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【摘 要】随着我国城市化进程的加快推进,垃圾处理问题越来越受到各地市的重视。垃圾渗滤液作为在垃圾处理过程中产生的废水,严重影响着城市的生活环境,目前已成为垃圾处理的一个难点。要解决这个难点,就要对症下药,先针对难点产生的原因及特点进行分析,然后选取合适的处理方法进行解决。本文综合各地市实际管理过程中有关渗滤液处理的难点及方法进行分析探讨,希望能为各环境、卫生部门给提供参考和帮助。
【关键词】垃圾;渗滤液;难点;方法;分析
垃圾渗滤液是一种黑色、恶臭、构成复杂、浓度高的有机废水,有机物污染程度、氨氮含量浓度非常高,难以处理的生化物质含量较多,具有强毒性。渗滤液污染后的水,水质变化很大,无法再进行使用。这些,已经成为环保部门和卫生部门重点关注、待续解决的问题。要解决这个难点,就要先了解渗滤液的特点、目前各地在处理过程中存在的难点,然后才能选取对应、合适的方法进行处理。
一、垃圾渗滤液的特点
垃圾渗滤液是垃圾在堆场存放和填埋时由于自然发酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而渗滤出来的垃圾污水。产生的来源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反应所产生的水、堆场地下的潜水层反渗的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、时间短和往复的特性,成为构成渗滤液的主要部分。
渗滤液是一种构成成分复杂、浓度高的有机废水,其性质取决于垃圾的构成成分、垃圾的颗粒大小、处理压实的程度、堆场的自然气候、地段的水文条件和垃圾处理填埋的时间等因素,一般来说有以下特点:
(1)水质复杂,危害性大
(2)有机物污染程度、氨氮含量浓度高。
(3)氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高。
(4)水质变化大。
(5)金属含量较高。
(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是碳、氮、磷的比例失调。
二、垃圾渗滤液的处理的难点
1.垃圾渗滤液造成的附近水质水量变化大,构成成分中有毒有害物质的含量较高,并且会随着填埋场使用时间的延长,可生化性越来越差,氨氮等浓度越来越大,优化处理的难度也越来越高。进行渗滤液处理时,一般情况下都对这种情况缺乏充分的认识和足够的应对方法,而且处理所采用的工艺方案也不能适应这种变化,这样就导致渗滤液的处理设备在运行初期还尚能够满足需求,但在一段时间之后就出现不达标的情况,原有的处理系统不能随之适应,渗滤液中的污染物去除效果也会越来越差。
2.垃圾渗滤液处理难度最大的是关于高浓度氨氮的去除和可生化处理的可能性低。在实际垃圾渗滤液处理过程中,出水大多数不能达到相关的标准进行排放,主要因为氨氮超标,再就是有机物污染程度高。
(1)由于氨氮在渗滤液中的浓度高,传统的生化处理方法中,有关硝化和反硝化工艺处理的操作,难以达到处理要求。现多采用的方法是,用吹脱法去除氨氮。但这样会吹脱出大量氨、苯酚、硫化氢等恶臭气体,造成空气污染,影响周边的环境。如果进行废气吸收净化设备的配置,又会增加投资和运行费等成本的投入。此外,由于其容易腐蚀等原因,吹脱装置的耐用性很差。采用膜分离(例如反渗透)的方法进行处理时,分离出来的浓缩液大多是回灌造成的。回灌的垃圾渗滤液不断循环,会造成污染物的累积,主要是氨氮的不断累积,随着时间的推移,其浓度升高导致降解难度加大。
