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垃圾渗滤液的危害

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垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液的危害范文第1篇

关键词:生活垃圾焚烧 渗滤液 回用

1、引 言

改革开放以来,我国经济持续高速增长,城市化进程发展迅速。随着我国城市数量的增加、规模的扩大和人口的增多,城市生活垃圾也相应的迅速增长。目前天津市中心城区日产生活垃圾约4000多吨。并以每年4.8%的速度增长。为了消除生活垃圾对环境的恶劣影响,常采用焚烧、堆肥、填埋和综合利用等方法对垃圾进行处理,无论哪种垃圾处理方法均会产生渗滤液。本文以生活垃圾焚烧发电厂产生的渗滤液为例,分析了垃圾渗滤液的处理方式及回用途径。

2、垃圾渗滤液的危害

生活垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液主要来自降水和垃圾堆放过程发酵产生,因而渗滤液的产生量随季节变化较大。根据以往对渗滤液的监测,渗滤液与一般城市污水相比,具有有机物浓度高、金属含量高、水质变化大、氨氮含量高等特点。垃圾焚烧发电厂渗滤液的污染表现如下:

(1)恶臭污染

垃圾渗滤液中存在大量碳水化合物和含氮有机物质,溶解氧不足,处于厌氧或兼氧环境,会形成多种恶臭物质,如甲烷、氨、硫醇、硫化氢等。

(2)需氧有机物污染

垃圾渗滤液的主要污染物为需氧有机物的污染,它能提供微生物所需的营养物质,并易于在生物化学作用下分解,分解时消耗水中的溶解氧。需氧有机物由于造成水体缺氧,对水生生物中鱼类危害很重。另外水中溶解氧的消失,厌氧细菌繁殖,形成厌氧分解,发生黑臭,同时放出甲烷、硫化氢、氨气等有害气体。

(3)病原微生物污染

受病原微生物污染的水体(特别是医院垃圾)微生物激增,其中许多是致病菌,病虫卵和病毒。它们往往和其他细菌、大肠杆菌共存,对人体健康有害。

(4)重金属污染

生活垃圾渗滤液中含有的重金属主要有Hg、Cd、cr、Pb、As。这些重金属一旦进入水体或土壤将造成环境的重金属污染。这些重金属对人体的危害主要有:汞能危害人体神经系统、心脏、肾脏、胃肠道;镉能引发“骨痛病”;铬有六价铬和三价铬,其中六价铬的毒性是三价铬的100倍,对中枢神经有毒害作用;铅在人体中富集会影响神经的正常功能;砷中毒则表现为肝、胃炎症以及皮肤和指甲病变。

(5)阴离子污染

垃圾渗滤液中含有一定量的亚硝酸和硝酸离子(NO2-和NO3-)。N02-对人体的最大危害在于引发癌症。NO3-虽然对人体无直接危害,但可转化为NO2-,间接对人体造成危害。

针对垃圾渗滤液以上特征,其一旦进入环境必将造成环境空气、地表水、地下水以及土壤的严重污染。

3、我国垃圾渗滤液处理现状

3.1 我国垃圾渗滤液处理经历的阶段

第一阶段在20世纪90年代初期,处理工艺与城市污水处理工艺基本一致,多采用好氧生化法;第二阶段在20世纪90年代中后期,研究人员考虑到渗滤液的水质特征,如高浓度的氨氮、有机物等。采取了脱氨措施.工艺一般为氨吹脱+厌氧处理+好氧处理;第三阶段在2000年后,由于经济的飞速发展,新建的垃圾焚烧厂一般远离城区,渗滤液没有条件排入城市污水管网.因此处理要求相应提高。一般需要处理到二级甚至一级排放标准,一般采用生物处理+深度处理的方法。

3.2 垃圾渗滤液常用处理工艺

垃圾渗滤液处理采用的最常用的处理方法是生化处理和物化处理,表I中列出了生化处理和物化处理技术对渗滤液中不同污染物的去除能力。

4、垃圾焚烧发电厂渗滤液处理措施及回用方案

下面以天津某生活垃圾焚烧发电厂为例,介绍其渗滤液处理措施及回用途径,为国内同类项目渗滤液处理提供借鉴。该垃圾焚烧发电厂最大日产生垃圾渗滤液约200吨。由于位置远离市中心,无排水管网,没有排水去向。且距离市政污水处理厂较远,渗滤液采用外运处置的方法,不具有经济可行性,因此该厂废水需实现零排放。

