垃圾渗滤液处理技术现状及展望

垃圾渗滤液处理技术现状及展望（精选13篇）

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇1

垃圾渗滤液处理技术现状及展望

介绍了目前国内外垃圾渗滤液的几种处理技术,包括物理化学法、土地处理法和生物处理法,并在此基础上提出了垃圾渗滤液处理的发展趋势.

作 者：刘琼 游少鸿 解庆林 孙荣翠 李达星 作者单位：刘琼,游少鸿,孙荣翠,李达星(桂林工学院资源与环境工程系,广西,桂林,541004)

解庆林(贺州学院,广西,贺州,542800)

刊 名：广西轻工业英文刊名：GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY年，卷(期)：25(4)分类号：X703.1关键词：垃圾渗滤液 处理技术 现状 展望

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇2

关键词：垃圾渗滤液,水处理,深度处理,污染

0 引言

在我国垃圾填埋是一种主要的垃圾处理方式, 但在填埋过程中和填埋场封场后都会伴随着垃圾渗滤液的产生, 而垃圾渗滤液是一种污染性很强的高浓度有机废水, 渗滤液处理是世界上公认的难题。经研究发现, 渗滤液中含有多种毒性物质和致癌物质, 如果在自然条件下降解, 需要15年的时间其COD, BOD值才能达到国家排放标准。垃圾渗滤液若不妥善处理而直接进入环境, 将对环境造成严重污染。

1 垃圾渗滤液的来源和特性

垃圾渗滤液中污染物主要有以下几个来源:垃圾本身含有大量的可溶性有机物、无机物在雨水、地表水或地下水的浸入过程中溶解而进入渗滤液;垃圾通过生物、化学、物理等作用产生的可溶性物质进入渗滤液;覆盖和周围的土壤中进入渗滤液的可溶性物质。

我国渗滤液的典型污染物组成见表1, 可以看出, 我国垃圾渗滤液主要有以下几个特征:

1) 渗滤液成分复杂。渗滤液中含有低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黄霉酸类物质。虽然渗滤液中某一特定的污染物浓度很低, 但由于污染物种类繁多, 因此其总量巨大。

mg/L

2) 有机污染物和NH4+-N含量高:经鉴定, 垃圾渗滤液中有93种有机化合物, 其中22种被中国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单。高浓度的NH4+-N是“中老年”填埋场渗滤液的重要水质特征之一, 也是导致其处理难度较大的一个重要原因。

3) 重金属含量大, 色度高且恶臭:渗滤液含多种重金属离子, 当工业垃圾和生活垃圾混埋时重金属离子的溶出量往往会更高。渗滤液的色度可高达2 000倍～4 000倍, 并伴有极重的腐败臭味。

4) 微生物营养元素比例失衡:垃圾渗滤液中有机物和氨氮含量太高, 但含磷量一般较低。

5) COD和BOD浓度都很高, COD高达几万, BOD也达到几千, 但是随着填埋时间的延长, BOD/COD值甚至低于0.1, 说明稳定期和老龄渗滤液的可生化性较差。

2 垃圾渗滤液处理技术

垃圾渗滤液仅用普通的生物处理技术难以达到理想效果, 需采取适当的预处理来去除氨氮、COD及重金属, 提高其可生化性, 以改善后续工艺的运行状况。一般预处理有吹脱法、化学混凝沉淀法、厌氧法、吸附法等。

2.1 对氨氮的去除

对氨氮的去除主要有吹脱法、化学沉淀法及物理吸附法等, 吹脱法研究表明:pH=9.5, T=12 h时, 氨氮去除率可达60%以上;若Mg2+∶NH4+∶PO43-=1∶1∶1, pH=8.5～9.0时, 化学沉淀法能使氨氮去除98%以上;而沸石吸附研究表明:粒径16目～30目的沸石能去除78.5%的氨氮, 并且该研究发现, 吸附时间、投加量及沸石粒径相同时, 进水氨氮浓度越高, 吸附速率越大。

2.2 对COD的去除

在垃圾渗滤液的预处理中, 对于COD的去除主要都是混凝沉淀等类似方法。在以天然膨润土为混凝剂的研究中, 当膨润土用量为20 g/L, pH=7.0, 搅拌时间为30 min, 搅拌速率140 r/min, 静置24 h时, COD去除率达到55.4%;有研究者以混凝—臭氧氧化处理垃圾渗滤液, 当其聚硅酸硫酸铁混凝剂投量为0.3 mL/200 mL～0.4 mL/200 mL, pH=8.0时, 能去除70.6%的COD。

2.3 提高可生化性

在厌氧/好氧生物流化耦合处理垃圾渗滤液的新工艺研究中发现, 经过高效厌氧流化床的预处理, 垃圾渗滤液的可生化性可提高49.1%。用厌氧折流板反应器 (ABR) 处理垃圾渗滤混合废水, 结果表明:ABR可有效地改善混合废水的可生化性, 使BOD5/COD值提高2倍。

2.4 对金属离子的去除

在用混凝—吸附对垃圾渗滤液进行预处理的研究中发现, 混凝剂PAC和吸附剂焦炭的投量分别为400 mg/L和8 g/L～10 g/L时, 重金属离子的去除率均达60%左右, 其中Cu的去除率近100%。

3 深度处理技术

由于生物法操作简便, 运行费用较低, 且技术成熟, 因而具有广泛的应用前景。但对于可生化性低、毒性高的垃圾渗滤液来说, 生物法处理效果往往不够理想, 渗滤液处理出水要达到国家日益严格的排放标准, 深度处理是一项迫切需要的技术。

3.1 电解处理技术

电解氧化法是利用阳极的直接氧化和溶液中的间接氧化作用来去除有机物。阳极直接氧化是水分子在阳极表面上放电产生·OH, ·OH对被吸附在阳极表面上的有机物进行亲电进攻而发生氧化反应;间接氧化是在电解过程中电化学反应产生了强氧化剂, 如ClO-、高价金属离子等, 污染物在溶液中被这些氧化剂所氧化。

3.2 Fenton处理技术

Fenton法费用低廉, 操作简便。研究表明:当双氧水与亚铁盐的总投加比一定时, COD的去除率随双氧水投加量的增大而增加。当双氧水的总投加量为0.1 mol/L时, COD去除率可达67.5%。另有研究表明:Fenton反应的最佳条件为pH=3, H2O2/COD=3, H2O2/Fe2+=10, 此时对COD, BOD的去除率分别稳定在80%和94%左右。

3.3 湿法氧化 (WAO) /催化湿法氧化 (CWAO)

湿法氧化 (WAO) 是在高温、高压有氧气或空气存在的条件下降解高浓度、高毒性、生物难以降解的有机废水。催化剂的加入, 使催化湿法氧化 (CWAO) 对温度、压力的需求大大降低。有实验者将催化湿法氧化用于垃圾渗滤液的处理, 发现在温度为280℃, 氧分压0.5 MPa, 催化剂用量为0.83 g/L的条件下反应, 垃圾渗滤液的COD浓度从1 000 mg/L降低到94.31 mg/L, 且反应在全封闭条件下进行, 未产生NOx, SO2, 飞灰等二次污染物。

3.4 膜分离法

膜分离就是利用特殊的薄膜对水中成分进行选择性的分离, 主要机理是膜的筛分作用。国外已有相当一部分已经得到实践证明的膜分离实例。有研究表明, 最佳的处理垃圾渗滤液膜材料为醋酸纤维素反渗透膜, 该膜能保证出水达到GB 16889-1997一级排放标准。上海老港垃圾填埋场的调节池和曝气池出水经亚滤装置处理后出水各项指标均能达到二级排放标准。目前, 国内已有多家城市垃圾填埋场应用不同的膜分离技术进行渗滤液的深度处理。

