热处理液

2024-08-01

热处理液(精选12篇)

热处理液 篇1

国家环境保护部发布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 规定:2011年7月1日起, 现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行表2规定的水污染排放浓度限值, 对生活垃圾渗滤液的控制提出了更严格的要求。为了达到新排放标准的要求, 已建垃圾渗滤液处理站需要在原有工艺上进行一定程度的技改和工艺优化, 新建垃圾渗滤液处理站也需采用更先进合理的处理工艺。由于技术要素的制约, 在渗滤液的处理中依然面临诸多难题。本文首先探究垃圾渗滤液的特征及处理难点, 据此提出一些可靠的技术处理策略。

1 垃圾渗滤液的特点

1.1 水质波动大, 生物可生化性随填埋时间逐渐降低, 成分复杂多变

渗滤液水质变化的影响因素有:垃圾性质、降雨渗透、填埋时长、填埋所采用的技术工艺、填埋场地防渗方法、填埋场操作运行情况等, 特别是受降雨渗透量和填埋时长的影响显著。一般在填埋初期渗滤液呈黑色, 可生化性较好, 易于处理;伴随填埋时长的增加, 渗滤液逐步呈现褐色, COD、生物可生化性逐步降低, 最终维持在较低水平状态;而氨氮浓度不断增加, 难以处理。

渗滤液成分复杂多变, 主要组成成分有:有机污染物、无机组分、微生物和重金属等。渗滤液中有机污染物种类繁多, 达九十余种, 包括低分子量的脂肪酸类、中等分子量的灰黄霉酸类腐殖以及高分子量的碳水化合物等。

1.2 COD、氨氮浓度高

COD高至数万, 但伴随填埋时长的增加, COD的数值持续下降, 氨氮浓度不断增加, 直至最后封场, 氨氮浓度可增加至数千mg/L。

1.3 重金属含量高, 色度高且伴有恶臭

生活垃圾同工业垃圾混合填埋时, 重金属离子的溶出量会更高, 同时, 色度可升高到2 500~4 000倍, 并伴有浓重的腐败臭味。

1.4 营养元素比例失衡

主要是渗滤液中C、N、P的比例失调, 渗滤液中氨氮及有机物浓度过高, 而磷含量相对较低。

2 垃圾渗滤液处理中的难点

2.1 渗滤液的高浓度氨氮问题较难解决

由于垃圾填埋场垃圾性质、填埋时间以及填埋工艺的不同, 渗滤液中的氨氮浓度通常从数十到上千mg/L不等, 高浓度氨氮是导致垃圾渗滤液处理难度增大的一个重要原因, 其主要体现在: (1) 高浓度的游离氨氮降低了生物处理系统微生物活性; (2) 高浓度的氨氮造成垃圾渗滤液中营养元素比例失调, 生物脱氮难以进行, 最终导致出水不达标。

2.2 难降解有机物的处理问题

据研究, 垃圾渗滤液中所含有机化合物达九十余种, 主要包含杂环芳烃、多环芳烃以及饱和脂肪族的羧基化合物等大分子物质。渗滤液厌氧处理后, 一般再经过好氧处理以进一步降低污染物浓度。渗滤液本身含有难降解有机物, 并在生物降解过程中, 又会产生难降解的代谢产物, 最终会有600~800mg/L的COD无法生物降解。

2.3 未顾及到渗滤液内部的有毒有害物质

作为一类有毒有害废水, 目前, 垃圾渗滤液的主要监测指标还是停留在废水的常规指标———BOD、COD、氨氮、总氮等。但随着分析手段及民众环保意识的提高, 垃圾渗滤液中的有毒有害物质对环境和人体的危害已越来越受到人们的关注。这类污染物质即使含量极其微小, 一旦进入机体, 也会引发癌变、畸形病变等不良反应。因此, 在进行垃圾渗滤液处理工艺选择时, 势必要考虑这些有毒有害污染物的去除措施。

3 垃圾渗滤液处理技术探讨

3.1 生物处理技术

生物处理包括厌氧生物处理、好氧生物处理以及厌氧—好氧相结合的处理工艺, 适合于处理生化性较好的渗滤液, 具有处理效率高、运行成本较低, 运行工程中不会产生化学污泥带来二次污染等优点。

渗滤液处理中使用较多的厌氧生物处理方法有:上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 、厌氧接触法、厌氧滤池等。由于厌氧生物处理后渗滤液中的COD和氨氮浓度仍比较高, 其出水远未达到排放标准要求, 故在垃圾渗滤液处理中, 基本都采用厌氧—好氧相结合的生物处理工艺。在厌氧生物处理装置中, 将渗滤液中的高分子难降解的有机物转变为低分子易降解的有机物, 提高渗滤液可生化性, 并且反硝化菌群利用水中的有机碳源, 将亚硝酸根和硝酸根还原为氮气, 完成反硝化脱氮过程。好氧生物处理在供氧的条件下, 利用好氧微生物对复杂的有机物进行分解, 最后转化为稳定无害的无机物;同时亚硝化菌将氨氮氧化为亚硝酸盐, 硝化菌群进一步将NO2-氧化为NO3-;通过厌氧—好氧组合工艺, 达到去除渗滤液中主要污染物COD和氨氮的目的。

3.2 物理化学法处理技术

伴随垃圾填埋场填埋时长的增加, 渗滤液的可生化性逐渐降低, 渗滤液中可生物降解的有机物比例也越来越低, 对渗滤液直接进行生物处理比较困难。这个阶段需先通过物理化学法将渗滤液中含有的有毒污染物、难降解有机物、高浓度氨氮、重金属离子等去除或是破坏其结构, 提高渗滤液可生化性, 为后续生物处理系统稳定高效运行创造有利条件。渗滤液处理中常采用的物化处理方法有:混凝沉淀法、空气吹脱、化学氧化工艺、微电解、光 (电) 催化氧化以及活性炭吸附等。

渗滤液物理化学法处理不受水质水量的影响, 出水水质比较稳定, 对渗滤液中难生物降解有机物、高浓度氨氮和重金属离子有较好的处理效果, 可提高渗滤液可生化性, 但因为存在化学污泥的二次污染问题, 常用作预处理技术对渗滤液进行预处理。

3.3 膜处理技术

膜处理技术主要是利用膜的筛分、截留和吸附等作用进一步去除渗滤液中难降解有机污染物、氨氮、溶解盐类、胶体、微生物等。膜的孔径一般为微米级, 依据其孔径的不同 (或称为截留分子量) , 可将膜分为微滤膜 (0.1~1μm) 、超滤膜 (0.001~0.1μm) 、纳滤膜 (0.001~0.005μm) 和反渗透膜 (0.0001~0.005μm) , 微滤、超滤一般用作纳滤或反渗透的前处理。

在渗滤液处理中, 膜处理技术具有以下特点:可进一步去除氨氮及难降解有机物;占地面积小, 易于从传统工艺进行改造;出水水质优质稳定;操作管理方便, 易于实现自动控制等, 所以得到了越来越广泛的应用。但膜处理技术应用过程中存在的高运行成本、浓缩液二次污染、膜污染等问题都要进行充分的考虑。

3.4 组合工艺

根据上述垃圾渗滤液的水质特点和处理难点, 采用任何单一的渗滤液处理工艺都很难达到理想的处理效果, 故在垃圾渗滤液处理中, 要根据渗滤液水质特性的差异和结合工程实际情况, 合理分析选择不同类型技术方法组合处理。生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺可分为预处理、生物处理和深度处理三种。

物理化学法处理技术可提高渗滤液可生化性, 对渗滤液中高浓度氨氮和无机杂质有较好的处理效果, 出水水质比较稳定, 但因为会产生化学污泥造成二次污染, 以及存在工程投资大、运行成本高等问题, 常用作预处理工艺对渗滤液进行预处理;与物理化学法相比, 生物处理技术运行处理费用相对较低, 不会产生二次污染, 运行管理方便, 适用于处理可生化性较好的垃圾渗滤液, 主要用于去除渗滤液中的有机污染物和氮、磷等, 但其处理出水难以达标, 进一步削减污染物就需依靠吸附过滤、膜处理技术等深度处理技术。深度处理宜以纳滤和反渗透为主, 并根据工程实际和处理要求合理选择, 主要用以去除渗滤液中的难降解有机物、悬浮物、溶解物和胶体等。

4 结语

综上所述, 垃圾渗滤液的产生受各类复杂要素的影响, 同时也具备诸多显著特性。针对渗滤液处理时所面临的各类难点, 要恰当选择高效、环保、经济的技术处理工艺。

参考文献

[1]代晋国, 宋乾武, 王红雨, 王艳捷.我国垃圾渗滤液处理存在问题及对策分析[J].环境工程, 2011 (S1) .

[2]谢吉程.广东省生活垃圾渗滤液处理现状及处理对策研究[J].广东化工, 2012 (08) .

[3]王毅.垃圾渗滤液处理难点及其对策研究[J].科技传播, 2012 (16) .

[4]龙腾锐, 易洁, 林于廉, 尤鑫.垃圾渗滤液处理难点及其对策研究[J].土木建筑与环境工程, 2009 (01) .

