MBR-NF垃圾滲濾液處理

垃圾滲濾液處理工藝與城市污水合并處理

當填埋場與污水廠相距近，滲濾液運輸?shù)慕?jīng)濟負擔較小，可將滲濾液集中排入專用管線，連接至污水廠，與其它污水共同處理，以大幅降低滲濾液中高污染物濃度，最后由污水廠做無害化處理，這種方式成本低，易實施。要使污水廠穩(wěn)定、可靠的運作，滲濾液的輸入必須有限度，為的是控制污水廠全廠的污染物濃度。而含有高濃度有害物的滲濾液，通常要求其輸入的量控制在污水廠能力范圍的2%，才能保證污水廠的穩(wěn)定運行。

垃圾滲濾液處理工藝生物處理法

垃圾填埋場環(huán)境復(fù)雜，其中不乏各類高污染有害物，威脅著周邊的水生生態(tài)系統(tǒng)，尤其是地下水。為了解決安全排放問題，各地區(qū)制定的排污標準不斷提高。在對垃圾滲濾液進行處理時，要想達到如此苛刻的標準，那么就要保證處理工藝的合理、穩(wěn)定和科學(xué)。對生物處理法而言，它具有經(jīng)濟性、可靠性、簡易性等特點，為此，生物處理法常作為滲濾液處理過程中的主體工藝。在衡量水質(zhì)的可生化性時，可通過對BOD/COD值的變化來判斷，如果該值小于0.3，需要配合適宜的預(yù)處理法，待其大于0.3后才能使用生物法進行處理；當BOD/COD大于0.3，可以直接使用生物處理法，此法包括厭氧、好氧生物處理，或兩種處理法相結(jié)合。

厭氧生化處理

厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來，隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實踐的積累，不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝，克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時間長，有機負荷低等特點，使它在理論和實踐上有了很大進步，在處理高濃度(BOD5 ≥2000mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優(yōu)點，最主要的是能耗少，操作簡單，因此投資及運行費用低廉，而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少，所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少，如其BOD5/P只需為4000∶1，雖然滲濾液中P的含量通常少于1mg/L，但仍能滿足微生物對P的要求。用普通的厭氧硝化，35℃ 、負荷為1kgCOD/(m³·d)，停留時間10d，滲濾液中COD去除率可達90%。

利用此法處理的滲濾液有機污染物濃度較高時，能夠獲得較好的效果，具有成本低、能耗低和運營簡單的優(yōu)勢。主要的厭氧處理法主要有厭氧消化池、上流式厭氧污泥床(UASB)，以及厭氧生物濾池(AF)。

（1）厭氧生物濾池(AF)由下而上進水，剩余污泥量得到降低，能夠抵擋一定的沖擊。加拿大學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在去除滲濾液時，使用AF的方法可使COD的去除效率達到91%；但是隨著負荷的增加，COD的去除率會驟減。

（2）上流式厭氧污泥床(UASB)具有較小的能耗和HRT。研究實驗測得，在23℃的條件下，HRT=9.5h，此時有高于70%的COD去除率；隨著水利停留時間的增加，COD的去除率降低。

（3）厭氧消化池投資小，其結(jié)構(gòu)較為簡單，出水效果不理想。針對HRT=13d、BOD=8000mg/L和COD=11000mg/L的滲濾液，波利測得，出水BOD和COD的去除率均達到了95%。

通常情況下，在好氧處理之前會設(shè)置厭氧處理方式，厭氧處理的工藝效率會受到環(huán)境等諸多因素的干涉和影響，如果填埋場場齡超過5年，適合使用厭氧處理法處理高污染的滲濾液；只是，該方法不適合早期填埋場。

好氧生化處理

利用該方法可以實現(xiàn)銨態(tài)氮的硝化作用，去除滲濾液中的可降解有機污染物及部分金屬離子，并有效降低BOD5、COD、NH₃-N濃度，十分適宜于早期的填埋場，廣為使用的生物處理法有曝氣塘、傳統(tǒng)活性污泥法，以及膜生物處理法。

（1）曝氣塘工藝具有廣占地、低成本的特點。處理過程對溫度的依賴性很強，溫度影響了微生物活性，可能間接降低處理液的可生化性，最終的處理效率也隨之降低，此法多用在經(jīng)濟較落后的地區(qū)。在低溫環(huán)境下，研究測得此工藝對N、P的去除率達到65%。

（2）活性污泥法成本低廉，得以廣泛使用。為了減少污泥的有機負荷，普遍運用增加污泥的量的方式來實現(xiàn)，處理效果較好。美國賓州污水處理廠用活性污泥法處理COD=6000～20000mg/L、BOD5=3000～12000mg/L、NH₃-N=200～2000mg/L的滲濾液，得到高于95%的BOD5去除率?；钚晕勰嗤ㄟ^階段性、周期進行運作，這就是序批式活性污泥法（SBR），它合并了出水、污泥分離和進水工序，具有較低的成本，泥水的分離效果也較為理想。使用SBR處理滲濾液后，國內(nèi)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，COD的去除率高達91%。