3.5 化学混凝技术

混凝技术是一种重要的化学沉淀法, 常常作为后处理以满足COD, SS的排放标准, 效果显著, 但易受pH值等条件的限制。有研究表明:生物处理后的混凝处理宜采用聚合硫酸铁为混凝剂。其混凝的最佳pH=5, 最佳投加量为每升水6 mL聚合硫酸铁, 在此条件下COD从653 mg/L降至80 mg/L以下, 达到国家一级排放标准。

4 结语

垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度有机废水, 控制不好将产生二次污染, 使卫生填埋场失去应有的价值和意义。要解决渗滤液污染问题, 除了对垃圾填埋场进行控制, 尽量减少渗滤液的产生外, 关键是要对渗滤液进行必要的处理, 使其达标排放。近年来采用厌氧—好氧工艺生物处理渗滤液较多, 在选择生物处理工艺时, 必须详细测定渗滤液的各成分, 分析其特点, 通过小试或中试来获得工艺方法组合处理, 才能达到达标排放的要求。一般用生物法或土地法作为预处理, 物化法作为后处理。生物法与物化法的组合, 是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。

参考文献

垃圾渗滤液处理技术及工艺探讨 篇3

关键词：垃圾填埋场；渗滤液；处理技术

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-07-0276-2

随着我国经济的快速发展，城市垃圾量也随之增加，垃圾的妥善处理已成为人们急需解决的问题。我国大多数城市采用卫生填埋或焚烧的方式处理垃圾，由此产生了大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中含有多种污染物，包括重金属离子和有机物，不仅在水中存在时间长，范围广，而且危害极大，若不妥善处理将对环境造成严重污染。有效收集和处理垃圾渗滤液已成为城市环境急需解决的问题，垃圾渗滤液的处理技术成为研究者关注的热点和难点。

1 垃圾渗滤液的产生及特点

垃圾渗滤液，又称浸出液或渗沥水，是垃圾填埋场中不可避免的二次污染物[1]，主要来源于降水、垃圾含有的水和微生物厌氧分解产生的有机废水[2]。垃圾渗滤液是高浓度有机废水，若未经处理直接排放或未达标排放，会对周围的地下水、地表水和土壤造成严重的污染。

垃圾渗滤液污染物含量受垃圾成分、填埋年限、气候条件和填埋场设计等多种因素的影响[3]。垃圾渗滤液水质特点可以概括为：①污染物种类多，成分复杂，浓度高。刘军等使用GC-MS 对垃圾渗滤液中有机组分进行分析，共有63种有机化合物，大多是难以生物降解的有机化合物,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物，约占渗滤液中有机组分的70%以上[3]；有機物浓度高，COD和BOD5浓度高，最高可达几万mg/L。②水质、水量变化复杂。垃圾填埋场的水文气候条件、地质条件、地理位置、构造方式、填埋时间等不同，垃圾渗滤液的成分和产量也发生变化。而且生物可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低。③营养比例失衡。渗滤液中氨氮含量高，C/N值常出现失调情况，同时p缺乏，微营养比例不能满足水处理的要求。

2 垃圾渗滤液处理工艺技术

在《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 于2008年7月1日颁布实施后，对垃圾渗滤液的处理控制提出了更严格的要求。渗滤液水质水量受各种因素影响而变得非常复杂，存在大量生物难以降解的有机物，目前渗滤液的处理工艺主要有土地处理、物理处理、化学处理、生物处理等，但采用单一工艺处理，往往只能在某些指标上取得好效果，很难使出水达到排放标准。因此渗滤液的处理工艺不是一种方法能够完成的，而是多种方法的组合工艺。

目前，渗滤液处理的组合工艺主要有两种，一种是以生化反应为主的“生物法+膜法（纳滤/反渗透）”处理系统；另外一种是以DT盘式膜组件为主的高压膜过滤工艺。DT盘式膜组件是独家代理工艺，过滤原理即为常见卷式反渗透膜过滤的原理，在此不多作介绍，本文重点介绍“生物法+膜法”的处理系统。生化法处理设备和运行管理简单，成本低，对水质和水量的变化有很好的适应能力，适合我国生化垃圾有机物含量高、渗滤液可生化能力较高的特点，当前得到了广泛应用。

2.1 早期生物处理工艺

早期的渗滤液处理工艺缺乏设计经验，对渗滤液的水质特性考虑不够充分，处理工艺主要参照城市污水处理工艺，选择生物法中的氧化沟，SBR及接触氧化工艺的比较多，由于这些工艺在曝气量、停留时间上考虑的不足，最后导致了运行的失败。

例如北京阿苏卫渗滤液处理厂选择“厌氧+氧化沟+沉淀池”的处理工艺，要求出水达到GB16889-1997二级标准，但是由于渗滤液水质水量随时间变化大，尤其随着填埋场时间的增长，可生化性低，导致出水不能稳定达标；昆山市第三垃圾填埋场渗滤液处理采用的是“厌氧+生物接触氧化”工艺，运行过程中进水水质远低于设计值，结果造成厌氧效果大幅下降，整个系统出水无法达标。

另外，早期渗滤液生化处理工艺选择沉淀池进行泥水分离，但是由于高污泥浓度的污水在沉淀池中的沉降性差，抗污泥膨胀的能力差，从而造成生化池中的污泥浓度偏低，出水水质不稳定。

2.2 膜生物反应器（MBR）应用

针对早期生化法在渗滤液处理上的不足，MBR系统在设计生化反应部分时充分考虑渗滤液的水质特性，以反硝化池和硝化池为主，在停留时间、池体深度以及曝气量方面，充分满足渗滤液中有机物降解的需要。

膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用引起了我国学者的极大关注。膜生物法（MBR）是近些年发展起来的一种集膜过滤和生物处理于一体的新型、高效的处理技术，在处理高浓度难降解有机物废水方面有着广泛的应用前景。在MF和UF基础上研发的MBR系统已经广泛应用于生化反应末端的泥水分离过程，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生化反应器内的污泥浓度从3-5g/L提高到10-20g/L，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减小，大大提高了生化系统的运行效果。

据相关实例数据表明，MBR系统对COD的去除率在90%以上，NH3-N在95%以上。任鹤云等采用MBR法处理渗滤液，生化部分采用硝化/反硝化工艺，膜部分采用的超滤+纳滤膜，出水COD小于60mg/L，SS小于50mg/L，氨氮小于18.8mg/L重金属等未检出[4]；康建雄等应用UASB-A/O-膜工艺处理垃圾渗滤液取得良好效果，CODcr，BOD5和氨氮的去除率分别达97.3%、98.6%和92.8%，出水水质优于国家排放标准[5]。

2.3 膜处理技术

膜处理技术包括微滤膜(MF)、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等，常用于二级处理后的深度处理，多以微滤（MF）、超滤（UF）代替沉淀、过滤、吸附、除菌等常规深度处理中的预处理，以纳滤（NF）、反渗透（RO）进行水的软化和脱盐。在垃圾渗滤液处理系统中，由于渗滤液的生化性较差，单独依靠生化反应和MBR系统并不能完全实现水质达标排放，因此MBR的出水需要进一步深度处理。根据目前的处理技术，MBR出水还可通过NF或RO系统进一步处理，RO和NF都能去除细菌、微生物、溶解盐等，但RO效果更好。一般RO和NF之前的进水都必须进行预处理，对SS及浊度都有明确的要求，一般SS≤1mg/L，浊度≤5NTU，pH控制在中性左右。对RO、NF影响比较大的环境因素除进水水质外，还有压力、温度等，这些因素是可控的，因此系统运行的稳定性有了一定保证。