热处理液 篇2

垃圾渗滤液物化处理研究

摘要:采用物化处理方法对垃圾渗滤液进行处理,反应时间为1 h,进水的pH为7,出水的pH调至12,澄清后的pH调节到7~8,试验结果表明,COD的`浓度从7452 mg/L降低到67 mg/L,去除率达到99.1%;TN的浓度从1055 mg/L降低到637 mg/L,去除率达到40%;TP的浓度从13.2 mg/L降低到未检出,去除率达到100%;色度从2048倍降低到1倍;除TN以外,COD、TP和色度均可达到国家规定的排放标准.作 者:简放陵 刘洁萍 叶新方 周智昆 蒲惠晓 刘锦发 Jian Fangling Liu Jieping Ye Xinfang Zhou Zhikun Pu Huixiao Liu Jinfa 作者单位:仲恺环境科学技术研究中心,广州,510225期 刊:环境工程学报 ISTICPKU Journal:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING年,卷(期):,1(3)分类号:X703.1关键词:垃圾渗滤液 物化处理 COD TP TN 色度

渗沥液处理工艺优化研究 篇3

一、室仔前生活垃圾卫生填埋场概况

(一)地理位置

福建省泉州市室仔前生活垃圾卫生填埋场位于泉州市洛江区室仔路与聚星街交叉口西北,地处清源山东麓低山丘陵区,距泉州市区约15公里。

(二)地形地貌

室仔前生活垃圾卫生填埋场库区面积约16万平方,地处一条近似东西向的沟谷,三面环山,为侵蚀地貌,岩石裸露较多,强风化均为粗砂风化土。水文地质条件也较简单,地下水流向与地表水基本一致,大气降水是场地地下水最主要的补给来源。

(三)社会价值

室仔前生活垃圾卫生填埋场是泉州市重点建设项目之一,接纳周边区县如洛江区、鲤城区、丰泽区、经济技术开发区内的居民生活垃圾和部分工业固体废弃物,是中心市区唯一一处居民生活垃圾卫生填埋处理场,承担着处理和消纳泉州市中心市区生活垃圾的任务。该填埋场一期工程1995年开始初步设计,1999年11月正式开工建设,2000年11月投入试运行。二期工程于2005年建成,设计处理生活垃圾规模610吨/日,为泉州市民的正常生活、泉州市的可持续发展发挥了重要作用。

(四)渗沥液处理站

在工程建设的过程中,室仔前生活垃圾卫生填埋场同时配套建设了污水处理设施,2001年12月投入运行。填埋场稳定产生渗沥液240吨/天,生活污水1吨/天,经2万m调解池调蓄后,由渗沥液污水处理站处理达标,最后通过专用管道排放到泉州市城东污水处理厂。2005年,污水处理站进行了改造,新增部分工程设施,同时优化了部分工艺,改造后的处理能力达到250吨/天,处理后出水达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB168891997规定的二级排放要求。

随着填埋场场龄的增加和处理垃圾量的增多,渗沥液进水水量增加,超出原设计容量且水质恶化,在现有处理工艺“生化物化组合+反渗透膜”处理下出水无法满足标准,对填埋场的正常运行造成影响,且库区防渗系统功能衰退,导致场区地下水污染,周边环境恶化,拟采用“预处理+高效生物反应器+两级高效生化反应+化学氧化+BAF”处理工艺。地下水渗沥液除氨采用物理化学法脱氨处理工艺,对该处理站的设施进行改造扩建,以此维持渗沥液处理站的稳定运行。

二、生化物化组合+反渗透膜工艺

(一)工艺简介

渗沥液处理站现采用氧化沟工艺处理渗沥液。该工艺具有耐冲击、操作简单、投资少、维修简单、能耗低等特点,由好氧区、缺氧区和厌氧区三部分组成。

(二)工艺流程

“生化物化组合+反渗透膜”工艺采用生化处理和物化处理相结合的多级处理方案,流程为调节池UASB(上流式厌氧污泥床)- 氮吹脱-沉淀槽-氧化沟-澄清池-接触氧化槽过滤槽

中间水箱RO膜(反渗透膜)-出水。

(三)系统主要处理单元

1.UASB反应器

在UASB反应器中,废水被尽可能均匀地引入底部,然后向上通过包括颗粒污泥或絮状污泥的污泥床,污水与污泥颗粒接触时发生厌氧反应产生沼气促其内部循环,有利于形成和维持颗粒污泥。污泥颗粒上附着一些气体,向反应器顶部上升,撞击三相反应器气体发射器底部,引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后,污泥颗粒沉淀到污泥床表面,具有适合处理高浓度有机废水、剩余污泥产生率低及较高的容积负荷和产气率等特点。

2.混凝沉淀槽

由于垃圾渗沥液成分组成复杂,沉淀槽能去除重金属物质、胶体及悬浮物等物质,为后续污泥处理更好地进水水质,有利于提高系统的处理效率。管道混合器使混凝剂更好地与渗沥液进行混合,提高了混凝效率。沉淀槽分隔出混合沉淀区,使生成的絮体进一步与渗沥液中悬浮颗粒混合生成更大的絮体。

3.氧化沟

该工艺采用一体化氧化沟,将氧化沟和二沉池合为一体,曝气池呈封闭沟渠形。氧化沟的水力停留时间和污泥龄较长,可使溶解性有机物和悬浮有机物得到比较彻底的去除。环形曝气使氧化沟具有推流性,溶解氧的浓度在沿池长方向呈浓度梯度,形成好氧、缺氧和厌氧等不同条件。

4.反渗透膜处理工艺

该工艺采用膜法分离的水处理技术,是自然界中渗透现象的逆过程。主要利用反渗透膜只能允许水分子通过的特性施加压力,使原水通过反渗透膜,从而达到水与其它杂质相分离的目的。反渗透膜属于物理脱盐法,主要用于纯水制造,对进水水质要求高。

(四)系統运行存在的不足

随着填埋场场龄增加、垃圾处理量增多、渗沥液水质恶化,现有的工艺厌氧生化工艺段、氧化沟运行不稳定,处理效率较低,反渗透膜堵塞严重、产水率低,处理后的渗沥液难以达到GB 16889-2008《生活填埋场污染控制标准》规定的排放要求。

三、预处理+高效生物反应器+两级高效生化反应+化学氧化+BAF工艺

(一)新工艺设计条件

1.进水水质分析

根据泉州市室仔前生活垃圾卫生填埋场提供的渗沥液监测数据显示,该填埋场污水主要由渗沥液和被污染的地下水两部分组成。根据相关单位提供的水质水量监测数据可知,现有污水平均水质(下表)。

由(下表)分析可知,渗沥液与被污染的地下水的生化性极差,碳氮比严重失衡,且电导率极高,在选择新工艺时应充分考虑进水水质特点。

2.进水规模确定

根据相关单位提供的水质水量监测数据可知,被污染的地下水近一年内平均产量约为178吨/天。室仔前填埋场渗沥液产量可根据《生活垃圾卫生填埋场技术导则》(RISNTG014-2012)渗沥液产量计算公式Q=I×(C1×A1+C2×A2+C3×A3+C4×A4)/1000计算,结合室仔前填埋场所在山区多年平均逐月降雨量,最后得出设计工艺规模应为渗沥液400m/d,地下水1000m/d。

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(二)综合分析

选择污水处理工艺应充分考虑到废水的特性。综合分析后,室仔前填埋场渗沥液处理站的优化工艺需满足以下要求:

1.水量变化大。这是对任何已经选定规模的水处理工艺的要求,在考虑设备参数时需在设计的水量处理上限上留一定余量,使其能适应一定范围内的水量变化。

2.水质变化大。渗沥液水质随季节变化(主要原因为降雨量)波动幅度较大,且需要考虑渗沥液水质随填埋场场龄的增加而变化的情况。面对渗沥液水质的多变性,需要处理工艺有较好的抗冲击负荷能力。

3.能够处理高氨氮。渗沥液氨氮浓度一般从数百到几千毫克每升不等,而现行标准要求的出水氨氮浓度则较低,故处理工艺对氨氮的去除率需要达到99%以上。

4.能够处理高盐分。随着填埋场运行时间的延长,有机质会逐渐被降解。但在短期内,无机盐、重金属等物质几乎不会被降解而逐渐累积,大多随雨水进入渗沥液,导致渗沥液电导率逐渐升高。所以,处理工艺需要足够的处理高盐分的能力,确保渗沥液处理系统正常运行。

(三)工艺简介

在综合考虑污水水质条件及对方各方案成本收益分析后,最终选择“预处理+高效生物反应器+两级高效生化反应+化学氧化+BAF”工艺。该工艺将生化法和物化法有机结合,发挥各自的工艺优势,可有效去除渗沥液中的污染物。

(四)工艺流程

渗沥液经调节库提升至调节池后再提升到均质池中,在均质地中投加营养盐,调整C/N比例,使其满足生物处理要求,废水流入生化处理段,而被污染的地下水则进入新建调节池,均匀的水质水量由泵提升至二级高效生化池。两级高效生化反应出水后进入一级Fenton池,完成氧化作用后进入二级Fenton沉淀地进行沉淀。

一级Fenton沉淀池出水后进入1#中间水池,由泵提升至一级BAF。BAF包括缺氧段和好氧段,分别完成降解废水中的含碳有机物,硝化废水中的氨氮。经过一级Fenton氧化和一级BAF处理的渗沥液进入二级Fenton氧化和二级BAF进行处理后,污染物浓度进一步降低,出水达标排放。生化部分回流后的剩余污泥及Fenton池中产生的污泥排至污泥浓缩池,经过污泥脱水后外运处理。

