前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇垃圾渗滤液方案范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
第一章设计参数
1.1
设计规模
1.2设计原水水质
表1-1
单位:毫克/升(pH除外)
项目
CODcr
BOD5
PH
SS
NH3-N
浓度
4500
2000
8.3
10260
1800
1.3
设计出水水质
表1-2
单位:毫克/升(pH除外)
项目
CODcr
BOD5
pH
SS
NH3-N
限值
≤200
≤100
6~9
≤300
20
第二章
污水处理站设计原则
2.1
污水处理设计原则
(1)认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策,使设计符合国家的有关法规、规范、标准。
(2)综合考虑废水水质、水量随季节性变化的特征,选用的工艺流程技术先进、稳妥可靠、经济合理、运转灵活、安全适用。
(3)污水处理站总平面布置力求紧凑,减少占地和投资。
(4)妥善处置污水处理过程中产生的污泥和其他栅渣、沉淀物,避免造成二次污染。
(5)污水处理过程中的自动控制,力求管理方便、安全可靠、经济实用,提高管理水平,降低劳动强度。
(6)污水处理设备,要求采用技术成熟、高效率低能耗、运行可靠的产品,部分关键设备可考虑从国外知名品牌。
(7)优化处理工艺,减少投加药剂量,节约运行成本。
(8)严格按照招标文件界定条件进行设计,适应项目实际情况要求。
(9)积极创造一个良好的生产和生活环境,把污水处理站设计成一个花园式的处理厂,绿化面积超过40%。
2.2
污泥处理设计原则
(1)根据污水处理工艺,按其产生的污泥量、污泥性质,结合自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。
(2)采用合适的脱水、浓缩方法,脱水后送填埋场填埋。
(3)妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥,避免二次污染。
第三章
渗滤液处理工艺
3.1工艺流程
针对本工程垃圾渗滤液水质特点,经精心计算,优化设计,本初设方案选用的处理流程图(见下页)。
3.2工艺流程简述
垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经专用的收集管道汇入调节池,调节池前设细格栅,对渗滤液中的部分颗粒物质进行过滤,渗滤液在调节池中得到均质均量。从调节池中流出的污水经提升泵提升至混凝沉淀池,在混凝沉淀池加混凝剂和絮凝剂,使SS得到大量的去除。混凝沉淀池出水进入氨氮吹脱池,将pH调制碱性,并控制一定的温度,可以使氨氮去除率达到较高水平。出水需调节pH值至6.5~7.8,然后进入UASB厌氧反应器。污水经UASB厌氧反应器厌氧处理后,进入A/O反应器。A/O生物接触氧化池充分实现去除有机物和脱氮的功能。MBR系统内置于A/O池后,MBR出水达到排放标准后排放。
UASB厌氧反应器、A/O生物接触氧化池产生的剩余污泥进入污泥浓缩他,经浓缩处理后的污泥由螺杆泵统一送到填埋区填埋。浓缩池上清液回流至调节池。
第四章
主要构筑物、设备工艺技术参数
4.1
细格栅
水量总变化系数KZ为2.1,设计水量为30/3600*2.1=0.0174m/s。
栅条间隙取e=1mm,安装倾角а=75度,栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s。
栅条数n==38条
栅槽有效宽度:B=S(n-1)+en=0.01*37+0.001*38=0.408m,取0.41m,栅槽宽度取0.5m。
过栅水头损失:=0.385m
栅槽高度:H=h+h1+h2=0.5+0.385+0.3=1.185m,其中h2为栅前渠道超高,取0.3m。
栅槽总长度:L=l1+l2+1.0+0.5+,l1=,l2=。
其中,l1——进水渠道渐宽部分长度,m。
l2——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度,m。
H1——栅前槽高,m,
——进水渠展开角,一般用
B1——进水渠道宽度,m,这里取0.3m。
则,L=++1.0+0.5+=++1.5+≈2.13m
设计格栅渠尺寸:2.13*0.5*1.185m。
4.2
调节池
4.2.1
调节池
停留时间:48h
池体尺寸:12*12*10.5m,有效水深10m。数量:1座。
4.2.2
潜水搅拌机
1台,直径:10m
4.2.3
提升泵:
流量:35m3/h
扬程:20m
数量:2台(1用1备)
4.3两级混凝沉淀池
混凝沉淀设计两级,两级相同。每级设计如下:
4.3.1反应区
添加药剂:PFS、PAM、PAC
接触时间:60min
V=30*1=30m3
反应区分三格,每格尺寸2.0*3.5*2.2m,有效水深1.8m。
三格每格添加一种药剂,每种药剂接触时间为60*(2.0*3.5*1.8)/30=28min
4.3.2沉淀区
采用竖流沉淀池。
参数选取:
中心管流速ν0:20mm/s
中心管面积f1:q/ν0=0.42m2
中心管直径d1:0.73m
污水在沉淀区上升流速ν:0.5mm/s
沉淀时间:2h
沉淀池有效高度:h=3600*0.0005*2=3.6m