苏也研究表明，MBR-NF工艺经过4个多月的运行，运行稳定，在进水CODcr远高于设计值的情况下，出水状况仍然良好，满足设计要求[6]。

2.4 组合工艺流程

目前由于环境污染的不断加重，国家从加强环保的角度出发，颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》（GB16889-2008），其中出水总氮成为一个重要的指标（非敏感地区40mg/L，敏感地区20mg/L）。为了满足新的垃圾渗滤液排放标准中对总氮的要求，原有MBR工艺进一步优化，增加一个二级硝化反硝化环节，如图1所示，MBR工艺优化为A/O/O+A/O+外置超滤膜（UF）可以保证出水总氮达标排放。

图1 工艺流程图

综上所述，渗滤液处理的工艺以“生物法+膜处理”为主，该工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求。其中，生化处理过程可以有效地降解、消除污染物，膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物。

3 结论和建议

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其处理技术各有利弊，单独采用任何一种处理技术很难使渗滤液達标排放。因此，必须将处理工艺由单一化向多元化发展，通过组合工艺充分发挥各工艺的优势，以达到满意的处理效果。“生物法+膜处理”工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求，但在垃圾渗滤液的处理过程中仍存在一些问题。

3.1 老龄化填埋场渗滤液可生化性差

渗滤液的可生化性差，新生渗滤液用生化法处理是可行的，但是随着填埋场时间的延长，渗滤液的可生化性降低，尤其是在填埋后期，可生化性很差，B/C不足0.1，生化法使用受到限制。应根据填埋场所处阶段来选择合适的工艺进行渗滤液处理。

3.2 浓缩液处理

膜分离过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物，但同时会产生浓缩液，浓缩液的最终处理也是目前水处理行业中一个亟待解决的问题。目前浓缩液的处理方法主要有回灌法、蒸发法、高级氧化+混凝沉降组合法、活性碳吸附和离子交换法等，但是回灌法势必造成盐的累积；蒸发法能耗相当大，而且蒸发器要有很强的抗腐蚀能力；高级氧化+混凝沉降法对有机物有很好的去除效果，但是对总氮去除效果不明显；活性碳吸附和离子交换法用来处理浓缩液很容易达到饱和容量，再生困难，运行费用昂贵。

渗滤液水质如果可生化性好的话，优先选择生化法，但是渗滤液中含有大量难降解的物质和毒性物质，生化出水仍需要深度处理，膜技术的应用解决了深度处理的问题，但是膜处理也存在膜污染和浓缩液处理的问题，如何通过技术改进和工艺组合降低运行成本和减少膜污染是今后研究的方向。

参考文献

[1] 陈玉成,李章平.城市生活垃圾渗沥水的污染及全过程控制[J].环境科学动态,1995,4:15-17.

[2] 王宗平,陶涛,金儒霖.垃圾渗滤液处理研究进展[J].环境科学进展,1999,7(3):32-39.

[3] 刘军,鲍林发,汪苹.运用 GC-MS 联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分的分析[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(8):31-33.

[4] 任鹤云,李月中.MBR法处理垃圾渗滤液工程实例[J].给水排水,2004,10:36-38.

[5] 康建雄,李静,闵海华,等.UASB-A/O膜工艺处理渗滤液工程设计案例[J].华中科技大学学报(城市科学版),2003,20(2):85-87.

[6] 苏也,刘喜光,黄兴刚等.MBR--NF工艺在垃圾填埋场渗滤液处理工程中的应用[J].给水排水,2007,33(12):3-39.

垃圾渗滤液的处理技术探析 篇4

垃圾渗滤液的处理技术探析

综述了目前城市生活垃圾卫生填埋产生的`垃圾渗滤液的预处理、主体工艺及深度处理技术上的研究进展,包括普通的物化顸处理和常见的生化主体工艺以及近年来发展迅速的深度处理工艺.最后为垃圾渗滤液处理技术的发展提出建议和未来研究方向.

作 者：王涛  作者单位：西北大学职业技术学院,陕两,西安,710069 刊 名：现代农业科技 英文刊名：XIANDAI NONG YE KEJI 年，卷(期)：2008 “”(23) 分类号：X799.303 X705 关键词：垃圾渗滤液   处理技术   最新研究进展  

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇5

摘要：介绍了生活垃圾渗滤液的危害及国内处理措施现状.并以天津市某生活垃圾焚烧发电厂为例,论述了垃圾渗滤液处理工艺及回用途径.作 者：陈超    曲东  作者单位：陈超(天津市环境影响评价中心,天津,300191)

曲东(西北农林科技大学,陕西,杨凌,712000)

期 刊：城市建设   Journal：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2010, “”(6) 分类号：X7 关键词：生活垃圾焚烧    渗滤液    回用   

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城市垃圾渗滤液处理工艺概述 篇6

城市垃圾渗滤液处理工艺概述

随着我国城市的发展,垃圾的排放量迅速增加,环境污染也日益严重.随之而来的垃圾渗滤液严重污染了当地的地下水、河流.垃圾场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水,从填埋场的`运行到封场后管理,都需要对渗滤液的产生进行有效控制,对排出的渗滤液进行妥善处理.

作 者：郑锦文 作者单位：桂林工学院资源与环境工程系刊 名：河南科技英文刊名：HENAN KEJI年，卷(期)：2008“”(23)分类号：X7关键词：

常见垃圾渗滤液处理技术浅析 篇7

垃圾渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物, 是指垃圾在堆放和填埋过程中由于雨水的淋洗、冲刷, 以及地表水和地下水的浸泡, 通过萃取、水解和发酵而过滤出来的污水[1,2]。垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质, 包括物理因素、化学因素以及生物因素等。如图1所示, 垃圾渗滤液的产生成因可归纳为:

由图1可见, 垃圾渗滤液的主要来源是降水和垃圾本身的内含水, 因而渗滤液的产生和水量随季节变化而变化。

二、垃圾渗滤液性质

垃圾渗滤液除了水量变化以外, 成分也很复杂。渗滤液一般含有高浓度的有机物质和无机盐, 水质会随着外界水文地质、气候、填埋规模、填埋工艺、填埋时间和垃圾成分变化而变化。另外一个影响垃圾渗滤液水质的因素是人们的生活水平。因此, 垃圾渗滤液中污染物质的浓度变化较大, 不同城市的主要污染物以及浓度不同[3]。渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说, 其pH值在4~9之间, COD在2000~62000mg/L的范围内, BOD5从60~45000mg/L, 重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。垃圾渗滤液中营养比例失调, 可生化性差, 氨氮含量过高, 而且含有大量的盐分以及重金属离子[4]。这些都成为垃圾渗滤液难以处理的因素。

由于缺乏经验, 对填埋场渗滤液的水质水量特点了解深度不够, 各地对渗滤液的处理要求和方式没有统一的规范要求, 各地环卫部门、科研院所也先后展开填埋场渗滤液处理技术的研究。2008年国家颁布了《生活垃圾填埋污染控制标准》 (GB16889-2008) , 对垃圾填埋场渗滤液的排放标准从COD、总氮、重金属及外运处理等方面提出了更为严格的要求。

三、垃圾渗滤液传统处理方法

垃圾渗滤液传统处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法, 在COD为2000~4000mg/L时, 物化方法的COD去除率可达50%~87%。与生物处理相比, 物化处理不受水质水量变动的影响, 出水水质比较稳定, 尤其是对BOD5/COD比值较低 (0.07~0.20) 难以生物处理的垃圾渗滤液, 有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高, 不适于大水量垃圾渗滤液的处理, 因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

与好氧方法相比, 厌氧生物处理具有以下优点:

1.好氧方法需消耗能量 (空气压缩机、转刷等) , 而厌氧处理却可产生能量 (产生甲烷气) 。COD浓度越高, 好氧方法耗能越多;厌氧方法产能越多, 两者的差异就越明显。

2.厌氧处理时有机物转化成污泥的比例 (0.1kgMLSS/kgCODCr) 远小于好氧处理的比例 (0.5kgMLSS/kgCODCr) , 因此污泥处理和处置的费用大为降低。

3.厌氧处理时污泥的生长量小, 对无机营养元素的要求远低于好氧处理, 因此适于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。