(五)系统主要单元

1.预处理

渗沥液属于高浓度有机废水,污染负荷重,C/N比例严重失衡,因此在进入生化系统前需要进行一定调理,使其满足生化处理要求。

2.高效生物反应器+两级高效生化反应

垃圾渗沥液氨氮浓度高,需要进行高效脱氮处理。生化处理段是在沿用传统活性污泥构架的基础上,采用以枯草芽孢杆菌、红菌为优势菌种分解污染物的处理技术,系统由高效生物反应器、高效生物反应池、沉淀池及相应回流系统组成。

需要进行脱氮处理的垃圾渗沥液可在两级高效生化反应的硝化反硝化作用下较好地达到这一目的。两级高效生化处理系统包括缺氧、好氧两部分,有机氮化合物通过氨化菌的氨化作用,进行分解并转化成氨态氮,然后在亚硝化菌的作用下,氨态氮进一步氧化成为亚硝酸盐。在氧气充足的情况下,亚硝化酸盐又被硝化菌氧化成硝酸盐。最后,硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气后进人大气,从而达到脱氮的目的,其出水进入二沉池进行泥水分离。亚硝化菌和硝化菌能以碳酸盐和二氧化碳等无机碳作为碳源,利用氨氮转化过程中释放的能量作为自身新陈代谢的能源。两级高效生化反应能充分利用原污水中的有机成分作为碳源,可以减少曝气量,从而大大减少运行费用。

3.深度处理系统(化学氧化+BAF)

深度处理系统由化学氧化处理系统和BAF处理系统组成,其设置是为了保障系统达到新的国家排放标准。较长时间生化后的垃圾渗沥液中残留的有机物为极难进行生物降解的溶解性有机物。对于该类有机物,最常用的处理方式是高级氧化(AOP)处理。即在一级Fenton反应池中通过加入H2SO4、H2O2、FeSO4,使垃圾渗沥液在酸性条件下,过氧化氢被二价铁离子催化分解,从而产生反应活性很高的强氧化性物质

羟基自由基,引发和传播自由基链反应,强氧化性物质进攻有机物分子,加快有机物和还原性物质的氧化和分解。当氧化作用完成后,垃圾渗沥液进入一级Fenton沉淀池,通过加入碱、PAM、PAC,调节pH,使整个溶液呈堿性,铁离子在碱性的溶液中形成铁盐絮状沉淀,可将溶液中剩余有机物和重金属吸附沉淀。

(六)工艺处理效果及工艺特性

各处理单元污染物去除率较高,基本符合排放标准。

工艺成熟,处理过程受环境影响因素小,运行稳定;出水稳定且水质好,能够确保达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)排放标准,且无浓缩液产生;工程造价一般在10-12万元/吨,运行费用约为35-50元/吨,单位投资成本及运行成本较其它工艺节省;耐冲击负荷能力强,出水水质及运行受水质、水量影响较少;处理流程简单,构筑物较少,土建投资低;后期运行及维护方便,已有多个达标排放的工程实例。

四、结语

优化渗沥液处理工艺后可明显改善室仔前生活垃圾卫生填埋场的环境卫生状况,提高居住地生活质量,促进泉州市可持续发展。但是,原有的工艺在后期存在的问题已经对环境造成了一定影响,包括地下水受到轻微污染,弥补这些损失将花费巨大的成本且不一定达到效果。由此启示城市管理部门在设计污水处理设施时一定要充分考虑城市发展过程中废水垃圾量的变化,留足余量;重视完善工程后期的观察方案,以确保出现或发现问题前,能够对工程扩建和工艺进行优化。

(责任编辑:李静敏)

垃圾渗滤液处理技术研究 篇4

1 垃圾渗滤液的来源及性质

1.1 垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液属于高浓度、难降解有机废水。主要来源有以下几种:

1) 未封场时, 降水进入填埋场, 最终形成垃圾渗滤液。这是垃圾渗滤液最主要的来源。

2) 生活垃圾中含有的水分。

3) 垃圾填埋后, 由于微生物降解产生的水分。

4) 地下水渗入。

5) 地表水进入。

6) 未封场时蒸发作用以及植物的蒸腾作用可以消耗填埋场中的水分, 减少渗滤液产生量。

1.2 垃圾渗滤液的特点

随填埋场使用期的延长渗滤液的成分和性质也在不断变化。填埋场初期渗滤液COD浓度较高一般为2000mg/L左右, 氨氮含量较低, 可生化性好。填埋场中期渗滤液COD浓度大幅提升, 一般在10000mg/L左右, 挥发酸含量也在不断提高, 填埋场中的厌氧发酵进入产甲烷阶段。封场后, 填埋场渗滤液COD浓度开始降低, 挥发酸和BOD5含量也在加速下降。渗滤液的可生化性变差, BOD5/COD甚至降到0.01以下。氨氮含量在不断提高, 可达3000mg/L以上。

郑曼英等人分析了广州大田山垃圾填埋场渗滤液有机污染物, 发现其中含有有机物77种, 其中芳烃29种, 烷烃稀烃18种, 酸类8种, 脂类5种, 醇、酚类6种, 酮、醛类4种, 酞氨类2种, 其他5种[1]。

由此可见, 填埋场渗滤液有机物浓度高、水质变化范围大、水质成分复杂、含磷量较低、含有多种重金属。

2 垃圾渗滤液主要处理工艺

垃圾渗滤液属于高浓度、难降解有机废水。目前, 我国常用的垃圾渗滤液处理技术主要有:生物法、物化法及土地处理法。

2.1 生物法

生物法处理渗滤液由于其投资少、运行成本低, 是目前垃圾渗滤液处理主要处理方法之一。生物法处理渗滤液主要有好氧法、厌氧法和厌氧-好氧联合法。尤其适用于填埋场初期产生的高浓度有机物、良好生化性的渗滤液处理。

好氧法主要包括:活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等。胡慧青等人采用传统活性污泥法处理杭州天子岭垃圾填埋场的渗滤液, 结果表明COD和BOD5的去除率可分别达62.3%~92.3%和78.6%~96.9%[2]。广州的大田山垃圾填埋场采用SBR法处理垃圾渗滤液, 结果表明, 该工艺对渗滤液的COD去除率可高达90%以上。

厌氧法主要包括:UASB法、ABR法、AF法等。徐竺等采用UASB对垃圾渗滤液进行处理, 结果表明在中温消化时, 高浓度进水COD (3000~8000mg/L) 的去除率达95%, 常温消化COD去除率可达90%[3]。Henry人等用厌氧滤池处理垃圾渗滤液, COD的去除率可达90%以上[4]。

由于好氧处理出水浓度低, 厌氧处理可以处理高浓度、难降解有机废水, 因此采用厌氧-好氧联合工艺处理垃圾渗滤液, 可以取得更好的处理效果。

吴莉娜等人采用UASB-A/O-SBR工艺处理早期和晚期垃圾渗滤液, 结果表明:COD去除率大于92%, 氨氮和总氮去除率大于92%[5]。陈石等人采用氨吹脱-厌氧生物滤池-SBR工艺对深圳某填埋场的渗滤液进行了中试研究, 结果表明COD、BOD5、NH3-N和TN的去除率分别达到95%、99%、99.5%和97%[6]。

2.2 物化法

处理垃圾渗滤液的物理化学方法主要有混凝-沉淀法、氨吹脱、膜分离、吸附法、高级氧化等。混凝-沉淀法一般用于渗滤液的预处理或者深度处理, 混凝-沉淀可以去除渗滤液中的大部分悬浮物、重金属等, 还可以降低渗滤液的色度。

氨吹脱工艺主要是用来去除渗滤液中的氨氮, 氨吹脱工艺氨氮去除率一般为80%左右。用于垃圾渗滤液处理的膜分离主要为反渗透膜和超滤膜。膜分离技术对渗滤液中的COD、氨氮和重金属均有较高的去除率。膜分离技术可以适应渗滤液水质变化大的特点, 操作方便, 占地面积小, 但使用成本较高, 制约了该技术的应用。

与生物法相比, 物化法具有较高的抗冲击能力, 对水质变化适应能力强, 出水水质好等特点。

2.3 土地处理法

土地处理法处理渗滤液是在利用土壤—微生物—植物系统进行吸附、离子交换、化学沉淀和生物降解等一系列生物、化学、物理作用, 降低渗滤液中有机物、氨氮含量。土地法投资少、运行方便, 但占地面积大、易受气候变化影响、易产生土壤中重金属富集、处理效率低等缺点。

3 结论

垃圾渗滤液有机物浓度高、水质随时间变化大、成分复杂, 因此在处理这类废水时, 要根据垃圾填埋场的实际情况, 合理的选择处理工艺。

摘要:我国常用的垃圾渗滤液处理技术主要有生物法、物化法及土地处理法。本文分析了这些方法的优缺点及适用范围。

关键词:渗滤液,高浓度有机废水,难降解有机废水

参考文献

[1]郑曼英等.垃圾渗滤液中有机物初探[J].重庆环境科学, 1996, 18 (4) :27-32.

[2]蒋建国.固体废物处理处置工程[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[3]徐竺, 李正山, 杨玖贤.上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的研究[J].中国沼气, 2002, 20 (2) :12-15.

