自然环境得到恢复。52垃圾渗滤液的主要水质特性/、垃圾渗滤液中有机物种类多垃圾渗滤液中有机物乂可分为歹类，即低分子量的脂肪酸类、中等分子量的富里 酸类物质和腐

4、殖质类高分子量碳水化合物。渗滤液中除含有常规的污染物质外，还含 有包括某些致癌、促癌和辅促致癌物质。尤其是肖生活垃圾与部分工业垃圾混合时， 成份更为复杂。郑曼英等对广州大田山垃圾填埋场进行了取样分析结果表明，从垃圾 渗滤液中检出的主要有机污染物77利-其中被列入我国环境优先污染物"黑名单”的 5种。2、CODcr和BO£>5浓度高垃圾渗滤液的污染物浓度高，变化范围大，这是其它污水无法比拟的，从而给垃 圾渗滤液的处理和工艺选择带来了很大的难度。垃圾渗滤液中CODer最高可达X0000叫 /Z,况QS最高可达殆宓呀/Z。一般而言，CODcr, ZCTD5,况将随填埋场的

5、年龄增长而降低，碱度含量则逐渐升高。3、金属含量高垃圾渗滤液含有铜、锌、铁、铅等0多种金属离子，由于国内城市垃圾不像国外 那样经过严格筛选，所以国内垃圾渗滤液中金属离子浓度大大高于世界发达国家。渗 滤液中铁的浓度可高达2050叫2，铅的浓度可达弓够/Z,锌的浓度可达£0如厶 钙的浓度其至高达300如厶浙江大学沈东升等的研究表明，当废电器拆解垃圾与生 活垃圾一起填埋时，其渗滤液中的、夕、赵、忽和夠等重金属离子的浓度可分别 达至IJ 3. .£、1.7、f.6,吻Z和 6印 乡/Z。“、微生物营养元素比例失调，氨氮含量高在不同年龄的垃圾渗滤液中，碳、氮两种元素的比例仏炫比丿有较

6、大的差异，常常 出现比例失调的情况。随着堆放年限的增加，垃圾渗滤液中氨氮浓度会逐渐升高。一 般来说，对于生物处理，垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的，例如在北美的儿个垃圾 填埋场的赵加都大于磁，此值与微生物生长所需要的碳磷比（心：/）相去其远。 同时，BODJCOD纣比值变化大，给生化处理带来一定的难度。5、水质变化复杂垃圾渗滤液的成分和产量随季节、时间等变化情况较复杂。其变化特性为：产 生量呈季节性变化，雨季明显大于旱季。污染物组成及其浓度呈季节性变化。平原 地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低。污染物组成及其浓度随填 埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不

7、同，“年轻” 填埋场的渗滤液*值较低，BOD、CO0八宓/、金属离子浓度和號。勻纟勿$较高, “中年老”填埋场的渗滤液歼值中性偏碱，BOD,、COD “、咻浓度和£亦如厲 较低，金属离子浓度下降，但氨氮浓度较高，见下表。垃圾渗滤液水质特征随填埋场“年龄”的变化水质指标垃圾填埋场“年龄”VS年（年轻）力年（中年）> /Q年（老年）“5657.5> 7.5eov!（呼Z-/）> 10000500010000<5000>0.50.10.5<0.1eovnoe>2.72 02.7<2.0伸（%力纟）> 70S30<553渗滤液收集系

8、统渗滤液收集系统的作用渗滤液收集系统应保还在填埋场使用年限内正常运行，收集并将填埋场内渗滤液 排至场外指定地点，避免渗滤液在填埋场底部蓄积。渗滤液的蓄积会引起下列问题：人场内水位升高导致垃圾体中污染物更强烈的浸出，从而使渗滤液中污染物浓度 增大；2、底部衬层上的静水压增加，导致渗滤液更多的地渗漏到地下水一一土壤系统中；3、填埋场的稳定性受到影响；“、渗滤液有可能扩散到填埋场外。渗滤液收集系统的构造渗滤液收集系统通常由导流层、收集沟、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潜 水泵和调节池等组成。因本设讣渗滤液收集管直接穿过垃圾主坝接入调节池，则集水 池、提升多孔管和潜水泵可以省略。导流层的U的就是将全

9、场的渗滤液顺利地导入收集沟内的渗滤液收集管内（包括 主管和支管）。在导流层工程建设之前，需要对填埋库区范圉内进行场地的清理。在导流层铺 设的范围内将植被清除，并按照设计好的纵横坡度进行平整，根据城市生活垃圾卫 生填埋处理丄程项LI建设标准的要求，渗滤液在垂直方向上进入导流层的最小底面 坡降应不小于2%,以利于渗滤液的排放和防止在水平衬垫层上的继续。收集沟设置于导流层的最低标高处，并贯穿整个场底，断面通常采用等腰梯形 或菱形，铺设于场底中轴线上的为主沟，在主沟上依间距丸so,“设置支沟，支沟与主 沟的夹角宜采用侈的倍数（通常为）。收集沟中填充卵石或碎石，粒径按照上大下 小形成反滤，一般上部卵石粒