4.根据报道, 许多在好氧条件下难以处理的卤素有机物在厌氧时可以被生物降解。

5.厌氧处理的有机负荷高, 占地面积比较小。

但是, 厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高, 溶解氧很低, 不宜直接排放到河流或湖泊中, 一般需要进行后续的好氧处理。另外, 世界上大多数垃圾渗滤液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5~7.0) 。pH在7以下, 产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡, 不利于厌氧处理, 而好氧处理对pH的要求就没有这么严格。再者, 厌氧处理的最适温度是35℃;低于这个温度时, 处理效率迅速降低。比较而言, 好氧处理对温度要求不高, 在冬季时即使不控制水温, 仍能达到较好的出水水质。

鉴于以上原因, 目前对COD浓度在50000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法 (后接好氧处理) 进行处理, 对COD浓度在5000mg/L以下的垃圾渗滤液建议采用好氧生物处理法。对于COD在5000~50000mg/L之间的垃圾渗滤液, 好氧或厌氧方法均可, 选择工艺时主要考虑其他因素。

四、膜处理技术为主, 配以预处理技术

膜处理技术是水处理领域中的技术之一, 在清水处理中应用工况较好, 对于高浓度的有机废水, 特别是其中含有一定盐分的废水来说, 受到结垢和堵塞的困扰较大。

膜分离系统:实现物理分离, 根据膜分离系统直径的不同, 又将分离系统分为超滤 (UF) 和纳滤 (NF) 部分。

超滤 (UF) 部分:超滤是将粒径大于0.02的颗粒悬浮物 (主要是指微生物) 以及大分子的有机物从中分离出来, 作用相当于传统的沉淀池, 出水清澈, 主要是含有大量的盐分和重金属离子。由于超滤的众多优点现在正在逐渐取代传统的钢筋混凝土结构的沉淀池。

纳滤 (NF) 部分:超滤出水由超滤清水罐经预处理进入纳滤系统, 在此系统, 将重金属离子、糖类等小分子的有机物, 以及大于等于二价的盐分进行分离, 分离后的出水分为两部分:出水和截流液。出水占纳滤总进水的85%, 完全达到GB16889-2007规定的一级排放标准;截流液一般占纳滤进水的15%, 水量少但是几乎包含了整个原水的盐分和重金属离子, 以及在生化系统中难以被微生物降解的有机物, 因此浓缩液成为最终的污染物。

采用反渗透技术处理渗滤液必须特别慎重考虑浓缩液的处理问题。浓缩液回灌填埋场填埋区, 让垃圾对浓缩液中的各类物质进行吸附。长期回灌一方面容易影响填埋作业, 同时回灌液通过垃圾堆体渗出后重新进入渗滤液处理厂有可能造成盐类、难降解COD的富集, 导致渗滤液处理厂进水水质恶化从而影响处理厂的有效运行。生产实践证明, 反渗透产生的浓缩液由于量太大, 根本无法实施填埋区回灌, 直接回调节池则迅速影响生化系统的正常运行, 也加速了反渗透系统的堵塞和结垢, 形成恶性循环。

五、MVC蒸发工艺为主, 配以其他相应流程

近年来, 许多新技术应用于垃圾渗滤液处理, 取得了迅速的发展。以MVC蒸发为主的工艺在解决了能耗高的问题后, 同时具有水质优良、管理操作方便稳定、维修简便且成本低的特点。MVC蒸发技术配以DI技术是可彻底解决渗滤液处理问题的一种工艺, 是渗滤液处理行业的一场技术革命。

MVC蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程, 由两部分组成:加热溶液使水沸腾汽化和不断除去汽化的水蒸汽。垃圾渗滤液蒸发处理时, 水从渗滤液中沸出, 污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱, 因此会保留在浓缩液中;只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸汽。但MVC蒸发具有冷凝温度范围窄的特点, 只有沸点和水非常接近的物质才会重新冷凝最终存在于冷凝液中, 其他包括挥发性烃类、挥发性有机酸则随着蒸发系统的不凝气体排出系统, 并不会存在于冷凝液中。但氨由于和水的亲和力很强, 部分氨会溶于水中, 所以MVC蒸发产生的冷凝液中, 除留存一定量的氨以外, 其他指标均在新标准的要求范围之内。采用除氨的DI系统处理后, 排放水水质优良, 远优于新排放标准的要求。

MVC蒸发处理工艺可把渗滤液浓缩到不足原液体积3%~10%, 清水排放率可高达95%以上。

填埋气体是垃圾填埋场的另一主要二次污染, 但对于现代化卫生填埋场, 填埋气体可以足够供给MVC蒸发产生的浓缩液蒸发甚至干燥所需的能量, 如不考虑填埋气的经济价值, MVC3-10%的浓缩液可利用填埋场的生物气将其干化, 干化后的产物含水率低于10%, 可装袋后填埋, 彻底解决渗滤液的液体排放问题, 实现零排放。

该工艺目前已经成功在潮州锡岗生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程和广州从化潭口城市生活废弃物处理场渗滤液处理工程中成功应用, 根据监测结果, 至今设备稳处理水量、排水量水质均全面符合设计的标准。监测结果显示, 排水水质符合GB16889-2008表2标准, 清水排放率大于90%, 电耗低于17度/吨。

六、结语

1.垃圾渗滤液如果得不到合理的处理, 进入地下水系统后, 会对地下水污染造成不可估量的后果。

2.传统生化处理方式和先进的膜技术的组合模式处理垃圾渗滤液的技术, 正在得到广泛的推广, 不仅解决了垃圾渗滤液的原水中有机物和氨氮含量较高问题, 而且成功解决了垃圾渗滤液中的盐分和重金属离子问题。因此, 该方法逐渐成为垃圾渗滤液处理的主导工艺。

3.垃圾渗滤液处理目前存在最大的难点就是降低处理成本。只有不断地降低处理成本, 新技术才能够更快地得到推广和应用。

摘要：城市垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水, 若不加处理而直接排放, 会造成严重的环境污染。以保护环境为目的, 对渗滤液进行处理是必不可少的。文章分析渗滤液处理工艺的现状, 介绍多种处理渗滤液方法, 并对各处理工艺进行比较。

关键词：垃圾渗滤液,处理工艺,城市垃圾

参考文献

[1]王宗平, 等.垃圾填埋场渗滤液处理研究进展[J].环境科学进展, 1999, 7 (3) .

[2]Lema J.M.et al Characteristics of landfill leachate and alter-natives for their treatment:a review JWPCF1988, 40:223-250.

[3]李青松, 金春姬, 乔志香, 等.垃圾填埋场渗滤液的产生及处理现状[J]青岛大学学报2003, 18 (4) .