[4]Henry.Denitrification ina carbon and nitrogen removal system for leachate treatment performance of a upflow sludgeblanket (USB) reactor[J].Water Sci Technol, 1999, 40 (8) :145-151.

[5]吴莉娜, 王淑莹, 彭永臻等.不同时期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺深度脱氮.东南大学学报 (自然科学版) , 2010, 40 (6) :1342-1347.

垃圾渗滤液处理现状及展望 篇5

分析了垃圾渗滤波的污染特性,总结了垃圾渗滤液不同的.物化生化处理办法,并探讨了垃圾渗滤液处理过程中存在的问题及解决办法.

作 者:尹年 刘海涛 Yin Nian Liu Haitao 作者单位:尹年,Yin Nian(柳州污水治理有限责任公司,广西,柳州,545001)

刘海涛,Liu Haitao(北京桑德环境工程有限公司技术研发中心,北京,101102)

热处理液 篇6

3月26日,中石化启动“碧水蓝天计划”大型公益环保活动,免费为安装SCR系统的重型柴油车加注柴油车尾气处理液约80万桶、总计8000吨、价值4000万元。届时,中石化广东旗下500座加油站将同步开展该项活动,送完即止。

“希望这次活动,能引起社会对柴油车减排问题的重视,鼓励柴油车加快升级步伐,为降低柴油车尾气排放、提高广东省空气质量做出有益贡献。”对于缘何要如此大力度推广柴油汽车处理液,中石化广东分公司有关负责人如是说。

柴油车尾气污染迫在眉睫

根据环保部《中国机动车污染防治年报(2013)》公布的数据,我国重型柴油车仅占汽车保有量的5.6%,但其氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)排放动占汽车排放总量的67.7%和78%。目前,国内大部分地区雾霾天气已呈常态,而汽车尾气又是造成雾霾的一个重要因素,提升尾气排放标准,治理重型柴油车尾气污染已是“箭在弦上”。

2014年4月23日,工信部发出公告确定国四排放标准于明年1月1日起实施,这对汽车尾气排放标准提出了更加严格的要求。为了达到国四排放标准,目前全国大部分省市都在柴油车上推广使用SCR技术。

SCR技术是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,即在催化剂的作用下,喷入还原剂氨或尿素,把尾气中的NOx还原成氮气和水。因此,柴油车要实现国四排放标准就必须添加柴油车尾气处理液,它是解决氮氧化物、治理重型柴油车尾气排放,满足国四排放标准的必备品。

“与国三排放标准相比,在国四排放标准下NOx排放降低30%,PM降低80%。”长期从事柴油车尾气处理液研究的资深化工专家乔映宾认为,目前国四车占比还很低,应该研究制定国四重型柴油车置换补贴政策,加速淘汰老旧柴油车,大幅度降低柴油车尾气污染。同时督促相关企业做好柴油车尾气处理液的生产供应,引导和规范处理液的使用。

加柴油车尾气处理液好处多

“柴油车添加尾气处理液至少有三大好处:减少排放、提升动力、降低油耗。”中石化销售有限公司质量管理站高级工程师钟亮表示。

柴油车尾气处理液能将尾气中80%的氮氧化物转化成无害的水和氮气,达到国四甚至国五排放标准,从而减轻车辆尾气对环境的影响;同时,发动机内高温燃烧提高了发动机的热效率,与国三柴油发动机相比,可以减少5%~7%的油耗,动力提高约10%。

对普通消费者来说,柴油车“喝”柴油车尾气处理液最直接的好处是省油。那么,到底能省多少油呢?我们来算一笔精细账:每使用100升柴油,需加注4~6升柴油车尾气处理液,同时可使油耗降低5~7%。也就是说,一辆重型柴油车每消耗100升柴油,花费约15元添加柴油车尾气处理液,却可以省下价值45元左右的燃油,节油成本远大于消费柴油车尾气处理液的成本。

选购柴油车尾气处理液需注重产品质量

柴油车尾气处理液实际上是一种尿素。一般来讲,浓度为32.5%的尿素水溶液是个普通化学品,不难生产,但柴油车尾气处理液是一种精细的化学品,其质量要求近乎苛刻。

车用尿素醛类要求小于百万分之五、磷酸盐含量要求小于百万分之零点五、金属离子含量要求小于百万分之零点五或百万分之零点二。否则,杂质可造成过滤器堵塞、泵体非正常磨损,并使催化剂中毒失效。SCR催化剂不可再生,一旦失效只能进行更换。一旦使用了不合格的柴油车尾气处理液,将给车主带来较大的经济损失。因此,专家建议车主不要贪图便宜选用不合格的柴油车尾气处理液,更不宜直接加注水以替代尾气处理液。

在我国,柴油车尾气处理液起步相对较晚,但产品质量已经与国际知名品牌产品性能相当。作为中国石化完全自主知识产权的产品,此次活动免费加注的“悦泰海龙”柴油车尾气处理液已通过了具有国际公信力的谱尼检测中心第三方评定,达到国际先进标准。

为保证产品质量,中石化暂时只先销售“悦泰海龙”柴油车尾气处理液。“目前车主可以在1400多座广东中石化加油站购买到柴油车尾气处理液。”中石化销售有限公司非油品中心经理徐涛告诉记者,由于产品的铺货有一个过程,为方便车主加注柴油车尾气处理液,公司将不断加大铺货力度,最大限度满足市场需求。

不同吸收液处理甲苯废气研究 篇7

关键词:甲苯废气,BDO,DEHA,柠檬酸钠,干薄荷提取液,鲜薄荷提取液

企业排放的有机废气中通常含有硫氧化物、氮氧化物以及苯系物等有毒有害气体,其中,甲苯废气是有机废气的重要组成部分[1]。作为一种普遍使用的有机溶剂,甲苯被广泛用于化工、制药、涂装和皮革胶合等各种生产过程,是产生工业异味的重要来源。甲苯气体对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用,重症者可有躁动、抽搐、昏迷,长期接触可发生神经衰弱综合征,肝肿大等严重危害人体健康的疾病,对空气、水环境及水源可造成潜在的污染。甲苯分子化学结构稳定、不易降解和不溶于水,给其净化处理带来困难。目前,对于甲苯废气的净化处理,已有活性炭吸附、热破坏、冷凝、液体吸收等方法,另外,还开发了生物膜法、电晕法、臭氧分解法、催化燃烧法、等离子体分解法等新型处理技术[2]。文献表明液体吸收法具有成本低、操作简单等优势,可通过废气与吸收剂的接触,使其中的有毒有害成分被吸收剂吸收,然后经解析,将甲苯除去或回收,同时实现吸收剂再生和重复使用[3,4,5,6]。国内外学者从各种途径寻找处理甲苯的吸收剂,如汽油、洗油、活性机油、柴油等[7,8,9,10,11,12],但这些具表面活性剂成分的吸收剂在一定程度会引起二次污染,且气味不佳。国内外许多专家从天然植物提取液入手,寻找出一种能高效处理甲苯的提取液。本文对甲苯气体进行不同吸收液的吸收研究,以此期望能找到一种高效的处理技术和方法处理有毒的甲苯。

1 实验部分

1. 1 实验设备与试剂

甲苯气体发生和吸收装置、p HS - 3D酸度计、岛津气相色谱仪等。

甲苯、薄荷叶、鲜薄荷叶、二乙基羟胺( DEHA) 、乙醇、1,4 - 丁二醇( BDO) 、硅胶、柠檬酸钠、蒸馏水等。

1. 2 实验方法

1. 2. 1 甲苯气体制备及吸收

将甲苯溶液置于沙浴锅中加热,至形成稳定甲苯- 空气混合气流,利用气体采样器将气体计量后输送至U形管,U形管中盛有4% BDO溶液作为吸收液,装置见图1。

1. 2. 2 吸收液中甲苯含量测定

制备甲苯浓度分别为0,100,200,300,400,500 mg/L的甲苯- BDO标准溶液,利用气相色谱仪测吸收液甲苯浓度,制作标准曲线。所用注样体积1 μL; 柱箱温度80 ℃ ; 平衡时间3 min; 检测器温度200 ℃ ,尾吹气N2/ 空气; 燃气采用H2,流量为40 m L/min,空气流量为400 L/min,采用外标法定量。

1.2.3薄荷精油及提取液制作

(1)薄荷精油制备

将粉碎好的薄荷粉沫与水按照1∶40 的比例加入1000 m L蒸馏瓶中,用电炉进行加热,加热至沸腾,注意待蒸馏瓶内沸腾时应调小温度,以免沸腾污染薄荷精油,冷凝管水流方向应为下进上出,防止沸腾水充满冷凝管而炸裂,制得约10 m L薄荷精油,贮存在冰箱内备用。

( 2) 薄荷提取液制备

利用水提取法提取薄荷叶中的有效成分,即将采集的薄荷叶用高速万能粉碎机粉碎,并按一定比例溶于煮沸的30% 乙醇溶液中,匀速搅拌15 min左右,搅拌的过程中应调小电路温度,防止温度过高而将液体溢出,然后经过滤得到约500 m L干薄荷提取液,放入冰箱内以备用。