间隙流出速度ν1:30mm/s
中心管到反射板之间的间隙高度:q/(ν1*π*d1)=0.09m
缓冲层高:0.4m
沉淀池面积f2:q/ν=30/3600/0.0005=16.67m2
沉淀池面积A:f1+f2=17.09m2
沉淀池直径D:4.67m
污泥斗:倾斜角取60度,截头直径0.2m
污泥斗高度:(D-0.2)/2*tan60=3.87m
沉淀池总高度:0.3+3.6+0.09+0.3+3.87=8.16m
4.4吹脱塔
4.4.1进水pH调节池
停留时间:1h,将pH调制11左右。
直径3.6m,有效深度3m,超高0.5m。
潜水搅拌机:
直径:1.5m
加药:CaO
加药泵:1台。
提升泵:流量:30m3/h,扬程:10m,数量:2台(1用1备)
4.4.2吹脱塔
吹脱塔是利用吹脱去除水中的氨氮,在塔体重,使气液相互接触,使水中的游离氨分子穿过气液界面向气体转移,从而达到脱氮的目的。要想使更多的氨被吹脱出来,必须使游离氨的量增加,则必须将进入吹脱塔的pH调制碱性,所以在进入吹脱塔之前将pH调制11。吹脱塔内水从塔顶送入,向下喷淋,空气从塔底送入。
设计参数:设计淋水密度为100m3/m2.d,汽水比为2500m3/m3。
设计计算:
(1)
吹脱塔截面积=设计流量/设计淋水密度=7.2m2
(2)
吹脱塔直径=3m
(3)
空气量=30*2500/3600=21m3/s
(4)
填料高度:采用填料高度5m,考虑安全系数1.5,填料高度为7.5m。
4.4.3出水pH调节池
停留时间:1h,将pH将至8左右。
直径3.6m,有效深度3m,超高0.5m。
潜水搅拌机:直径:1.5m
加药:盐酸或硫酸。
加药泵:1台。
4.5
UASB厌氧反应器
4.5.1
UASB厌氧反应器
有效容积计算:
采用颗粒污泥,设计容积负荷:NV=6kgCOD/m3.d
预计去除率80%
有效容积:设计流量*(进水COD-出水COD)/容积负荷=432m3
设置有效高度为4m,两座,则有效面积为432/2/4=54m2。设置长宽比为2:1,则长和宽分别为:10.4m、5.2m。
顶隙约为总体积的10%,则有效高度为总高度的90%,总高度为:4/0.9≈4.45m。
设计尺寸:10.4×5.2×4.45m。
结构:钢砼。
数量:
2座。
水力停留时间:16h。
三相分离器。
4.5.2沼气回收利用系统
阻火柜:2套
脱硫器:1套
储气罐:按每去除1kgCOD产生0.5m3沼气计算,每天沼气产量为4.5*30*24*0.5=1152m3,按0.5d储气量设计储气罐,每套290m3,2套。
气水分离器:1套。
沼气、油两用锅炉:
1台
4.6缺氧接触氧化池
缺氧池停留时间按1.2d设计。
有效池容为:30*1.2*24=864m3
设计尺寸:10*10*9m。
4.7好氧接触氧化池
1.
按脱氮计算:(氨氮吹脱去除率按80%计算)
好氧接触氧化池进水氨氮浓度约为360mg/l,氨氮去除率按90%设计,则出水氨氮浓度为36mg/l。其中凯氏氮浓度和氨氮浓度的比例约为0.6:1。设计填料容积负荷MN为0.7kgTKN/(m3填料.d),选择悬挂填充,填充率为50%。
则好氧接触氧化池的有效容积为:
=1064.7m3
取1065m3
停留时间:=1.48d
2.按去除有机物计算:
UASB出水BOD5按800mg/l,好氧池设计去除率90%,则出水BOD5为80mg/l。设计五日生化需氧量容积负荷为2kgBOD5/(m3填料.d),悬挂填充率为50%。
则好氧池有效容积为:=518.4m3。
二者相比按脱氮所需池容更大,因此取好氧接触氧化池有效容积为1065m3。
设计尺寸:10*10*11m,有效高度10.65m。
混合液回流比:300%。
混合液回流泵:1台,100m3/h。
曝气机1台。
4.8
MBR膜池
1.池容计算
设计进出水BOD5分别为200mg/l、100mg/l。五日生化需氧量污泥负荷0.1kgBOD5/(kgMLSS.d),混合液挥发性悬浮固体浓度为8000mg/l。
则MBR有效容积为:
=128.6m3
取值130m3
设计尺寸:5.0*5.0*6.0m。
4.9
污泥浓缩池
污泥的产生主要在混凝沉淀池和生物反应池后,生物反应UASB产生的污泥量,MBR产生的污泥量极少。
4.9.1混凝沉淀池污泥量计算
P2——污泥含水率,取95%。
=138.24m3/d
≈6m3/h
4.9.2
UASB污泥量计算
(1)反应器中污泥总量计算
厌氧污泥平均浓度按15VSS/l,则污泥总量为:427*15=6405kg/d
(2)
产泥量计算
污泥产量取0.08kgVSS/kgCOD,进水COD浓度4500mg/l,去除率70%,污泥含水率为98%,污泥浓度为1000kg/m3。
产泥量为:0.08*30*24*4.5*0.7=181.44kg。
则污泥产量为:181.44/(1000*(1-0.98))=9.1m3/d≈0.38m3/h。
4.9.3MBR污泥量计算
因进水COD很小,MBR污泥量产生量可基本忽略。
4.9.2污泥浓缩池设计
设计浓缩时间6h,则浓缩池池容为:6*(6+0.38)=38.28m3
设计有效池容40m3
C0取96%,污泥固体通量采用40kg/m2.d。
则,浓缩池面积为:S==14.7m2
(二)
浓缩池直径
D==4.33m
(三)
浓缩池深度
