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垃圾滲濾液處理各種生物法的比較

2019-11-22 14:07:14 瀏覽次數:981

垃圾滲濾液處理生物法中,好氧工藝的活性污泥法和生物轉盤的處理效果最好,停留時間較短(6~24h)、運行經驗豐富,但工程投資大。運行管理費用高;相對來說穩定塘工藝比較簡單,投資省,管理方便,但停留時間長(10~30d)、占地面積大且凈化能力隨季節變化較大。厭氧處理工藝發展很快,特別適合于高濃度的有機廢水,它的缺點是停留時間長,污染物的去除率相對較低,對溫度的變化比較敏感,但通過研究表明厭氧系統產生的氣體可以滿足系統的能量需要,若將這部分能量加以合理利用,將能夠保證厭氧工藝有穩定的處理效果,還能降低處理費用。因而對于高濃度有機物的垃圾滲濾液,采用厭氧和好氧工藝的組合處理,無論是對于提高處理效率,還是降低運行費用都是有意義的。


物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液,而今隨著滲濾液控制排放標準的日益嚴格,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、膜分離和化學氧化法等。


絮凝沉淀

實驗證明;生物處理后的滲濾液進行絮凝沉淀時(利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑),即使在BOD5很低(<25mg/L)的情況下,CODcr的去除率仍可以達到50%,反應過程中最佳的pH值對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250-500g/m之間。


絮凝沉淀工藝的不足之處是會產生大量的化學污泥;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,在選用時還是要慎重考慮。


反滲透

反滲透經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物,國內早期利用醋酸纖維膜進行的試驗表明,CODcr的去除率可以超過80%,雖然在運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在生物預處理后或物化法之后,負責去除低分子量的有機物、膠體和懸浮物,可以提高處理效率和膜的使用壽命[5]。根據Ehrig在1989年的研究,一級反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機鹵代物(AOX)的去除率達到80%,但是氨氮和氯離子的去除率要達到較高水平則至少需要二級反滲透工藝。


活性炭吸附

活性炭吸附工藝適用于處理填埋時間長的或經過生物預處理后的滲濾液,它能去除中等分子量的有機物質。20世紀70年代在歐洲的實驗室研究表明,CODcr的去除率為50%-60%,若用石灰石作預處理,去除率可高達80%,而活性炭處理了140床后去除效率將明顯下降。在生產性試驗中,由于滲濾液水質水量多變等原因,出現了去除效率下降和活性炭被大量污染的現象。


活性炭的投加量與去除的CODcr量的線性關系當活性炭的投加量為800~1200g/m時,每克活性炭吸附3.0-3.2mgCODcr。活性炭吸附工藝的主要問題是高額的費用。盡管如此,首先進行生物預處理,再將該工藝與絮凝沉淀工藝相結合時,能保證出水的CODCr和AOX較低。


化學氧化

化學氧化工藝可以有效消除污染物,而不會產生絮凝沉淀工藝中形成的污染物被濃縮的化學污泥。該工藝常用于廢水的消毒處理,而很少用于有機物的氧化,主要是由于投加藥劑量很高而帶來的經濟問題。對于滲濾液中一些難控制的有機污染物,化學氧化工藝可以考慮使用。


常用的化學氧化劑有氯氣、次氯酸鈣、高錳酸鉀和臭氧等。用次氯酸鈣作氧化劑時CODcr的去除率不超過50%;用臭氧作氧化劑時,沒有剩余污泥的問題,CODcr的去除率也不超過50%,對于含有大量的有機酸的酸性滲濾液使用臭氧作氧化劑不是很有效的,因為有機酸是耐臭氧的,相應就需要很高的投加劑量和較長的接觸時間。過氧化氫作氧化劑時因為可以去除硫化氫而主要用來除臭氣,加藥量一般每一份溶解性的硫要投加1.5~3.0份的過氧化氫。用化學氧化法處理滲濾液的研究還處在實驗室階段,主要的問題是處理費用太高,但對于垃圾填埋場封場后所產生的小水量、低含量的難降解滲濾液處理還是有一定意義的。


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。

在英國進行的滲濾液回灌生產性試驗中發現,滲濾液回灌不僅因為蒸發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物的含量。


土壤植物處理系統(S-P系統)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微生物的強化和植物修復技術。1985-1986年在瑞典建立了大規模現場S-P系統進行試驗,該系統占用了總面積為22公頃的填埋場中的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。試驗區域為填埋場邊緣的3個坡地,種植了30000棵柳樹。在試驗的最初3年中,灌入試驗區域的滲濾液共計3290mm,測得年平均的蒸發量為340mm,為降水量的46%,而在試驗前相應區域的年平均蒸發量為140mm,為年降水量的19%,蒸發量增加了二到三倍。該系統不光有減量的功能,還能夠降低滲濾液的濃度,例如氨氮濃度平均下降了60%,從6.93mmol/L下降到了2.96mmol/L,可以肯定隨著柳樹的生長和根系的發展,處理效果還可能進一步地提高。


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