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇8

关键词：垃圾渗滤液；高级氧化法；UV/Fenton法；废水处理

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0001-02

一、引言

垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成，含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中不少是致癌物。若排放地表，污染环境；溶入地下，污染水源，是城市环境和人体健康的一大危害［1-3］。

垃圾渗滤液的传统处理方法包括物化和生化法，但物化法要么成本高、要么会带入新的化学品污染而不被广泛应用；生化法由于垃圾渗滤液的可生化性较差从而效果较差［4，5］。近年来，高级氧化技术(简称AOP，又称深度氧化技术)逐渐成为水处理技术的研究热点。高级氧化技术运用电、光辐射、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基（·OH），再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化为低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光催化氧化、Fenton氧化、催化湿式氧化、声化学氧化臭氧氧化、电化学氧化及相应的催化氧化等等[6，7]。

二、实验部分

（一）实验试剂和水样

本实验使用的垃圾渗滤液来自南京天井洼垃圾填埋场，经稀释8倍后使用，稀释后垃圾渗滤液的pH为7.7左右，COD为1363mg/L。

（二）主要仪器

（三）实验方法

在烧杯中倒入200mL垃圾渗滤液，将紫外灯插入到溶液中，加入一定量的FeSO4、H2O2、和草酸钾，用氢氧化钠和盐酸调节溶液的pH值，加入药剂的同时开启紫外灯进行辐射，并进行磁力搅拌。反应一段时间后取上清液用微波消解法测定并计算出垃圾渗滤液COD的去除率。考察pH值、H2O2用量、反应时间、草酸钾、FeSO4用量对处理效果的影响。

三、结果与讨论

（一）H2O2用量对COD去除率的影响

（二）pH值对COD去除率的影响

在H2O2值、FeSO4用量、草酸钾用量及反应时间相同的条件下，测定pH值变化对垃圾渗滤液COD去除率的影响。其结果见图2.2。

（四）草酸钾用量对COD去除率的影响

在反应体系中加入少量的草酸可加快污染物的降解作用。这是由于在反应过程中草酸可以和Fe3+形成配合物，Fe(C2O4)33-具有高度的光敏性，在紫外光照射下，可以显著增加Fe2+还原的量子产率Fe(Ⅱ)。在紫外光照下，Fe3+还原为Fe2+是通过光诱导的配体与金属原子之间的电荷转移来实现，在此过程中，草酸被氧化成的CO2一·或C2O4一·自由基与其他的污染物反应，从而加快污染物的降解速率。如果C2O4一用量过少，混凝效果较差，导致有效光子不能完全转化为化学能，COD去除率较低；如果C2O4一用量过多，溶液易混浊，导致吸收紫外光的能力降低，造成光散射，反应速率有所降低。草酸钾最佳用量为5g/L。

（五）反应时间对COD去除率的影响

四、结论

UV/Fenton法能够较好地处理垃圾渗滤液，当H2O2用量17.5g/L，pH值为4，FeSO4用量为7.5g/L，草酸钾用量为5g/L，反应时间为90min时，垃圾渗滤液中COD的去除率达到60.6%。该技术可以作为垃圾渗滤液的预处理技术而进行进一步研究。

参考文献：

[1]黄健平,鲍姜伶.垃圾渗滤液处理技术[J].电力环境保护,2008,2(3):44-46.

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[5]张祥丹,王家民.城市垃圾渗滤液处理工艺介绍[J].给水排水,2000,10(6):13-18.

[6]桂新安,杨海真.高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用[J].环境科学与管理,2007,2(6):58-63.

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[8]陈玉峰,陈力,张坤玲.UV/Fenton法在废水处理中的应用[J].石家庄职业技术学院学报,2007,6(3):15-17.

[9]吴少林,谢四才,李明俊.Fe3+草酸盐络合物/H2O2日光体系对垃圾渗滤液的处理[J].环境科学研究,2005,18(3):29-32.

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇9

利用水泥处理垃圾渗滤液生物处理出水的研究

利用水泥的`表面吸附和水化反应性质处理垃圾渗滤液生物处理出水可以取得很好的效果,COD的去除率可达69.5%.处理效果与水灰比、反应时间密切相关,低水灰比和较长反应时间对COD的去除更为有利.对处理前后水样的COD和TOC分析表明,水泥对非TOC贡献的COD有很强的去除效果.

作 者：宋玉 赵由才 楼紫阳 Song Yu Zhao Youcai Lou Ziyang 作者单位：同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92刊 名：环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL年，卷(期)：28(5)分类号：X7关键词：水泥 表面吸附 水化反应 渗滤液

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇10

垃圾渗滤液是一种非常复杂的高浓度有机污水, 组成复杂, 有机物和氨氮的含量都很高。NH4+-N和COD的变化范围分别为1 000~3 000 mg/L和1200~54 412 mg/L。重金属离子含量高, 主要包括Fe、Zn、Cd、Cr、Hg、Mn、Pb、Ni等十多种重金属离子。垃圾渗滤液为典型的高氨氮废水, 而高氨氮废水的脱氮问题一直是国内外研究的重点和难点。现有的垃圾渗滤液处理技术, 远不能经济有效的去除渗滤液中的高浓度有机物和氨氮, 所以研究开发先进垃圾渗滤液的处理技术刻不容缓。由于垃圾渗滤液本身的特点, 造成了垃圾渗滤液处理的困难, 目前国内还没有完善且经济高效的垃圾渗滤液处理工艺。

1 垃圾渗滤液的来源和水质特点

1.1 垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液主要是在垃圾卫生填埋以后, 由于降雨的淋溶作用, 垃圾自身产生的水分等经过垃圾层和覆土层之后形成的高浓度有机污水。垃圾渗滤液来源具体包括[11]以下几项。

(1) 降水的渗入:包括降雨和降雪, 它是渗滤液产生的主要来源, 具有短时性、集中性和反复性, 是工程设计的主要依据。

(2) 外部地表水的流入:包括地表径流和地表灌溉;

(3) 地下潜水的反渗:当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位, 如果在设计施工中没有采取防渗措施时, 地下水就有可能渗入填埋场内。垃圾渗滤液的产生量将会受地下水的影响。

(4) 垃圾自身水分:这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。

(5) 垃圾降解过程中产生的水分:垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。其产生量与垃圾的组成、p H值、温度和菌种有关。

1.2 垃圾渗滤液的水质特点

垃圾渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、寄生虫、有毒有害物及重金属等, 其成分非常复杂且水质水量变化大, 见表1[12]。

目前, 我国共建有大大小小的卫生填埋场上千座;而且陆续还在不断地建设中。而卫生填埋之后产生大量的垃圾渗滤液, 如不加以妥善处理, 必将对地下水、地表水及公众健康造成严重威胁。垃圾渗滤液污染控制的一个重要内容就是对渗滤液水质特征进行分析、研究, 这也是合理选择垃圾渗滤液处理工艺流程的前提。与城市污水相比, 垃圾渗滤液液的水质具有以下特点[13—25]。

1.2.1 有机物浓度高, 水质复杂、变化范围大

垃圾渗滤液的有机污染物的浓度变化范围很大, 其CODCr浓度可从几百到上万毫克/升, 最高可达80 000 mg/L, BOD5最高达35 000 mg/L, 是城市污水有机物浓度的几百倍。有研究显示[26], 发现其中的有机物多为烯烃类、芳烃、烷烃、酸类、醇、酚类、酮醛类及酰胺类等, 而且有些已被确认为可疑致癌物、促癌物和辅助致癌物。有研究表明[27], 垃圾渗滤液含有77种有机物, 其中可疑致癌物质一种、辅助致癌物质5种, 其中被列入我国环境优先污染物的“黑名单”的有5种以上, 其中列入我国环境优先控制污染物的就有5种。早期垃圾渗滤液有机物浓度高, BOD5与COD比值约为0.4~0.6, 低分子脂肪酸多, 采用生化处理工艺可以取得比较好的处理效果。随着填埋龄的增加, 晚期垃圾渗滤液有机物浓度降低, 腐殖质增加, NH3-N浓度增大, BOD5与COD之比将降至0.2以下, 可生化性降低, 采用生化处理工艺常常去除效果不理想。在实际生产中, 因垃圾卫生填埋时间有先后, 使得早期垃圾渗滤液和晚期垃圾渗滤液并存, 则更增加了处理的难度。因此, 垃圾渗滤液的这一水质特性是其他污水无法比拟的, 突出了其处理的难度。