4.1 渗滤液水质

根据国内外对垃圾渗滤液的监测数据,该厂渗滤液处理装置进水水质指标见表2。

4.2 渗滤液处理工艺

由于该垃圾焚烧发电厂远离市中心,选址无市政排水管网。因此渗滤液需经处理后全部回用。该厂渗滤液处理工艺采用生物处理+膜处理,具体工艺见图l。

4.3 处理后水质

根据监测,采用上述处理工艺后,污水处理装置出水水质可满足GB/T1 8920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》(城市绿化)及GB/T19923.2005《城市污水再生利用工业用水水质》(敞开式循环冷却水系统补充水),出水水质见表3。

4.4 回用途径分析

目前国内同类企业渗滤液经处理后最终处置措施一般为炉内回喷、回用于绿化、回用于生产(包括:渣池、配置石灰乳等)。但炉内回喷会降低炉温,因此对回喷量有一定限制。回用于绿化由于受到季节因素的影响,在北方冬季一般绿化用水很少。回用于渣池、配置石灰乳等生产工序,回用水量不大。因此由于渗滤液产生量较大,单纯的采取绿化、回喷、回用于渣池、配置石灰乳等的途径不能完全做到废水零排放。

该厂采用上述处理工艺使渗滤液处理后满足冷却循环水补充水水质要求.由于该垃圾焚烧发电厂冷却循环水补充量很大,每天在用水量2000m3以上。因此回用于循环冷却补充水后,可确保该厂的废水零排放。夏季渗滤液产生量大,处理后的水首先用于绿化、渣池、配置石灰乳等途径,剩余少量废水用于循环补充水,这样既节省了绿化、生产用水,又可避免对循环冷却补充水质造成太大影响,确保焚烧炉正常运行。冬季绿化用水量少,但渗滤液产生量也很少。经处理后用于循环补充水,也可确保焚烧炉的正常运行。综上所述,对垃圾渗滤液进行深度处理后可采用回用于绿化、渣池、配置石灰乳、循环冷却补充水,以及炉内回喷等措施,确保此类工厂实现废水零排放。

垃圾渗滤液的危害范文第2篇

关键词:垃圾渗滤液;处理;技术

中图分类号:R124.3

随着我国城市的迅速发展, 城市垃圾产量不断增加。目前城市垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大, 它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当,会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题,成为国内外研究的热点之一。

1 滤液的产生

渗滤液是指城市垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源[1]:(1)垃圾自身的水分;(2)垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分,产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关;(3)填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源,这些水分渗过成分复杂的垃圾时,使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应,从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。

2 渗滤液的特点

渗滤液的水质随垃圾的组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著的不同。其显著特征[2]:

2.1 有机物浓度高

渗滤液中的BOD5 和COD 浓度最高可达几万mg/L,主要是在酸性发酵阶段产生,pH 值一般在6.0 左右( 显弱酸性),BOD5 与COD 比值在0.5- 0.6。

2.2 水质变化大

渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式和垃圾种类、质量、数量以及填埋年数的长短,其中构造方式是最主要的。

2.3 氨氮含量高

城市垃圾渗滤液中氨氮浓度很高,且氨氮浓度在一定时期随时间的延长会有所升高,主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。在中晚期填埋场中,氨氮浓度高是垃圾渗滤液的重要特征之一,也是导致处理难度增大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋技术,导致渗滤液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升,达到高峰值后延续很长的时间直至最后封场,甚至当填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。

2.4 微生物营养儿素比例失调

对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的, 一般垃圾渗滤液中的BOD/TP 都大于300。此值与微生物生长所需要的碳磷比(100:1)相差甚远。在不同场龄的垃圾渗滤液中,碳氮比有很大的差异,也会出现比例失调现象。

3 圾渗滤液的处理方式

3.1 合并处理

合并处理就是将城市垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。城市污水量较大,可对渗滤液起到稀释作用,但需控制好比例,以避免对城市污水处理厂造成冲击负荷。

3.2 土地处理

土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。用人工湿地处理垃圾渗滤液具有费用低、管理方便等优点,但处理效果随季节变化较大,处理有机物的浓度也较低。它适应植物生长期长、生长旺盛的南方地区,不适应北方寒冷地区。回灌处理渗滤液易造成土壤堵塞,氨氮累积,回灌处理后的渗滤液仍有较高的浓度,还需要做进一步处理,因此回灌处理很少单独作为渗滤液的处理工艺。

3.3 就地处理合并处理与土地处理比较经济、简单,但受各种客观因素的限制,大部分城市只能在填埋场建立独立的渗滤液处理系统进行就地处理。

4 垃圾渗滤液的处理技术

4.1 生物处理法

生物处理包括好氧处理、厌氧处理及两者的结合。当垃圾渗滤液的BOD5/COD>0.3 时,渗滤液的可生化性较好,可以采用生物处理法,包括好氧处理、厌氧处理及好氧一厌氧结合的方法。

