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        2. 垃圾滲濾液處理問題反思與討論

          • 發布日期:
          • 來源:滲濾液處理設備廠家

          經過近十幾年的努力,我國已經建成了數百座垃圾滲濾液處理項目,對改善自然環境起到了重要作用。但在實際運行過程中,大多數滲濾液處理工程仍存在許多問題,如濃縮液問題至今仍沒有很好的解決辦法,大多排入城市污水處理廠,給城市污水處理廠運行帶來安全隱患。高昂的運行成本給地方財政帶來了不小的壓力,二次污染問題并沒有徹底解決,妥善解決這些問題具有重要意義。

          一、膜技術在滲濾液處理上的應用

          經過多年的摸索和實踐,膜技術在滲濾液處理方面的應用基本成熟。由于垃圾滲濾液成分復雜,針對不同的處理目的,微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透技術(RO)都得到一定的應用。

          1.微濾

          微濾(MF)是以壓力差作為推動力的膜分離技術,其本質屬于篩分過程,主要通過溶液中微粒粒徑不同從而實現分離目的。微濾膜孔徑較大,一般為0.02~1.2μm,通常直接用平均孔徑表示其截留特性。在壓力差的作用下,粒徑小于膜孔的顆粒隨溶液通過微濾膜,粒徑較大的顆粒被截留,從而實現不同粒徑顆粒的分離。膜的截留方式主要包括:機械截留、吸附截留、架橋截留和網絡內部截留。由于微濾膜的截留吸附特性,常被用于去除懸浮物、大的膠體和微生物等。

          2.超濾

          超濾(UF)是介于微濾和納濾之間,以壓力為驅動力的一種膜分離,膜孔徑在0.001~0.1μm之間。在一定壓力下,超濾膜能截留部分大分子有機物、膠體和微粒,通常其截留相對分子質量在1000~300000。根據超濾膜孔徑對雜質進行物理篩分作用,超濾去除處理液中的部分大分子物質、膠體和微粒等,從而達到分離、濃縮和凈化的目的。

          3.納濾

          納濾(NF)是介于超濾與反滲透之間的一種特殊的膜分離技術。納濾膜在分離的過程中表現出兩個特征:一是NF膜孔徑較小,為0.001~0.01μm,對相對分子質量數百的小分子也有較好的分離效果,其截留相對分子質量在200~1000;二是膜表面帶有電荷對不同電荷和價態的陰離子存在不同的Donnan電位效應。根據納濾膜的分離特性,對不同價態離子表現出不同的截留能力,對于高價金屬離子的去除率高達98%以上,對于二價金屬離子的去除率也高達95%以上?;诩{濾膜分離技術有高透水性以及對有機物、金屬鹽和膠體粒子的高截留性,納濾技術已廣泛應用于制藥、化工、食品工業,尤其是污水以及滲濾液處理領域

          二、滲濾液處理主要工藝

          1.物理化學處理法

          (1)吸附法。吸附劑主要用于脫除滲濾液中難降解的有機物、金屬離子和色度等。目前應用較為普遍的吸附材料是活性碳。采用序列間歇式反應器處理滲濾液,在曝氣率為1 L?min-1和接觸時間5.5 h的條件下,PAC-SBR對COD、色度、NH3-N和TDS的去除率分別為64.1%,71.2%,81.4%和1.33%。

          (2)微波法。微波法處理垃圾滲濾液也是國內外學者研究的一個熱點。采用微波-活性炭-Fenton催化氧化預處理垃圾滲濾液。經微波功率300 W條件下預處理之后,組合工藝對垃圾滲濾液中COD、氨氮、SS和濁度去除率分別達到68.22%,78.08%,78.55%和99.02%,顏色由黑褐色去除為接近無色,BOD5/COD由0.21提高到0.45。(3)MAP沉淀法。磷酸銨鎂沉淀法(MAP)具有不受溫度限制,反應時間較短、工藝簡單、不產生具有臭味和毒性的氣體等優點,還可以有效去除垃圾滲濾液中的氨氮,另外,沉淀物中含有氮、磷等具有肥效的元素,可用來做多種植物的復合肥。

          (4)超聲波。其原理是利用超聲波使溶液產生5 000 K高溫以上的氣泡及強氧化性的自由基,使絕大部分有機物得到完全的降解,特別適用于有毒難降解有機物。超聲波技術由于具有簡便、高效、少污染的特點,近來已受到國內外研究者的關注,并開始用于處理垃圾滲濾液。

