垃圾滲濾液:國內(nèi)外先進處理方法
隨著城市發(fā)展和生活水平的提高,固體垃圾產(chǎn)生量逐年增加,已成為世界性的環(huán)境污染問題。目前比較經(jīng)濟和環(huán)保的處置方法是衛(wèi)生填埋。但衛(wèi)生填埋會產(chǎn)生大量垃圾滲濾液,形成二次污染。垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜、含有大量的“致癌、致畸”化合物和重金屬的有機廢水,若不妥善處理,會污染地下水、地表飲用水源,并對環(huán)境和人體造成極大危害。下面景弘環(huán)保介紹幾種國內(nèi)外處理垃圾滲濾液的先進方法。
一、物化法
物化法受水質(zhì)水量變動的影響較小,出水水質(zhì)比較穩(wěn)定,尤其是對難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好地處理效果。在實際應(yīng)用中,物化處理方法一般作為預(yù)處理或與其它工藝聯(lián)用。目前處理滲濾液的物化法主要有混凝沉淀法、化學(xué)沉淀法、吸附法、化學(xué)氧化法、吹脫法、電化學(xué)技術(shù)、光催化氧化及膜處理法等。
1混凝沉淀法
混凝沉淀法可降低廢水濁度和色度,去除大分子物質(zhì)、有機物、金屬離子以及導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化物質(zhì)氮、磷等可溶性無機鹽。
采用混凝—氣浮工藝對垃圾滲濾液進行預(yù)處理,結(jié)果表明:采用PAC及PAM作為混凝劑,在優(yōu)化工藝條件下,當(dāng)進水COD為5600mg/L時,COD去除率可達到81.9%,BOD5的去除率可達73.3%,BOD5/COD從0.26提高到了0.40,有效提高了滲濾液的可生化性,達到了較好的預(yù)處理效果。
2化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是利用強氧化劑氧化廢水中的污染物,從而降低廢水中的BOD5和COD,或者使廢水中含有的有毒有害物質(zhì)無害化。有關(guān)研究表明:將Fenton法用于垃圾滲濾液的預(yù)處理,能有效提高滲濾液的可生化性;用Fenton法對生化處理后垃圾滲濾液進行深度處理,COD值可滿足達標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。
3電解氧化技術(shù)
電解法氧化處理廢水的實質(zhì)就是通過·OH直接氧化或[Cl]間接氧化作用,破壞有機物結(jié)構(gòu),使有機物降解。Lei等人將生化后垃圾滲濾液采用電化學(xué)氧化法進行深度處理,COD、氨氮、BOD5去除率分別達到98.5%、99.9%、99.9%。
4光催化氧化技術(shù)
光催化氧化技術(shù)是半導(dǎo)體材料(如TiO2)或催化氧化劑受到能量大于帶隙能量的光照射時,處于價帶(vb)上的電子就被激發(fā)到導(dǎo)帶(cb)上,使導(dǎo)帶上生成高活性電子(e-),價帶上生成帶正電的空穴(H+),形成氧化-還原體系,從而起到降解污染物的作用。
5吸附法
在滲濾液處理中,吸附劑主要用于脫除水中難降解的有機物、金屬離子和色度等。絮凝-吸附法預(yù)處理垃圾滲濾液,在經(jīng)絮凝以后,吸附劑粉煤灰的最佳投放量為200g/L的條件下,COD,NH3-N、懸浮物、色度和重金屬離子的去除率分別達79.64%、83.23%、58.75%、92.56%和60.37%-96.33%%。
6膜處理法
膜處理技術(shù)包括微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等,用于深度處理,以微濾、超濾代替沉淀、過濾、吸附、除菌等常規(guī)深度處理中的預(yù)處理,以納濾、反滲透進行水的軟化和脫鹽。金正環(huán)保采用“垃圾滲濾液—混凝沉淀—超濾膜—DTRO膜”處理工藝對垃圾滲濾液有良好去除效能。
二、生物法
生物處理法具有處理效果好、運行成本低等優(yōu)點,適合于處理生化性較好的滲濾液,是目前用得最多,也最為有效的處理方法,包括好氧處理、厭氧處理及好氧—厭氧結(jié)合的方法。但生物法對氣溫要求較高,北方冬季氣溫較低,不適合用生化物法。
1好氧生物處理法
好氧生物處理包括活性污泥法、曝氣穩(wěn)定塘法、生物膜法、接觸氧化法、生物濾池和生物流化床等工藝。滲濾液好氧生物處理能夠有效降低中的BOD、COD和氨氮,還可去除鐵、錳等金屬。
2厭氧生物處理法
厭氧生物處理法常用處理方法有上流式污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘等。厭氧生物處理法適合于處理有機物濃度高、可生化性差的垃圾滲濾液。
3厭氧-好氧生物組合法
垃圾滲濾液是有毒、有害的高濃度有機廢水,單獨采用好氧處理或厭氧處理都難達標(biāo)排放。在現(xiàn)行的垃圾滲濾液處理技術(shù)中,大多采用厭氧-好氧組合法。
三、土地處理法
土地處理法,即在人工控制的條件下,通過土壤顆粒的過濾、吸附和沉淀及微生物降解和轉(zhuǎn)化使?jié)B濾液得到凈化的處理方法。
土地法投資少,運行費用低,操作簡單,但其易受土地條件限制,還會對對土壤有長期污染作用,甚至于會通過地表滲流等污染地下水。與傳統(tǒng)生物處理工藝相比,人工濕地處理工藝占地面積較大,紐約Monroe縣采用表流濕地+潛流濕地處理滲濾液的占地指標(biāo)為18.6m2/(m3·d),國內(nèi)目前利用人工濕地處理滲濾液的工程實例還不多,深圳白泥坑人工濕地處理城市污水的運行經(jīng)驗表明,處理噸污水占地指標(biāo)為2.7m2/(m3·d)。
四、存在的問題與展望
目前,由于我國的城市生活垃圾未分類,垃圾滲濾液成分復(fù)雜、濃度高,滲濾液處理存在的問題主要表現(xiàn)在:
(1)常規(guī)滲濾液處理工藝運行效果不佳;
(2)水質(zhì)指標(biāo)處理難達標(biāo)。
針對目前垃圾滲濾液的研究現(xiàn)狀,提出以下幾個方向的研究趨勢:
(1)由于垃圾滲濾液中有機污染物含量高且種類繁多,以垃圾滲濾液中有機污染物為研究對象,分離并構(gòu)建高效微生物降解菌群,開發(fā)固定化微生物修復(fù)的先進工藝技術(shù)路線,對解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源枯竭等問題具有推動作用;
(2)加強現(xiàn)有生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與性能研究,并進行改良,發(fā)明新型反應(yīng)器與工藝,以進一步提高垃圾滲濾液的生物降解;
(3)開展整合現(xiàn)有處理技術(shù)的研究,開發(fā)易于運行管理同時又能達到處理要求的新型組合技術(shù),它將是垃圾滲濾液處理的主流技術(shù)。