10、径采用下部采用內如。多孔收集管按照埋设位置分为主管和支管，分别埋设在收集主沟和支沟中。管 道需要进行水力和静力作用测定或计算以确定管径和材质，其公称直径应不小于 i如、最小坡度应不小于2%。选择材质时，考虑到垃圾渗滤液有可能对混凝土产生 的侵蚀作用，通常采用高密度聚乙烯（初预先制孔，孔径通常为伤勿“册，孔 径/如孙开孔率2%s%左右。为了使垃圾体内的渗滤液水头尽可能低，管道安装 时要使开孔的管道部分朝下，但孔口不能靠近起拱线，否则会降低管身的纵向刚度和 强度。渗滤液收集系统中的收集管部分，不仅指场底水平铺设的部分，同时还包括收集 管的垂直收集部分。渗滤液收集系统的最后一个环节是调节池，其主要作

11、用是对渗滤液进行水质和水 量的调节，平衡丰水期和枯水期的差异，为渗滤液处理系统提供恒定的水量，同时可 对渗滤液水质起到预处理的作用。依据填埋库区所在地的地质情况，调节池通常采用 地下式或半地下式，调节池的池底和内壁通常采用初RW膜进行防渗，膜上采用预制 混凝土板保护。为检测渗滤液深度，生活垃圾填埋场内设置渗滤液监测井，确保在填埋场的运行 期内防渗衬层上的渗滤液深度不大于沁叫页抑内容95“渗滤液的计算渗滤液产生量的计算渗滤液的产生量为：Q = I（CA +C2 -A2）x10 3式中2-表示渗滤液平均日产量，。诂/力填埋区的面积，虫-封场区的面积，彩;填埋区浸出系数.取05乡-为封场区浸出系数，

12、咎0心.6=0.5心6=0.3。表示年平均日降水量，6,%如&。填埋场的服务年限为勿年，填埋库区分四块，分别进行填埋。一区为年，二 区为乡年，三区为力年，四区为年。其填埋区体积见下表。填埋库区填埋区体积/万定一区""年丿65.7+67.15+6. 62+70. t3=27L 6二区伤“年丿71.6X73.25+7d 86+76.51+72 W=374“乡三区（鶴-5年）70 卯+刃,673. “7+拓 31+7.疗+%. 10=506.64四区-2/年丿列 06+ 乡M 06+ 95 + 乡 7,20+ 乡乡,34101,52=577.30（/）笫一块填埋区;頁擲内

13、容乡第一块填埋区的服务年限为“年，则第一块填埋区面积为=271.6xlO-H 21.63= 125566 .3m2渗滤液平均日产量：Q = IxCIxA1x 10心=6.9 x 0.5x125566 .3 x 10 3 = 433.2 m3/d渗滤液最大日产量：Qmax = IxC1xA1xl0'3 = 8.6x0.5xl25566 .3x 10 3 = 539.9m'/d（刃第二块填埋区;第二块填埋区服务年限为5年，则第二块填埋区面积为= 37449xl° =173134 .5nr21.63封场区面积：A 2二第一块填埋区面积二/右6%. 3 m2渗滤液平均日产量：

14、Q = Ix(Cj x At+C2xA2)xlO 3 = 6.9x(0.5x173134 .5 + 0.3 x 125656 .3)x10 3 = 857.4m3/d渗滤液最大日产量：Qmax = Ix(C1xA1+C2xA2)xlO'3=8.6x(0.5 x 173234 .5 + 0.3x125656 .3)xIO 3 = 1068 .7m'/d(3第三块填埋区；笫三块填埋区服务年限为5年，则笫三块填埋区面积为A - V10-15 _1H2封场区面积：A.=第一块填埋区面积+第二块填埋区面积二125656.3+173134.5=2兌790$代渗滤液平均日产量：Q = Ix(

15、C, x A, +C2 x AjxlO3 = 6.9x(0.5 x 234230 .2 + 0.3 x 298790 .8)xlOJ = 1426.6 m3/d渗滤液最大日产量：Qmax = Ix(C, x A, +C2 x A2)xl0-3 = 8.6x(0.5 x 234230 .2 + 0.3 x 298790 .8)xIO 3 = 1778.1 m'/d(“)第四块填埋区；笫四块填埋区服务年限为5年，则第四块填埋区面积为V宀=；=/77-30 x，°4 = 266897 W21.63封场区面积：人2二笫一块填埋区面积+第二块填埋区面积+第三块填埋区面积=125656.3173134.5-234230.2533021.0 m2渗滤液平均日产量：Q = I x(G x A】+ C? x A?) x 10心=6.9 x(0.5 x 266897 .8 + 0.3 x 533021 .0)x IO"3 = 2024 .2 m3/d 渗滤液最大日产量：Qmax = Ix(C,xA1+C2xA2)xlO'3= &6 x(0.5 X 266897 .8 + 0.3 x 533021 ,0)x IO'3 = 2522.9 m'/d调节池的设计与