生活垃圾渗滤液处理项目技术方案.docx

生活垃圾渗滤液处理项目技术方案1、什么叫垃圾渗滤液？2、处理工艺：垃圾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。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其PH值在49之间，COD在200062000mgL的范围内，B0D5从6045000mgL,重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有废水，若不加以处理而直接排放，会造成严重的环境污染，所以生活垃圾渗滤液处理项目是必不可少的。3、垃圾渗滤处理工艺方法：垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BoD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中，将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇，因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下：3.L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，好氧处理可有效地降低Bc)D5、Ce)D和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、镒等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多，还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将分别予以介绍。32活性污泥法：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，其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美国宾州FalIToWnShiP污水处理厂，其垃圾渗滤液进水的CODCr为600021000mgL,B0D5为?300013000mgL,氨氮为2002000mgL。曝气池的污泥浓度(MLVSS)为600012000mgL,是一般污泥浓度的36倍。在体积有机负荷为1.87kgBOD5(m3d)时，F/M为0.150.31kgBOD5(kgMLSSd),BOD5的去除率为97%;在体积有机负荷为0.3kgBOD5(m3d)时，F/M为0.030.05kgBOD5(kgMLSSd),BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明,只要适当提高活性污泥法浓度，使F/M在0.030.31kgBOD5(kgMLSSd)之间(不宜再高)，采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的Be)D5,80%以上的有机碳能被活性污泥去除，即使进水中有机碳高达1000mgL,污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低负荷下运行的活性污泥系统，能去除渗滤液中80%90%的COD,出水BOD5<20mgLo对于Ce)D40001300Omg/L、BoD51600IloOOmg/L、NH3-N87590mgL的渗滤液，混合式好氧活性污泥法对COD的去除率可稳定在90%以上。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明，活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。2)低氧好氧活性污泥法：低氧?好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥流程，因其具有能维持较高运转负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧?好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液，试验证明:在控制运行条件下，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分别从原来的6466mgL.3502mgL以及239.6mgL相应降低至IJCODCr<300mgL、BOD5<50mgL（平均为13.3mgL）以及SS<100mgL（平均为27.8mgL）o总去除率分别为CODCr96.4%,BOD599.6%、SS83.4%o处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理，可使出水的Ce）DCr下降到IOOmg/L以下。两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%;氮的平均去除率为67.5%o此外该法运行弥补厌氧?好氧两段生物处理法第一段形成NH3-N较多，导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。3）物化活性污泥复合处理系统：由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金属产生的抑制作用，所以常用生物法和物理?化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BOD51500mgL.Cl-800mgL,硬度（以CaCo3计）80Omg/L、总铁60Omg/L、有机氮IOOmg/L、TSS30Omg/L、S02-4300mgL的渗滤液，有学者采用该方法进行处理，发现效果很好，其BoD5、COD、NH3-N、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%o该系统中的进水通过调节池后，可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用;在澄清池中加入石灰，可去除重金属和部分有机质;气提池（进行曝气，温度低时加入NaoH）能去除进水NH3-N的50%,从而使NH3的浓度处于抑制水平之下;由于废水中磷被加入的石灰所沉淀，且PH值过高,因而需添加磷和酸性物质;活性污泥系统可以串联或并联使用,运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理,具有较大的操作灵活性。