1.2.2 氨氮含量高

渗滤液中的氨氮含量主要来自填埋垃圾中的蛋白质等含氮物质。垃圾渗滤液中的氨氮浓度很高, 且在一定时期随填埋时间的延长而有所提高, 主要是有机氮转化为氨氮导致。早期垃圾渗滤液氨氮浓度通常在1 500~2 000 mg/L, 而晚期垃圾渗滤液氨氮浓度则更高, 通常在2 000~100 000 mg/L。晚期垃圾渗滤液中很高的氨氮浓度是其重要水质特征, 也是导致其处理难度增大的重要原因。目前大多采用厌氧填埋, 因此在填埋场进入产甲烷阶段后, NH3-N浓度不断上升, 达到高峰值后仍持续很长的时间, 甚至封场后仍达到相当高的浓度 (10 000 mg/L) 。吴莉娜等人[28]对六里屯垃圾填埋场渗滤液为期1 460 d的研究表明:渗滤液NH3-N浓度可由最初的不到1 000 mg/L增加至3 000 mg/L以上。渗滤液中氨氮通常占总氮的85%~90%;因此进水氨氮浓度过高, 直接影响到进水总氮浓度, 从而易使出水总氮浓度不达标。渗滤液中高浓度的NH3-N及其随时间的变化, 不仅加重了其对受纳水体的污染程度, 也给其处理工艺的选择带来了困难, 增加了复杂性。就晚期垃圾渗滤液而言, 晚期垃圾渗滤液NH3-N浓度高, 而COD浓度却比早期垃圾渗滤液低很多, 使得渗滤液的C/N很低, 然而, 过低的C/N比会对常规的生物处理产生抑制。况且因为缺乏有机碳源, 晚期垃圾渗滤液也很难进行彻底的反硝化脱氮。

1.2.3 营养元素比例失调, 含磷量低

吴莉娜[29]等以北京六里屯垃圾渗滤液为研究对象表明, 垃圾渗滤液的磷浓度在3~15 mg/L, 尤其是溶解性磷酸盐浓度更低。渗滤液中的Ca2+浓度和总碱度很高, 磷浓度受到其影响, 总磷 (TP) 的浓度通常为0~125 mg/L。以北京六里屯垃圾填埋场为例, 渗滤液中的BOD5/TP大于300, 而微生物生长所需要的碳磷比为100∶1, 因此采用生物处理工艺时, 有可能产生生物处理中的缺磷问题。

1.2.4 含有重金属离子且种类多

渗滤液中含有多种重金属离子, 如Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、Fe、Hg、Mn、As等[30]。有研究表明[31], 在填埋初期铁和锌含量较高, 铁的浓度可达200 mg/L左右, 锌的浓度可达130 mg/L左右。我国对渗滤液中重金属离子的专项研究很少, 少量的文献数据差别也很大, 这与垃圾的收集填埋不规范, 垃圾中含有不同的工业废物等因素有关。我国垃圾渗滤液中的重金属含量, 见表2[31—34], 国外垃圾渗滤液中重金属的种类及含量, 见表3[35]。

这些重金属离子对环境的污染程度大且难以降解, 高浓度的重金属离子可以使微生物酶失去活性, 使微生物的代谢活性下降甚至完全消失, 对微生物会产生严重的抑制作用[36]。因此当垃圾渗滤液中重金属离子浓度很高时, 在生物处理前需增设预处理工艺去除这部分重金属, 以减轻对后续生物处理工艺的毒害作用。沈耀良等研究了混凝沉淀-焦炭吸附法对重金属离子的去除, 对Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的去除率为50%~100%。

1.2.5 微生物

垃圾填埋场条件适宜微生物生长繁殖, 因此在填埋垃圾的过程中不同种类的微生物大量生长繁殖。垃圾渗滤液所含的微生物种类与填埋场垃圾中的微生物种类基本相同, 主要有产甲烷菌、亚硝化细菌、硝化细菌、反硝化细菌和硫酸盐还原菌等7类细菌及一些病原菌和致病微生物, 如沙门氏菌属等。

1.2.6 其他特点

垃圾渗滤液色度很高, 呈淡茶色或黄褐色。在生化处理时会产生大量生物泡沫, 对处理系统正常运行产生一定影响。由于渗滤液中含有一些有机物很难被生物降解, 因此, 经生化处理后, COD浓度通常仍在500~2 000 mg/L范围内, 也就是说, 采用生物方法很难将COD浓度降到国家最新排放标准规定的100 mg/L以内[37]。

2 垃圾渗滤液处理技术

通常采用物化法、土地法、生物法以及不同种类方法的综合处理垃圾渗滤液。生物法由于其处理成本低, 目前已成为垃圾渗滤液处理的主体工艺。

2.1 物化法

物化法处理垃圾渗滤液包括混凝沉淀、氨吹脱、吸附、膜分离和化学氧化法等[38—41]。混凝沉淀主要是用Fe3+或Al3+作混凝剂去除有机物;氨吹脱主要是去除垃圾渗滤液中的氨氮, 但氨吹脱仅实现了污染物的转移即氨氮只是从水中转移到大气中, 而不是从根本上去除污染物。隋智慧等[42]用混凝与吸附联合的方法对北京安定垃圾填埋场渗滤液进行预处理的研究结果表明, 该方法对废水COD的去除率稳定在70%左右, 且受水质变化的影响不大。膜分离法通常是运用反渗透 (RO) 技术, 但其处理成本通常较高。化学氧化法有湿式氧化或催化氧化、Fenton、电化学法等多种方法。郑怀礼[43]等研究了不同Fe2+/H2O2、p H值、Fenton试剂用量对垃圾渗滤液色度去除率和UV254的影响, 结果表明, 光助Fenton技术对垃圾渗滤液色度有较好的去除效果。

与生物法相比, 物化法具有不受进水水质水量影响, 处理工艺能承受较大的冲击负荷, 出水水质相对稳定等优点。特别是对BOD5/COD比值较低 (0.07~0.20) 的较难生物降解的成分有较好的处理效果 (对COD去除率可达50%~87%) , 但物化法一个普遍的缺点就是运行费用十分昂贵。因此, 物化法处理垃圾渗滤液如果要广泛推广, 就必须突破处理成本高的瓶颈, 积极探究经济高效的处理工艺。

2.2 土地处理法

土地处理法, 即在人工控制的条件下, 通过土壤颗粒的过滤、吸附和沉淀及微生物降解和转化使渗滤液得到净化的处理方法。土地法投资少, 运行费用低, 操作简单, 但其易受土地条件限制, 还会对对土壤有长期污染作用, 甚至于会通过地表渗流等污染地下水。迟延智等人对几种典型的处理工艺进行了经济比较, 以处理6×104m3/d污水量计, 发现人工湿地比其他三种传统处理工艺的处理成本费用节省75%~80%[44]。Tjasa G[45]采用两级垂直流+水平流人工湿地处理晚期垃圾渗滤液效果较好, COD、BOD5、NH3-N、TP和铁去除率分别达到50%, 59%, 51%, 53%, 84%。但与传统生物处理工艺相比, 人工湿地处理工艺占地面积较大, 纽约Monroe县采用表流湿地+潜流湿地处理渗滤液的占地指标为18.6 m2/ (m3·d) , 国内目前利用人工湿地处理渗滤液的工程实例还不多, 深圳白泥坑人工湿地处理城市污水的运行经验表明, 处理吨污水占地指标为2.7 m2/ (m3·d) [46,47]。然而, 我国城市土地价格昂贵, 寸土寸金, 很大程度上使人工湿地的应用受到限制。因此, 开发高负荷高效率的湿地处理系统成为解决这一问题的主要途径[48]。

2.3 生物法

由于生物法经济高效, 因此生物法仍是处理垃圾渗滤液的主体工艺。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及厌氧-好氧组合工艺。好氧处理[49—58]主要有活性污泥法、生物膜法、曝气氧化池、好氧稳定塘和生物转盘等等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘[59—72]等。

厌氧法相比于好氧法具有能耗小, 污泥产生量少, 对营养物要求低, 产生可利用的能源-沼气等优点。但厌氧法启动时间较长 (通常需2~4个月) , 对BOD5的去除率在60%~90%, 净化出水的水质不能达到很高的水平。其出水水质比好氧法略差。

