固体废弃物填埋方法-城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺选择

论文：固体废弃物填埋方法——城市生活垃圾渗滤液处理方案及工艺选择作者：摘要：本文先简述了城市生活垃圾渗滤液的危害，而后着重讨论了渗滤液处理方案选择中的技术问题及其工艺方法选择需考虑的问题。为实施城市生活垃圾渗滤液处理提供作者建议。关键词：填埋场，渗滤液，处理方案，工艺方法一．渗滤液的危害城市生活垃圾填埋场渗滤液一方面通过填埋场地向下渗透，随着时间延长，当填埋场底下的土壤对大部分有机污染物吸附达到饱和时，污染物会沿着地下水流向作扇形扩散，造成了对地下水的污染。另一方面经垃圾填埋场导流管引流出来的渗滤液，往往没有经过完全的处理就直接用于农田灌溉或排入江河湖泊。随渗滤液进入河流或农田的各种有机污染物、无机污染物，会使水生生物和农作物受到污染，并通过食物链和生态环境对人体健康产生危害。二．处理方案的选择城市生活垃圾在填埋处置过程中会产生渗滤液，渗滤液是一种高浓度的有机废水，色度深，而且含有致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此填埋场渗滤液的处理是填埋场设计、运行、封场、环境监测和后期管理时应考虑的重要问题之一。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合理的方案显得尤为重要，其重要性甚至要超过某一单项技术的选择。渗滤液具体处理方案分为四类：与城市污水厂的合并处理：以填埋场附近有城市污水处理厂为必要条件。实验表明，只要渗滤液的量小于城市污水总量的0.5%，那么垃圾填埋场渗滤液于城市污水一起处理是一种可行的方法。同时，渗滤液带来的负荷增加应控制在10%以下，以保证其对城市污水的生物处理效果不产生负面影响。合并处理方案节省基建投资，降低运行成本，是城市生活垃圾填埋场渗滤液处理的优先方案，但在设计时主要需解决脱氮和磷缺乏问题。场内单独处理：适合用于位于城市较远的偏远山谷地带的填埋场。在采用单独处理方案时需考虑解决以下几个问题1.渗滤液的水质随填埋场“年龄”的变化而有较大变化的问题2.使含有多种重金属离子和较高浓度的NH3-N的渗滤液达标排放及运转费用高的问题3.渗滤液中的营养比例失调的问题（C:N:P）4.填埋场渗滤液耐水质水量冲击能力弱及经济优越性的问题。预处理+合并处理：适合于填埋场与城市污水厂的联合处理。该处理方案具有灵活的经济运转方式，出水水质方面有较好的保证，但处理过程复杂，工艺协调性待提高。循环喷洒处理（场内回灌处理）：该处理方案可以大幅度减少渗滤液中的污染物，减少渗滤液量，提高渗滤液中有机物的降解速率，加快填埋场沉降速率，增大填埋场总沉降幅度，提高使用效率，但不能完全消除渗滤液，有环境卫生和安全问题，缺乏推广度。对于城市生活垃圾填埋场，其渗滤液的具体处理方案选择一般考虑三个方面的条件：1.排放标准，生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889—1997）规定了渗滤液的允许排放标准。项目一级二级三级悬浮物70200400BOD530150600COD1003001000氨氮1525大肠菌值0.1~0.0110.1~0.0112.地理因素：（1）不同的地理位置（2）气象条件（3）降雨量与蒸发量的差别3.经济发展水平三.处理工艺选择受到经济发展水平的限制，我国卫生填埋起步较晚，真正意义上的卫生填埋场从20世纪80年代末才开始建设，渗滤液处理厂的建设就更晚。下面作者概括了我国现阶段所采用的城市生活垃圾填埋场渗滤液的处理工艺，用以选择。生化处理回灌法，利用填埋场覆盖层的土壤、垃圾层的降解净化作用和终场后表面植物的吸收作用来净化渗滤水。回灌可以增加填埋层中厌氧微生物的数量以加速垃圾的发酵至稳定，减少垃圾稳定所需要的时间，最大限度地减少垃圾对环境的长期有害影响。厌氧生物处理法，是在没有氧气的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解稳定的处理方法。适宜处理磷含量较低、有机物浓度较高的垃圾渗滤液。