(2)由于渗滤液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失调,而且构成的成分中有毒有害物含量较高,所以不适于直接采用生化法处理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾渗滤液,一般要先采取化学混凝的方法进行预先处理,目的是去除里面的金属离子和难以降解的有机物质,同时也是为了降低里面的有机物污染程度,提高可生化改善的可能性。不过,进行了有机物污染程度的去除操作后,会出现影响后续进行的生化处理缺乏碳源的情况,会造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加强营养物的投加从而导致处理费用的加大;如果不进行部分有机物污染程度的支除,处理后渗滤液中的有机物污染程度又达不到标准。
3.渗滤液的处理需要使用具备抗冲击能力大的工艺处理系统,过去所采用的工艺流程和操作规范都偏于复杂化,成本投入大、管理运行的费用高,并且大多数的效果都达不到保证稳定运行和处理标准的要求。
目前对垃圾渗滤液进行處理的工艺关键,主要是关于高浓度氨氮处理工艺技术和渗滤液深度处理工艺技术两个方面的处理研究与实施。
三、垃圾渗滤液的处理的方法分析
1.循环回喷处理方法分析
垃圾渗滤液回喷处理的优势在于是成本投入少,管理费用低。最有效的是在北方降雨量少的地区,垃圾中的水分较低的垃圾填埋场,采用回喷的方法是最为经济、有效的;但是,如果是在南方地区,由于地区的降雨量大,垃圾中的水分较高,使用此方法会受到限制。
通过喷洒循环后的渗滤液需要采取进一步的处理才能进行排放。由于垃圾渗滤液回喷是不断循环的,这样会造成氨氮成分的不断累积,也有可能最终使氨氮成分的浓度远高于未循环渗滤液中的浓度,这样就会给治理渗滤液的目的达成增大难度。
2.物化处理方法分析
在新建垃圾填埋场产生的渗滤液,大多数重金属离子成分的浓度要远远高于重金属元素本身对微生物的毒害作用,所以对于重金属离子成分的去除多采用物化处理的方法操作。
渗滤液处理在采用生物处理的方法时,渗滤液中含有的营养成分的实际含量要远大于微生物生存所需的浓度,所以为了确保方法的有效性,要进行适当的预处理,不然这样的生长环境将不利于微生物的生长,长期下来会影响微生物处理的效果。由于存在时间长的渗滤液中大分子的有机物含量非常高,这样就会造成化学氧化从而使生物降解难以实现,所以在进行操作前也要先进行处理。物化处理是渗滤液预先处理常采取的方法。 物化处理的方法可以除去渗滤液中的一部分污染物,并且能够提高渗滤液后续的可生化处理性,为后续工艺处理负担的减轻奠定了基础。但是,物化处理单独使用时,也有局限性,这样不能使垃圾渗滤液的处理达到处理标准,所以一般是作为预处理工艺来实施的,这样能降低处理难度,为后续处理的其它方法的操作,创造了良好的前提条件。
在操作时,如果使用普通的絮凝剂进行对垃圾渗滤液的处理,对于其中的有机物污染程度去除是很有限的,一般也就能达到20%左右的效果,这是达不到处理要求的。垃圾渗滤液的物化处理需要使用见效快、耗用低、价格低、对pH环境适应性强的絮凝剂。
为了改善渗滤液中碳与氮的比例,过去多采取先进行吹脱再进行生化处理的方法,使用氨吹脱处理对氨氮含量的却除有一定的效果,但前提是需要加药操作来调整pH值,这样就会造成运行成本高,操作环境恶劣,操作过程中易产生非常严重的二次污染,无论是现场操作人员还是环保部门都不提倡采取这种工艺处理方法。
3.生化工程处理方法分析
现今的渗滤液处理工艺技术,无论采取什么样的处理方法,生化处理法都一种必不可少的工艺处理方法。在进行厌氧处理或好氧处理时,去除有机污染物或进行转化时,都是通过让微生物起作用而达到目的的。生化处理的方法可以有效达成污染物浓度降低的目的,成本投入少,具有很较强的可处理性。
