城市生活垃圾填埋场渗滤液处理及节能研究

2014-03-22袁道迎

资源节约与环保 2014年10期

袁道迎

（南京万德斯环保科技有限公司江苏南京 211100）

垃圾填埋场渗滤液是垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水，通过淋溶作用形成的污水[1]。由于垃圾填埋场中的渗滤液水质水量复杂、变化较大，后期的处理难度很大。纵观当前国内城市垃圾渗滤液的处理情况来看，主要存在运行不稳定、排放不达标、运行费用高、工艺不完善等等问题。一些垃圾填埋场产生的渗滤液只是经过简单的预处理后就直接排入到城市的污水处理系统里，有的甚至未经任何处理随意流淌。

本文就当前垃圾渗滤液处理行业发展现状，通过深入分析国内外先进处理工艺及其应用效果，以期探索出适合我国国情的高效、经济、稳定的处理技术和管理方法。

1 垃圾填埋场渗滤液特征

1.1 渗滤液来源

（1）降水渗入。这里的降水主要包括雨水和雪水，这也是渗滤液的主要来源；（2）地表水流入。地表径流和地表灌溉导致的外部地表水的流入也是垃圾填埋场渗滤液的主要来源；（3）地下水渗入；（4）垃圾本身的含水量；（5）垃圾在降解过程中所产生的各种水分。

1.2 渗滤液水质特征

（1）水质变化大，水量较小。相较于城市污水和工业废水的排放量来说，垃圾渗滤液的水量很小，而且随着气候的变化，导致废水的水质变化也较大；（2）污染物浓度高。垃圾渗滤液中的污染物主要BOD、COD有机污染以及N污染等等，污染物浓度与垃圾中含有的易腐有机物呈正比例关系；氮物质越多，垃圾渗滤液的NH3-N含量就越高；（3）金属含量高。垃圾填埋场中产生的垃圾渗滤液含有十多种金属离子，如铁、铅、锌、汞等等；（4）可生化性变化大。垃圾填埋场中的垃圾也是不断更新，随着新的垃圾的加入，分解产业的易降解有机物会不断渗入到渗滤液中，随着填埋场封闭后，这种易降解有机物就会逐渐减少，随之一些不易降解的有机物就会逐渐占据主导。随着时间的推移，渗滤液中的可生化性就会大大降低。

1.3 主要成分

垃圾的来源渠道较广，由此导致的垃圾组成成分十分复杂多样，既含有有机物，也含有无机物，还含有大量的重金属。据统计，垃圾渗滤液中的污染物种类多达100余种，其中较为常见的见表1。

表1 我国生活垃圾填埋场垃圾渗滤液的典型组成[2] （mg/L）

2 垃圾填埋场渗滤液处理方法

目前，垃圾渗滤液的处理方法主要是生化法、物化法，以及新的一些技术和方法。

2.1 物化法

物化法主要是对垃圾渗滤液进行预处理和深度处理，其主要功能是要去除垃圾渗滤液中的SS、NH3-N、色度以及那些难以降解的有机物。当前，物化法主要有化学沉淀法、吹脱法、电化学氧化法、电催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多种方法，当COD为2000-4000mg/L时，物化法可以将COD浓度去掉50%-87%。而且，经过物化法处理后，出水水质也将为稳定，尤其对生物处理难度较大的低值COD、BDO5有较为理想的处理效果。但物化法也有一些弊端，主要表现在处理的成本较高，不适合对那些大水量的垃圾渗滤液的处理。

2.2 生化法

生化法则通常担负起垃圾渗滤液处理系统中的主体工艺的角色，用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有机物和营养物。目前，使用较多的生化法主要有厌氧—好氧法、SBR法、MBR法等等。目前，国内外多数的垃圾渗滤液的处理工艺选择了以生化法为主体，生化法的经济性、易管理等特点使得该类方法得到了普遍应用

2.3 其他技术

随着科技水平的提高和环保意识的增强，在垃圾渗滤液处理工艺方面也取得了一些新的进展。例如，实践中出现了复合菌群生物强化、矿化垃圾生物反应床等等新技术。上海老港废弃物处置有限公司在采用矿化垃圾生物反应床处理渗滤液后，COD、BOD、的去除率均达到了90%以上，而且运行十分简便。

3 废水处理工艺设计

以某垃圾处理填埋场渗滤液处理工程为例，从工作流程、构筑物参数的设计等来看，选择合适的工艺可以有效处理垃圾渗滤液的废水污染问题。

3.1 工程概况及工艺流程

3.1.1 工程概况。某垃圾填埋场主要接受县城周边20万人口的日常生活垃圾，平均填埋量为500t/d，渗滤液的产生量约为20-120m3/d，设计处理能力为150m3/d，执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）标准。

表2 设计进、出水水质

3.1.2工艺流程。考虑垃圾填埋场建设初期，渗滤液的生化性较好，可以通过将调节池中的渗滤液用泵进行提升，进入到UASB厌氧中，在去除大部分有机物之后，出水再流入到A/O-MBR池中，通过好氧生物的进一步作用后达到去除渗滤液中有机物的目的，最后经过硝化和反硝化达到去除渗滤液中的氨氮的效果。

出水经过增压泵的增压，进行纳滤处理后以达到进一步去除氨氮和有机物的目的，最终达到出水达标排放。对于那些后期进入填埋场的垃圾，由于渗滤液生化性较差，渗滤液中的碳氮含量浓度较低，可以直接进入A/O-MBR处理系统。（详见图1）

图1 垃圾填埋场渗滤液处理工艺流程[3]

3.2 主要构筑物及设计参数

主要构筑物有调节池、UASB池、A/O-MBR池、板框压滤机、污泥浓缩池等见表3。

表3：主要构筑物

3.3 运行及管理

3.3.1 运行效果。由于渗滤液处理工程进水水质受到当地季节性气候的影响，变化的幅度大。但总体的运行效果良好，出水水质COD为86mg/L；BOD5为18mg/L；氨氮为20mg/L，均符合达标排放的效果。浓缩液中的原先含有的镁离子、铁离子等重金属离子在进水管道中出现结垢现象，通过将污泥浓缩池中的泥水混合液回流到调节池中，稀释水中重金属，经进一步处理后管道结垢现象基本消失。

3.3.2 高效节能管理。由于垃圾渗滤液的水量和水质变化均较大，这对于后期的日常管理提出了较高要求，必须要十分重视废水水质和水量的均衡。为了最大限度提升现有机械设备的运行效率，一方面需要加大对物的管理，例如调节池容积方面可以设计的小一些，提高技术和经济的统一，也有利于后期设备的稳定运行；另一方面就是要加强人的管理和引入新技术到管理中来：一是要安排专人负责，定期检查调节池中的垃圾储量，及时进行添加；二是要善于运用现代化科技管理手段，将计算机等管理工具运用到实际运行中去；三是要提升管理人员的业务素能和职业道德，加强日常人员培训和管理，提高责任心。