33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处理效果。例如英国在BrynPostegLandfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘，设2台表面曝气装置，最小水力停留时间为IOd,氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行，渗滤液最大CODCr为24000mgL,最大B0D5为10000mgL,FM=0.05-0.3kgCOD(kgMLSSd),水量变化范围150m3d,出水B0D5平均为24mgL,但偶然有超过50mgL的时候，COD去除率达97%,但在运行过程中需投加P,考虑到日常运行费用，投资偿还及其利息，与渗滤液直接排至市政管网相比，每年可节约750英镑。英国水研究中心(WaterResearchCenter)对东南部NewParkLandfill的CODCr>15000mgL的渗滤液也做了曝气稳定塘的中试，当负荷为0280.32kgCOD(kgMLSSd)或者说为0.04-().64kgCOD(kgMLSSd),泥龄为IOd时，COD和BOD5去除率分别为98%和91%以上。在运行过程中也需要投加磷酸。3.4.生物膜：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，如硝化菌之类。加拿大BritishCoIUmbia大学的CPeddie和JAtwater用直径0.9m的生物转盘处理CODCr<1000mgL,NH3-N<50mg/L的弱性渗滤液，其出水BOD5<25mgL,当温度回升，微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出，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适用还待研究。35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(BoD5N2000mgL)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，如其BOD5/P只需为4000：1,虽然渗滤液中P的含量通常少于lmgL,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化，35、负荷为IkgCOD/(m3d),停留时间IOd,渗滤液中COD去除率可达90%。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。1)厌氧生物滤池：厌氧滤池适于处理溶解性有机物，加拿大HalifaxHighwaylOl填埋场渗滤液平均COD为12850mgL、B0D5Ce)D为0.7,PH为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至pH=7.8,沉淀Ih后进厌氧滤池(此工序还起到去除Zn等重金属的作用)，当负荷4kgCOD(m3d)时，CoD去除率可达92%以上;当负荷再增加时，其去除率急剧下降。加拿大Toronto大学的J.G.Henry等也在室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为L5年和8年的填埋场渗滤液，它们的COD各为14000mgL和4000mgL,BOD5/COD各为0.7和Q5,当负荷为L26L45kgCOD(m3d),水力停留时间为2496h时，COD去除率均可达90%以上。当负荷再增加,其去除率也急剧下降。由此可见，虽然厌氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达5-20kgCOD(m3d),但对于渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。2)上向流式厌氧污泥床：英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(UASB)处理COD>10000mgL的渗滤液，当负荷为3.619.7kgCOD(m3d),平均泥龄为L04.3d,温度为30时Ce)D和BOD5的去除率各为82%和85%,它们的负荷比厌氧滤池要大得多。在厌氧分解时，有机氮转为氨氮，且存在NH4NH3H反应。若pH>7时，平衡中的NH3占优势，可用吹脱法去除。但厌氧分解时PH近似等于7,因此出水中可能含有较多的NH4,将会消耗接纳水体的溶解氧。3.6.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好氧处理工艺既经济合理，处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%o1）厌氧?好氧生物氧化工艺（厌氧硝化和生物氧化塘）：西南师大生物系对PH为8.08.6,COD为16124mgL,BOD5为214406mgLNH3-N为475mgL的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理，取得出水PH为7.17.9,COD为170.33314.8mgL,BOD5为91.4mgL.NH3-N为29.1mgL的良好效果。2）厌氧氧化沟兼性塘工艺：下面结合广州市李坑垃圾填埋场作以下说明及分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3d设计，进水BOD5为2500mgL.CODCr为4000mgLNH3-N为IOOomg/L、SS为600mgL,色度为IOOo倍;出水BOD5为30mgL.CODCr为80mg/L、NH3-N为10mgL.SS为70mgL,色度为40倍。选用工艺流程为:厌氧氧化沟兼性塘絮凝沉淀。当进水水质较好,兼性塘出水达标时，即可直接将兼性塘水向外排放;而当进水水质较差，兼性塘出水达不到排放标准时，则启用混凝沉淀系统，再排放沉淀池上清液。从该套工艺的运行情况来看，当进水的COD较高时，出水水质良好;一旦COD降低，特别是冬季低温少雨，COD降低到不利于生化处理时，出水各水质成分均偏高难以达标，出水呈棕褐色，尽管启用絮凝沉淀系统，效果仍不理想。由此可见，对于渗滤液的色度和NH3-N的有效去除，对生化处理将产生有利影响。3）厌氧气浮好氧工艺：大田山垃圾卫生填埋场渗滤液处理采用的是此工艺。根据广州市环境卫生研究所对类似垃圾填