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摘要:近年来,环境问题已变成了影响制约我国经济发展的社会问题,为克服燃料短缺、污染严重等问题,我国加强了对绿色、生态科技的研发力量,以此来促进生态经济社会的健康发展,垃圾渗沥液处理技术更被视为污染处理的关键。因此,文章对垃圾渗沥液处理技术进行了简要的剖析和探究,期望可以为解决废弃物污染问题提供一定借鉴。
关键字:垃圾;渗沥液处理;技术
引言
垃圾渗沥液一般指由废弃物的堆积及填埋工程中的天然有机质溶解出的水和游离水等的淋溶过程产生的废弃物。由于垃圾渗沥液本身就存在较高浓度,且多属有机污染物,甚至含有害物质、重金属离子等,给环境带来严重污染。随着现代化学工业的发展,对于垃圾渗沥液的处理新技术,如MVC工艺、GZBS工艺、脱氨氮技术等也逐渐应用到渗沥液处置工艺中。垃圾渗沥液的形成多为在废弃物的堆积、填埋处理等过程中,因发酵、降水淋溶等作用有关。就垃圾渗沥液的主要成分来说,不同垃圾种类、堆放、填埋时间及外界气候条件的差异性,也会影响渗沥液的化学特性。
一、垃圾渗沥液的特性研究
从垃圾渗沥液的形成源分析,多与废弃物成分、废物量、废弃物填埋时间、现场的水文地质环境和气象条件等相关。垃圾渗沥液本身具有较高的浓度,与其他城市污水及工业废水不同,具有自身的特性。我们从垃圾渗沥液的特性梳理中,主要从水质特性、水量特性及处理难度三方面来探讨。
(一)渗沥液的水质特性
根据垃圾渗沥液中的化学成分来研究,其有机质成分较多,主要包括了有机烃族、羧酸类、醇酚类和醇氨类等。其中,有机污染物在我国的环保污染物防治中多被列为主要防治内容。根据对垃圾渗沥液的有机污染研究,郑曼英等人共测定了二十九中轮烯类有机质、18中烯烃型、6中醇类、5中脂类、4中酮、醛类、2中醇胺类物质等。另外,渗沥液中还可能含有一些重金属类污染物。在有机污染物浓度测定中,主要参照COD、BOD浓度两种指标。一般情况下,由于回填时机的改变,渗沥液BOD含量将会改变,而当回填6个月至两年半内BOD含量达到高峰,且多为溶解性,而到6至15年内BOD含量则维持在一个较低值范围,且波动性较小。这样,即可利用对渗沥液BOD含量数值的变化,来计算堆填区稳定性程度。因为COD和BOD很相似,并随充填的时间而改变。通常情况下,填埋初期BOD/COD值达到0.5,其后将随着填埋时间的延长而降低。在金属离子浓度方面,当渗沥液中的金属离子浓度较低时,因为存在较大的总溶解性固体,如钙、钠、硫酸盐、氯化物等,一般在6个月到两年半内才能到达最高值。在氨氮含量水平上,随着填埋期限的延长,氨氮废水含量也将增加,最高达到了2000mg/L1。
(二)渗沥液的水量特性
由于垃圾渗沥液的产生受到多种因素的影响,其水量特性变化较大,呈现明显的非周期性。如对于敞开式填埋作业,因受到季节、气候等因素的影响,对降雨量及蒸发量带来的季节变化,也会影响渗沥液的水量变化。
(三)渗沥液的处理难度
由于垃圾渗沥液自身化学成分的多样性,加之不同成分及离子含量多、污染物浓度高、毒性大,特别是富含有机污染物,增加了处理难度。此外,由于垃圾渗沥液堆填区、回填方式、填埋方法等差异性,对于渗沥液水质、水量的变化幅度较大,使得后续的渗沥液处理难度加大。
二、垃圾渗沥液的主要处理工艺研究
(一)MVC机械压缩蒸发工艺
MVC工艺最早应用于美国海军舰艇的海水淡化工艺中,主要是通过机械蒸汽压缩方式来获取淡水补给。另外,该技术能耗降低,出水质量优异,在其他企业中得到应用。如在工业废水处理中,多使用于较高浓度的无机盐工业废水、有机工业废水,以及化工废液等系统中。随着现代化工技术和化学科学技术的发展,在城市垃圾渗沥液管理方面已进行了广泛运用。MVC工艺自身的物理、化学双重分离过程,能够结合垃圾渗沥液的特性进行工艺优化。其基本思路是:经过化学双重分离过程,可以根据垃圾池中渗沥液的特点,而进行过程调整。其思路是:将垃圾渗沥液先通过过滤器的处理后,对细小纤维及一些污物加以除去,而后再通过高效自动化控制技术MVC的蒸馏系统,通过闪蒸原理,使渗沥液中的水份完全挥发。一路再经过蒸发冷却系统产生蒸馏水,再通过DI离子交换设备来进行过滤弃氨气,将之变成合格的脱盐蒸馏水,作为环境绿化和工业生产使用;另一路经过离子交换设备,通过盐酸的再生过程,得到了氯化铵,再生水又通过与MVC的水回灌后,输送至填埋场内。