渗滤液的处理

渗滤液的产生、渗滤液的产生垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，同时在降水和地下水的渗流作用下产生了一种高浓度的有机或无机成份的液体，我们称之为垃圾渗滤液，也叫渗沥液。影响渗滤液产生的因素很多，主要有垃圾堆放填埋区域的降雨情况、垃圾的性质与成分、填埋场的防渗处理情况、场地的水文地质条件等。二、渗滤液特性b（一）渗滤液基本水质特征渗滤液常规水质特征不同时期渗滤液水质均波动较大，具有高COD、高NH3-N、高无机盐分的“三高”特点，COD在几千至几万mg/L不等，NH3-N在几百至几千mg/L，而且可生化性差，BOD5/COD偏低，渗滤液采取生物处理方式处理将存在困难。表1所列为渗滤液常规水质参数。表1渗滤液常规水质参数 单位：mg/L毕坪橘导南岫坪牌晓期&0〜FN1.gW电半辛$4日费~+凯2)1.事|・91■眼4理anx/a)D<0LlTOCVFAg—EOONHh-N枷~IfiM（DpHXSMii.电字宅眼亿为eWe’,表示米尚.2.渗滤液有机质组成特征总体来看，渗滤液中的腐殖酸类物质是有机质中的重要组分，可占早期渗滤液中总有机质的51.6%〜55%，占晚期渗滤液总有机质的68%〜80%。填埋场渗滤液由于经历较长时间微生物作用，脂肪、蛋白质等的含量均很低，基本可忽略，有机质主要由腐殖酸类物质组成。3.渗滤液无机盐组成特征表2为渗滤液无机盐分组成特征，由数据结果可看出，渗滤液无机盐分浓度较高。特别地，K、Na盐为渗滤液中普遍存在的一价无机盐，Ca、Mg盐为主要的二价无机盐，而过渡金属Fe盐含量较低。因此，K、Na、Ca、Mg盐为影响渗滤液处理的主要无机盐分。表2渗滤液无机盐分组成特征攻 目单位baTS“LEL13FS517.55TD6b/Ln.54MLIS20以mg/L醐1.50^2.航K球Li.raaMkL?6.5-5-19iW’L |_ 1■腮审〜的网4.渗滤液重金属含量特征渗滤液中重金属主要来源于生活垃圾，一般情况下，渗滤液中仅含有很低浓度的重金属。渗滤液中所测各种重金属的浓度均在污水综合排放标准范围内，除了As、Pb、Cr和Cd略微超标外，其他重金属含量甚至可达到农田灌溉水质标准。不同来源渗滤液重金属含量差异较大，渗滤液资源化过程的重金属安全性因素需要考虑。三、渗滤液处理技术虽然渗滤液的处理作为水处理技术研究的一个独立分支，与常规的废水处理方法有相通之处，但也有其不同于常规废水处埋工艺的特殊之处。由于渗滤液水质的时间和地域变化性，不仅采用单一的处理方法不能满足其处理要求，更需要通过不同方法的优化组合与灵活应用才能进行有效的处理，而且适用于某一填埋场或某一区域填埋场渗滤液处理的工艺方法往往并不是普遍使用的技术，需要因地制宜采用不同的工艺。此外，由于渗滤液的污染负荷很高，处理难度较大，不仅需要考虑处理工艺的有效和稳定性，还须考虑其处理工艺的经济合理性。渗滤液处理的这些突出的特性，也是其处理工艺设计和运行较为困难的原因所在。可有效用于处理渗滤液的方法包括：1.渗滤液回灌处理渗滤液回灌是一种较为有效的处理方案。首先，通过回灌可提高垃圾层的含水率（由20%〜25%提高到60%〜70%），可增加垃圾的湿度；增强垃圾中微生物的活性；加速产甲烷的速率、垃圾中污染物的溶出及有机物的分解。其次，通过渗滤液回灌，不仅可降低渗滤液的污染物质量浓度，还可因回灌过程中水分挥发等作用而减少渗滤液的产生量，对水量和水质起稳定化的作用，有利于废水处理系统的运行，节省费用。此外将渗滤液收集并通过回灌使之回到填埋场，还可加速垃圾中有机物的分解，缩短填埋垃圾的稳定化进程（使原需15—20年的稳定过程缩短至2〜3年）。渗滤液回灌处理法的提出已有多年，但近10多年来才有其实际应用。目前美国已有200多座垃圾填埋场采用了此技术。该方法除具有加速垃圾的稳定化、减少渗滤液的场外处理量、降低渗滤液污染物浓度等优点外，还有比其他处理方案更为节省的经济效益。虽然回灌处理法有前述诸多优点，但至少还存在以下两个问题:①不能完全消除渗滤液由于回灌的渗滤液量受填埋场特性的限制，因而仍有大部分渗滤液须外排处理；②通过回灌后的渗滤液仍需进行处理方能排放，尤其是由于渗滤液在垃圾层中的循环，导致其氨氮不断积累，甚至最终使其浓度远高于其在非循环渗滤液中的浓度。第一个问题是由此方法的特性决定的。至于第二个问题，如将含高浓度氨氮渗滤液作场外处理，则增加额外处理费用。