2 物化法
物化法過去只用在處理填埋時(shí)間較長(zhǎng)的單元中排出的滲濾液,而今隨著滲濾液控制排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,物化法也用來處理新鮮的滲濾液,且是滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分離和化學(xué)氧化法等。由于物化法處理成本較高,不適于大量的滲濾液的處理。
2.1 絮凝沉淀
實(shí)驗(yàn)證明;生物處理后的滲濾液進(jìn)行絮凝沉淀時(shí)(利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑),即使在ρ(BOD5)很低(<25 mg/L)的情況下,CODcr的去除率仍可以達(dá)到50%,反應(yīng)過程中最佳的pH值對(duì)于鐵鹽和鋁鹽分別為4.5~4.8和5.0~5.5,最小的加藥量在250-500 g/m3之間[6]。
絮凝沉淀工藝的不足之處是會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥;出水的pH值較低,含鹽量高;氨氮的去除率較低等。所以絮凝沉淀工藝即使有可觀的處理效率,在選用時(shí)還是要慎重考慮。
2.2 反滲透
反滲透經(jīng)常用于滲濾液的后處理中,因其能夠去除中等分子量的溶解性有機(jī)物,國(guó)內(nèi)早期利用醋酸纖維膜進(jìn)行的試驗(yàn)表明,CODcr的去除率可以超過80%,雖然在運(yùn)行過程中有膜污染的問題,但反滲透工藝作為后處理工藝設(shè)在生物預(yù)處理后或物化法之后,負(fù)責(zé)去除低分子量的有機(jī)物、膠體和懸浮物,可以提高處理效率和膜的使用壽命[5]。根據(jù)Ehrig在1989年的研究,一級(jí)反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機(jī)鹵代物(AOX)的去除率達(dá)到80qc,但是氨氮和氯離子的去除率要達(dá)到較高水平則至少需要二級(jí)反滲透工藝。
總之,反滲透工藝因其高效性、模塊化和易于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用得越來越多,但其用于滲濾液處理還存在以下問題:小分子量的物質(zhì)的截留效率還不盡人意(例如氨、小分子的有機(jī)鹵代物(AOX)等)。高濃度的有機(jī)物或無機(jī)可沉降物容易造成膜污染或在膜表面結(jié)垢等問題。由于操作壓力很高(3~50 ba)造成能耗很高。反滲透濃液的處理是最大的困難,將其回灌到填埋場(chǎng)中已經(jīng)不可取了,因?yàn)闈庖旱奈廴疚餄舛群芨?,是非常危險(xiǎn)的廢物。目前多采用蒸發(fā)和干燥的方法,但費(fèi)用很高。
在英國(guó)垃圾滲濾液處理廠使用Rochem’s專利圓盤管反滲透系統(tǒng)對(duì)初級(jí)滲濾液處理,這種處理技術(shù)是由南亨伯塞德郡穩(wěn)特頓填埋場(chǎng)所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的 Rochem’s離析膜系統(tǒng)。Rochem’s離析膜系統(tǒng)能夠去除重金屬、SS、氨氮、有害難降解的有機(jī)物,處理后的水質(zhì)滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 活性炭吸附
活性炭吸附工藝適用于處理填埋時(shí)間長(zhǎng)的或經(jīng)過生物預(yù)處理后的滲濾液,它能去除中等分子量的有機(jī)物質(zhì)。20世紀(jì)70年代在歐洲的實(shí)驗(yàn)室研究表明,CODcr的去除率為50%-60%,若用石灰石作預(yù)處理,去除率可高達(dá)80%,而活性炭處理了140床后去除效率將明顯下降[7]。在生產(chǎn)性試驗(yàn)中,由于滲濾液水質(zhì)水量多變等原因,出現(xiàn)了去除效率下降和活性炭被大量污染的現(xiàn)象?;钚蕴康耐都恿颗c去除的CODcr量的線性關(guān)系當(dāng)活性炭的投加量為800~1200 g/m3時(shí),每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr?;钚蕴课焦に嚨闹饕獑栴}是高額的費(fèi)用。盡管如此,首先進(jìn)行生物預(yù)處理,再將該工藝與絮凝沉淀工藝相結(jié)合時(shí)、能保證出水較低水平的CODCr和AOX。
2.4 化學(xué)氧化
化學(xué)氧化工藝可以徹底消除污染物,而不會(huì)產(chǎn)生絮凝沉淀工藝中形成的污染物被濃縮的化學(xué)污泥。該工藝常用于廢水的消毒處理,而很少用于有機(jī)物的氧化,主要是由于投加藥劑量很高而帶來的經(jīng)濟(jì)問題。對(duì)于滲濾液中一些難控制的有機(jī)污染物,化學(xué)氧化工藝可以考慮使用。