浓缩时间t:6h
有效高度h2===2.51m
设超高h1=0.3m,缓冲层高h3=0.3m,池底坡度1/20,污泥斗上底池径2.0m,下底池径1.0m,则池底坡度造成的深度h4为:h4==0.058m
污泥斗高度h5:=0.71m
[关键词]渗滤液;厌氧工艺;好氧工艺
不同类型的垃圾渗滤液都含有大量对环境和人类有严重危害性的物质,必须有效的处理才能达标排放或回用。而渗滤液污水具有污染物浓度高、水质成分复杂、含有大量有机污染物、氨氮含量高、营养元素比例失衡,可生化性较好,水质差异大等特点,与一般工业废水和生活污水来对比,其处理难度和成本都要高很多,目前还没有完善出普遍适用的经济高效的处理工艺,不同的项目需要根据具体情况确定合理可行的污水处理工艺[1]。某垃圾渗滤液污水处理厂主要处理园区内生活垃圾焚烧厂、生活垃圾卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂产生的渗滤液,出水外排或者回用。本文将就渗滤液的污水处理工艺比选、流程设计和工艺方案进行探讨,为渗滤液处理工艺设计提供参考。
1渗滤液来源、水量和进出水水质
1.1渗滤液来源
本项目渗滤液污水处理厂主要有三个来源:1.1.1生活垃圾卫生填埋场渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾填埋场。园区的生活垃圾填埋场主要处理中心城区及其周边城镇产生的生活垃圾,该填埋场包括部分已投运中老龄垃圾填埋场和部分新建垃圾填埋场。1.1.2生活垃圾焚烧厂渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾焚烧厂。园区的生活垃圾焚烧厂为新建垃圾处理工程,以机械炉排炉作为焚烧炉炉型,主要处理城区及其周边城镇产生的不可回收生活垃圾。1.1.3餐厨垃圾处理厂渗滤液该类型渗滤液主要来自餐厨垃圾处理厂。园区的餐厨垃圾处理厂主要处理城区及其周边城镇产生的餐厨垃圾和其他有机垃圾。
1.2渗滤液污水水量和水质的确定
根据前期调研资料,初步确定本污水处理厂进水渗滤液中生活垃圾卫生填埋场渗滤液水量约为200t/d,生活垃圾焚烧厂渗滤液水量约为450t/d,餐厨垃圾处理厂渗滤液水量约为150t/d。依据本项目所处环境,园区生活垃圾焚烧厂和餐厨垃圾处理厂的处理工艺、生活垃圾卫生填埋的场龄,并参照目前类似垃圾处理项目的渗滤液水质,考虑一定裕量,本污水处理厂的渗滤液混合液的进水水质初步确定如下:目前国内大部分的垃圾渗滤液污水处理厂的出水就近排入生活污水处理厂处理。按照园区规划方案及考虑本项目的实际情况,本渗滤液污水处理厂处理后的出水考虑直接排放自然水体,部分作为中水回用于园区绿化,浇洒道路,洗车等用途。本工程处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选
根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较,初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。
2.1渗滤液厌氧处理工艺比选
厌氧生化处理具有能耗少,操作简单,剩余污泥少,投资及运行费用低廉等优点,已经广泛应用于国内外的垃圾渗滤液的处理,该工艺所需的营养物质少,适合于营养物质失调的渗滤液的处理。近年来,运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生化处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)等。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一种结构简单、处理高效的新型厌氧反应器。废水从反应器底部上升通过包含颗粒污泥和絮状污泥的污泥床,在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应。反应器具有三相分离器的特殊结构,可以在反应器内高效实现水、气、泥的分离,将活性较高的颗粒污泥保留在反应器中[2]。该反应器可维持较高的污泥浓度,较高的容积负荷率,无需投加填料和载体,运行维护简单,对有机污染物去除有良好的效果,在渗滤液污水处理领域应用广泛。厌氧滤器(AF)是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜[3]。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。由于滤床容易被渗滤液污水中的悬浮物堵塞,厌氧滤器不适合处理悬浮物较多的废水。厌氧流化床反应器(AFB)是一种新型高效流化态厌氧生化处理反应器。厌氧流化床内填充活性炭等细小的固体颗粒作为载体[3]。废水从床底部向上流动,并使用循环泵将部分出水回流,以提高反应器内水流的上升速度使载体颗粒在反应器内处于流化状态。流化床反应器需要大量的回流水以保证流化态,致使能耗增加,成本上升。流化态的形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀,较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出。生物膜的形成与剥落难于控制,真正的流化床形态很难实现,致使工艺控制困难,投资运行成本较高。通过厌氧工艺比较分析,考虑本项目的特殊性和进水水质情况,初步确定UASB作为本项目的厌氧处理工艺。UASB按800m3/d处理规模进行设计。设置3座UASB钢制反应塔,每座容积1000m3,直径12m,高12m。UASB前设置预酸化池,用于对初沉池的出水进行加热、调节pH和预酸化。预酸化池内设置潜水搅拌机,防止池体内固形物沉淀。