4.2 物化处理法

对于老龄渗滤液,必须采用以物化为主的深度处理技术。常见的物理化学方法包括光催化氧化、Fenton 法、吸附法、化学沉淀法、膜过滤等。由于物化法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。

4.3 化学法

和生化法相比,化学法不受水质水量变化的影响,出水水质稳定,尤其是对BOD5/COD 值比较低(0.02~0.20),难以生物处理的渗滤液的处理效果较好。但成木较高,所以通常只作为预处理或后续处理。

4.4 回灌法

回灌处理法是20 世纪70 年代由美国的Pohland 最先提出的,我国同济大学在20 世纪90 年代也开始对垃圾渗滤液进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床,将渗滤液收集后,再返回到填埋场中,通过自然蒸发减少滤液量,并经过垃圾层和埋土层生物、物理、化学等作用达到处理渗滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期问渗滤液直接回灌至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回灌和内层回灌。

5 结语

(1)在选择垃圾渗滤液的处理工艺时,由于渗滤液水质复杂性,就需要测定渗滤液的成分,因地制宜,选择最为适合的处理方式。在有条件的情况下,通过一些模拟试验来取得可靠优化的工艺参数,并进行处理工艺的技术经济评价,对实践起指导作用。

(2)城市垃圾渗滤液中氨氮浓度较高,不利于生物处理,因此要开发高效的脱氮技术,其中生物脱氮技术可作深入研究。

(3)根据我国国情,宜发展投资省、效果好的渗滤液处理技术,处理工艺的研究和应用以多种方法的结合为方向,在开发组合工艺时要研究易于管理运行又同时达到处理要求的新型组合工艺。

(4)目前,城市垃圾渗滤液处理研究仍处于起步阶段,对处理工艺,建设标准化的城市垃圾填埋场,渗滤液处理的设计及运行参数等都还有待于进一步探索。

参考文献

[1] 赵由才。生活垃圾卫生填理技术[M]北京:化学工业出版社,2004.

[2] 杨秀环,牛冬杰,陶红。垃圾渗滤液处理技术进展[J]。环境卫生工程,2006,14(1):46- 49.

[3] 赵宗升,刘鸿亮,李炳伟,等。垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术

[J]。中国给水排水,2000, 16(6): 20- 23.

垃圾渗滤液的危害范文第3篇

【关键词】物化法;垃圾;处理;渗滤液

中图分类号:R124文献标识码: A

一、前言

对于垃圾渗滤液的处理工作来说,一个科学、高效的处理方法,将可以大大提高垃圾渗滤液的处理效果,所以,我国相关工作人员一直在研究垃圾渗滤液的处理方法,物化法是其中一个较为有效的方法。

二、垃圾渗滤液特点

1、垃圾渗滤液属于高浓度有机废水,具有NH3-N、BOD和COD浓度高,水质水量变化大、有毒有害污染物种类多、微生物营养比例失调的特点。

2、垃圾渗滤液水质随着填埋方式、地理位置、季节、填埋年龄有重大变化,特别是垃圾填埋场“场龄”的影响更大。“年轻”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD、COD浓度高、可生化性较好、pH低的特点。“老龄”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD浓度低、COD浓度高、氨氮浓度高,pH值高的特点。垃圾渗滤液中含有的大量有毒有害污染物目前已经引起人们的关注,国内有关研究者采用GC-MS-DS联用技术检出垃圾渗滤液中93种有机化合物,其中22种列入我国及美国EPA环境优先控制污染物黑名单。随着分析手段及人们对环保意识的提高,垃圾渗滤液中诸如环境内分泌干扰素等有毒有害物质对人体的危害已经越来越受到健康组织的重视。

表1不同类型垃圾渗滤液的水质特性

三、垃圾渗滤液的处理难点

由于垃圾渗滤液的组成极其复杂,因此,垃圾渗滤液成为了目前世界上污染处理工作中最为棘手的项目之一。由于经济发展水平的限制,我国垃圾卫生填埋起步较晚,渗滤液的处理工作开展时间也相对较短,存在的问题也比较多。

