关于环境工程垃圾渗滤液处理的几点建议
2017-07-23刘久洪
刘久洪
摘要:目前,国内外对于垃圾渗滤液的处理处置研究较多,其中成熟的工艺主要包括生物处理技术、物化处理技术以及土地处理技术三种,而部分先进工艺也已经实现了产业化应用,取得了一定的社会及环境效益。但以上方式均需要投入大量资金,才能达到垃圾渗滤液无害化处理的目的,增加了垃圾填埋场及污水处理厂的经济负担,而对于垃圾渗滤液的资源化利用则是处理垃圾渗滤液进行的另一种思路,该方式不仅可以实现垃圾渗滤液无害化处理的目的,还可以通过提取渗滤液中的有用组分,进一步获得经济效益,减轻垃圾处理行业的负担。在不远的将来,垃圾渗滤液的资源化会成为垃圾渗滤液无害化处理的一个新方式。
关键词:环境工程;垃圾渗滤液处理建议
1导言
垃圾填埋作为处理城市垃圾的一项重要手段,在减少垃圾产生量,降低垃圾污染的同时,通过卫生填埋方式处理垃圾所产生的垃圾渗滤液,由于其含有重金属、有机污染物、病菌等污染物,如果不采取有效处理措施,垃圾渗滤液会渗入到岩土层和表土层,将会给垃圾填埋场周围的环境带来较大影响,如,加剧地表水等污染。本着“减量化、资源化和无害化”原则,结合垃圾填埋场渗滤液的这些特点,对垃圾填埋场渗滤液处理、降低环境污染具有积极的现实意义。
2垃圾填埋场渗滤液概述
2.1垃圾填埋场渗滤液特点
垃圾填埋场所产生的渗滤液主要是在填埋过程中经过厌氧发酵、有机物分解以及雨水冲淋等作用下所产生的各种代谢物质。与其他污水相比,垃圾填埋场的渗滤液主要表现出如下特点:(1)水质复杂,有机污染物的种类众多。(2)水质变动范围大,渗滤液中所产生的污染物浓度较高,尤其是在初期、中后期以及封场之后渗滤液的水质变动范围较大。(3)受气候影响大,垃圾填埋场中的渗滤液产生量受到气候尤其是降雨的影响最大,雨季产生量要明显多于干旱季节。(4)重金属含量高,垃圾填埋场中的垃圾并未经过严格的分类和筛选,渗滤液中的铜、镉、铅等重金属含量较高。(5)氨氮含量高,渗滤液中的氨氮含量约占TN的70%-80%,营养元素比例失调等,不适用于微生物生长。因此,垃圾填埋场所产生的渗滤液处理难度较大。
2.2垃圾填埋场渗滤处理难点
目前,垃圾填埋场渗滤液的处理工艺主要有厌氧生物处理、活性污泥法以及厭氧与好氧相结合等。鉴于垃圾填埋场渗滤色度高、有机物种类多、重金属含量高和氨氮浓度高等特点,增加了垃圾填埋场渗滤液的处理难度。1)有机物难去除。垃圾填埋场渗滤液中含有一定比例的不可生物降解有机物,这一类有机物在常规一级、二级污水处理工艺中都难以有效实现去除。2)碳源需求难满足。中后期的填埋场渗滤液的C/N比较低,在脱氮反硝化时无法保证对碳源的需求。3)指标变化范围大。渗滤液的产生贯穿于填埋及封场各阶段,不同时期其渗滤液的可生化性指标变化范围大,活性污泥或其他生物处理工艺难以达到降解生物效果。
3垃圾渗滤液的处理和处置方法
国内外长期以来都在研究垃圾渗滤液的常规处理方法及工艺,有些技术也相对比较成熟。目前,对于垃圾渗滤液的处理处置,大致可以分为生物处理技术、物化处理技术以及土地处理技术三大类。
3.1生物处理技术
简单地说,生物处理法就是利用微生物的降解作用来处理污水的方法。生物处理技术有其明显的优点:包括可以高效去除污水中的溶解态有机物质;与其它的物化处理方法相比,具有运营成本较低、污泥沉降性好,易于进一步的脱水处理进而降低污泥的含水率,减小污泥的体积等。但生物处理法也存在一些缺点:比如运行管理的难度较大,容易出现污泥膨胀或污泥上浮现象,严重影响渗滤液的处理效果;由于水质对微生物的成长有较大的影响,因此生物处理法对进水水质要求较为严格;对污水温度也有相应的要求。
3.2物化处理技术
在垃圾渗滤液的处理及处置过程中,物化处理技术通常作为预处理或后处理工序。与生物处理技术相比,此种方法受水质及水量的影响较小,但是处理成本要比生物处理高出许多,投资费用则高出5~20倍,运行成本多出3~10倍。目前常见的物化处理技术包括膜分离法、混凝处理法、吸附法以及高级氧化法等。通过这些技术处理后的垃圾渗滤液,其可生化性基本都能得到提高,甚至可直接实现达标排放。戴兰华l 7l利用混凝/沉淀/过滤/吹脱联合工艺预处理垃圾渗滤液,以FeCl3作为混凝剂,结果表明,在最佳条件下该工艺对渗滤液中的氨氮去除率可达91.4%,再利用处理后的垃圾渗滤液作为城市生活污水处理的补充碳源,与生活污水按1:200混合,结果表明混合后的污水COD/TN值由2.4提高到了3.7,COD/TP值则从27.7提高到了46.4,证实了预处理后的垃圾渗滤液作为污水处理过程中的补充碳源具备一定的可行性。
3.3土地处理技术
土地处理技术是一种利用生态系统的自我调节功能达到处理渗滤液目的的一种方法。该方法具有投资少、运行费用较低、效果好及管理方便等优点,但由于是在露天环境下,土地处理技术受季节变化的影响较大。此外,该方法的长期使用会存在土壤中的重金属及盐类的积累及饱和问题,且具有污染地下水的风险。在垃圾渗滤液无害化处理过程中,土地处理技术又分为人工湿地技术和回灌处理两种方式。对比了不同处理工艺及其组合在工程实际条件下对垃圾渗滤液的投资成本及处理效率,结果表明对于垃圾渗滤液的处理首选的工艺是生化+膜处理,该工艺可以在较低的投资成本条件下达到较高的处理效率,并以此为基础,与其他处理工艺进行组合,达到进一步提高垃圾渗滤液处理效果的目的。
表2总结分析了垃圾渗滤液不同处理处置方式的优缺点。
从上表可以看出,虽然目前垃圾渗滤液的几种处理处置方式可以在一定程度上解决垃圾渗滤液的污染问题,但均需要相应的资金投入,使垃圾渗滤液成了垃圾填埋场的一项经济负担,不利于垃圾处理行业的健康发展。
4结语
目前,我国虽然在垃圾渗滤液无害化处理方面取得了一定的进展,但多是通过投入资金治理垃圾渗滤液,成为我国垃圾处理处置一项新的资金负担。鉴于垃圾渗滤液特别是城市生活垃圾填埋处理后的渗滤液中含有大量的腐殖酸类有机质,因此,对渗滤液的处理不应只停留在无害化,可以通过一定手段,对渗滤液中的腐殖酸类物质进行综合利用,转变思路,寻找实现垃圾渗滤液资源化利用的途径,在处理垃圾渗滤液的过程中创造一定的经济效益,实现变废为宝的目标。