但是,生化处理法,也同其它方法一样,有其自身的局限性,使用此方法会出现以下问题∶
(1)渗滤液的水质会伴随着填埋场使用时间的延长而发生变化,时间长了,进行生化处理的可行性会越来越差。
(2)由于垃圾渗滤液自身存在的问题,如氨氮含量与有机物的污染程度的比例不协调等,会导致培养好的处理污泥难以持续作用。
(3)垃圾渗滤液使用厌氧处理方法时,在达到去处部分有机物污染程度的效果时,也会带来氨氮含量上升的情况,给后续处理带来更大的麻烦。
(4)高氨氮、低碳氮比的特性,会让传统的生物脱氮工艺处理方法效果不良,这同时也是生化处理法对时间长的填埋场产生的渗滤液处理,很难起到效果的一个原因。
4.膜分离处理技术分析
膜分离处理技术一般有超滤、反渗透、膜生物反应器等几种。膜分离处理技术的特点是在处理过程中,不会发生相应的变化,处理的有效性高;通常情况下,也不再需要加注其它物质来协助处理,减少了原材料和药剂的成本投入;在膜分离处理过程中,分离、浓缩过程是同时进行的,这样能使回喷的浓缩液量有所减少;膜分离处理方法运用时,还不会受到自然环境的变化影响,可以在多种气候条件下进行;能够实现自动化控制;处理后的水质稳定,水质能符合标准。
由于膜分离处理方法的投入和成本费用都不低,因此大多数的反映是,成本上难以维持。近些年来,由于其它传统生化处理方法有不完成达标的情况,又没有其它更好的处理方法可以替代,在成本允许的范围内,垃圾渗滤液处理工程中只是将膜分离处理法当作深度处理的一种方法来使用,处理后的水,多用于城市绿化、车辆清洗、道路养护等方面。
四、结语
通过以上的探讨,可以看出,垃圾渗滤的处理有多种方法可以解决,但每种方法又有各自的优势和局限性。一味的追求单一的方法,不计成本的投入,不但会加大成本,事与愿违,还会增加因此带来的其它环境污染。要做好垃圾渗滤液的处理,需要根据各地的自然条件、垃圾渗滤液的特点,采取综合的应对方法进行处理,才能达成渗滤液处理的綜合效益。
参考文献:
[1]蒋宝军.生活垃圾渗滤液吸附降解及催化氧化技术的研究[J].哈尔滨工业大学,2011(3)
[2]陈鑫.典型垃圾渗滤液物化预处理技术的适用性评价研究[J].重庆大学学报,2011(6)
[3]刘中华.日照垃圾填埋场渗滤液处理技改工程[J].山东大学学报,2011(3)
【关键词】垃圾;渗滤液;难点;方法;分析
垃圾渗滤液是一种黑色、恶臭、构成复杂、浓度高的有机废水,有机物污染程度、氨氮含量浓度非常高,难以处理的生化物质含量较多,具有强毒性。渗滤液污染后的水,水质变化很大,无法再进行使用。这些,已经成为环保部门和卫生部门重点关注、待续解决的问题。要解决这个难点,就要先了解渗滤液的特点、目前各地在处理过程中存在的难点,然后才能选取对应、合适的方法进行处理。
一、垃圾渗滤液的特点
垃圾渗滤液是垃圾在堆场存放和填埋时由于自然发酵、雨水作用和地表水、地下水的浸泡作用而渗滤出来的垃圾污水。产生的来源主要有垃圾自身的含水、垃圾自然生化反应所产生的水、堆场地下的潜水层反渗的水和自然的降水,其中自然降水具有集中、时间短和往复的特性,成为构成渗滤液的主要部分。
渗滤液是一种构成成分复杂、浓度高的有机废水,其性质取决于垃圾的构成成分、垃圾的颗粒大小、处理压实的程度、堆场的自然气候、地段的水文条件和垃圾处理填埋的时间等因素,一般来说有以下特点:
(1)水质复杂,危害性大
(2)有机物污染程度、氨氮含量浓度高。
(3)氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高。
(4)水质变化大。
(5)金属含量较高。