为解决此问题，研究者根据硝化和反硝化原理及渗滤液回灌后在垃圾层中的流态，提出了缺氧(An)一好氧(O)一缺氧(An)的三组分模拟垃圾填埋系统。该模型运行时，通过渗滤液的循环，将脱氮过程所需要的碳源和硝态氮从底部的好氧区送至项部的缺氧区而厌氧区中残留的C和N则相应地送至好氧区，从而实现硝化和反硝化，此时，氨氮的转化率可达95%。渗滤液的生物处理就渗滤液的性质而言，属于高浓度有机废水，可以采用活性污泥法、氧化塘、氧化沟、生物转盘及接触氧化等好氧和厌氧生物处理技术进行处理，在国内外均有取得良好效果的研究报道，但在生产实践中的成功应用的报道尚不多见。渗滤液的物化处理物化处理的目的主要是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及氨氮，为渗滤液达标排放和生物处理系统有效运行创造良好的条件。无论是好氧处理还是厌氧处理，若采用预处理一一合并处理或独立完全处理的方式，以减少合并处理时冲击负荷及有毒有害物的影响。为保证生物处理的方式，减少合并处理时冲击负荷及有毒有害物的影响，并保证生物处理的效果，均需迸行物化预处理。虽然物化法不能完全代替生化法，但某些方法(如混凝、吸附、吹脱和氧化等)则可作为预处理后的(深度)处理而减轻生物处理的负荷、冲击作用达到进一步提高出水水质。渗滤液的物化处理有以下几种方法：⑴化学氧化法氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钙等是常用的氧化剂。其作用主要去除渗滤液中的色度和硫化物，对COD的去除率通常为20%〜50%⑵化学沉淀法Ca(OH)2是最常用的药剂。对渗滤液处理而言，其投量通常在1〜15g/L之间，可获得20%〜40%的COD、90%〜99%的重金属离子、70%〜90%的色度、浊度及SS等的去除率。⑶吸附除颗粒活性炭和粉末活性炭作为主要的吸附剂外，还有粉煤灰、高岭土、泥炭、膨润土、蛭石、伊利石和活化铝等。活性炭用于渗滤液的处理时可获得50%—70%的COD和氨氮去除率。(4)混凝硫酸铝［A12(S04)3］、硫酸亚铁(FeS04)、三氯化铁(FeCl3)和聚合氯化铁等都是常用的混凝剂。对渗滤液而言，铁盐的处理效果要优于铝盐。研究表明，对于BOD5/COD较高的“年轻”填埋场的渗滤液而言，混凝对COD和总有机炭(TOC)的去除率较低，通常为10%--25%,而对于BOD5/COD较低的“老年”填埋场或经生物处理后的渗滤液而言，COD和TOC的去除率则可达50%—65%。在混凝过程中投加非离子、阳离子及阴离子高分子助凝剂可改善絮体的沉降性能，但无助于提高浊度的去除率。⑸膜分离微孔膜、超滤膜和反渗透膜在渗滤液深度(精)处理中应用的研究工作也有较多的报道，其对COD和SS的去除率均可达95%。但膜分离方法费用昂贵，尤其对于浓度较高的渗滤液而言，其处理费用是相当高的，因而也是我国目前较难在实际中加以应用的。(6)吹脱当渗滤液中含有高浓度的氨氮时，常需在生物处理前通过此法加以去除。四、渗滤液处理要求及工程技术规范1、生活垃圾填埋场污染控制标准我国《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16899-2008)对填埋场垃圾渗滤液排放控制项目及其限值予以明确。在垃圾填埋场内建立单独的处理系统对渗滤液进行处理，其出水水质应根据排放区域水环境功能区划分，以及地方环境保护行政主管部门确定，并按照《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的有关规定执行；排入设置城市二级污水处理厂的渗滤液，其排放限值执行三级指标，具体限度还可以与环保部门、市政部门协商表3现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放质量浓度限值序号博战质扯陶度眼值有牛尚排就监苴位置]色度（棒律悟数*4£：1常晓污水批牌既施麻放口2北学需氧址im常晓方水处屏没施麻歆口3生化需狙最《割叫）/"WLj理1凿晚污永壁理段施作放口4悬浮带5/L）30常规污水遂理快施律放口5总诚“WD■K)常现污米处界以施律放口65叩口2?常耽污水批舞快施律故口■?总潞hWL）::常魔污水处畀改施麻放口fl10000常埋污水批镖迂趣麻歆口9总上(■WL)0.001常现污水姓理叮施律放口30g0.01.