1、合并处理技术中的问题

垃圾渗滤液同污水合并处理技术是比较理想的垃圾渗滤液处理方式,比较适合于中高等城市中大型污水处理厂使用。在污水厂进行垃圾渗滤液的处理工作,节省单独建立渗滤液处理工程的高昂费用,利用污水处理厂的相关技术,达到对渗滤液的稀释、分解的目的。但这种处理技术存在一定问题,一是渗滤液的输送问题。渗滤液属于高污染物,在输送过程中必须保证运输装置的密封性,以及严格的输送流程,这样便造成了一定的资金浪费;二是渗滤液水质变化的特点,由于渗滤液中所含成分的复杂性,在处理过程中容易造成污水厂的冲击负荷,甚至影响和破坏污水厂的正常运行。

2、回灌技术中的问题

渗滤液回灌技术的原理是采用动力设施,将垃圾渗滤液由填埋场的底部收集并重新输送到填埋场的覆盖层表面或下部的垃圾渗滤液处理手段。这种渗滤液的处理方式最早由美国提出并研究推广,随后在世界范围内普及使用。

渗滤液回灌技术在处理渗滤液的工作中具有比较多的优点,设施简单,投资少,收益高,对污染物的约束力大,促进填埋场的稳定化等。但垃圾渗滤液的回灌技术也存在着相应的问题,一是由于回灌技术在固定空间进行的渗滤液循环工作,没进行一次循环必定会造成渗滤液的浓度相应增加,这便使得操作过程中气体挥发性增大,造成安全隐患,提高了危险事故发生的频率。并且,恶臭气体的挥发,还会对周围环境造成极大的影响和危害。

3、渗滤液中高浓度氨氮问题

高浓度氨氮是渗滤液中所含有的一种污染成分,它能够使水体富营养化,并且还会对人体造成巨大的健康。垃圾渗滤液中高浓度氨氮的含量一般在10/L至1000mg/L之间,较城市污水中氨氮含量要高几十甚至几百倍,随着垃圾填埋时间的增加,氨氮的含量还会随之升高,对生物和环境所构成的威胁也会越大。

常见的高氨氮浓度渗滤液的处理工艺是氨吹脱加生物处理工艺配合的处理流程。我国一般使用曝气池和吹脱塔进行氨吹脱,但曝气池工作中气液解除面积有限,因此吹脱效率低下,而吹脱塔的设备造价比较高,产生的尾气不好控制。

此外,气温较低的地区更不利于吹脱塔的正常工作。

4、垃圾渗滤液可生化性问题

垃圾渗滤液的可生化性是指通过微生物进行对垃圾渗滤液中的有机物进行降解,达到无害化处理并进行最终达到对外部环境的排放。垃圾渗滤液在填埋初期的可生化性比较高,但仅仅依靠生物处理无法达到降解的效果,而随着垃圾填埋时间的增加,神渗滤液的可生化性便会随之降低,最终无法进行降解处理。

四、物化法处理垃圾渗滤液的新进展

1、混凝沉淀法

在废水中投加某些化学混凝剂,它与废水中可溶性物质反应,产生难溶于水的沉淀物,或混凝吸附水中的细微悬浮物及胶体杂物而下沉。这种净化方法可降低废水浊度和色度,可去除多种高分子物质、有机物、某些金属毒物以及导致富营养化物质氮、磷等可溶性无机物。

混凝沉淀法主要用在垃圾渗滤液的预处理和深度处理上。赵玲等采用PAC混凝一粉煤灰吸附对老龄垃圾渗滤液预处理的研究,结果表明当PAC投量在350mg/L、粉煤灰投量在8.0mg/L,可将渗滤液中CODcr的浓度从1987mg/L降为516.2mg/L,去除率达到74%,渗滤液颜色由原来的深褐色变成浅灰色,可生化性指数BOD5/CODcr由0.19提升到0.35。程建华采用壳聚糖接枝高分子絮凝剂(CAS)处理垃圾渗滤液研究,结果表明CODCr的去除率达到58.7%,色度脱除率达到98.1%,且具有pH适用范围广和产污泥量小的优点,对絮凝垃圾渗滤液前后颗粒的粒径分布测定表明,颗粒增大了357倍,且呈正态分布。

2、化学沉淀法

镁盐和磷酸盐的氨结晶沉淀工艺,即磷酸铵镁(MAP)法。其有助于高效去除渗滤液中的氨氮。MAP法所生成的六水合磷酸铵镁在0℃时的溶解度仅为0.23g/L,并且同时含有植物生长所需的Mg、N、P,故该产物可作为堆肥、花园土壤或干污泥的添加剂,或用作结构制品的阻火剂,因此MAP法是一种符合可持续发展观点的脱氮方法。