好氧法出水水质好, 启动时间短 (通常需2~4周) 。但好氧法需消耗大量的能源, 在污水处理厂, 很大的一块处理成本就是用于曝气池的电耗上。因此, 按目前的技术水平, 一般认为BOD5<1 000 mg/L, 采用好氧法在费用上是适宜的, 而BOD5≥1 000mg/L时, 采用厌氧法适宜。

鉴于垃圾渗滤液的BOD5通常都大于1 000 mg/L, 因此, 处理垃圾渗滤液首先要采用厌氧法。但是, 国家2008年7月提出了新排放标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》, 要求COD不能超过100mg/L, BOD5不超过30 mg/L, 而且, 厌氧法相对好氧法, 处理时间较长, 处理速度较慢。因此, 单独使用厌氧法或好氧法对于处理垃圾渗滤液而言都是不合时宜的。所以, 垃圾渗滤液的处理更多的采用厌氧-好氧组合工艺。

吴莉娜等[73]采用两级上流式厌氧污泥床 (UASB) -缺氧/好氧 (A/O) -序批式反应器 (SBR) 深度处理早期和晚期垃圾渗滤液。工艺流程图如图1所示。原水同回流硝化液混合进入到一级UASB (UASB1) 中, 回流硝化液中的亚硝态氮 (通过短程硝化脱氮) 利用原水中的丰富的有机碳源在UASB1中通过反硝化深度脱氮。另外一部分有机物在UASB1中通过厌氧产甲烷去除。在二级UASB (UASB2) 中剩余有机物进一步通过厌氧产甲烷去除。氨氮在A/O池中通过短程硝化转化为亚硝态氮。A/O池出水进入到SBR中进一步脱氮, 实现氨氮和总氮的同步深度去除。

结果表明, 当COD浓度为14 800 mg·L-1, TN和NH4+-N浓度分别为1 800 mg·L-1和1 300 mg·L-1时, 系统获得了92%的COD去除率和大于98%的TN和NH4+-N去除率。

该工艺完全依靠生物处理, 不添加任何物化处理工艺, 实现了有机物、氨氮和总氮的经济、高效和深度去除。

华佳等[74]曾采用厌氧 (UBF) -MBR工艺处理垃圾渗滤液。在进水中COD浓度68 000 mg/L时, 氨氮浓度在810 mg/L时, 虽然COD和氨氮去除率都达到99.1%, 该工艺运行成本较高, 为30.6元/m3。

卢利等[75]曾采用厌氧 (UASB) —曝气生物滤池—缺氧反应器—膜生物反应器处理工艺处理垃圾渗滤液。处理前COD浓度2 265 mg/L时, 处理后COD浓度降为87.5 mg/L, COD去除率不到80%。

杨丽琴等[76]采用ABR-生物接触氧化工艺处理城市垃圾渗滤液, 其出水COD浓度还很高, COD的去除率仅仅70%左右。

孙洪伟等[77]采用UASB-SBR工艺处理垃圾渗滤液, COD浓度934.2 mg/L, 氨氮为250 mg/L时, 氨氮出水在10 mg/L以下且获得了80%的亚硝太氮积累率。

Sheng Chen等[78]采用厌氧-好氧膜生物反应器 (MBBR) , 获得了94%的COD和95%的氨氮去除率。研究表明, 采用厌氧-好氧工艺对于处理垃圾渗滤液是合适的, 当出现冲击负荷时, 厌氧受到的影响比较大;而好氧系统对冲击负荷起到一定缓冲作用, 减小了冲击负荷对整个系统的影响。

Trzcinski等[79,80]采用水解 (HR) -浸入式厌氧膜生物反应器 (SAMBR) -好氧膜生物反应器 (AMBR) 工艺处理垃圾渗滤液, 可实现95%的COD去除率;而且在试验中并未发现难降解的COD积累现象。

3 结论与展望

垃圾渗滤液是一种水质水量变化大、微生物营养元素比例失调、氨氮含量高、成分复杂的高浓度有机废水[81]。垃圾渗滤液的特性随环境变化而变化。早期渗滤液有机物和氨氮浓度都很高, 但有机物易降解, 晚期渗滤液中有机物浓度低且难降解, 故高氨氮的有效去除是渗滤液处理的重点和难点。目前对垃圾渗滤液的处理仍以生物法为主, 而处理垃圾渗滤液最经济、有效的方法仍然是厌氧-好氧组合工艺。

3.1 强化厌氧-好氧处理技术

厌氧-好氧处理垃圾渗滤液已被越来越多的学者认可, 但目前这些组合工艺大多数还处于实验室研究阶段, 离真正的“落地”, 应用到实际工程, 进行产业化还有一段距离。这主要是因为垃圾渗滤液这一独特的水质造成的, 垃圾渗滤液水质、水量变化大, 经常使系统承受不了巨大的冲击负荷而崩溃。因此, 需要进一步强化已有的厌氧-好氧工艺, 提高其承受冲击负荷能力和运行的稳定性, 为实际工程提供技术支持和理论指导, 为大规模推广及其他特种废水处理提供经验。

3.2 开发高效、低耗垃圾渗滤液厌氧-好氧治理新技术

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇11

为使某生活垃圾填埋场渗滤液水质达到城市污水管网的`接管要求,采用厌氧-氨吹脱-混凝沉淀-好氧处理工艺进行处理,并介绍了相关工艺设计参数.运行结果表明,采用该工艺出水水质全部达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-)的三级排放标准.

作 者：胡纪全 曹芹 Hu Jiquan Cao Qin  作者单位：胡纪全,Hu Jiquan(镇江市环境保护局,江苏,镇江,21)

曹芹,Cao Qin(镇江市环境监测中心站,江苏,镇江,212001)

刊 名：中国资源综合利用 英文刊名：CHINA RESOURCES COMPREHENSIVE UTILIZATION 年，卷(期)： 25(9) 分类号：X705 关键词：垃圾渗滤液   厌氧   氨吹脱   混凝沉淀   好氧  

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇12

MAP法处理垃圾渗滤液高浓度氨氮的研究

摘要：采用MAP法去除垃圾渗滤液中高浓度的氨氮,通过对正交实验和单因素实验确定最佳运行条件为pH值为10.0,反应时间为60min,Mg:N:P摩尔比为1.2:1.0:1.2,此时氨氮的.去除率为73.1%,出水磷的浓度为56.3mg/L.作 者：张鹏    赵芳芳    ZHANG Peng    ZHAO Fang-fang  作者单位：烟台大学环境与材料工程学院,烟台,264025 期 刊：环境科学与技术  ISTICPKU  Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007, 30(z1) 分类号：X705 关键词：化学沉淀法    垃圾渗滤液    氨氮废水   

垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇13

1 催化氧化技术处理垃圾渗滤液研究进展

1.1 臭氧氧化法

近年来,臭氧氧化技术作为一种高效氧化技术常被用于去除废水的色度和难降解有机物。臭氧的氧化性极强,在自然界中其氧化还原电位仅次于氟,能与许多有机物或官能团发生反应。目前在臭氧氧化反应机理上仍未有肯定的研究结论,通常认为臭氧与有机物的反应有两种途径:一是臭氧以氧分子形式与水体中的有机物进行直接反应;二是碱性条件下臭氧在水体中分解后产生氧化性很强的羟基自由基等中间产物,发生间接氧化反应。刘卫华、季民等[1]研究了选用不同的金属离子去除垃圾渗滤液中难降解有机物的不同效果。结果表明与单纯臭氧氧化比较、采用催化臭氧氧化可以更明显地提高以TOC和COD表征的有机物去除率;其试验中所采用的催化剂为Cu2+、Fe2+、Mn2+,三种催化剂催化效果为Cu2+>Mn2+>Fe2+;采用Cu2+催化臭氧处理实际生化出水渗滤液,对COD、色度都显示出较好的效果。沈小星[2]等利用以活性炭纤维为载体的催化剂成品Fe ACF、Mn/ACF、Co/ACF、Pd/ACF、Cu/ACF,对老龄垃圾渗滤液进行处理,实验表明Fe/ACF的催化效果最好,当臭氧投加量为1.26 g/L时,表征废水生物可降解性的指标BOD5/COD值从0.15显著提高到0.50左右,COD的去除率比单独臭氧氧化有很大提高,达到69.5%,NH4+-N去除率为45%。实际运行证明,用臭氧去除有机污染物时,每去除1 kgCOD需要2~3 kgO3,而每产生1 kgO3需要20~30 kWh的电。因此,选用催化效果好的催化剂来提高臭氧的利用率在节约成本方面显得尤为重要。在臭氧氧化处理垃圾渗滤液时,有机物去除率还受水质、温度、pH值和接触时间等因素的影响,所以在适宜的条件下进行垃圾渗滤液的处理对降低处理成本十分重要。