厌氧生物处理技术有上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、上流式厌氧过滤器(AF)、厌氧复合床反应器(UBF)、厌氧折流板反应器（ABR）、厌氧塘等。好氧生物处理法，是好氧微生物在溶解氧存在下，利用水中的胶状体、溶解性的有机物作为营养源，使之经过一系列生化反应，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化要求。好氧生物处理技术有活性污泥法、普通活性污泥法、生物膜法、间歇式活性污泥法、CASS工艺、曝气塘等。厌氧与好氧工艺组合，厌氧处理适用于处理污染物浓度较高的废水，但出水水质不达标排放，因此常与好氧结合使用，是比较经济有效的方法。我国曾采用的组合工艺有厌氧+气浮+好氧工艺，便于管理，节省能耗，但处理效果不稳定；有UASB+氧化沟+稳定塘工艺，利用有利地形处理渗滤液；有普通活性污泥法+纳滤膜过滤工艺，处理效果好，但投资和运行费用高，占地面积大。物化处理混凝沉淀法：主要是通过混凝过程中的混合、凝聚、絮凝等几种作用，去除渗滤液中的悬浮物、不溶性COD、脱色以及重金属。我国采用混凝沉淀的处理工艺有厌氧生化+好氧生化+混凝沉淀，是我国早期使用的工艺和参数，早期使用广泛，但主要指标COD、氨氮、色度等都不达标；有厌氧生化+好氧生化+混凝沉淀+化学深度处理工艺，较早期处理方法效果好，但工艺流程长，操作条件复杂，运行费用高，处理效果不稳定。化学氧化法，主要是利用氧化还原过程使一些有害、有毒物质无害化，现在化学氧化法的主要技术有湿式氧化法，臭氧氧化法，电解氧化法，Fenton试剂氧化法，Tio2光催化氧化技术，高压脉冲放电技术等。吸附法，是利用多孔性材料吸附渗滤液中的一种或几种物质从而达到去除目的的方法。常用吸附剂有活性炭、沸石、木炭等等，还有通过实验认为，层间含有高价态、金属阳离子的蒙脱石对垃圾渗滤液中有机物具有较好的吸附效果。膜分离技术，是利用某些隔膜的半渗透性使溶剂与溶质或微粒分离的一种处理方法，包括电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤和液体膜渗析等分离技术。我国采用的该技术有二级反渗透膜过滤，该工艺处理效果好，但投资和运行费用高，操作和维护复杂，在焚烧场浓缩液无法处理。氨氮的吹脱技术，主要是针对渗滤液中的氨氮浓度，利用曝气的物理方式使游离氨从水中逸出。城市生活垃圾渗滤液中高浓度氨氮不仅直接加重受纳水体的污染程度，也给整个渗滤液处理工艺带来困难，是城市垃圾渗滤液处理的一个难题，氨氮的吹脱技术是目前较可行的解决办法。我国采用氨氮的吹脱技术的渗滤液处理工艺有物化吹脱氨氮+蒸馏浓缩+冷凝液好氧生化，该工艺生化处理效果好，但存在二次污染，投资和运行费用高，蒸馏操作技术不成熟，不能工业化应用。蒸干法，利用蒸发使渗滤液中的可挥发组分分离出来，现代的典型填埋场都可以利用填埋场中产生的填埋气（LFG）作为蒸干用的热源，这被证明是可行的。其他处理方法土地处理法，利用土壤、植物系统的过滤截留、物理和化学的沉淀、吸附、分解、摄取、氧化降解、蒸发和蒸腾一系列的作用达到减少和净化垃圾渗滤液的目的。高效生物脱氮，利用好氧反硝化—硝化及短程硝化—反硝化来降低城市生活垃圾渗滤液中的氮比例，调节渗滤液中的营养比例（C:N:P），该该技术将给脱氮工艺技术带来革新性变革。藻类，利用藻类植物积累吸收污染物质、消耗N、P等有机物的特性，从而使污水得到净化。藻类产量越高，对污水的净化效果越好。使用藻类净化渗滤液时，应根据渗滤液的理化性质，适当补充磷以促进藻类的总体净化效能。生化处理+纳滤膜过滤，由国外引起的城市生活垃圾渗滤液处理技术，处理效果优异，出水水质可达到饮用水标准，该技术普遍为业界接受，美中不足的是投资和运行费用较高。四.结论与建议城市生活垃圾填埋场渗滤液由于危害环境和人体健康，必须引起高度重视。因此在选择处理方案及处理工艺时，必须考虑多项因素，一是地理环境、气象条件、处理对象、处理设施；二是渗滤液特点及标准（排放标准），三是建设投资和运行费用。但无论采用哪种方案及工艺均须在充分的经济技术比较和处理可行性研究的基础上加以合理的、慎重的选用。参考文献：【1】：沈东升主编，《生活垃圾填埋生物处理技术》，化学工业出版社，2003年5月【2】：李秀金主编，《固体废物工程》，中国环境科学出版社，2003年9月【3】