(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调,主要是碳、氮、磷的比例失调。
二、垃圾渗滤液的处理的难点
1.垃圾渗滤液造成的附近水质水量变化大,构成成分中有毒有害物质的含量较高,并且会随着填埋场使用时间的延长,可生化性越来越差,氨氮等浓度越来越大,优化处理的难度也越来越高。进行渗滤液处理时,一般情况下都对这种情况缺乏充分的认识和足够的应对方法,而且处理所采用的工艺方案也不能适应这种变化,这样就导致渗滤液的处理设备在运行初期还尚能够满足需求,但在一段时间之后就出现不达标的情况,原有的处理系统不能随之适应,渗滤液中的污染物去除效果也会越来越差。
2.垃圾渗滤液处理难度最大的是关于高浓度氨氮的去除和可生化处理的可能性低。在实际垃圾渗滤液处理过程中,出水大多数不能达到相关的标准进行排放,主要因为氨氮超标,再就是有机物污染程度高。
(1)由于氨氮在渗滤液中的浓度高,传统的生化处理方法中,有关硝化和反硝化工艺处理的操作,难以达到处理要求。现多采用的方法是,用吹脱法去除氨氮。但这样会吹脱出大量氨、苯酚、硫化氢等恶臭气体,造成空气污染,影响周边的环境。如果进行废气吸收净化设备的配置,又会增加投资和运行费等成本的投入。此外,由于其容易腐蚀等原因,吹脱装置的耐用性很差。采用膜分离(例如反渗透)的方法进行处理时,分离出来的浓缩液大多是回灌造成的。回灌的垃圾渗滤液不断循环,会造成污染物的累积,主要是氨氮的不断累积,随着时间的推移,其浓度升高导致降解难度加大。
(2)由于渗滤液可生化性差,碳、氮、磷的含量比例失调,而且构成的成分中有毒有害物含量较高,所以不适于直接采用生化法处理。尤其具有高氨氮、低碳氮比特性的垃圾渗滤液,一般要先采取化学混凝的方法进行预先处理,目的是去除里面的金属离子和难以降解的有机物质,同时也是为了降低里面的有机物污染程度,提高可生化改善的可能性。不过,进行了有机物污染程度的去除操作后,会出现影响后续进行的生化处理缺乏碳源的情况,会造成除氮效果不好。如果要要提升除氮的效果,那么就需要加强营养物的投加从而导致处理费用的加大;如果不进行部分有机物污染程度的支除,处理后渗滤液中的有机物污染程度又达不到标准。
3.渗滤液的处理需要使用具备抗冲击能力大的工艺处理系统,过去所采用的工艺流程和操作规范都偏于复杂化,成本投入大、管理运行的费用高,并且大多数的效果都达不到保证稳定运行和处理标准的要求。
目前对垃圾渗滤液进行處理的工艺关键,主要是关于高浓度氨氮处理工艺技术和渗滤液深度处理工艺技术两个方面的处理研究与实施。
三、垃圾渗滤液的处理的方法分析
1.循环回喷处理方法分析
垃圾渗滤液回喷处理的优势在于是成本投入少,管理费用低。最有效的是在北方降雨量少的地区,垃圾中的水分较低的垃圾填埋场,采用回喷的方法是最为经济、有效的;但是,如果是在南方地区,由于地区的降雨量大,垃圾中的水分较高,使用此方法会受到限制。
通过喷洒循环后的渗滤液需要采取进一步的处理才能进行排放。由于垃圾渗滤液回喷是不断循环的,这样会造成氨氮成分的不断累积,也有可能最终使氨氮成分的浓度远高于未循环渗滤液中的浓度,这样就会给治理渗滤液的目的达成增大难度。
2.物化处理方法分析
在新建垃圾填埋场产生的渗滤液,大多数重金属离子成分的浓度要远远高于重金属元素本身对微生物的毒害作用,所以对于重金属离子成分的去除多采用物化处理的方法操作。