（3）生物膜法，它具有抵抗沖擊負荷的能力，如果處理的滲濾液中NH₃-N濃度較低，那么就能獲得較好的效果。

厭氧-好氧組合工藝

雖然實踐已經(jīng)證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性，但單獨采用厭氧法處理滲濾液也很少見。厭氧、好氧處理法單獨使用是無法達到排放標準的，如果兩者進行結(jié)合，那么獲得的除污率較為理想，同時大幅降低投資成本。對高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧好氧處理工藝既經(jīng)濟合理，處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。

（1）厭氧好氧生物氧化工藝(厭氧硝化和生物氧化塘)

西南師大生物系對pH為8.0～8.6，COD為16124mg/L，BOD5為214～406mg/L、NH₃－ N為475mg/L的滲濾液采用厭氧好氧生物化學(xué)法處理，取得出水pH為7.1～7.9，COD為170.33～314.8mg/L，BOD₅為91.4mg/L、NH₃－N為29.1mg/L的良好效果。

（2）厭氧氧化溝-兼性塘工藝

該套工藝，當進水的COD較高時，出水水質(zhì)良好；一旦COD 降低，特別是冬季低溫少雨，COD降低到不利于生化處理時，出水各水質(zhì)成分均偏高難以達標，出水呈棕褐色，盡管啟用絮凝沉淀系統(tǒng)，效果仍不理想。由此可見，對于滲濾液的色度和NH₃－N的有效去除，對生化處理將產(chǎn)生有利影響。

（3）厭氧-氣浮-好氧工藝

（4）UASB-氧化溝-穩(wěn)定塘

設(shè)計采用上流式厭氧污泥床奧貝爾氧化溝穩(wěn)定塘工藝流程。垃圾填埋場的垃圾滲濾液集中到貯存庫，依靠庫址的較高地形，自流到集水池、格柵，經(jīng)巴式計量槽計量后，靠勢能流至配水池，再依靠靜水頭壓至上流式厭氧污泥床。經(jīng)厭氧處理后的污水流至一沉池進行固液分離，上清液自流到奧貝爾氧化溝，沉淀污泥靠重力排至污泥池，污泥定期用罐車送到垃圾填埋場或堆肥利用。

污水在奧貝爾氧化溝進行好氧生化處理，奧貝爾氧化溝采用三溝式A/O工藝，具有先進的污水脫氮處理效果。該工藝突出的優(yōu)點是在第一溝中既能對氨氮進行硝化，又能以BOD為碳源對硝酸鹽進行反硝化，總氮去除率可達80%，由于利用了污水中BOD作碳源，導(dǎo)致污水中的 BOD₅被去除，減少了污水中的需氧量。為了提高氧化溝脫氮效果，把第三溝的出水用潛水泵再抽至第一溝進行內(nèi)回流，在第一溝中進行反硝化。

經(jīng)氧化溝處理的污水流入二沉池進行固液分離，澄清水自流至穩(wěn)定塘進行生物處理。二沉池的剩余污泥靠重力排至濃縮池。濃縮池中的上清液回流至氧化溝處理，其濃縮后的污泥用潛水泵抽至罐車輸送到垃圾填埋場填埋，或進行堆肥處理。

垃圾滲濾液處理工藝物化處理

法針對大顆粒雜質(zhì)，在對其進行預(yù)處理過濾時，可以使用物化處理法，同時也可以深度過濾微米級，甚至納米級的微小粒子。為了保證主體工藝系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運行，物化處理要對滲濾液中的NH₃-N和重金屬離子進行過濾。主要的物化處理法包括膜處理、化學(xué)氧化法、吸附法，以及化學(xué)沉淀和混凝法等。

對滲濾液中存在的膠質(zhì)物，通過絮凝狀形態(tài)對其進行分離，此處理法稱為混凝法，在該過程中需要借助化學(xué)藥劑，即混凝劑。有研究顯示，在利用混凝法處理后，在出水中，COD的去除率超過70%；分別把Fe³ 和Al³ 當作混凝劑，在混凝產(chǎn)物的產(chǎn)量方面，前者的產(chǎn)量要高于后者。而化學(xué)沉淀法是利用沉淀劑將NH₃-N變成沉淀物，進而將其除去。在弱堿環(huán)境下，卡達斯等用Mg² 、PO₄^3-沉淀劑在弱堿性環(huán)境中滲濾液NH₃-N去除率高達98%。通過吸附法，可以將水中的腐殖質(zhì)進行去除，最常用的吸附劑是活性炭。為了除去滲濾液中存在的難溶有機物，賓德等用活性炭吸附法將滲濾液中的難溶有機物除去率、出水色度指標等都比較理想?；瘜W(xué)氧化法產(chǎn)泥率極低，是一種高效的、終極的除污方法。氨吹脫法的脫氮率較明顯，但僅僅是以NH₃的形式脫氮，對大氣有污染隱患。膜處理法主要有反滲透、超濾、納濾和微濾等，是利用膜所具有的篩選作用，對大分子的顆粒物進行分離，在進行深度處理時常使用此方法。在對比MF、UF對滲濾液的COD去除率進行研究后，皮昂克利茲獲得的數(shù)據(jù)分別是25%和20%；皮特發(fā)現(xiàn)NF去除NH₃-N、COD的能力分別是58%、96%；RO膜孔徑最小，所以它有最好的處理效果。