2 实验条件优化

2. 1 最佳甲苯进气流量的确定

通过控制单一因素法,由于甲苯沸点为110. 6 ℃ ,故使用沙浴锅对甲苯进行加热以将甲苯液体转化成气体,沙浴锅温度控制在120 ℃ 左右,经软导管进入大气采样器中,以4% BDO为吸收剂,进行甲苯气体的吸收。以大气采样器进行甲苯吸收实验,勿需搅拌装置促进甲苯的吸收,通过控制流速就能控制,本实验控制进气量为0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、0. 5 L/min,然后由液相色谱仪测定出不同进气量的甲苯峰面积,在标准曲线上查得甲苯浓度,绘制甲苯进气流量- 30 min吸收量曲线,由曲线选择出BDO吸收液最佳的甲苯进气流量。

2. 2 最佳吸收时间的确定

同样,通过控制单一因素法,在最佳的甲苯进气流量的条件下,以吸收时间作为变量选择出最佳的吸收时间,控制吸收时间为10、20、30、40、50、80 min,根据液相色谱图,在甲苯的保留时间内得出甲苯的峰面积,根据标准曲线方程计算得出甲苯含量,由此绘制吸收时间- 吸收量曲线,选择出最佳的吸收时间。

2. 3 吸收剂的筛选

根据以上实验确定出最佳的甲苯进气流量、吸收时间。选择BDO、DEHA、柠檬酸钠、干薄荷提取液、鲜薄荷提取液五种吸收剂,以及五种吸收剂分别与薄荷精油按照95∶5 的比例进行配制,另加薄荷精油和美国产品,共12 种吸收液。由于BDO、DEHA、柠檬酸钠都溶于水,所以,可以配置不同浓度的三种吸收剂。

利用文献提供的最佳吸收液配方,即使用4% 的BDO、5%的DEHA、10% 的柠檬酸钠,在带有打孔橡胶塞的锥形瓶内加入100 m L甲苯溶液放入沙浴槽内,橡胶塞上有两路玻璃导管,一路用于甲苯气体经软皮导管进入大气采样器; 一路用于缓解锥形瓶内压力变化,以防由于气压变化问题而引起吸收液倒吸。由于甲苯的沸点为110. 6 ℃,故沙浴槽内温度控制在120 ℃左右,经软皮导管进入大气采样器里,进行吸收液的甲苯吸收实验。

以上12 种吸收液在最佳的吸收条件下同上实验步骤进行甲苯的吸收,然后,经液相色谱仪测定各吸收液的色谱图,根据甲苯的峰面积以及标准曲线方程计算得出甲苯含量并记录数据。

2. 4 最佳吸收液浓度优化

选择DEHA溶剂作为配比优化实验,其浓度为2% 、5% 、10% 、20% 、30% 、40% 、50% ,同样,在最佳的吸收条件下同上实验步骤进行甲苯的吸收实验,而后经液相色谱仪测定各浓度下的色谱图,根据甲苯的峰面积和标准曲线方程计算出各浓度下的DEHA对甲苯的吸收量,记录数据。绘制浓度- 吸收量曲线,经比较选择出最佳处理甲苯气体的DEHA吸收液质量分数。

2. 5 吸收剂与薄荷精油配比筛选

根据上述实验步骤选择出吸收甲苯效率较好的吸收剂,吸收剂与薄荷精油按照99∶1、98∶2、97∶3、96∶4、95∶5、94∶6、93∶7 的比例配制混合液,然后依次经液相色谱仪测定在甲苯的保留时间处出峰的峰面积,记录数据,最后根据峰面积和标准曲线方程计算得出混合吸收液中甲苯的含量,绘制百分比- 吸收量曲线,确定最佳的吸收剂与薄荷精油的混合配比。通过峰面积以及标准曲线方程计算出各吸收剂和植物提取液中甲苯的含量,绘制曲线和表格选择出最优的吸收剂和吸收液配比。

3 结果与分析

3. 1 标准曲线的绘制

3. 1. 1 甲苯保留时间的确定

按照上述实验方法确定甲苯的保留时间,0 mg/L、10 mg/L浓度的标准溶液经液相色谱仪测定的色谱图如图2、图3 所示,故由此确定甲苯的保留时间为6. 682 min。

3. 1. 2 标准曲线绘制

根据上述实验方法,经液相色谱仪测出甲苯的保留时间为6. 682 min,然后按照实验步骤配制标准溶液,经液相色谱仪测定标准溶液中甲苯的峰面积,记录数据见表1,绘制浓度- 峰面积的标准曲线,得出标准曲线方程,y = 1240. 2x。

3. 2 最佳条件的选择

3. 2. 1 最佳甲苯进气流量的选择

按照上述实验步骤利用液相色谱仪测定甲苯在6. 682 min左右出峰的物质即为甲苯,选择4% BDO吸收剂,经液相色谱仪测定,在254 nm波长下微积分得出甲苯出峰的峰面积,以甲苯进气流量为0. 3 L/min为例,其色谱图见图5、图6,根据甲苯峰面积以及标准曲线方程,计算得出BDO中甲苯含量,其数据记录如表2。

根据甲苯进气流量- 30 mim吸收量曲线得出最佳的甲苯进气流量为0. 2 L/min。

3. 2. 2 最佳吸收时间的选择

控制甲苯进气流量为0. 2 L/min,设计不同的吸收时间,其数据记录如下表3。

由表3 可知,当吸收时间为30 min时,吸收量最好。根据液相色谱仪测出的甲苯含量,绘制吸收时间- 吸收量的曲线如图7 和图8 所示。

由吸收时间- 吸收量曲线得出最佳的吸收剂吸收时间为30 min,由以上两实验结果得出最佳的甲苯吸收条件为: 甲苯进气流量为0. 2 m L/min,吸收剂吸收时间为30 min。

3. 3 吸收剂的筛选

3. 3. 1 实验数据

在最佳吸收条件下按上述实验步骤进行下列吸收液吸收甲苯实验,然后,经液相色谱仪测定甲苯的峰面积并由标准曲线方程计算得出甲苯浓度,记录数据见表4。

由表4 得出4% 浓度的BDO对甲苯具有较好的吸收效果,同样,BDO与薄荷精油的混合溶液对甲苯具有较好的吸收效果。而且BDO的吸收效果要优于美国市售产品,美国市场商品的色谱图见图9。

3. 3. 2 吸收液参数优化

由于现有文献已有采用4% BDO作为吸收液的研究,故在此不再进行吸收液浓度优化,为此选择吸收效果次之的DEHA进行浓度优化。

选择DEHA溶剂作为配比优化实验,实验步骤同上,数据见表5,其色谱图见图10,浓度- 吸收量曲线见图11。

经比较得出DEHA最佳处理甲苯气体的质量分数为5% 。

3. 3. 3 吸收剂与薄荷精油配比的筛选

同以上实验步骤进行实验,选择最佳的BDO与薄荷精油的配比,记录实验数据见表6,根据表格数据绘制BDO与薄荷精油的百分比- 吸收量曲线见图12。

由BDO与薄荷精油的百分比- 吸收量曲线知,薄荷精油是起到调节吸收剂气味的作用,起不到促进吸收剂吸收甲苯的作用。

3. 4 吸收废液的处置

如前所述,4% 的BDO对甲苯具有最大的吸收效果,其次为市售国外进口吸收剂。BDO是一种重要的有机化工产品,可看作生物柴油的一种,也可由生物基物质发酵制得,被广泛的用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。其物理特性为: 无色油状液体,可燃,能溶于水、甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚,沸点228 ℃ ,熔点20. 2 ℃ ,相对密度1. 0171,折射率1. 446,闪点( 开杯) 121 ℃ ,使用安全。选用BDO作为吸收剂还有另一个优点,那就是与甲苯易于分离。饱和后的吸收液主要含有BDO、甲苯和水,甲苯的沸点为110. 6 ℃,其与水的共沸点是84. 1 ℃ ,而BDO的沸点为228 ℃ ,因此,通过共沸蒸馏操作可使甲苯与吸收液进行解吸分离并回收甲苯,同时,吸收液经冷却、补充水后可实现再生。

但蒸馏回收的经济性决定于吸收液甲苯浓度,若浓度较低,则甲苯回收的可行性较低,为此,也可采用将吸收废液排放到厂区废水处理设施,或采用其他高级氧化方法处理。

4 结论

通过以上的控制单一因素实验分析和比较,可以确定五种吸收剂最佳的甲苯吸收时间、甲苯进气流量等最佳吸收条件,得到以下结论:

( 1) 对于BDO模拟吸收甲苯实验: 以吸收量为指标,最佳吸收条件为: 甲苯进气流量为0. 2 mg/L,甲苯吸收时间为30 min,吸收温度为10 ℃ ,由于使有使用大气采样器,故勿需使用搅拌装置。

( 2) 对于五种吸收剂的吸收实验: 在BDO模拟吸收甲苯实验中确定的最佳吸收条件下,五种吸收剂进行甲苯吸收实验,经数据显示,吸收甲苯效率较高的是BDO,能吸收约44 mg / L。

( 3) 对于五种吸收剂与薄荷精油的混合溶液: 在BDO模拟吸收甲苯实验中确定的最佳吸收条件下,吸收剂与薄荷精油按95∶5 的比例进行吸收实验,经数据显示,BDO与薄荷精油的混合液对甲苯具有较高的吸收效率,约33. 4 mg/L。

( 4) 对于BDO与薄荷精油的混合液: 在BDO模拟吸收甲苯实验中确定的最佳吸收条件下,BDO与薄荷精油按照不同的配比进行混合吸收,结果表明,薄荷精油起到调节吸收剂气味的作用,并没有起到促进BDO吸收甲苯。

常见垃圾渗滤液处理技术浅析 篇8

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) .

