概述
渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物、化学作用,同时在降水和其他外部来水的渗流作用下产生的含有有机或无机成分的液体。目前国内外已开发出了多种渗滤液的处理技术,但是直到现在尚无十分完善的垃圾渗滤液的处理工艺,我公司结合多年的污水处理经验,以及对国内外多种处理垃圾渗滤液技术的研究总结出切实可行的一系列处理方法,并在实际过程中取得成功。
处理工艺分析
1、处理标准
垃圾渗滤液处理出水执行国家新标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GBI6889*2008)(见表1)。
表1生活垃圾渗滤液排放限值(一般地区)
监测项目 |
限制值 |
监测项目 |
限制值 |
色度(稀释倍数) |
40 |
类大肠菌群数(个/L) |
10000 |
COD(mg/L) |
100 |
总汞(mg/L) |
0.001 |
BOD5(mg/L) |
30 |
总镉(mg/L) |
0.01 |
悬浮物(mg/L) |
30 |
总铬(mg/L) |
0.1 |
总氮(mg/L) |
40 |
六价铬(mg/L) |
0.05 |
氨氮(mg/L) |
25 |
总砷(mg/L) |
0.1 |
总磷(mg/L) |
3 |
总铅(mg/L) |
0.1 |
2、工艺流程
主要工艺单元说明
(1)水力澄清池
物化法主要为水力澄清池单元,其作为渗滤液的预处理,主要是利用改性制剂的中和、混凝、吸附、沉淀等作用机理,将渗滤液中的重金属及惰性大分子成分直接取出,大幅度降低毒性与污染负荷,为后续的生化处理的有效、稳定运行做保障。
该技术对垃圾渗滤液中的重金属离子、悬浮物、氨氮以及有机物胶体取出效果非常明显。一般重金属离子取出率达95%以上,氨氮的去除率在50-70%,难降解有机物的去除率达到了40%~50%,从而使处理后垃圾渗滤液的可生化性得到了很大的改善。
(2)吹脱
吹脱是利用废水中所含的氨氮等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异,在碱性(pH在11左右)条件下用空气吹脱,使废水中的氨氮物质由液相转移到气相中。
垃圾填埋场渗滤液中,过高的氨氮浓度不仅增加了渗滤液生化处理系统的负荷,并且随着填埋时间的延长渗滤液中CODcr浓度呈下降趋势,而氨氮浓度呈上升趋势(中后期渗滤液氨氮可达到3000mg/L),造成营养比例的严重失调,影响生化处理系统稳定有效的运行。同时,高浓度游离氨也降低了微生物活性,严重影响后续生物处理构建物的处理效果。因而,针对中后期填埋场垃圾渗滤液的特点,应启用氨氮吹脱工艺对渗滤液进行预处理,以保证后续生化系统的有效运行。
(3)厌氧生物处理 – UASB
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,如其BOD5/P只需为4000:1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35。C、负荷为1kgCODcr/(m3.d),停留时间10d,渗滤液中CODcr去除率可达90%。
上流式厌氧污泥床(UASB)系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于操作,又无需昂贵的设备。且UASB对高浓度废水的处理有自身的特点和优势。
上向流式厌氧污泥床(UASB)处理CODcr>10000mg/L的渗滤液,当负荷为3.6~19.7kgCODcr/(m3.d),平均泥龄为1.0~4.3d,温度为30。C时CODcr和BOD5的去除率各为82%和85%。
(4)低氧+好氧联合处理 – A/O工艺
低氧-好氧活性污泥法(A/O工艺),因其具有能维持较高运转负荷,耗时短等特点,比常规活性无法更有效,尤其对于渗滤液中高NH3-N的硝化与反硝化。在A/O的活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液实例证明:在足够的停留时间和控制运行条件下,垃圾填埋场渗滤液通过低氧+好氧活性污泥法处理,效果卓越。最终出水的平均CODcr、BOD5、SS总去除率分别为CODcr96.4%、BOD599.6%、SS83.4%。而且硝化比较彻底,达90%以上,反硝化也可以使得TN平均去除率为60%以上。
(5)MBR工艺
膜生物反应器(MBR)是将现代膜分离技术与传统生物处理技术有机结合起来的一种新型高效的污水处理工艺。目前MBR对垃圾渗滤液的研究主要集中在高氨氮的去除。根据研究与运行结论:
①MBR脱氮效果明显,对COD等有机污染物的去除率也很高;
②MBR可提高整个反应器过程MLSS,而保持高浓度的MLSS使系统实现更好的同步硝化反硝化、短程硝化反硝化及厌氧氨氧化;
③MBR在提高脱氮效果的同时,可减少系统的HRT,以及DO与碱度的消耗;
④在C/N较低条件下,更好地实现同步硝化反硝化、短程硝化反硝化及厌氧氨氧化等机制,可以克服碳源不足对脱氮效果的影响;
⑤减少氨氮负荷可降低游离氨对硝化菌与亚硝化菌的抑制,全程和短程硝化可以进行得比较彻底,故脱氮效果好。
此时,出水的平均CODCr可小于150mg/L,氨氮也在30mg/L以下,从而减少小了后续RO系统的处理压力,并延长了RO的膜寿命。
(6)反渗透-膜分离处理(RO)
反渗透膜的构型有卷式膜、板式膜、中空纤维膜、管式膜和碟管式膜,可以用于渗滤液处理的只有军事膜和碟管式膜,并以碟管式膜片膜柱(DT-DO)系统为最佳。碟管式反渗透系统在渗滤液处理中,用简单的砂渗或筒式滤芯进行与过滤即可避免膜的结垢和堵塞。膜柱具有独特的流体力学特性,确保膜片在不同压力区段甚至高压差处也可安全运行。
表2反渗透法处理渗滤液的检测结果
指标 |
渗滤液 |
一级出水 |
二级出水 |
去除率(%) |
国家标准 |
pH |
7.7 |
6.8 |
6.6 |
|
6~9 |
电导率(µS/cm) |
17250 |
382 |
20 |
99.9 |
未要求 |
COD(mg/L) |
15000 |
189 |
<7.56 |
>99.9 |
|
NH4+(mg/L) |
366 |
9.8 |
0.66 |
99.9 |
25 |
SS(mg/L) |
1900 |
<100 |
难以测出 |
>99.9 |
20 |
重金属(mg/L) |
0.25 |
<0.005 |
<0.005 |
>98 |
未要求 |
碟管式膜片膜柱(DT-DO)系统对渗滤液进水水质适应性很强,本项目考虑两级串联处理。目前可靠的RO及配套组件为国外进口。
投资说明
根据采用该工艺类型的工程统计资料,建设投资标准8-10万元/m3,运行费用35-50元/m3。
业绩介绍
泉州市生活垃圾填埋场总占地383亩,总库容量390万m3,有效库容272万m3,设计日处理生活垃圾610吨,设计垃圾渗滤液处理能力为250m3/d。设计执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GBI6889-1997)一级排放标准。采用工艺如下:
工程现场照片:

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