物化處理法需要的投資較大，如果對超大水量的工程使用此種處理方法，經(jīng)濟負擔巨大。

垃圾滲濾液處理工藝土地處理法

為了利用土壤具有的自凈能力，人為的栽種植被，以此去除滲濾液中有害和有毒的物質(zhì)，這就是土地處理法。土地處理法亦即土壤灌溉法，是人類最早采用的污水處理法，但是土地處理系統(tǒng)的應(yīng)用多見于城市污水處理。對于滲濾液的處理方法，將滲濾液收集起來，通過噴灌使之回流到填埋場。循環(huán)填埋場的滲濾液由于增加垃圾濕度，從而提高了生物活性，加速甲烷生產(chǎn)和廢物分解。其次由于噴灌中的蒸發(fā)作用，使?jié)B濾液體積減小，有利于廢水處理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，且可節(jié)約能源費用。北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場，有一部分采用滲濾液再循環(huán)，20個月后再循環(huán)區(qū)滲濾液的COD值降低較多，金屬濃度有較大幅度下降，而NH3 －N、Cl－濃度變化較小。說明金屬濃度的下降不僅是由于稀釋作用引起的，也可能是垃圾中無機成分對其吸附造成的。

該處理法具有較好的負載性，土壤的穩(wěn)定化進程得到加速，不用在其運營過程中投入過多的資金，修繕成本也很低廉。倘若土地資源不夠豐富，那么無法推廣使用這種處理方法，該處理法顯效漫長，很容易出現(xiàn)重金屬的富集，對土壤的安全造成威脅?；毓喾ê腿斯竦胤ㄊ峭恋靥幚矸椒ㄖ凶钪饕姆椒?。

在對人工濕地進行研究后，嘉薩等人測得滲濾液的COD和BOD的去除率分別達到了70%和50%左右。歐美等地的研究者在人工濕地開發(fā)研究的過程中，即使時間長、氣候惡劣，對滲濾液的處理都取得了不錯的效果。國內(nèi)的研究顯示將pH值調(diào)整，回灌法的處理效果略有不同，堿性越強，對NH₃-N有更高的去除率，堿性越弱，對COD有更高的去除率。

盡管土地處理法的穩(wěn)定性好、運行簡單、成本低，但是要用長遠的眼光看待環(huán)境問題，倘若重金屬出現(xiàn)極為嚴重的沉淀，那么植被、土壤環(huán)境和地下水會就會受到較大影響。相比種植植被的初期，如果土壤的滲透力降低，那么表示土壤具有的自凈能力已經(jīng)發(fā)生退化，處理水質(zhì)時無法得到理想的效果。土地資源極其有限，為此，土地處理法并不值得推廣應(yīng)用。

垃圾滲濾液處理工藝蒸發(fā)處理

蒸發(fā)處理法常作為純水的制作及對化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生的廢水進行深度濃縮，因為滲濾液的高污染、高危害的性質(zhì)，近年來，許多國家開始使用蒸發(fā)系統(tǒng)處置滲濾液。

蒸發(fā)是一種易操作、但成本昂貴、對能源需求很高的處理方式。它運用加熱、提供系統(tǒng)負壓的途徑，將滲濾液的水份蒸發(fā)，水汽通過冷卻系統(tǒng)收集至儲池，而濃液繼續(xù)濃縮，到濃漿狀態(tài)時，再利用脫水系統(tǒng)，使其失水近似干渣態(tài)。要把蒸發(fā)系統(tǒng)的運行狀態(tài)利用到最佳，同時阻截可揮發(fā)物質(zhì)及NH₃-N的流失，通常在滲濾液的酸堿度方面做適當?shù)恼{(diào)整。

蒸發(fā)步驟及運行較簡單，且能達到理想的效果。蒸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)備精密，要消耗大量的能源。通常，當滲濾液NH₃-N的濃度超標嚴重時，可考慮加入去NH₃-N、去揮發(fā)物的工序。滲濾液通過蒸發(fā)處理的排水幾乎達到理想要求，如果出水的揮發(fā)物質(zhì)中COD濃度較高或NH₃-N濃度較高，則要考慮更進一步的處理，以滿足排放標準。

蒸發(fā)系統(tǒng)還能對深度處理后的濃液進行進一步干漿化的處理，由此降低濃液回灌導(dǎo)致的鹽富集、結(jié)垢等一系列隱患。 2100433B