煤矿井下乳化液泵站用水处理系统 篇9

煤矿井下乳化液泵站用水处理系统由天地 (常州) 自动化股份有限公司研制推出。该系统以矿用隔爆兼本质安全型水处理系统配电及控制设备为控制单元, 可检测水泵、电动阀、压力、液位传感器的运行参数、供水、供电参数, 并可按照水处理系统控制工艺流程要求控制相关的水泵和电动阀等设备的有序运行。

该系统选用石英砂过滤器+滤芯过滤器+反渗透的工艺, 对煤矿井下消防洒水用水进行处理, 保证了出水水质满足井下乳化液泵站用水及相同水质的其他用水单元的水质要求, 能有效地解决因水质不符合要求对液压支架等设备造成的损毁。

该系统具有以下特点:① 支持自动和手动2种工作模式, 自动模式下, 水泵、电动阀、液位、压力传感器协同工作, 自动完成水处理的全部工艺流程;② 实时显示产水量、运行阶段、水流向、压力等系统参数, 实时显示水泵、电动阀、传感器的运行参数;③ 具有开机自检和运行状态自检功能;④ 具有故障提示和故障应急处理功能;⑤ 可以独立运行, 也可以与综合监控系统联网运行。

垃圾渗滤液的生物处理方法 篇10

1 垃圾渗滤液的来源和特点

垃圾渗滤液的主要来源; (1) 垃圾自身含有的水分。 (2) 填埋场内的自然降雨 (如雨、雪) 和地表水、地下水的流动; (3) 垃圾卫生填埋后由于微生物厌氧分解而产生的水。

垃圾渗滤液特点; (1) 水质复杂, 危害性大; (2) 有机物、金属离子及氨氮浓度高; (3) 色度深、有恶臭, 微生物营养元素比例失调; (4) 水量随时间、季节变化大。

2 生物处理方法

目前, 对垃圾填埋场渗滤液的处理仍以常规生物处理为主要方法, 对于易生物降解的废水用生物法可以有效地去除其中的有机污染物, 而且由于工艺技术成熟、运行费用低廉;况且垃圾卫生填埋场本身就是一个利用微生物作用来降解垃圾中有机成分的反应系统, 因此, 在我国, 这种处理方法得到了广泛的应用。生物处理法有传统活性污泥法、稳定塘法、生物转盘法、厌氧法、厌氧固定膜生物反应器法、好氧-厌氧联合处理法等, 下面着重介绍以下几种方法。

2.1 厌氧生物处理

厌氧生物处理主要是利用厌氧微生物将基质中结构复杂的难降解有机物先分解为低级、结构较为简单的有机物, 再由甲烷菌将有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等终产物。厌氧处理的优主要有:处理工艺稳定、节约能源、剩余污泥量少、操作简单、不会产生大气污染, 基建投资及运行费用低廉。但是, 厌氧处理受温度和季节影响比较大, 对p H值要求比较严格, 而且单独靠厌氧处理出水中的C O D浓度和氨氮浓度仍比较高, 不能达到国家排放标准, 因此现在运用最多的是进行好氧-好氧联合处理以达到良好的处理效果。厌氧生物处理方法有厌氧生物滤池, 厌氧接触池, 上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

2.1.1 生物滤池

对晚期垃圾渗滤液进行脱氮处理, 史一欣采用了固定化微生物曝气生物滤池 (I-B A F) 技术。经过微生物固定化和硝化菌培养后, 通过控制溶解氧等条件可使反应器 (I-B A F 1) 实现稳定的亚硝化, 亚硝化速率平均值是硝化速率的2 1.5倍, 对氨氮的去除率达到90%左右, 且氮主要是由同步硝化反硝化作用去除的。

2.1.2 升流式厌氧反应器

升流式厌氧反应器 (U A S B) 处理技术。当应用U A S B工艺处理垃圾渗滤液时运行效果良好, 但U A S B反应器的启动十分困难。在研究了UASB反应器自处理生活垃圾渗滤液时快速启动了条件, 结果表明:在夏季水温为25℃~30℃, 以剩余污泥为种泥, 采用逐步培养法驯化, 并控制升流速度3.0 m/d, 可以在5 0天的时间里完成U A S B反应器的启动。

2.1.3 A S B R

应用于废水的厌氧消化处理中的A S B R[2]反应器, 具有工艺简单、操作灵活、基质降解速率高、污泥沉降性能好等优点, 并且由于A S B R反应器属于序批式操作的运行方式, 因此可以方便的控制废水的水力停留时间, 保持废水较高的可生化性和合适的C/N。

2.1.4 A B R

厌氧折流板反应器 (A B R) 由于具有独特的分隔式结构, 折板的阻挡能使反应器在高负荷条件下有效的截留活性微生物, 并在反应器内能积累较高浓度的活性污泥, A B R的这种特性使其在处理垃圾渗滤液此类废水时具有独特的优势。

2.2 好氧生物处理

填埋场初期的渗滤液的B O D/C O D较高, 可生化性较好, 此时运用好氧生物处理工艺, 如活性污泥法、生物膜、氧化沟、S B R、氧化塘等工艺用于处理渗滤液能够取得较好的去除效果, 如渗滤液中的B O D、C O D和氨氮的降低, 并且在国内外均有成功的经验。但在好氧生物处理中, 垃圾渗滤液较长的水力停留时间, 营养物质 (磷) 的缺乏, 并含有抑制生物活性的物质, 而且其氨氮浓度随填埋时间的延长而增加, 因而需进一步增加曝气量, 相应地提高了处理能耗, 从而使好氧处理法的实际运行受到限制[3]。

2.2.1 活性污泥法

活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法。这种方法运行费用低、效率高。但是微生物的生长和繁殖受温度和p H影响大、条件控制复杂、耐冲击负荷能力差, 运行过程中消耗能量大, 因此它的应用受到了一定的限制。而运用A/B复合系统, C O D C r、氨氮和总氮去除率都会有很大程度的提高。

2.2.2 稳定塘

垃圾渗滤液中小于1000Dalton的有机小分子, 稳定塘对其的处理效果非常明显, 但是对大于5000Dalton的分子则几乎不起作用。而混凝-絮凝法则恰好相反, 对于去除分子量大于5000Dalton的有机大分子很有效, 因此生物稳定塘法和管道絮凝相结合是未来渗滤液研究和应用的一个趋势, 将其应用于现场处理, 获得了比较理想的效果。

与活性污泥法相比, 曝气稳定塘体积大, 有机负荷低, 降解进度较慢, 但由于其工程简单, 在土地不贵的地区, 是最经济的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。

2.3 厌氧-好氧联合处理

在实际的垃圾渗滤液处理应用工程中, 运用较多的有厌氧与好氧相结合处理的组合工艺。用厌氧-好氧联合处理垃圾渗滤液在我国已有很多工程实例:黄群贤、张月红等人用厌氧-好氧生物联合处理法处理石家庄鹿泉狭石沟垃圾填埋场渗滤液。实验结果表明, COD由 (2400~3300) mg/L, 降至 (1 1 9~1 8 5) m g/L, Q (S S) 由4 0 0~500mg/L降至 (50~76) mg/L, 处理效果较好。Jeong-Hoon IM等利用厌氧和好氧相结合的系统研究同时去除有机物和氨氮, 结果表明C O D每天的去除率达15.2KgCOD/m3, 氨氮去除率达0.84KgNH4+-N/m3。由此可见, 利用厌氧和好氧处理系统同时去除有机物和氨氮是可行的。

3 展望

由于垃圾渗滤液含有大量的有毒有害物质, 水质水量变化大, 组成成分复杂, 浓度高, 属于一种难处理污水。生物处理工艺具有成本低, 处理效率高和对环境无害等优点, 是目前研究的热点和发展趋势。随着排放标准的日益严格和水资源的匮乏, 单独采用一种方法处理是难以满足要求的, 因此采用多种方法的组合工艺也是研究和应用的关键。

摘要:垃圾渗滤液是在填埋过程中和填埋场封场后产生的, 含有大量的污染物, 对人、环境和动植物产生严重的危害。因此, 本文就垃圾渗滤液的生物处理方法进行了初步的总结和分析, 并展望未来的发展趋势。

关键词:垃圾渗滤液,生物处理

参考文献

[1]张兰英, 韩静磊, 等.垃圾渗沥液中有机污染物的污染及去除[J].中国环境科学, 1998, 18 (2) :184~188.

[2]李晨, 高锋, 金卫红.城市生活垃圾渗滤液的ASBR-SBR生物脱氮研究[J].环境科学与技术, 2008, 31 (5) .