张记市等采用MAP法对垃圾渗滤液处理研究,在pH值为9.5、反应时间为25min、Mg2+∶NH4+∶PO43-=1。5∶1∶1.5的最佳条件下,渗滤液中NH3-N浓度由初始3500mg/L,经结晶沉淀后降低至175mg/L,去除率达95%。汤琪等采用MAP法对垃圾渗滤液处理研究,选用MgO-H3P04作为沉淀剂,在pH=8.25,n(Mg2+:n(P043-):n(N)为1.35:1.20:1.00,反应与沉淀时间均为15min条件下,渗滤液中氨氮最高去除率为94.92%,出水含量为100~130mg/L,COD平均去除率也达到18.52%。

3、空气吹脱法

在废水中,NH3与NH4+之间存在着化学平衡(NH4+NH3+H+),并受pH和温度的影响。空气吹脱法(ammoniastripping)的流程是先将废水pH调节到10.5-11.5;然后把废水泵引至吹脱塔内,通气吹脱废水中的氨;氨可用硫酸回收。一般采用NaOH或CaO调节废水pH,采用冷却塔作为吹脱装置。在pH9.5、吹脱时间为12h的条件下,吹脱法作为垃圾渗滤液中氨氮的预处理,其去除率可达60%。

4、吸附法

吸附法是应用某些材料的表面物理化学性质,把污水中污染物富集到自身表面的一种方法,常用在垃圾渗滤液的深度处理上。郭红彦等采用改性粉煤灰对垃圾渗滤液进行预处理研究,结果表明,经过改性的粉煤灰对垃圾渗滤液的COD、NH4-N有较好的去除能力COD去除率至少72%,NH4-N去除率超过83%。改性粉煤灰对渗滤液的重金属也有很好的去除效果。Cu、Cd、Zn、Pb、Cr指标低于《污水综合排放标准》(GB8978-1997)中规定的污染物最高允许排放浓度。姜浩等采用片沸石对垃圾渗滤液进行处理研究,结果表明片沸石对COD的最大去除量约为31×103,对氨氮的最大去除量约为27×103;去除COD、氨氮的最佳条件分别为:片沸石用量20g/L、pH为5、温度4℃、振荡时间100min。

5、微波法

微波是一种电磁波,由于其特性,可以加速有机物合成,降解废水中的有机物,利用微波去除废水中的有机物物质是一种新的方法。近年来在垃圾渗滤液方面做了大量研究,但是大都是与其他工艺协同作用的。刘晓等采用微波活性炭对垃圾渗滤液处理进行研究,结果表明在PAC用量5g,pH值为9,水样稀释1倍,微波强度为420W,辐照时间为4min,搅拌时间为45min时处理的效果最好,此时CODcr去除率可达83.12%。微波辐照能改变活性炭的结构,并正在表面产生一些高温“热点”,这些“热点”是导致有机污染物降解的根本原因。微波法具有工艺简单,反应迅速而彻底,无二次污染等优点,同时也具有受浓度,催化剂和吸附剂的性质限制。垃圾渗滤液虽然成分复杂,但它也是高浓度有机废水,含有许多有机污染物,如果将微波催化氧化技术用于垃圾渗滤液的处理之中,并寻找到合适的催化剂及反应条件,相信定会取得满意的处理效果。

6、纳滤(NF)

NF膜具有2个显著特征:具有1nm左右的微孔结构,可以截留分子质量为200~2000u的分子;NF膜本体带电,对无机电解质具有一定的截留率。H.K.Jakopovic等〔28〕比较了NF、UF、臭氧3种技术对垃圾渗滤液中有机物的去除情况,结果表明:在实验室条件下处理老龄垃圾渗滤液,不同UF膜可达到的最佳COD去除率为23%;臭氧对COD的去除率可达到56%;而NF对COD的最佳去除率可达91%。NF对渗滤液中离子的去除效果也比较理想。L.B.Chaudhari等用NF-300处理印度Gujarat填埋场老龄渗滤液中的电解质,2种实验水中的硫酸盐分别为932、886mg/L,氯离子分别为2268、5426mg/L。实验结果表明,硫酸盐的去除率分别为83%、85%,氯离子去除率分别是62%、65%。研究还发现NF膜对Cr3+、Ni2+、Cu2+、Cd2+的去除率分别达到99%、97%、97%、96%。NF结合其他工艺后处理效果更好。T.Robinson用MBR+NF组合工艺处理英国BeaconHill的垃圾渗滤液,COD由5000mg/L降至100mg/L以下,氨氮从2000mg/L降至1mg/L以下,SS从250mg/L降至25mg/L以下。NF技术能耗低、回收率高,潜力较大。但最大的问题是长期使用后膜会结垢,进而影响膜通量和截留率等性能,将其应用于工程实践还需进一步研究。

五、结束语

综上所述,垃圾渗滤液的处理工作必须要以优质、科学的处理方法为基础,所以,本文研究的以物化法处理垃圾渗滤液的方法具有可行性,可以为我国垃圾渗滤液的处理工作带来新的生机。

【参考文献】

[1]庞会从,冯素敏,黄群贤,李敏,庞从章.物化法去除垃圾渗滤液中氨氮综述[J].河北工业科技,2011,02:127-130.