2.2渗滤液好氧处理工艺比选
渗滤液经过UASB厌氧生物处理后,出水中仍含有高浓度的COD和氨氮需要去除。渗滤液处理常用的生化工艺包括氧化沟、SBR、A/O工艺等,这些工艺的主要功能包括去除有机物和生物脱氮,对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODCr、氨氮和总氮都有显著效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,通常在延时曝气条件下使用。氧化沟设置有曝气和搅动装置,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。该工艺具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、运行稳定、管理方便等技术特点,但该工艺也存在着占地面积大、基建投资高、污泥易膨胀等缺陷。SBR工艺较为简单,通过时间上的交替实现传统活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一个基本单元,将调节池、曝气池、二沉池功能集中于一池,进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等,故节省了占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现脱氮除磷的目的。但SBR工艺对自动化控制要求很高。由于该工艺为序批式工艺,相关设备不是连续运行,设备闲置率较高。如图1所示。A/O工艺是一种流程简单、稳定可靠、运行费用较低的脱氮脱碳工艺,通过硝化和反硝化作用机理,将去除CODcr和去除NH3-N、TN有机地结合。由于渗滤液中含有大量表面活性物质,直接采用好氧工艺处理,容易在曝气池产生大量泡沫,并加剧污泥膨胀问题。经缺氧处理后表面活性物质得到了分解,可显著减少好氧池的泡沫,有利于系统的正常运行。如图2所示。通过表4中的好氧工艺比较,在渗滤液处理领域,A/O工艺优势明显,而且在处理高浓度有机废水包括垃圾渗滤液方面已获得大量成功经验和运行数据,工艺比较成熟、运行费用较为低廉。是否可采取A/O组合工艺,还必须考虑实际的水质特征,主要利用BOD5/TN比值进行判断。如果渗滤液保持在一个低C/N比的水平,或是老龄化进程较为明显,这时就必须对缺氧工艺的可行性进行分析论证。通过分析,本项目中A/O进水BOD5/TN>5,能保证污水有充足碳源供反硝化菌利用。因此,本工程考虑在厌氧工艺之后设置A/O工艺可以最大限度去除废水中有机污染物。缺氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约24h。好氧池按800m3/d处理规模设计,设置1座,停留时间约96h。二沉池采用竖流式沉淀池,停留时间3h。二沉池出水进入深度处理工艺进一步处理后排放或回用。
2.3渗滤液处理工艺流程
通过对渗滤液不同工艺的优劣势比较,确定了垃圾渗滤液污水处理厂的工艺流程如下:垃圾渗滤液通过细格栅进入调节池并进行预曝气,在调节水质水量的同时可以去除一部分氨氮和有机物,出水通过初沉池沉淀预处理去除大颗粒有机物和无机物,然后进入UASB工艺前的预酸化池。渗滤液在预酸化池内调节pH、温度等,再由提升泵进入UASB进行厌氧生化处理。UASB反应器出水进入A/O工艺进行处理。A池接收来自UASB反应器出水,废水中部分反硝化菌群利用进水中的有机碳源进行反硝化脱氮作用。O池接收来自A池出水,在O池内发生有机物的去除和硝化过程,部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流进入二沉池,部分污泥通过泥浆泵回流到A池内,提高污泥浓度。二沉池出水经泵提升后连续进入AMBR,在AMBR内进一步去除有机物,AMBR出水通过纳滤(NF)和反渗透(RO)处理后直接排放或者作为中水回用。
3小结
渗滤液污水处理的工艺流程一般都包括多个工艺段,不同工艺段的设计又受多个因素影响。渗滤液处理工艺中采用厌氧生化处理能耗少,操作简单,投资及运行费用低,但不同的厌氧工艺对不同的渗滤液的适应性有差异,应根据具体情况确定合适的厌氧工艺。在选用好氧工艺时,同样应当进行分析比较以确定合理工艺。反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮,在不加外来碳源条件下,污水中必须有足够的碳源才能保证反硝化过程的顺利进行,因此需要确保进水水质C/N比较高。渗滤液污水水质复杂,在工艺流程的设计时,需要从水量,水质,运行管理,工程投资等多个方面综合考虑以确定经济、合理、可行的工艺方案。
参考文献
[1]焦义坤,迟慧,刘洪鹏.MBR+NF+RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用[J].化学工程与装备,2014(02):200-203.