将蒸馏过程中的不冷凝空气,经酸碱处理合格后再排出。机械压力蒸发技术在生活垃圾渗沥液中的应用效果很好,不受环境温度、PH值、污泥含量及其他因素的干扰,具有较好的能力,出流条件也可以满足GB16889-2008的生活废弃物及填埋物排放规范要求。同时,该工艺具有占地少、操作简便、产水率高、安装、调试简易等特性,具有较广的推广应用价值。当然,针对MVC工艺在实际生产中,也存在一些不足。如在蒸发系统中对能耗要求较高,特别是当蒸发蒸馏水中氨氮含量超过300mg/L时,需要增加DI离子交互系统,来处理氨氮含量;另外,对于垃圾渗沥液中因含有其他有机质、PH值较高,且具有腐蚀性,因此对MVC装置耐腐蚀性要求较高;后期在使用中的结垢问题,也会影响MVC工艺的产出效益
2。
(二)GZBS污水处理工艺
GZBS污水处理技术在垃圾渗沥液中的应用,可以有效处理渗沥液重点COD,从工艺技术及流程来看,GZBS工艺分为三大模块,其日处理规模能够达到1500吨。前端部分是AT-BC系统,其技术主要是对日本的AT-BC技术进行优化,中间部分为二级Fenton技术和二级BAF系统。对于后端Fenton和BAF工艺,通过使用氧化工艺来对污染进行去除,从而使得经过处理后的出水满足低污染标准。并实现对膜盘菌种、膜盘污泥厚度、转速、进水浓度的控制,以取得最佳污水控制工艺水平。GZBS生化技术在总体上产生了较大的去除率,尤其是在将微生物优势菌株进行分解时,可以得到百分之九十四以上的去除率,并使总氮量从2500mg/L降到150mg/L,更有利于后期处理系统的深度处置,也同时降低了后期降解处置系统的复杂度。GZBS生化系列的污水沉淀特性比较好,处理污水含量能够达10000mg/L以上,且出水完全澄清,未发生污水膨胀或上浮现象,对垃圾渗沥液处理也有着不错的效益。同时,与MBR处理工艺相比成本更低、运行维护费用也经济,且具有出水SS低、高污泥浓度等优势。近年来,随着对GZBS生化处理工艺的不断研究,利用GZBS生化系统,辅以Fenton氧化+BAF曝气生物滤池工艺,可以实现垃圾渗沥液处理效果达到GB16889-2008标准。另外,通过GBZS生化技术的处理,本系统在垃圾渗沥液处理中具有较高的稳定性、应用实效性,在工艺技术上避免了因膜处理技术带来的浓缩液问题。
(三)脱氨氮技术
+OFR氧化絮凝工艺对于垃圾渗沥液自身化学性能及构成来看,氨氮含量较高,在降低氨氮技术上,利用单级自养脱氨氮技术,可以利用两级硝化脱氮原理,来实现对渗沥液中氨氮的降解。另外,还采用了高氧颗粒废水技术、生物膜等,来对其高氧含量的氨氮污染物进行脱氮处理。在后期污水处理中,采用了OFR氧化絮凝工艺,以电能来作为引发物,并以安全、稳定的气体来作为触发物,并以零成本环境中的氢气来作为反应原料,实现对后期污水的物化处理。在该流程中,物化处理主要通过氧化分解、混凝土结构、吸附、络合作用、置换、消毒等方式,来去除渗沥液废水中的污染物,同时还通过在二根主电极充填高效无毒害的颗粒状物质、催化剂、辅助物等,来完成对不同类型、不同特征废水的化学处置,最后通过在设备中产生高氧化的羟基自由基,产生有效的聚合氯化铝。同时,在对OFR氧化絮凝技术处理结果的分析中,该技术能够实现对垃圾渗沥液COD的高去除率,且具有良好的出水水质。在单级OFR时间处理上,仅需要30分钟,且能够与其他生化技术进行联合使用,具有良好的工艺融合度。在实际产品操作控制中,一般只需在8h-9h左右将COD值由4000mg/L降到100mg/L,色度也从1000多倍降至五十倍,制水过程澄清而无臭味。此外,在脱氨氮浓缩技术+OFR氧化絮凝工艺实践中,整体运用成本低,设备投入较小,占地面积也小,处理效率较好等优点,更适宜垃圾渗沥液的深度化处理3。
三、结语
环保技术的发展,对垃圾渗沥液的处理工艺的革新,尤其是对先进生物处理技术的优化组合和运用,将逐渐改善废弃物渗沥液的处置效率。当然,除了需要关键技术的研发和推进外,还必须在技术研究中来解决不同技术瓶颈,并努力完善处置的技术手段,从总体上减少投入时间和操作成本,从而提高垃圾渗沥液的处置效果。
参考文献
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