[2]王成丽,马可为,张红涛.物化法处理垃圾渗滤液中难降解物质[J].水科学与工程技术,2012,01:32-35.

垃圾渗滤液的危害范文第4篇

关键词:垃圾渗滤液;处理方案;研究动态;新型处理技术

Abstract: According to the sources and characteristics of the MSW landfill leachate, describes the various programs of landfill leachate treatment, leachate treatment technology advantages and disadvantages by dynamic comparison of domestic and foreign, make mature economy the most important means of leachate treatment - biochemical method.Key words: landfill leachate; treatment programs; Research Trends; new processing technology

中图分类号:[TE991.3] 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)

垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生的二次污染,是一种成分复杂的高浓度有机废水,主要来源于降水和填埋废物本身的内含水,其对环境的污染是填埋场最主要的环境问题之一。它可以污染水体、土壤、大气等,使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化,威胁饮用水和工农业用水水源,使地下水丧失利用价值,有机污染物进入食物链将直接威胁人类健康。

1.垃圾渗滤液的来源和污染特性

1.1来源

垃圾渗滤液,是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和雨水的淋浴、冲刷,以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的污水,它是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要因素之一,造成水体、土壤、大气、生物等多方面的污染。它的来源按照产生量的大小排列主要分为三个部分:

1.1.1大气降水、地表径流及反渗的地下水;

1.1.2垃圾自身含水;

1.1.3由于微生物的厌氧分解作用而垃圾产生的水。

垃圾含水47%时,每吨垃圾可产生0.0722吨渗滤液,而生化反应产生的水要少得多,大气降水具有集中性、短时性和反复性,未及时引流的降水渗过垃圾层形成的渗滤液占总量的绝大部分。

1.2污染特性

1.2.1水质复杂,污染物种类繁多,危害性大。垃圾渗滤液中不仅含有多种耗氧有机污染物,还含有各类金属离子和植物营养素(氨氮等),在有工业垃圾进入的垃圾填埋场,渗滤液中还会含有毒有害有机污染物。

1.2.2污染物浓度极高。垃圾渗滤液中CODcr含量最高达8000 mg/L,BOD5含量最高达3500 mg/L,NH3-N含量最高达7400 mg/L。和城市污水浓度相比,浓度非常高[3]。

1.2.3明显的变化性,水质水量变化较大[1]。

①产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季。②污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。一般而言, CODcr、BOD5、BOD5 / CODcr随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度上升。一般将填埋龄3~5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,约占总有机碳的60%~70%,BOD5 / CODcr比值较高,一般在0.4~0.8,氨氮浓度为1000 mg/L左右。填埋龄超过3~5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BOD5 / CODcr比值一般为0.1~0.2,氨氮浓度反而增高,此时的处理目标以氨氮的去除为主。

2.垃圾渗滤液的处理方案

目前,国内外渗滤液的处理分为场内、场外和场内外联合三大类处理方案〔3〕,具体方案有以下几种:

2.1场外合并处理

合并处理就是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂,利用污水处理厂对渗滤液的缓冲、解释作用和城市污水中的营养物质实现渗滤液和城市污水的同时进行处理,是目前最为简单的处理方案,它不仅可以节省单独建设渗滤液处理系统的大额费用,还可以降低处理成本。采取此种方案必须考虑输送成本和渗滤液污染物浓度较高的特性。

2.2场内外联合处理

在进行合并处理时,为减轻直接混合处理时渗滤液中有毒有害物质对污水处理厂的冲击危害,必须对垃圾渗滤液在填埋场内进行一定的预处理,然后通过管道排入污水处理厂合并处理,在投资及运行成本均较少的条件下能在场内去除相当部分对后续生物处理影响较大的污染物,从而对渗滤液的污染负荷加以缓冲并使下步的合并处理运转更顺利。

2.3场内回灌处理

渗滤液的循环喷洒是一种较为有效的处理方案。通过回喷可以达到两个方面的作用:

