垃圾渗滤液处理各种生物法的比较

2019-11-22 14:07:14 浏览次数:981

垃圾渗滤液处理生物法中,好氧工艺的活性污泥法和生物转盘的处理效果最好,停留时间较短(6~24h)、运行经验丰富,但工程投资大。运行管理费用高;相对来说稳定塘工艺比较简单,投资省,管理方便,但停留时间长(10~30d)、占地面积大且净化能力随季节变化较大。厌氧处理工艺发展很快,特别适合于高浓度的有机废水,它的缺点是停留时间长,污染物的去除率相对较低,对温度的变化比较敏感,但通过研究表明厌氧系统产生的气体可以满足系统的能量需要,若将这部分能量加以合理利用,将能够保证厌氧工艺有稳定的处理效果,还能降低处理费用。因而对于高浓度有机物的垃圾渗滤液,采用厌氧和好氧工艺的组合处理,无论是对于提高处理效率,还是降低运行费用都是有意义的。


物化法过去只用在处理填埋时间较长的单元中排出的渗滤液,而今随着渗滤液控制排放标准的日益严格,物化法也用来处理新鲜的渗滤液,且是渗滤液后处理工艺中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。


絮凝沉淀

实验证明;生物处理后的渗滤液进行絮凝沉淀时(利用铁盐或铝盐作絮凝剂),即使在BOD5很低(<25mg/L)的情况下,CODcr的去除率仍可以达到50%,反应过程中最佳的pH值对于铁盐和铝盐分别为4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加药量在250-500g/m之间。


絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥;出水的pH值较低,含盐量高;氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺即使有可观的处理效率,在选用时还是要慎重考虑。


反渗透

反渗透经常用于渗滤液的后处理中,因其能够去除中等分子量的溶解性有机物,国内早期利用醋酸纤维膜进行的试验表明,CODcr的去除率可以超过80%,虽然在运行过程中有膜污染的问题,但反渗透工艺作为后处理工艺设在生物预处理后或物化法之后,负责去除低分子量的有机物、胶体和悬浮物,可以提高处理效率和膜的使用寿命[5]。根据Ehrig在1989年的研究,一级反渗透工艺可使CODcr、BOD5和有机卤代物(AOX)的去除率达到80%,但是氨氮和氯离子的去除率要达到较高水平则至少需要二级反渗透工艺。


活性炭吸附

活性炭吸附工艺适用于处理填埋时间长的或经过生物预处理后的渗滤液,它能去除中等分子量的有机物质。20世纪70年代在欧洲的实验室研究表明,CODcr的去除率为50%-60%,若用石灰石作预处理,去除率可高达80%,而活性炭处理了140床后去除效率将明显下降。在生产性试验中,由于渗滤液水质水量多变等原因,出现了去除效率下降和活性炭被大量污染的现象。


活性炭的投加量与去除的CODcr量的线性关系当活性炭的投加量为800~1200g/m时,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工艺的主要问题是高额的费用。尽管如此,首先进行生物预处理,再将该工艺与絮凝沉淀工艺相结合时,能保证出水的CODCr和AOX较低。


化学氧化

化学氧化工艺可以有效消除污染物,而不会产生絮凝沉淀工艺中形成的污染物被浓缩的化学污泥。该工艺常用于废水的消毒处理,而很少用于有机物的氧化,主要是由于投加药剂量很高而带来的经济问题。对于渗滤液中一些难控制的有机污染物,化学氧化工艺可以考虑使用。


常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钙、高锰酸钾和臭氧等。用次氯酸钙作氧化剂时CODcr的去除率不超过50%;用臭氧作氧化剂时,没有剩余污泥的问题,CODcr的去除率也不超过50%,对于含有大量的有机酸的酸性渗滤液使用臭氧作氧化剂不是很有效的,因为有机酸是耐臭氧的,相应就需要很高的投加剂量和较长的接触时间。过氧化氢作氧化剂时因为可以去除硫化氢而主要用来除臭气,加药量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的过氧化氢。用化学氧化法处理渗滤液的研究还处在实验室阶段,主要的问题是处理费用太高,但对于垃圾填埋场封场后所产生的小水量、低含量的难降解渗滤液处理还是有一定意义的。


土地法

用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。

在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现,渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量,而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。


土壤植物处理系统(S-P系统)不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用,而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985-1986年在瑞典建立了大规模现场S-P系统进行试验,该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷,其中1.2公顷种植了柳树,另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地,种植了30000棵柳树。在试验的最初3年中,灌入试验区域的渗滤液共计3290mm,测得年平均的蒸发量为340mm,为降水量的46%,而在试验前相应区域的年平均蒸发量为140mm,为年降水量的19%,蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能,还能够降低渗滤液的浓度,例如氨氮浓度平均下降了60%,从6.93mmol/L下降到了2.96mmol/L,可以肯定随着柳树的生长和根系的发展,处理效果还可能进一步地提高。


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