[2]代华军.常温下强化UASB处理垃圾渗滤液工艺研究[D].武汉理工大学,2006.
[3]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998:469-490.
关键词:生活垃圾 渗滤液 处理工艺 选择
一、生活垃圾渗滤液的性质分析
生活垃圾渗滤液是一种有机废水,这种有机废水的成分复杂,且浓度较高,如果不加以处理而直接排进环境中,会造成严重的污染。垃圾渗滤液的性质主要受到季节、垃圾成分、填埋场使用年龄、填埋场的作业方式和技术等影响。高浓度的有机废水中有高浓度CODcr及BOD5,这两种化学成分会导致水质恶化、地面水体发臭、水中动植物死亡等,因此如果渗滤液渗到地下水的富集区,会使地下水失去利用价值,一旦污染物进入食物链中,会直接对人类的身体健康造成威胁。
由上文分析,我们不难看出,各个地区的垃圾渗滤液的产量和污染浓度在不同时期的变化也是不同的。一般情况下,PH值在4-9间时,COD处在2000-62000mg/L间,BOD5在60-45000mg/L之间,NH3-H在300-4000mg/L之间,重金属的浓度和污水中重金属的浓度基本保持一致。
目前,我国生活垃圾渗滤液的处理工业尚不成熟,一般采用焚化或是物化的方式来处理,国外也还没有可靠且经济适用的处理方式,有的采用反渗透或是纳滤等方法进行处理。我国对渗滤液的处理工艺始于九十年代,目前国内有少数的渗滤液处理厂,这些处理厂主要采用生化处理的方法,也就是说,我国的垃圾渗滤液的处理技术还有很广阔的提升空间。
二、泉州市室仔前垃圾填埋场垃圾渗透处理厂工艺
泉州市室仔前垃圾填埋场是泉州市中心市区唯一的垃圾卫生填埋场,该场负责接纳处理泉州市鲤城、丰泽、洛江及清蒙经济技术开发区的生活垃圾,该填埋场自2000年11月投入使用至2011年年底大约共填埋处理生活垃圾200多万吨。该场为山谷型垃圾填埋场,环库区四周最高处建有永久性截洪沟,有效地避免山洪的渗入,填埋场垃圾填埋库区采用高密度聚乙烯防渗,并有一个库容为2.5万立方米的渗滤液收集池及日处理为250吨的渗滤液处理站。垃圾堆积产生的渗滤液经防渗导排汇流于渗滤液收集池,由提升泵输送至氧化处理系统,处理系统的处理工艺为:厌氧、好氧氧化、氨吹脱、臭氧催化氧化、碳过滤、超滤、反渗透膜处理等。可以看出此处理厂处理垃圾的流程大概可以分为预处理和深度处理两个步骤。预处理主要是采用UASB+DAT/IAT工艺,首先进行混凝沉淀、砂滤,其次进行精滤、微滤和超滤工作,最后进行纳滤和反渗透,处理站处理后的渗滤液尾水经专用管道并入市政污水管网,经城市污水处理厂深处理达标后排放。我认为,该垃圾渗滤液的处理工艺较为完善和彻底,可以供国内垃圾处理厂参考借鉴。
三、生活垃圾渗滤液的处理工艺分析
目前,常见的生活垃圾渗滤液的处理方法主要是生物法、组合法、土地处理法和物理化学法,下面我们对这些方法进行简单的分析:
1.生物法
生物法可以分为厌氧生物处理法及好氧生物处理法。常用的厌氧生物处理法主要是厌氧滤池、厌氧序批式反应器、上流式厌氧污泥床等。厌氧生物处理法耗能少、有机负荷较高、对无机营养元素的含量要求不高。而好氧生物处理法主要是通过活性去污泥、曝气氧化塘、生物膜法等工艺对生活垃圾进行处理,其优点主要是去除有机物较彻底,出水的水质较好。
2.组合法
由于单一的使用生物法或是物化法对渗滤液的处理难度较大,很难达到国家的排放要求,因此采用组合法既经济又合理,且效率较高。
3.土地处理法
此处理法是通过将土壤中的微生物转化为废水中的有机物,经由土壤颗粒过滤、吸附、交换和沉淀,有效的去除其中的悬浮固体物和污染物,除此之外,土壤中的植被还能够利用各种营养物帮助自身生长,从而减少废水量。
