渗滤液处理工艺

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、 运行和管理中非常棘手的问题。 渗滤液是 液体在填埋场重力流动的产物， 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， 所以渗 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。 城市垃圾填埋场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 入环境，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。 � 1 渗滤液处理工艺的现状 � � 垃圾渗滤液的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 2000～4000� mg/L 时，物化方法的COD 去除率可达 50%～87%。和生物处理 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。� 2 渗滤液处理介绍 � � 垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：BOD5 和 COD 浓度高、金属含量较高、 水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中， 将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。 但是填埋场通常远离城镇， 因此其渗滤液与 城市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。 � 2.1 好氧处理 � � 用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验， 好氧处理可有效地降低BOD5、COD 和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、 锰等金属。 在好氧法中又以延时曝气法用得最多，还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面 将分别予以介绍。� 2.1.1 活性污泥法� 2.1.1.1 传统活性污泥法 � 渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理， 其中活性污泥法因其费用低、 效率高而得到最广泛的应用。 美国和德国的几个活性污泥法污 水处理厂的运行结果表明， 通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷， 活性污泥法可以获得令 人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美国宾州Fall Township污水处理厂，其垃圾渗滤液进 水的 CODCr 为� 6000～21000� mg/L，BOD5 为� 3000～13000� mg/L，氨氮为 200～ 2000� mg/L。曝气池的污泥浓度(MLVSS)为� 6000～12000mg/L，是一般污泥浓度的3～6 倍。在体积有机负荷为 1.87kgBOD5/(m3·d)时，F/M 为 0.15～0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)， BOD5 的去除率为 97%；在体积有机负荷为 0.3kgBOD5/(m3·d)时，F/M 为 0.03～0.05kg BOD5/(kgMLSS·d)，BOD5 的去除率为 92%。该厂的数据说明，只要适当提高活性污泥法 浓度，使� F/M 在 0.03～0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之间(不宜再高)，采用活性污泥法能够有 效地处理垃圾渗滤液。 � 许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的 BOD5，80%以上的有机碳能被活性污 泥去除，即使进水中有机碳高达1000mg/L，污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低 负荷下运行的活性污泥系统，能去除渗滤液中80%～90%的 COD，出水 BOD5＜20mg/L。 对于 COD� 4000～13000� mg/L、BOD51600～11000mg/L、NH3－N 87～590mg/L 的渗 滤液， 混合式好氧活性污泥法对COD 的去除率可稳定在 90%以上。 众多实际运行的垃圾渗 滤液处理系统表明，活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。� 2.1.1.2 低氧� 好氧活性污泥法 � 低氧� 好氧活性污泥法及 SBR 法等改进型活性污泥流程， 因其具有能维持较高运转负荷， 耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧 � 好氧活性污泥法处理 垃圾填埋场渗滤液，试验证明：在控制运行条件下，垃圾填埋场渗滤液通过低氧 � 好氧活性 污泥法处理， 效果卓越。 最终出水的平均 CODCr、 BOD5、 SS 分别从原来的� 6466� mg/L、 3502� mg/L 以及 239.6mg/L 相应降低到 CODCr＜300mg/L、BOD5＜50mg/L(平均为 13.3mg/L)以及 SS＜100mg/L(平均为 27.8mg/L)。总去除率分别为CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。 � 处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理，可使出水的CODCr 下降到 1 00mg/L 以下。 � 两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%；氮的平 均去除率为 67.5%。此外该法运行弥补厌氧� 好氧两段生物处理法第一段形成NH3－N 较 多，导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。� 2.1.1.3 物化活性污泥复合处理系统 � 由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金属产生的抑制作用， 所以常用生物法和物理� 化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BOD5� 1500m g/L、Cl－800mg/L、硬度(以 CaCO3 计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L 的渗滤液，有学者采用该方法进行处理，发现效果很好，其 BOD5 、COD、NH3－N、Fe 的去除率分别达 99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进 水通过调节池后， 可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用； 在 澄清池中加入石灰，可去除重金属和部分有机质；气提池 (进行曝气，温度低时加入NaOH) 能去除进水 NH3－N 的 50%， 从而使 NH3 的浓度处于抑制水平之下； 由于废水中磷被加入 的石灰所沉淀，且 pH 值过高，因而需添加磷和酸性物质； 活性污泥系统可以串联或并联使 用， 运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理， 具有较大的操作灵活性。 � 2.1.2 曝气稳定塘 � 与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解进度较慢，但由于其工 程简单，在土地不贵的地区，是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英 国、澳大