2.3.1可提高垃圾层的含水率(由20%-25%提高到60%-70%),增加垃圾的湿度,增强垃圾中微生物的活性,加速产甲烷的速率、垃圾中污染物溶出及有机物的分解。2.3.2不仅降低了渗滤液的污染物浓度,还因喷洒过程中挥发等作用而减少渗滤液的产生量,对水量和水质起稳定化的作用,有利于废水处理系统的运行和费用的节省。

2.4场内完全处理

通常,综合对垃圾渗滤液处理的地理位置、经济投入、技术水平等各种因素的考虑,很多填埋场内必须建立场内完全处理系统。但是由于渗滤液的高污染负荷、成分随时间改变等特性,尤其是各种有毒有害物质含量较高,加大了处理难度,而且一般都要求进行各种工艺进行组合处理才能达到排放标准。

3.垃圾渗滤液的处理技术

3.1垃圾渗滤液常见处理技术

目前,对垃圾渗滤液常见的处理技术〔13-14〕如图1所示:

图1 垃圾渗滤液常见处理技术

3.1垃圾渗滤液常见处理技术

3.1.1物化处理技术

物化处理的主要目的是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及NH 3-N,虽然物化处理不能完全代替生物处理,但某些方法,如混凝、吸附、吹脱和氧化等,则可作为预处理或深度处理而为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效运行创造良好的条件。而且物化处理一般不受渗滤液水质水量的影响,出水水质比较稳定,尤其是对BOD/COD比值较低(0.07-0.20),难以生化处理的渗滤液,有较好的处理效果,当COD浓度为2000-400mg/L时,物理化学法的COD去除率一般可达到50%-80%.但物化处理技术针对性太强,处理效果单一,且成本高,不适于大量渗滤液的处理,一般需要复杂的工艺才能对渗滤液进行全面处理。

3.1.2生化处理技术

生物处理包括好氧处理、厌氧处理及两者结合处理的方法,它具有处理效果好、操作简单、投资及运行成本低等优点,适合于处理生化性较好的渗滤液,是目前应用最多,最为有效的处理方法,也将是将来垃圾渗滤液处理最主要的手段。

3.1.3土地处理技术

土地处理是人类最早采用的污水处理方法,主要通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀等作用去除滤液中县浮固体并将可溶解成分固定在颗粒上。同时通过土壤中的微生物使渗滤液中的有机物和氮进行转化和稳定,通过蒸腾作用减少渗滤液的量。目前用于渗滤液处理的土地法主要是回灌法和人工湿地,具体包括慢速渗滤的量。

3.2垃圾渗滤液新型处理技术(原理)

从垃圾渗滤液的特性出发,其处理的难点在于其高污染负荷,特别表现是COD和氨氮负荷,尽管一些的处理技术能够使处理的出水满足国家污水排放标准但是依然存在各方面的问题,国内外都对渗滤液的处理尤其是渗滤液的脱氮进行了积极的探索并取得一些具有指导意义的成就〔24,31-32〕。

3.2.1短程硝化反硝化(Shortcut nitrification-denitrification)

短程硝化反硝化(Shortcut nitrification-denitrification)又称亚硝酸化反硝化,是指将硝化过程控制在HNO2阶段而终止,随后进行反硝化.这个过程的反应式(1-3)如下:

NH4+含氮化合物的中间形态NH2-(亚硝化过程,好氧)(1)

NH2-含氮化合物的中间形态N2(反硝化过程,厌氧)(2)

总过程:NH4+HNO2N2 (3)

(2)同步硝化反硝化(SND,Simultaneous nitrification-denitrification)

根据传统的脱氮理论,硝化与反硝化反应不能同时发生,硝化反应在好氧条件下进行,而反硝化反应在缺氧条件下完成。因此大多数的生物脱氮工艺都将缺氧区和好氧区分隔开,即形成所谓的前置反硝化或后置反硝化工艺。然而,最近几年国外有不少试验和报道证明存在同步硝化反硝化现象(SND)尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于各种不同的生物处理系统,如生物转盘〕、SBR、氧化沟〔、CAST工艺等。Paul等人利用厌氧滤池和RBC对氨氮浓度高达2140mg/L的垃圾渗滤液〕,在RBC的氨氮负荷为1.5-3.0g/(m2·d)的条件下,氨去除率高达80%-90%。反应器中碱度消耗和COD去除的情况说明氨氮去除是通过同步硝化反硝化的途径。

(3)厌氧氨氧化(ANAMMOX,Anaerobic Ammonia Oxidation)

在无氧环境中,同时存在氨和NO2-或NO3-时,NH4作为反硝化的无机电子供体,NO2-或者NO3-作为电子受体,生成氮气,这一过程称为厌氧氨氧化Anammox。

