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垃圾渗滤液处理技术探讨及发展

发布时间:2020-11-27 09:53:20人气:350

 
     随着经济的持续发展,生产规模不断扩大,人的需求不断增加,随之而来的固体废物产生量也不断增加。目前,工业发达国家的工业固体废物平均每年以2%至4%的增长率增长,同样,生活垃圾产生量也在持续增加。目前,我国城市生活垃圾年均增长率为10%。
    最近城市垃圾处理方法主要是焚烧、堆肥、填埋等。其中垃圾卫生填埋法成本低,技术比较简单,处理速度快,是目前国内外使用最广泛的垃圾处置方式。填埋法处理城市生活垃圾会产生大量污染物浓度高、持续时间长、流量极不均匀、水质变化大的渗滤液,如果不处理这些渗滤液,周边环境水体可能会发生严重的二次污染。城市生活垃圾填埋场渗滤液处理一直是垃圾填埋场设计、运营和管理中一个非常紧迫和棘手的问题。
2渗滤液污染特性
2.1营养素比例失衡
与生物处理相比,浸出液C: N: P的比例不合适。
2.2渗滤液水质的波动性
(1)渗滤液水质随水量变化。
(2)渗滤液水质在日及时间尺度内发生较大变化。
(3)渗滤液水质随填埋阶段的变化而变化。填埋初期,浸出液呈黑色,生化性好,容易处理,随着填埋时间的延长,浸出液呈棕色,生化性变差,C: N: P比例失衡现象进一步加重。
2.3金属离子含量不高
渗滤液中含有多种金属离子,其浓度与填埋垃圾的类型、组分、时间等密切相关。垃圾渗滤液的种类不同,金属含量也不同,但大部分不超过排放标准。
2.4微生物含量和病毒
垃圾填埋场是“生物反应器”,出水中含有大量微生物,其中微生物主要是菌、大肠菌、大肠菌等,其填埋时间和浸出液的化学成分有很大差异。许多市政垃圾填埋场都含有粪便,但很少能在渗滤液中发现肠道菌。
2.5浸出液的生物毒性
渗滤液的毒性与所含有机污染物的含量有关。Assmuth对芬兰三个垃圾填埋场的研究表明,浸出液的致死性与浸出液中包含的离子(特别是Cl-、NH3-N、轻金属含量)有关,死亡率与反映硬度的指标(Ca2、Mg2等)有关。在酸性条件下,浸出液中的金属和S对鱼毒性更强,所含悬浮物也增加毒性,但温度上升对毒性几乎没有影响。垃圾渗滤液对大麦的毒性作用与渗滤液中CODCr含量有直接关系。
3垃圾渗滤液处理工艺现状及问题
目前,垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜透析、基述湿氧化等多种多样。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理及两种组合。好氧处理包括活性污泥工艺、曝气氧化池、好氧稳定池、生物转盘和滴滤器等。厌氧处理包括上游污泥相、厌氧固定化生物反应器、混合反应器、厌氧稳定糖。对垃圾渗滤液处理的投资、运营费用远高于一般城市污水及工业废水。由于垃圾体中已经经历了厌氧过程,生化性相对较差,生物处理停留时间长,设施设备投资较大,同时垃圾渗滤液处理量相对较少,折旧和维持费较高。
各种垃圾渗滤液处理工艺存在的问题可以总结为:技术上可行的工艺在经济上较差。例如,膜处理、投资和运营费用都很高,原液体积的1/5-1/4的浓缩额也需要进一步处理。(威廉莎士比亚,Northern  Exposure(美国电视),垃圾)活性炭吸附和化学氧化,运营费用基本负担不起。经济的工艺在生物处理、投资、运营费用上都很低,但通常水处理达不到标准。
4垃圾渗滤液新技术介绍
4.1电化学处理
电化学处理法作为一种“环保”技术,已经广泛用于垃圾渗滤液处理。利用金属腐蚀原理,用Fe、C形成原电池处理废水。废铁屑是铁和木炭的合金,由纯铁和FE3C及部分杂质组成,铁进入废水后,会形成数千个小型微电池,这是因为浸出液中存在稳定的胶体。当这种胶体在电场中时,会产生电泳作用,浓缩下沉。在进行这方面的研究过程中,许多学者对电流密度、pH值、不同电解质、氯离子浓度等因素对处理效果的影响进行了探讨,取得了很大的成果。
4.2芬顿试剂法
目前,在垃圾渗滤液处理方法中,生物化学法应用最广泛,但由于很难分解有机物,因此不利于活性泥浆法的运行。芬顿氧化法氧化降解苯环、羟基、-COOH-S03-H、-NO2等具有替代品的有机化合物,提高废水的生化性,降低废水毒性,改变溶解性、混凝沉淀性,有助于后续生化或混凝
4.3高压脉冲放电技术
高压脉冲放电技术利用大功率脉冲电源,将放电电极之间的液体介质进行高电压和高电流的脉冲放电,本质上是将大能量压缩在空间和时间内,在极短的时间内收集非常高的能量密度,形成等离子体通道。产生高温、高压、高密度活性粒子、强烈紫外线、超声波,对高浓度有机污染物进行活性粒子氧化、、该技术是一种分解力高,无二次污染,适用范围广的有机污染物处理技术。
4.4蒸发处理
蒸发法主要应用于废水,特别是放射性废水处理领域。它利用可加能源蒸发废水中的水分,大大减少体积。国内外关于渗滤液蒸发技术公开发表的文献很少。与BOD、COD、悬浮固体、溶解固体、供应温度等传统处理工艺相比,浸出液蒸发工艺对浸出液的性质变化适应性强。一般来说,浸出液蒸发系统仅对pH值敏感,目前开发的蒸发器主要有热交换器、浸泡燃烧式和喷雾三种类型。
5结论
显然,应进一步探索多种技术的可行、经济、更好的渗滤液处理的新颖工艺,主要体现以下特点:降低运营成本。适应更严格的排放标准要求,随着时间的推移,渗滤液水质的变化;清除难以处理的污染物(如总可溶性残留物)。减少渗滤液回灌或垃圾填埋场生物反应器操作方式引起的氨氮浓度积累。

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