4.物理化学法
此方法受水质水量影响较小,但是处理过程中的成本较高,不适于进行大量的处理。此方法主要是化学沉淀、吸附、化学氧化、离子交换等。
四、生活垃圾渗滤液的工艺选择原则
综上所述,我们要选择一种性价比高,且易于管理的渗滤液处理工艺。那么在工艺的选择方面应该遵循哪些原则呢,我认为主要有以下几点:
1.低能耗
在众多工艺中,我认为生物法的能耗量较低,且对污染物的降解也较为彻底。
2.处理彻底
根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》,目前很多城市的垃圾处理厂都很难达到此标准,因此,在工艺选择方面,对垃圾渗滤液的处理彻底程度是十分重要的。
3.后续处理负担小
大部分的物理处理方法后续处理的负担都较重,我们应当优先选用生化系统,这样就能够有效的降低后续处理的负担。
4.深度处理能力强
随着填满年限的不断增加,渗滤液的可生化能力会逐渐减弱,如果仅仅依靠生化处理方式很难进行深度的处理。我认为,膜处理工艺的稳定性和经济性都较好,可以作为深度处理工艺的首选。
5.自动化程度高
在生活垃圾渗滤液的处理工艺中,要尽量使用精度较高的仪表,它可以通过流量保护、压力和温度保护等不断进行自身调节,是系统能够安全稳定的运行的良好保障。
6.有处理污泥及浓缩液的方案
对污泥和浓缩液的处理如果不当的话可能会产生二次污染,因为污泥和浓缩液中含有重金属和难降解物。因此,在垃圾渗滤液的处理工艺选择上,要尽量选择有处理污泥和浓缩液方案的工艺,我认为,将浓缩液灌回到填埋区是较为可行的方法。
五、结论
通过以上的分析,个人认为:选择生活垃圾渗滤液的工艺要从环保性和经济性出发,综合使用良好的工艺方法,在生活垃圾渗滤液的处理过程中,采用纳滤或是反渗透等工艺进行辅助,达到国家排放标准,尽量简化工艺的流程,从而达到降低运行成本的目的。
参考文献
[1]张旭.生活垃圾渗滤液组合处理工艺的选择及应用现状[J].天津科技,2010,(03).
[2]高慧,王敏.垃圾渗滤液处理技术现状及展望[J].环境科学与技术,2010,(01).
[3]刘国勇.垃圾渗滤液处理工艺分析[J].沿海企业与科技,2010,(03).
[4]齐普荣,孙博,孙婷婷,高成虎,席建忠.垃圾渗滤液处理技术的新进展[J].资源调查与环境,2009,(03).
关键词:渗滤液重金属;A2/O工艺;去除率
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1674-9944(2012)12-0050-04
1引言
随着我国经济的快速增长,垃圾产生量不断增加,目前的垃圾卫生填埋技术相对简单,处置量大,费用较低,已经成为了国内外大多数城市垃圾处置的主要方式[1],而垃圾渗滤液作为垃圾填埋不可避免的副产品逐渐成为了令人头痛的问题。垃圾渗滤液中含有大量有毒物质、金属离子,氨氮和COD都非常高[2],这就使得垃圾渗滤水的处理非常困难[3]。对于垃圾渗滤液的处理无论是国内还是国外都集中在了生物处理上,特别是厌氧—好氧的组合工艺更成为了处理垃圾渗滤液的首选工艺[4,5]。
目前,关于活性污泥法去除有机污染物及脱氮除磷效果的研究较多,对重金属的去除率研究甚少[6,7]。而渗滤液中重金属的来源广泛,且生态毒性大。这些重金属在生物处理过程中的形态分布如何、去除及迁移趋势如何、影响因素有哪些等都是需要关注的问题[8]。本文以沈阳市老虎冲垃圾填埋场渗滤液为原液,采用A2/O工艺(图1)对其进行处理,通过各段处理效果来分析处理过程中重金属离子(Pb、Ni、Cr、Cu、Zn)的去除情况。
2材料与方法
2.1样品的采集与保存