渗滤液处理在采用生物处理的方法时,渗滤液中含有的营养成分的实际含量要远大于微生物生存所需的浓度,所以为了确保方法的有效性,要进行适当的预处理,不然这样的生长环境将不利于微生物的生长,长期下来会影响微生物处理的效果。由于存在时间长的渗滤液中大分子的有机物含量非常高,这样就会造成化学氧化从而使生物降解难以实现,所以在进行操作前也要先进行处理。物化处理是渗滤液预先处理常采取的方法。 物化处理的方法可以除去渗滤液中的一部分污染物,并且能够提高渗滤液后续的可生化处理性,为后续工艺处理负担的减轻奠定了基础。但是,物化处理单独使用时,也有局限性,这样不能使垃圾渗滤液的处理达到处理标准,所以一般是作为预处理工艺来实施的,这样能降低处理难度,为后续处理的其它方法的操作,创造了良好的前提条件。
在操作时,如果使用普通的絮凝剂进行对垃圾渗滤液的处理,对于其中的有机物污染程度去除是很有限的,一般也就能达到20%左右的效果,这是达不到处理要求的。垃圾渗滤液的物化处理需要使用见效快、耗用低、价格低、对pH环境适应性强的絮凝剂。
为了改善渗滤液中碳与氮的比例,过去多采取先进行吹脱再进行生化处理的方法,使用氨吹脱处理对氨氮含量的却除有一定的效果,但前提是需要加药操作来调整pH值,这样就会造成运行成本高,操作环境恶劣,操作过程中易产生非常严重的二次污染,无论是现场操作人员还是环保部门都不提倡采取这种工艺处理方法。
3.生化工程处理方法分析
现今的渗滤液处理工艺技术,无论采取什么样的处理方法,生化处理法都一种必不可少的工艺处理方法。在进行厌氧处理或好氧处理时,去除有机污染物或进行转化时,都是通过让微生物起作用而达到目的的。生化处理的方法可以有效达成污染物浓度降低的目的,成本投入少,具有很较强的可处理性。
但是,生化处理法,也同其它方法一样,有其自身的局限性,使用此方法会出现以下问题∶
(1)渗滤液的水质会伴随着填埋场使用时间的延长而发生变化,时间长了,进行生化处理的可行性会越来越差。
(2)由于垃圾渗滤液自身存在的问题,如氨氮含量与有机物的污染程度的比例不协调等,会导致培养好的处理污泥难以持续作用。
(3)垃圾渗滤液使用厌氧处理方法时,在达到去处部分有机物污染程度的效果时,也会带来氨氮含量上升的情况,给后续处理带来更大的麻烦。
(4)高氨氮、低碳氮比的特性,会让传统的生物脱氮工艺处理方法效果不良,这同时也是生化处理法对时间长的填埋场产生的渗滤液处理,很难起到效果的一个原因。
4.膜分离处理技术分析
膜分离处理技术一般有超滤、反渗透、膜生物反应器等几种。膜分离处理技术的特点是在处理过程中,不会发生相应的变化,处理的有效性高;通常情况下,也不再需要加注其它物质来协助处理,减少了原材料和药剂的成本投入;在膜分离处理过程中,分离、浓缩过程是同时进行的,这样能使回喷的浓缩液量有所减少;膜分离处理方法运用时,还不会受到自然环境的变化影响,可以在多种气候条件下进行;能够实现自动化控制;处理后的水质稳定,水质能符合标准。
由于膜分离处理方法的投入和成本费用都不低,因此大多数的反映是,成本上难以维持。近些年来,由于其它传统生化处理方法有不完成达标的情况,又没有其它更好的处理方法可以替代,在成本允许的范围内,垃圾渗滤液处理工程中只是将膜分离处理法当作深度处理的一种方法来使用,处理后的水,多用于城市绿化、车辆清洗、道路养护等方面。
四、结语
通过以上的探讨,可以看出,垃圾渗滤的处理有多种方法可以解决,但每种方法又有各自的优势和局限性。一味的追求单一的方法,不计成本的投入,不但会加大成本,事与愿违,还会增加因此带来的其它环境污染。要做好垃圾渗滤液的处理,需要根据各地的自然条件、垃圾渗滤液的特点,采取综合的应对方法进行处理,才能达成渗滤液处理的綜合效益。
参考文献:
[1]蒋宝军.生活垃圾渗滤液吸附降解及催化氧化技术的研究[J].哈尔滨工业大学,2011(3)
[2]陈鑫.典型垃圾渗滤液物化预处理技术的适用性评价研究[J].重庆大学学报,2011(6)
[3]刘中华.日照垃圾填埋场渗滤液处理技改工程[J].山东大学学报,2011(3)