常规污水遂理哎施律靛口]]总慌(n^L)CL1常魁汽水处堆/施fit放口U人价朋（U^L）0.05常晓巧本瓯牌既施fit放口点册(in|/L)(11常晚污水处风皿施麻放口14A4Qr5叩功CL1津埋污水处理社施麻放口水污染物排放控制要求生活垃圾填埋场应设置污水处理装置，生活垃圾渗滤液（含调节池废水）等污水经处理并符合本标准规定的污染物排放控制要求后，可直接排放现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日起执行表2规定的水污染物排放质量浓度限值。2011年7月1日前，现有生活垃圾填埋场无法满足表2规定的水污染物排放质量浓度限值要求的，满足以下条件时可将生活垃圾渗滤液送往城市二级污水处理厂进行处理:（1） 生活垃圾渗滤液在填埋场经过处理后，总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等污染物质量浓度达到表2规定的质量浓度限值；（2） 城市二级污水处理厂每日处理生活垃圾渗滤液总量不超过污水处理量的0.5%并不超过城市二级污水处理厂额定的污水处理能力（3） 生活垃圾渗滤液应均匀注入城市二级污水处理厂；（4） 不影响城市二级污水处理厂的污水处理效果2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行表2规定的水污染排放质量浓度限值。2、生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）本标准规定了生活垃圾填埋场渗滤液污染治理工程设计、施工、验收以及运行管理等的技术要求。本标准适用于生活垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工程，可作为环境影响评价、工程咨询、设计施工、环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。2.1水质根据生活垃圾填埋场的垃圾填埋年限及渗滤液的化学需氧量和氨氮浓度，生活垃圾填埋场渗滤液可分为初期渗滤液、中后期渗滤液和封场后渗滤液。生活垃圾填埋场渗滤液水质的确定，宜以实测数据为基准，并考虑未来水质变化趋势。在无法取得实测数据时，宜参考表4及同类地区同类型填埋场实测数据合理选取。表4国内生活垃圾填埋场（调节池）渗滤液典型水质F〜一 夷别顼目切梆律浊液中后削踪融液材场启法泊旗五H生偲需找宜Jfg/L）4000-200002000-4000加~迎0化学需侦量/成邳L）IOO<»--3QOOO5000^10(KM)]00D70002O0~2OOU5OD-.50001000—3000悬浮Iftl伽Cmg/L)500—200U200-]500200—1(100tn5T6—82.2工艺设计选择处理工艺之前，应了解填埋场的使用年限、填埋作业方式、当地经济条件等影响水质的因素。选择渗滤液处理工艺时，应以稳定连续达标排放为前提，综合考虑垃圾填埋场的填埋年限和渗滤液的水质、水量以及处理工艺的经济性、合理性、可操作性，经技术、经济比选后确定。调节池调节池容积应与填埋工艺、停留时间、渗滤液产生量及配套污水处理设施规模等相匹配，并符合CJJ17的有关规定。调节池应有相应的防渗措施。调节池属于厂区恶臭污染源之一，应加盖密封，并采取臭气处理措施工艺流程生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺可分为预处理、生物处理和深度处理三种。应根据渗滤液的进水水质、水量及排放要求综合选取适宜的工艺组合方式，推荐选用“预处理+生物处理+深度处理”组合工艺（工艺流程图见图1），也可采用如下工艺组合：a） 预处理+深度处理b） 生物处理+深度处理图1常规工艺流程图预处理工艺可采用生物法、物理法和化学法，目的主要是去除氨氮或无机杂质，或改善渗滤液的可生化性生物处理工艺可采用厌氧生物处理法和好氧生物处理法，处理对象主要是渗滤液中的有机污染物和氮、磷等。深度处理工艺可采用纳滤、反渗透、吸附过滤等方法，处理对象主要是渗滤液中的悬浮物、溶解物和胶体等。深度处理宜以纳滤和反渗透为主，并根据处理要求合理选择。当渗滤液处理工艺过程中产生污泥时，应对污泥进行适当处理。纳滤和反渗透产生的浓缩液应进行处理，可采用蒸发、焚烧等方法。各处理工艺中处理方法的选择应综合考虑进水水质、水量、处理效率、排放标准、技术可靠性及经济合理性等因素后确定。工艺参数预处理工艺参数选择水解酸化技术作为预处理工艺时：a） 水力停留时间宜为2.5〜