热处理液 篇11

关键词:MVC蒸发工艺 垃圾渗滤液 管理工作

1 引言

MVC蒸发工艺最初为美国海军舰船的海水淡化研发而成,距今已有40年的应用和发展历史,目前在全世界不同行业和领域有上千套系统运行。MVC蒸发技术被认为是难度最高,能耗最低,出水水质最好的蒸发系统。可应用的行业包括海水淡化、化工浓缩、高浓度有机/无机废水处理、纯净水生产、药用级注射用水生产,近年来在国内的垃圾渗滤液处理工程得到迅速推广。

2 MVC+D.I.工艺介绍

MVC+D.I.工艺流程为:垃圾渗滤液经过滤后进入MVC蒸发,利用蒸汽压缩蒸发分离的原理将渗滤液中的污染物与水分离,由于蒸馏水中含有较多的氨,然后经过特种树脂去除,水质达标排放。同时,MVC排出有挥发的氨等气体,采用DI系统的再生液中剩余的盐酸可将氨吸收,吸收后的饱和废液和MVC浓液混合,一起回灌填埋场或者做进一步的干燥处理。

3 运行效果

MVC是目前已知蒸发系统中耗能最低的蒸发工艺,虽为蒸发工艺,但却不用蒸汽输入作为热源,只需要少量的电力供应即可,系统也不需要冷却水供应,通过能量回收系统尽量回收排出系统的蒸馏水和浓缩液的热量。工艺单元包括过滤、MVC蒸发和D.I.,均为物化处理单元,不含生化处理过程,工艺流程相对简单,可随时开停,便于调试和运行管理。系统清水产水率高,浓缩液产量少,仅占原水体积的10%左右。MVC+DI工艺具有较高的脱氮能力。由于MVC出水中含有200~300mg/L的氨氮,采用DI离子交换技术可将其高效去除,相比生物脱氮的效率大大提高,总氮的排放浓度可控制在7mg/L以内。MVC+DI工艺处理垃圾渗滤液,其出水可连续稳定满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的排放要求,国内多个工程实践证明,该工艺具有投资适中、运行费用低、管理方便,出水优良的特点。

4 管理工作

为了确保渗滤液处理设备能够达到较好的运行效果,在现场管理中应该做好以下几点工作。

4.1 人员培训。

上岗操作技术人员务必认真学习渗滤液处理设备操作规程和设备保养制度,确保安全生产无事故发生。

4.2 设备稳定运行要点。

开机前准备工作,检查各水泵,阀门,供电供气系统,水池液位等各部件是否处于正常状态,确保设备能正常启动;操作过程中务必先做好相应的安全保护工作,如戴上口罩、胶手套等;设备运行过程中及时做好操作及运行数据原始记录;离子交换系统的再生准备工作,及时对失效的离子罐进行转换和再生操作;操作人员在值班期间应遵守安全操作规程,随时进行巡回检查,不超负荷使用设备,不得随意离开工作岗位,及时消除不安全因素;在运行过程中遇有不正常情况时,值班人员应根据操作手册紧急处理,并及时报告上级;关机前准备工作,配备各种足量的酸碱清洗液并对主体内部进行清洗干净。

技术人员除了要按操作手册运行设备外,还要重点解决好设备的结垢问题。由于渗滤液污染物浓度高,成分复杂,污垢很容易粘结在主体管束外表面、热交换器内壁、输送渗滤液及排放浓缩液管道等部件。随着结垢的加重,渗滤液实时处理量呈现衰减趋势,因此,及时停机清洗设备显得尤其重要。在每一次设备清洗过程中也要尽量清洗干净,防止污垢累积硬化,日后清洗难度极大,更严重的隐患是设备处理量无法到达设计数值。根据工程设计,结合实际工程的应用,MVC系统清洗要点有以下几项:

①排干热井废液:打开排浓液旁路阀门,可以更快排干热井废液。②DI水清洗:DI水清洗只不过冲淡主体和管道内残余浓液和部分松动污垢后一起带走,简单清洗为宜。③药品溶液清洗:经除雾网进液管道而不直接向热井加入药品溶液,可以清洗到除雾网表面杂质,这样附着在除雾网表面杂质免于在下次开机时被压缩机强力吸走后流经离子交换罐污染树脂。由于热交换器内部空间紧密,容易受污垢堵塞,为了减少主体内部在清洗过程中剥落的污垢经热交换器循环而堵塞,因此先单独对其进行清洗,再单独清洗主体内部。在单独清洗热交换器进程中关闭排浓液旁路阀门可以更好地清洗浓液热交换器排出方向内部污垢,打开排浓液旁路阀门可以更好地清洗浓液热交换器流入方向内部污垢。

4.3 设备维修保养要点。

通过擦拭、清扫、润滑、调整等一般方法对设备进行护理,以维持和保护设备的性能和技术状况。在设备维护保养之前的要求主要有几项:对所有的运动设备的维护保养,都必须在设备完全停止运转之后再做,并告知其他人员期间不要开启;对所有的电器设备的维护保养,都必须在停电之后(除非有特别要求和允许)再做,并告知其他人员期间不要接通电源;对于要带电检修维护的情况,要穿戴好绝缘防护的衣物手套鞋子等,并有人陪同;对高温设备的维护保养,都必须在温度降到安全的温度之后再做;对于要高空(高于2米)作业,要系好安全带,并把带钩扣在牢固的更高的物体上;对于有弧光的作业,要戴好防护眼镜;对于要进入封闭或半封闭的室内或者罐内维护保养前,要做好分析,并且至少有一个人在外接应,切忌莽撞进入,以免不测发生时没人接应。总之,在设备维护保养之前要做好安全保障措施。

设备的定期维护保养工作应按保养制度进行。设备保养制度是对设备维护方面的要求和规定,坚持执行设备保养制度,可以延长设备使用寿命,保证安全、舒适的工作环境。其主要内容包括日常保养、一级保养和二级保养。

4.3.1 日常保养 ①检查设备上松动的接头及有渗漏的密封,如法兰、阀门等。管道上有一些粉状堆积物的地方表示有渗漏,需要提前处理以避免问题严重化。②细听来自所有旋转设备上的轴承、机械密封上发出的噪音。如果发现有异常响声,应该果断停机,报告给相关领导和维修人员。③清洁和检查仪表,保持指示器易读。发现检查仪表及指示器读数不准,要及时对其进行调整校正。④药品要分类存放在通风干燥阴凉的仓库保管,要盖好盖子,防止空气或者其他东西污染药品,防止过量挥发。不能使用已经变质的药品。⑤要适度经常洗机,长久不开时,要把机子洗干净。酸碱洗过机子后,要用清水洗好机子,并测量PH值,保证清洗后是中性,避免酸碱的腐蚀。⑥设备及地面要经常保持干净干爽,空中保持无蜘蛛网。⑦所有的阀门都要保持良好的开闭性能,发现有漏液、过松、过紧、动作不能到位的情况,要及时调整或者更换。

4.3.2 一级保养 ①电机、电箱要保持干爽干净,不能用湿的布随意擦拭与电线电器接触的部分,更不能用水冲洗。②所有电线都应该保持良好的接触,定期检查电线的接触情况。③气阀的气管和气嘴都要保持畅通,无油无杂物、无老化,发现有老化现象时,要维修或者更换。④保持视镜的干净透明度,定期进行清洗视镜。⑤对生锈的部位进行除锈。掉漆的地方还要先除锈再上相同的油漆。

4.3.3 二级保养 ①压缩机及各电机轴承一般每3个月(2000h)需补充一次润滑脂。②热井底部、提升泵前的过滤网和过滤器的杂渣至少每月进行清除一遍。③DI水要保持干净,DI水池要定期进行清洗。④检查各水泵包括风机,机械密封,联轴器等等润滑状态,基本三个月加一次润滑油。

4.4 其他保证措施。

设备的出水是否达标需要通过日常自行监测和委托性监测得以校核。日常记录资料档案管理是否完整也是关系到设备的稳定运行和成本控制。最后还要做好安全保证措施,如制订突发事件应急预案等管理工作。

5 结语

综上所述,通过对MVC蒸发工艺的理论研究和现场管理经验积累,不仅保证了垃圾渗滤液处理设备的连续运行稳定,而且在运营期间可以减少垃圾场对周边环境的污染,为本地的节能减排任务做出贡献,同时也创造了良好的经济、社会及环境效益。

【参考文献】

[1] 陈伟雄.低能耗MVC蒸发技术处理垃圾渗滤液达新标应用[J].技术交流,2009

[2] 王金发.MVC蒸发工艺在处理垃圾渗滤液方面的应用[J].城市建设,2010(26)

新型垃圾渗滤液处理技术的研究 篇12

目前大多数的生活垃圾都是以卫生填埋作为最终处置的方式,而垃圾渗滤液是垃圾填埋中必然会产生的污染物。而垃圾渗滤液中所含的污染物种类多,毒性高,如果处理不当对填埋场周围的环境会产生巨大的影响。随着对垃圾渗滤液的深入研究以及相关环保政策的出台,使得垃圾渗滤液的处理技术有了快速的发展。垃圾渗滤液的处理设施也得到了不断完善。但是我国的垃圾渗滤液处理技术起步较晚,有很多问题需要学习和研究。目前普遍存在一些问题,主要有渗滤液的处理工艺相对复杂,运行的成本高,渗滤液处理的标准和规范不够完善,核心设备国产化率低,附属产物难以有效降解等[1]。