渗滤液采自沈阳市老虎冲垃圾填埋场,实验采用A2/O工艺(小试),运行工况:Q进水=9L/d,HRT=6h,SRT=25d,R=100%, DO=1.7~2.3mg/L,T=22~25℃,pH=7~8,MLSS=5500~6500mg/L。
用洗净的聚乙烯瓶分别从原液、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池以及出水7个采样点采集水样,并于4℃下保存,以备测定各段出水中重金属的含量。
2.2样品分析方法
(1)混合液中总重金属含量分析:对混合液进行消解,根据《水和废水监测分析方法》[9],Pb、Ni、Cu、Cr、Zn采用火焰原子吸收法测定。
(2)污泥中重金属含量分析:取50mL泥水混合液,过滤。在105℃干燥箱中烘干2h。取出滤纸和干污泥,用电子分析天秤称量,并计算污泥重量。将滤纸和污泥置于烧杯中,加入10mL浓硝酸,加热至近干,观察有无棕黄色烟雾产生,若无棕黄色烟雾表示消解完全。最后定容至100mL,过滤待测。
3实验结果与讨论
3.1渗滤液中重金属的存在形态
重金属在液相中主要以溶解态和悬浮态存在,不同形态的重金属去除方法不同,为了研究A2/O工艺对重金属的去除情况,首先需要确定渗滤液中重金属的存在形态。
本文采用0.45μm的滤膜对渗滤液进行过滤,去除水中的悬浮物质,然后测定原液和滤液中的重金属含量,得到渗滤液中重金属的存在形态分布,以溶解态重金属体积分数为纵坐标,重金属元素为横坐标作图,见图2。
3.2重金属在各工序内的吸附平衡时间
为了分析重金属在各池内吸附平衡情况,需要先确定重金属在各池内达到吸附平衡的时间,实验操作如下。
3.3A2/O各处理工序中重金属的去除情况
通过对各采样点水样进行测定,结果见表2。渗滤液中5种重金属在各工序内的去除率见图4。
3.4结果分析
(3)泥水混合液进入沉淀池后,重金属浓度基本没有变化,说明沉淀池对渗滤液中的重金属基本没有任何去除作用,只是起到泥水分离的作用。这主要是由于渗滤液中的重金属经过调节池、厌氧池、缺氧池和好氧池的去除作用后,含量已经很低,因此在沉淀池中并没有什么变化。
4结语
(3)A2/O工艺对渗滤液中的重金属有很好的去除作用,但由于活性污泥法易受pH、DO、温度、污泥龄、重金属浓度等运行工况的影响[10],因此对不同的重金属有不同的去除效果。本文未对A2/O系统具有明显影响作用的参数进行研究,各影响因素对重金属去除率的影响有待进一步研究。
参考文献:
[1]冷成保.国内外城市生活垃圾(MSW)现状[J].环境管理,2001 (1):13~15.
[2]蒋海涛,周恭明,高廷耀.城市垃圾填埋场渗滤液的水质特性[J].环境保护科学,2002,28(111):11~13.
[3]沈耀良,王宝贞,杨铨大,等.城市垃圾填埋场渗滤液处理方案[J].污染防治技术,2000,13(1):17~20.
[4]胡纪全,曹芹.厌氧/好氧工艺处理生活垃圾填埋场渗滤液[J].中国资源综合利用,2007,25(9):20~21.
[5]吴淳.厌氧—好氧工艺处理生活垃圾填埋场的渗滤液[J].污染防治技术,2008,21(2):68~76.
[6]王光龙,蒋廉洁.污水集中处理厂污水中金属的分布[J].重庆环境科学,2002,24(5):48~51.
[7]程晓如,刘畅,龚兵,等.活性污泥对城市污水中重金属的去除率研究[J].中国农村水利水电,2005,47(10):87~89.
[8]彭永臻,张树军,郑淑文,等.城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理过程中重金属离子问题[J].环境污染治理技术与设备,2006,7(1):1~5.