常用的化學(xué)氧化劑有氯氣、次氯酸鈣、高錳酸鉀和臭氧等。用次氯酸鈣作氧化劑時(shí)CODcr的去除率不超過50%;用臭氧作氧化劑時(shí),沒有剩余污泥的問題,CODcr的去除率也不超過50%且對(duì)于含有大量的有機(jī)酸的酸性滲濾液使用臭氧作氧化劑不是很有效的,因?yàn)橛袡C(jī)酸是耐臭氧的,相應(yīng)就需要很高的投加劑量和較長(zhǎng)的接觸時(shí)間。過氧化氫作氧化劑時(shí)因?yàn)榭梢匀コ蚧瘹涠饕脕沓魵?,加藥量一般每一份溶解性的硫要投?.5~3.0份的過氧化氫。目前用化學(xué)氧化法處理滲濾液的研究還處在實(shí)驗(yàn)室階段,其上要的問題是處理費(fèi)用太高,但對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)后所)一生的小水量、低含量的難降解滲濾液處理還是有一定意義的。
3 土地法
用土地法處理滲濾液的主要形式是滲濾液回灌和土壤植物處理系統(tǒng)。
在英國(guó)進(jìn)行的滲濾液回灌生產(chǎn)性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),滲濾液回灌不僅因?yàn)檎舭l(fā)的作用而可以減少滲濾液的水量,而且還能大幅度降低滲濾液中有機(jī)物的含量。
土壤植物處理系統(tǒng)(S-P系統(tǒng))不僅利用土壤或陳垃圾的物化及生化作用,而且還利用了植物根系對(duì)微生物的強(qiáng)化和植物修復(fù)技術(shù)。1985-1986年在瑞典建立了大規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)S-P系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn),該系統(tǒng)占用了總面積為22公頃的填埋場(chǎng)中的4公頃,其中1.2公頃種植了柳樹,另外2.8公頃種植了各種草本植物。試驗(yàn)區(qū)域?yàn)樘盥駡?chǎng)邊緣的3個(gè)坡地,種植了 30 000棵柳樹。在試驗(yàn)的最初3年中,灌入試驗(yàn)區(qū)域的滲濾液共計(jì)3 290 mm,測(cè)得年平均的蒸發(fā)量為340mm,為降水量的引%,而在試驗(yàn)前相應(yīng)區(qū)域的年平均蒸發(fā)量為 140 mm,為年降水量的 19%,蒸發(fā)量增加了二到三倍。該系統(tǒng)不光有減量的功能,還能夠降低滲濾液的濃度,例如氮的濃度平均下降了 60%,從6.93 mmol/L下降到了 2.96 mmol/L,可以肯定隨著柳樹的生長(zhǎng)和根系的發(fā)展,處理效果還可能進(jìn)一步地提高。
4 結(jié)論與思考
垃圾滲濾液由于成分極其復(fù)雜,如果用一種方法很難把它處理達(dá)標(biāo)。所以,一般需要不同類型工藝方法組合處理,才能做到達(dá)標(biāo)排放的要求。不同類型方法的組合一般是用生物法或土地法作為預(yù)處理,然后用物化法作為后處理。要達(dá)到日益嚴(yán)格的滲濾液處理排放標(biāo)準(zhǔn),這種工藝的組合將是一種趨勢(shì),關(guān)鍵是各種工藝的搭配和協(xié)調(diào)的問題。
垃圾滲濾液處理中存在的問題有:
?、贊B濾液水量變化較大,尤其是季節(jié)性變化量很大,在雨季里水量比較大。針對(duì)這個(gè)問題,一般填埋場(chǎng)采用管道把多余的滲濾液排到一個(gè)預(yù)留的池子里,等晴天滲濾液少的時(shí)候再進(jìn)行處理。
?、跐B濾液水質(zhì)特性變化大。不同填埋場(chǎng),由于諸多因素不同,其水質(zhì)存在很大差異,所以適用于某填埋場(chǎng)滲濾液的處理方法不一定也適用于另一填埋場(chǎng)滲濾液的處
理。
③滲濾液中氨氮濃度高,尤其是在填埋后期其濃度更高。高濃度的氨氮對(duì)微生物的活性有抑制作用,而現(xiàn)有的氨氮吹脫又造成空氣的二次污染和吹脫塔結(jié)垢問題;有人提出超聲波吹脫法,這種方法比傳統(tǒng)吹脫法氨氮的去除率提高了門%-164%,CODcr去除率為24.90%-34.76%,比傳統(tǒng)的吹脫法提高了21%。超聲波的最佳工藝參數(shù):PH為 11,時(shí)間為41min,氣水比 1000:1[8]。滲濾液處理費(fèi)用高且難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。填埋場(chǎng)在封閉前,一般滲濾液濃度高且較難處理,即使采用厭氧一好氧生物處理工藝也難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);而高標(biāo)準(zhǔn)的滲濾液處理廠投資大,運(yùn)行管理費(fèi)用高,許多填埋場(chǎng)因?yàn)橘Y金不足受限。
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