2 渗滤液的来源及特点

垃圾渗滤液所含的成分复杂,对环境的污染程度大,主要来源有自然降水、填埋垃圾自身所含的水分、地表径流、地下水的侵入、垃圾自身降解产生的水分等。不同的垃圾组成、填埋时间、气候环境、水文条件等对渗滤液的性质有着重要的影响。其特点主要有[2]:(1)垃圾渗滤液的成分复杂,危害大。研究表明,垃圾渗滤液中含有有机污染物多达63种,可降解性差。(2)CODcr和BOD5浓度高,不同的填埋时间其浓度变化范围较大,但危害性会随着填埋时间的延长而更大。CODcr和BOD5最高浓度可达到100000mg/L和40000 mg/L,有的甚至会更高。(3)氨氮浓度高,而且随着填埋时间的延长氨氮浓度会逐渐升高。(4)含有大量的重金属离子,填埋场中垃圾的成分复杂,多数含有重金属成分,随着填埋时间的延长,填埋区的降水等其他原因的影响,重金属离子逐渐进入到渗滤液中,增加了渗滤液的污染性。(5)渗滤液中可生物利用的营养物质比例不均,对微生物的毒性较大,单独使用生物处理技术效果差。(6)水质水量变化大。由于填埋场是露天的建筑,天然的降水对渗滤液的量有着重要的影响,雨季是渗滤液的高峰期,进入旱季时渗滤液的量会很少。

3 新型的处理技术

3.1 混凝—光电氧化组合技术

混凝是在废水中添加混凝剂,使废水中的悬浮物和胶体物质形成絮凝体而沉淀,进而降低污水中污染物的技术。混凝沉淀法具有技术成熟、投资低、设备占地少、处理容量大等优点,是一种常用的废水中污染物去除技术,但其单独使用混凝沉淀法处理垃圾渗滤液不能达到预期要求,但可以有效地降低后续工艺的处理负荷,并可与多种工艺对接。光电氧化是在光照的条件下使具有不同类型的两个导电体界面上发生催化氧化的反应,利用催化反应的协同作用对有机物进行降解,使有机物进一步矿化分解成二氧化碳和水等。但光电氧化技术直接处理垃圾渗滤液存在负荷过高、处理成本较高的问题,因此,通常需要和与其它工艺组合。有研究者采用铁锰氧化物加氯化铝与光电氧化技术对垃圾渗滤液进行处理,该组合工艺对渗滤液中COD、TOC、氨氮以及色度有着显著的去除效果[3]。

3.2 生物酶催化技术

生物酶催化技术是采用酶的技术打开复杂有机物的化学链,将其分解为小分子物质,从而降低COD的浓度。该技术的机理是利用酶的反应产生游离基,然后游离基与污染物发生聚合反应,进一步生成高分子化学物,最后沉淀去除污染物[4]。相比微生物技术,生物酶处理技术具有催化性能高、反应条件温和、反应速率快,而且对毒性物质适应范围广,此外还可以重复使用等优点。

生物酶催化技术对垃圾渗滤液中COD、氨氮等具有良好的处理效果。主要表现在:(1)可替代现有的传统药剂,可降低污水的处理成本;(2)去除COD、氨氮的效率高;(3)生物酶技术可与其他生物处置单元结合,可提高工艺处理量30%左右;(4)生物酶催化技术操作方便、效果稳定、环境友好;(5)能改善垃圾填埋场周围的环境,可除臭味、蚊蝇等。

3.3 微波、活性炭技术

微波是一种电磁能,它的作用是改变离子的迁移和偶极子的转动,但不会改变分子的结构,是一种非离子化的辐射能。随着对微波技术的研究,其在渗滤液处理中已成为研究的热点[5]。大量的研究表明其应用于渗滤液处理技术中有着显著的效果。活性炭是一种具有吸附能力的材料,广泛的应用于污水处理技术中。它的吸附能力取决于不同炭型孔径的大小和分布。水蒸气活化的泥煤基、褐煤基褐椰壳基粉为例,泥煤基活性炭具有微孔和中孔应用范围较广;褐煤基活性炭表面中孔较多,具有优良的可入性;而椰壳基活性炭表面主要是微孔,只适用于较低分子的吸附。而利用化学品活化的活性炭颗粒多具有微孔和中孔,此外在其表面还具有电荷,提高了活性炭的应用范围。

研究表明利用微波—活性炭和芬顿技术来处理垃圾渗滤液,以微波功率300 W作为预处理,该工艺对垃圾渗滤液中COD、氨氮、SS和浊度的去除率分别为68.2%、78%、79%和99%,有着显著的效果[6]。还有研究者利用臭氧氧化技术与微波法结合来处理渗滤液,结果表明对渗滤液的处理有着显著的效果。此外还有研究者利用微波与活性炭以及过硫酸盐来处理垃圾渗滤液,结果表明渗滤液中COD、氨氮的去除率随着活性炭、过硫酸盐量的增加而增加,随着微波功率的提高而提高。

3.4 超声—芬顿联用技术

超声波是指频率为2×104Hz~2×105 Hz的声波,利用一定强度的超声波作用于媒体时可以产生一些物理、化学的效应。超声波应用范围较广,在医疗诊断、钻孔、探伤等领域都有应用。随着超声技术的不断发展和研究,其应用也扩展到环保领域中。研究者利用超声技术来降解水中的污染物取得了一定的效果,但单独使用该技术存在能量利用率低、降解率低的问题。Fenton试剂是利用H2O2和Fe2+进行反应,其中Fe2+作为催化剂分解H2O2产生羟基自由基可以将大分子有机物分解成小分子有机物或完全进行矿化。Fenton工艺常用于废水的深度处理,但其存在H2O2大量消耗的不足。研究者利用Fenton技术作为垃圾渗滤液的预处理技术,可将渗滤液中64%的COD和80%的TOC去除[7]。

垃圾渗滤液中含有大量的污染物质,对其采用的技术不妥将会对周围环境及地下水产生严重的影响。研究者利用超声波技术和Fenton技术进行联用来处理垃圾渗滤液中那降解的有机物,相比其它技术可降低药剂的使用量,同时还能提高有机物的降解率。研究者对超声波频率、功率和Fenton试剂的使用量这些参数进行优化,结果表明超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的色度和COD的去除效果均好于单独的超声处理和单独的Fenton高级氧化技术,尤其是对COD的去除[8]。

3.5 厌氧氨氧化工艺

氨氮浓度高是垃圾渗滤液的一个主要的特点。氨氮在废水中的降解过程通常为在有氧条件下,利用亚硝化菌和硝化菌的氧化作用,将氨氮降解为亚硝酸氮、然后被氧化为硝酸氮,然后在厌氧条件下在反硝化菌的作用下将硝酸氮转化为氮气。该过程复杂而且消耗大量的能量。随着对脱氮过程研究的深入,发现了可将硝化过程控制在亚硝化阶段,然后在厌氧氨氧化菌的作用下,利用污水中存在的亚硝酸氮和氨氮直接转化为氮气,缩短了脱氮的过程而且节省了大量的能源。其中厌氧氨氧化(ANMMOX)是指在厌氧或缺氧条件下,厌氧氨氧化菌以NH4+为电子供体、NO2-作为为电子受体,将NH4+和NO2-转变成N2的过程[9]。

对厌氧氨氧化以及短程硝化技术的不断研究,研究者利用该技术将两个脱氮过程进行结合来处理垃圾渗滤液。通过对厌氧氨氧化、部分亚硝化工艺特点的控制,还有部分亚硝化耦合厌氧氨氧化组合工艺策略的调控。研究实现了亚硝化-厌氧氨氧化耦合对垃圾渗滤液中氨氮的去除,其中氨氮去除率可达88.4±7.2%,亚硝氮去除率92.6±7.3%,TN去除率82.1±7.5%。随着对厌氧氨氧化技术的研究,对其处理条件的控制,目前在湖北十堰市成功建成了厌氧氨氧化技术来处理垃圾渗滤液的项目,其出水水质完全符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的出水标准,而且处理工艺产生的污泥量减少了50%左右,为国内垃圾渗滤液的处理提供了一个新的方向[10]。

4 结语

垃圾渗滤液是一种高浓度、成分复杂、水质变化大的有机废水,然而采用单纯的生化法、物化法等无法完全实现渗滤液的无害化处理,应按照渗滤液的具体水质情况选择合适的组合工艺对其进行处理。此外,在选择工艺时还应考虑填埋场所在地理位置和经济状况,应地制宜的进行工艺的选择和组合。氨氮、难降解有机物是渗滤液处理技术中的难题,而且不同时期渗滤液的水质情况不同,在这方面还需进行科学、深入的研究,以对其进行合理有效的降解,满足出水的排放标准。

摘要:垃圾渗滤液是一种成分复杂,含有多种多污染物的难降解废水。是垃圾填埋必然产生的二次污染物,对垃圾渗滤液处理已成为环保领域的研究重点。本文对垃圾渗滤液的产生和特点进行介绍,还对垃圾渗滤液处理技术的发展以及目前新型的处理技术进行了论述。

关键词:垃圾渗滤液,处理技术,新型技术

参考文献

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[4]Salem S,Abu A,Hamidi A A.New treatment of stabilized leachate by ozone/Fenton in the advanced oxidation process.Waste Management,2012,32:1693-1698.

[5]鹏飞,魏晓云,刘锐平,等.强化混凝-光电氧化组合技术深度处理垃圾渗滤液[J].环境科学报,2011,31(1):13-19.

[6]王杰,马溪平,唐凤德,等.微波催化氧化法预处理垃圾渗滤液的研究[J].中国环境科学,2011,31(7):1166-1170.

[7]水处理高级氧化技术[M].北京:化学工业出版社,2010.

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