【关键词】垃圾填埋;渗滤液处理;处理工艺;污染控制与治理
由于卫生填埋所产生的垃圾渗滤液,其中包含了较多的有毒物质,对城市环境和土壤都产生了严重的污染,如果不能对其进行有效的处理,则会造成更为严重的污染。当前,针对垃圾填埋渗滤液的处理技术已经在国内外得到了较为广泛的研究,而且也在实际工作中进行了应用。
1.渗滤液的产与影响因素
1.1渗滤液产生
在城市垃圾处理时,进行卫生填埋是常用的以一种处理方式,其对于环境来说,一方面通过填埋的方式减少垃圾敞开对环境造成的影响,另一方面却容易产生渗滤液,对环境造成污染。渗滤液指的是垃圾在进行填埋之后,由于自然环境因素或者是其他因素影响下所产生的一种高浓度的有积水。渗滤液的产生途径主要有以下几个原因:一是垃圾本身所含有的水分;二是由于自然降水或者是江河径流所产生的水分;三是垃圾填埋后由于微生物的分解作用而产生的水分。由于垃圾本身就含有一定的水分,所以在南方部分地区所产生的垃圾渗滤液的主要来源仍然以降水为主,而其他地区的渗滤液则是多种因素形成的。
1.2渗滤液水质的影响因素
一方面,垃圾本身对于渗滤液的水质有着一定的影响,而且这种影响是原发性的。在渗滤液中所包含的BOD、COD等物质主要是来源于厨房垃圾中的有机物。而在炉灰、脏土中所包含的有机物则对于渗滤液中的物质浓度有着一定的影响,因此,如果在垃圾中含有大量的炉灰和脏土,则会对渗滤液中的有机物浓度产生较大的影响。同时,不同的城市由于居民生活水平和生活习惯的不同,使得城市垃圾中的BOD、COD等物质的含量也有所不同。另一方面,垃圾填埋工艺也会对渗滤液水质产生重要的影响。如果垃圾填埋场的周围存在着径流,在对径流和地下水进行有效的截留措施下,则能够减少渗滤液中的水分,使得渗滤液中的有机物含量较高;而如果无法对垃圾填埋场周围的径流和地下水进行有效的截留,则会使得水分流入到垃圾填埋场中,使得产生的渗滤液浓度较低,降低垃圾渗滤液中的有机物含量。
2.垃圾填埋渗滤液处理技术
2.1生物处理技术
生物处理技术一般可以分为好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术两种,另外,在特殊情况下也会使用厌氧-好氧联合处理的方法。
(1)好氧生物处理。好氧生物处理技术在当前的垃圾填埋渗滤液处理中已经得到了广泛的应用,其中所包含的活性污泥法、生物滤池方法等也都在相关的研究领域取得了较大的进展。利用好氧生物法,能够使渗滤液中的BOD、COD等得到有效的降低,而且能够将渗滤液中的铁、锰等金属得到有效的去除。但是,由于渗滤液的质量随时可能会受到外界因素的影响而发生变化,所以在使用好氧处理技术时,一般很难达到要求的标准。
(2)厌氧生物处理技术。厌氧生物处理技术将以往传统的液体处理方法中的弊端进行了有效的避免,比如水力停留时间过长或者是负荷过低等问题,而且在实践方面也取得了较多的经验。厌氧生物处理技术在处理渗滤液方面,具有动力耗能低、剩余污泥量少的特点,因此在近年来也得到了广泛的应用,尤其是厌氧生物滤池法的应用,更是在针对废液处理方面取得了较大的进展,但是在实际应用过程中,将厌氧生物处理技术单独应用的实践还较少。
(3)厌氧-好氧联合处理法。由于垃圾填埋产生的垃圾渗滤液是一种有毒有害的物质,因此如果单独的采用好氧处理方法或者是厌氧处理方法,往往无法取得理想的效果。因此,当前的生物处理工艺中,将厌氧-好氧两种生物处理技术进行联合使用的工艺应用的较为广泛,将两种工艺进行有效的结合,处理的效率得到了明显的提高,而且对于渗滤液中BOD和COD也有更好的去除效果。
2.2生物膜处理技术
醋酸纤维在上世纪60年代产生,其促进了膜分离技术的快速发展与应用,也应用到了垃圾填埋渗滤液的处理方面。常用的膜处理技术中包括反渗透、超滤和纳滤等分离技术。反渗透和超滤技术联合处理垃圾填埋渗滤液的效果十分明显,能够将COD与色度等进行有效的去除,效率达到98%以上。膜处理技术也由于操作简单、处理效果较高等优势而得到了广泛的应用。当前,在国内很多大型的垃圾填埋场都使用或者是筹划使用生物膜处理技术。但是其中所涉及到的工艺中,反渗透工艺的重点环节的成本较高,而且消耗量很大。为了减少膜表面受到机械或者是污水中毒素的影响,需要在使用膜处理之前对渗滤液进行一定的处理,才能够确保膜的使用性能得到充分的发挥,延长膜的使用寿命。另外,使用膜处理技术进行处理的渗滤液中会遗留大量的污染物需要进行及时的安全处理,这样才能有效的消除渗滤液对环境和土壤造成的污染。
3.结束语
当前,垃圾卫生填埋已经成为了城市生活垃圾处理的主要方式,也是应用较为广泛的一种垃圾处理技术。虽然将垃圾进行填埋能够减少垃圾对开放的环境所带来的影响,但是埋入到地下的垃圾则会由于渗漏、排水等因素的影响,而产生渗滤液,对土壤、资源等造成一定的污染,因此,要不断的加强对渗滤液的分析并且对其进行有效的治理与控制,才能不断的减少生活垃圾填埋渗滤液对城市环境造成的污染。
【参考文献】
[1]蒋海涛.城市生活垃圾填埋场渗滤水处理技术研究[D].同济大学环境科学与工程学院 同济大学:环境工程,2002.
[2]孙英杰,徐迪民,胡跃城.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨[J].环境污染治理技术与设备,2002(03).
[3]熊向阳,蔡辉,陈刚,张海宇.生活垃圾填埋场渗滤液处理规模的探讨[J].给水排水,2011(07).