          (5)混凝法?;炷恋矸ㄊ峭ㄟ^向廢水中投加混凝劑,使廢水中的懸浮物和膠體聚集形成絮凝體而沉淀,然后再加以分離。用FeCl3處理COD濃度為5 350 mg?L-1的垃圾滲濾液時,投加1.5 g?L-1氯化鐵的COD去除率達80%。(6)膜分離技術。膜處理是以壓力差(也稱透膜壓差)為推動力的膜分離過程,在膜兩側施加一定的壓差時,可使一部分溶劑及小于膜孔徑的組分透過膜,而微粒、大分子、鹽等被膜截留下來,從而達到分離的目的。

          2.生物處理法

          生物處理法具有處理效果好、運行成木低等優點,是目前滲濾液處理中采用最多的方法,包括好氧生物處理法、厭氧生物處理法及厭氧-好氧聯合處理法。

          (1)好氧處理法。滲濾液好氧生物處理能夠有效降低中的BOD、COD和氨氮。采用IBAF(固定化微生物曝氣生物濾池)處理滲濾液,COD和氨氮去除率分別達到98.3%和99.9%。

          (2)厭氧處理法。厭氧生物處理可提高污水可生化性,有機負荷高、有能耗少、抗毒性能高、污泥產率低的優勢,適合處理磷含量低、有機物含量高的滲濾液。用UASB-MBR工藝處理滲濾液的研究中發現,COD和TNK的去除率都大于90%,可生物降解的有機物去除率達到99%,BOD5含量超過8 000mg?L-1的滲濾液,經UASB-MBR工藝處理后降低到50 mg?L-1。

          (3)厭氧-好氧生物處理結合。單獨采用厭氧法對有機物氧化不徹底,而且很難去除氨氮。因此,一般采取厭氧-好氧組合工藝,提高處理效率。使用UASB-好氧塘處理滲濾液(升流式厭氧污泥床UASB)。原滲濾液COD為45 000~90 000 mg?L-1,經過處理,厭氧池、好氧池和總系統中COD的去除率分別為57%~87%,35%~70%和66%~94%。

          3.土地法

          土地處理法在滲濾液的處理中應用比較少,主要是因為該法容易對土壤和地下水造成污染。目前,用于垃圾滲濾液處理的土地法主要是回灌法和人工濕地法。

          (1)回灌法。垃圾滲濾液的回灌可以提高填埋場內垃圾的含水率,增強微生物的活性,提高沼氣產生量,加速有機物的分解和垃圾中污染物的溶出。

          采用回灌技術處理城市生活填埋場滲濾液,結果表明,滲濾液的回灌對滲濾液中CODcr和NH4+-N均有一定的去除效果。同時在垃圾填埋層及覆蓋層的作用下,回灌對色度有較好的處理效果。

          (2)人工濕地法。用地下流動式的畦畔莎草人工濕地處理滲濾液,典型物質去除效果顯著。研究用人工濕地處理含氮和細菌很高的滲濾液。結果表明:在溫度30℃和水力停留時間為8 d的條件下,BOD5,TN、大腸桿菌和Cd的去除率分別為91%,46%,99%和99.7%。

          三、滲濾液處理發展方向

          1.提高滲濾液處理率

          我國大部分城市、鄉鎮已經建設滲濾液處理工程,但由于各種原因,有相當一部分滲濾液處理設施的處理能力達不到設計規模,還有一些城市根本就沒有建滲濾液處理設施,這些未經任何處理的滲濾液原液進入城市污水處理廠,增大了污水廠的負荷,甚至導致污水廠出水水質不能達標排放。從保護環境的角度出發,今后應繼續加強滲濾液處理設施的建設,提高滲濾液處理率,確保所有的滲濾液經過處理后達標排放。

          2.節省能耗

          目前我國采用的滲濾液處理技術最大的缺點是能耗高,高的電耗帶來的是高昂的運行成本,一方面給地方財政帶來巨大的壓力,另一方面也不符合我國的節能減排政策,節省能耗是未來滲濾液處理發展的重點。

          3.開發新工藝

          相比于其他行業污水處理,應用于垃圾滲濾液處理的成熟可靠工藝較少,目前普遍得到認可的僅有“生化處理+深度處理”工藝,其他如“芽孢桿菌—高效生物處理+催化氧化”工藝和“高效蒸發處理”工藝也有應用,但工程實例較少。

          垃圾滲濾液處理工藝應具有簡單化、多樣化、成本低的特點,且要適應各種外部條件的變化。進一步完善垃圾滲濾液處理相關的標準、規范。提高滲濾液處理國產化設備占有率。繼續探尋解決濃縮液難于處理的難題。

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