1.2 H2O2氧化法

H2O2氧化法的实质是利用催化剂与过氧化氢反应,在反应的过程中产生具有强氧化性的羟基自由基,可以氧化大部分的有机物。Fenton试剂是利用亚铁离子做催化剂、过氧化氢做氧化剂来进行有机物处理的,近年来该技术也开始逐渐应用于垃圾渗滤液的处理。陈华清、杨柱等[3]运用芬顿试剂和炉渣处理垃圾渗滤液呈良好效果,通过实验确定反应最佳条件为:pH值3、H2O28 mL/L、FeSO4溶液12 mg L、炉渣18 mg/L,COD去除率可达65.71%。高艳娇等[4]应用Fenton氧化法处理垃圾渗滤液的实验表明:投药方式为药不混合分3次投加,n(H2O2)∶n(Fe2+)为2∶1,Fe2+浓度为0.04 mol/L,经3 h氧化,出水COD为120 mg/L,可达标排放。采用Fenton试剂处理垃圾渗滤液时,由于投药量及其他操作条件的不同,处理效果差别很大,而且COD去除率最高可达70%,因此可用于垃圾渗滤液的预处理,为后续深度处理减轻负荷。杨运平[5]等将光化学氧化法与Fenton试剂法联用,实验证明Fenton试剂中的过氧化氢在紫外线照射下可产生大量的羟基自由基,促使二氧化钛(TiO2)表面羟基化,在TiO2表面形成更多的羟基,从而加快了自由基的链引发,提高了反应速率。张跃升等[6]进行了以活性炭作催化剂、以H2O2作氧化剂处理垃圾渗滤液的试验:在H2O2/COD为1.5、活性炭/H2O2为0.6、pH值为2的条件下反应3 h,COD与色度的去除率分别可达82.8%和85.5%。

1.3 光催化氧化法

光催化技术是利用半导体材料的光催化特性,在半导体表面产生具有高度活性的电子空穴,光生空穴的得电子能力很强,具有很强的氧化性,在水溶液中通过一系列的作用产生羟基自由基,利用羟基自由基的强氧化性可将有机物氧化为简单的无机物。目前,使用较为广泛的半导体材料为TiO2。潭小萍等[7]以TiO2作为催化剂,以杀菌灯为光源来处理垃圾渗滤液,实验表明光催化氧化法对垃圾渗滤液的深度处理有较好的处理效果,一般COD去除率可达40%~50%,脱色率可达70%~80%。处理效果与TiO2的投加量及反应时间等因素有关,TiO2投加量一般宜控制在10~20 g/L,反应时间一般宜控制在1.5~2 h。王里奥等[8]利用ZnO/TiO2作为复合催化剂,分别用汞灯和自然光作为光源处理垃圾渗滤液,处理后COD去除率分别为24.2%和84.48%。除了使用TiO2以外,还有学者利用金属离子做催化剂,以达到处理垃圾渗滤液的目的。裴华等[9]选用铁离子及铁离子的络合物进行光催化氧化,取得54%的COD去除率和57%的TOC去除率,并增大了渗滤液的可生化性,但对NH4+-N及TN的去除效果不明显。

1.4 电催化氧化法

电催化氧化的基本原理是通过电解产生的氧气和由外界提供的氧气在阴极上还原后产生H2O2,并在金属催化剂的作用下产生羟基自由基来去除有机物。电催化氧化技术的关键是专用的电催化材料,其中钛基涂层电极是较为常用的金属氧化物电极。李明[10]用网状镀稀有金属的钛板做阴极,以不锈钢板作为阳极来进行垃圾渗滤液氨氮的处理,实验效果十分显著,氨氮的去除率可达到100%。陈卫国等[11]提出了用电催化系统(ECS)与生物炭接触氧化床(EBACOR)相结合的方法来处理垃圾渗滤液,结果表明在ECS-EBACOR法诸多的影响因素中,对处理效率影响最大的是ECS的电活性催化填料组分。GC/MS分析结果表明,垃圾渗滤液中的64种有毒有机污染物经处理后,大部分已被矿化成CO2、H2O2或降解为小分子有机物。ECS-EBACOR现场运行实验结果还表明,当垃圾渗滤液中的COD和氨氮浓度分别为3 000~5 000 mg/L和1 100~1 780 mg/L时,COD和氨氮的去除率均可超过90%,表明电催化氧化对于垃圾渗滤液中氨氮的去除效果十分明显。催化氧化法具有用地省、污泥量少、消耗很少的化学试剂、不易造成二次污染等优点,但从经济方面考虑,电催化氧化技术处理水量不宜过大,在一段时间内还很难被广泛应用于实际工程中。

1.5 催化氧化技术与其它技术联用的组合处理法

垃圾渗滤液的水质及水量受多种因素的影响,变化较大,很难准确地预测其水质及水量,选用一种处理方法很难达到排放标准,国内外很多学者将催化氧化技术与其他技术联用来处理垃圾渗滤液,以达到垃圾渗滤液出水符合排放要求的目的。冯旭东[12]采用生物-臭氧氧化技术来处理垃圾渗滤液,结果表明,采用生物处理技术可以去除垃圾渗滤液中65%以上的COD,臭氧氧化有效地降低了垃圾渗滤液生物处理出水的COD值。王德义[14]采用催化电解氧化与SBR联合工艺对垃圾渗滤液的处理进行了实验研究,COD去除率达到90%以上,氨氮的去除率达到了99%,TN达到95%以上。由于微波辐射单独处理垃圾渗滤液的效果不理想,COD去除率仅为20%,陶长元等[14]利用微波Fenton组合法来进行垃圾渗滤液处理,试验表明处理后出水COD去除率近75%,比微波及Fenton法单独处理的效果都要好。

2 结论和建议

(1)国内使用催化氧化法处理垃圾渗滤液较为广泛的氧化剂是O3和H2O2,而两者都必须在催化效果较好的情况下才能达到理想的处理效果,所以应选用易得、廉价、催化效果好的催化剂。

(2)光化学氧化技术及电催化氧化技术还处于实验阶段,但鉴于其在处理垃圾渗滤液方面效果显著,应对这两种催化技术进行深入研究。实际工程使用时,应注意其经济性,可以考虑通过利用垃圾填埋场沼气进行发电,以尽可能地降低成本。

(3)根据我国的国情,在考虑应发展投资省、效果好的垃圾渗滤液处理技术的同时,重点应该放在开发研究易于运行管理又同时达到处理要求的新型组合工艺。

(4)我国城市垃圾渗滤液处理技术的研究仍处于起步阶段,对有关处理工艺、建设标准化的城市垃圾填埋场、渗滤液处理的设计及运行参数应进一步探索和总结。

摘要：在分别分析了臭氧氧化法、过氧化氢氧化法、光催化氧化法、电化学催化氧化法及催化氧化技术与其它技术联用的联合处理法处理垃圾渗滤液效能的基础上,简要评述了目前国内应用催化氧化技术处理垃圾渗滤液的研究进展情况,并提出了若干建议。