4.结语

由于垃圾渗滤液成分复杂,水质水量变化较大,所以在选择处理方案和技术时必须因地制宜并详细测定渗滤液的各种成分,分析其特点,通过实验研究取得可靠的工艺参数,选择最佳的处理方案和工艺,以获得理想的处理效果。

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作者简历:

垃圾渗滤液的危害范文第5篇

关键词:城市垃圾渗滤液;处理

中图分类号: R124 文献标识码: A 文章编号:

1概 述

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物,主要来源于降水和垃圾本身的内含水。在垃圾填埋过程中产生的污染性极强的垃圾渗滤液极易下渗污染地下水,若处理不当会对生态环境和人体健康带来巨大危害,因此垃圾渗滤液的有效处理十分迫切已成为目前国内外环境工程领域的难点之一。以保护环境为目的,对渗滤液进行处理是必不可少的。

2渗滤液处理工艺

现有的垃圾渗滤液处理技术主要分为生物法、物化法和土地法三大类。生物处理法中厌氧处理有上流式厌氧污泥床UASB、厌氧折流板反应器ABR、厌氧塘、EGSB、IC 等;好氧处理有好氧曝气塘、活性污泥法、生物转盘和滴滤池等,无氧/好氧(A/O)混合处理。物化法主要有化学混凝沉淀、活性炭吸附、化学氧化、催化氧化、膜处理、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法等。土地处理如人工湿地等主要通过土壤颗粒的过滤,离子交换吸附和沉淀等.

3渗滤液处理方法介绍

目前的渗滤液的处理方法大致可分为回灌法、物化法、生物法、土地法等.

3.1 滤液回灌法 将垃圾填埋场产生的未经处理的渗滤液或者处理不充分的滤液部分或全部喷灌至填埋场的表面,利用土壤的物化吸附作用及土壤层和填埋层中微生物的代谢净化作用,使渗滤液得到净化。但是回灌存在许多问题,滤液进水过高或者微生物过量繁殖容易造成土壤堵塞,垃圾填埋层中因厌氧消化而出现的有机酸积累水质酸化严重,同时回灌技术对氨氮的去除效果不够理想。

3.2 物化法 物化法包括混凝、吹脱、活性炭吸附、蒸发法、化学沉淀、电解催化氧化、离子交换、膜分离等多种方法。物化法相对稳定,一般不受垃圾渗滤液水质、水量变化的影响。物化法出水水质稳定,尤其对可生化性较低的垃圾渗滤液有较好的处理效果。但由于物化法处理费用高,通常只用于渗滤液的预处理或深度处理。

3.3 生物法 在众多方法中生物法由于其投资运营费用低为各污水厂首选。生物法一般可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类,好氧处理工艺有活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘、滴滤池等。厌氧处理工艺有厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床、厌氧混合床等。生物法是垃圾渗滤液处理中最常用的一类方法,因其运行费用低、处理效率高、不会出现化学污泥等特点而被世界各国广泛采用。当渗滤液的BOD5/CODCr 值大于0.3 时,表明渗滤液的可生化性较好,可采用生化法处理。生化处理具有处理效果好、成本低等优点,它是目前应用最广泛的处理方法。

3.3. 1 好氧处理

用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘,生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验,好氧处理颗幼小的降低BOD5、COD和氨氮,还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用的最多,还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将对目前主要工艺予以介绍

1. 传统活性污泥法 渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理,其中活性污泥因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。

2.曝气稳定塘与活性污泥法相比,曝气稳定塘体积大,有机负荷低,尽管降解进度较慢,但由于其工程简单,在土地不贵的地区,是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法.美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明,采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。

3. 生物膜法 与活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物,如消化菌之类。应当指出,这种渗滤液的性质与城市污水相近,对于较强的渗滤液此方法是否食用还待研究。

3.3.2厌氧生物处理

厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史.但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时间长,有机负荷低等特点,使它在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。

厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少。

近年来,开发的厌氧生物处理方法有:厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

3.3.3 厌氧与好氧的结合方式

虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性,但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见.对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧-氧处理工艺即经济合理,处理效率又高.COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

4 结论和建议

通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论,并提出水质、水量等方面的建议和意见:

⑴垃圾渗滤液具有成分复杂,水质水量变化巨大,有机物和氨氮浓度高,微生物营养元素比例失调等特点,因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时,必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分,分析其特点,以便采取相应的对策。还应通过小试和中试,取得可靠优化的工艺参数,以获得理想的处理效果。