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新型垃圾填埋场垃圾渗滤液处理的几个问题和发展方向

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发表时间:2017-06-22 10:05
目前我国已经运行的渗滤液处理工程能耗普遍偏高,处理工艺也存在许多问题。要解决现有问题呢,就必须提高渗滤液处理率、节省能耗、研发新工艺。
渗滤液处理亟需解决的问题
脱氮问题
大家都知道氨氮含量高是垃圾渗滤液最大的特点之一,尤其是对于埋龄在10 年以上的老龄化垃圾填埋场,其氨氮值通常高达3000 ~ 4000 mg /L,国内某垃圾填埋场实际检测到的氨氮值达5 000 mg /L 以上。我们可能也经常听说许多渗滤液处理工程出现出水总氮超标现象。
硝化反硝化生物脱氮
优点是脱氮效果良好、运行稳定。缺点是需要投加大量碳源,导致运行成本大幅升高。而且出水总氮浓度较高,需要辅以深度处理才能使总氮达标排放。
尤一些老龄化垃圾填埋场需要投加大量碳源,费用远远高于渗滤液处理本身的费用。所以对于处理成本本来就较高的渗滤液处理工程来说,并不是一种好办法。
氨吹脱
特点是脱氮效率高,可以有效减轻后续生物脱氮的负荷,确保渗滤液处理达标排放。其缺点是氨吹脱过程中需投加大量石灰,石灰的运输、储存和使用会污染周围的环境,而且吹脱出的氨需进行回收,回收的硫酸铵处置问题也是一个难点。
膜法脱氮
膜法脱氮(主要是反渗透)去除氨氮,利用反渗透膜对氨氮的截留作用达到去除氨氮的目的。但反渗透产生的浓缩液仍含有大量的有机物和氨氮
降低能耗
现在社会很发达,但是资源却日益紧缺。渗滤液处理工程能耗非常高,降低渗滤液处理能耗必须落到实地。
二次污染
垃圾渗滤液处理过程中会产生许多附属产物,这些附属产物如果处置不当会造成二次污染,必须妥善解决二次污染问题
浓缩液
垃圾渗滤液处理的深度处理工艺大多采用纳滤膜或是反渗透膜,产生的浓缩液含有高浓度的盐、有机污染物和重金属等。
实践证明,浓缩液回灌填埋场、蒸发以及焚烧等处理方法是不可行的。
现在的解决措施大多送往城市污水处理厂,与市政污水合并处理,但市政污水处理工艺并没有对浓缩液中的污染物进行真正有效的降解,只是进行了稀释,这些污染物最终随出水排入自然水体。因此从保护环境的角度来看,必须对浓缩液进行处理,使之达标后外排。
臭气
渗滤液处理站会散发大量有毒有害气体,污染源主要是调节池、曝气池及污泥处理系统,这些恶臭气体污染物浓度高、危害极大,严重时可使人窒息甚至死亡。
大部分渗滤液处理站坐落在垃圾填埋场旁,由于周围环境条件较差,而且距市区也较远,臭气污染问题并未引起足够重视,许多垃圾渗滤液处理站未建除臭设施,散发的臭气对周围环境影响较大。为保护环境,除臭设施应与渗滤液处理设施同步建设,并应同时满足相关排放标准的要求。
污泥
虽然大部分渗滤液处理站工程规模较小,但由于渗滤液污染物浓度高,渗滤液处理站通常会产生数量可观的污泥,大多将脱水后的污泥送往垃圾填埋场填埋处理。按照填埋标准的要求,进入填埋场的污泥要求含水率不高于60%,而实际情况是极少有将污泥脱水至含水率在60% 以下,脱水后污泥含水率大多为80%,更有甚者直接将污泥回灌填埋场,对填埋场的影响较大。为保证填埋场的正常使用,进入填埋场的污泥必须达到填埋标准方可填埋处理。
噪音
渗滤液处理站会产生噪音,噪音主要来源于鼓风机、冷却塔及露天设置的水泵等机电设备,许多渗滤液处理工程往往忽视噪音的影响,并未采取降噪措施,致使噪音严重超标。一个正常的渗滤液处理站,噪音必须达到相关标准的要求。
其他
一些渗滤液处理工艺产生的附属产物如不进行妥善处理,会产生严重的二次污染,如氨吹脱工艺用硫酸对氨气进行吸收,产生的硫酸铵如何处置就是一个难题,处置不当会造成二次污染。其他如蒸发处理工艺和直接膜过滤工艺产生的残留物,除含有大量盐分和重金属外,还含有极高浓度的有机污染物,工程上必须对这些残留物进行妥善处置,不得随意堆放或排放。
新设备研发
目前应用于垃圾渗滤液处理的主要设备大部分采用进口设备,价格昂贵、维护管理困难,而且能耗较高,导致运行成本大幅增加。
在处理垃圾渗滤液MBR生化处理系统中大多采用射流曝气设备,而射流曝气需要配置大功率的射流泵,结果是电耗大幅增加。同样MBR系统中采用的外置式超滤膜,因为设置超滤循环泵,也导致电耗大幅增加。
碟管式反渗透膜在我国仍在大量使用,能耗浪费现象严重。
故必须研发新设备来节约成本。
新技术应用
针对垃圾渗滤液的特点,一些先进的处理技术已经显示出巨大的优势,如芽孢杆菌—高效生化处理技术、厌氧氨氧化、催化氧化、电催化综合处理系统等。
芽孢杆菌—高效生化处理技术是利用芽孢杆菌的作用来达到污水净化的目的,与传统的活性污泥法相比,该工艺处理效率高、能耗大幅降低,尤其适用于高浓度的垃圾渗滤液处理。
厌氧氨氧化工艺的原理是厌氧氨氧化菌在厌氧条件下,以亚硝酸盐为电子受体将氨氮直接氧化成氮气,对于氨氮含量非常高的垃圾渗滤液,厌氧氨氧化工艺的应用非常值得期待。
催化氧化处理工艺可以将污水中的部分难降解有机物氧化成二氧化碳和水,并将大分子有机物氧化成易降解的小分子有机物,提高污水的可生化性
电催化综合处理系统是电化学法和生物法的结合,其原理是污染物在生物和电化学双重作用下得到降解,且微弱的电流还可以刺激微生物的代谢活动,在处理难生物降解的垃圾渗滤液方面具有明显的优势。
渗滤液处理发展方向
提高处理率
我国有相当一部分渗滤液处理设施的处理能力达不到设计规模,甚至有些城市根本没有建渗滤液处理设施。未经任何处理的渗滤液原液进入城市污水处理厂,增大了污水厂的负荷,甚至导致污水厂出水水质不能达标排放。
故应提高渗滤液处理率,确保所有的渗滤液经过处理后达标排放。
节省能耗
目前渗滤液处理技术最大的缺点是能耗高。比如“MBR+ RO”工艺处理垃圾渗滤液,其电耗高达30 ~ 40 kW·h /m3,增加运行成本。节省能耗是未来渗滤液处理发展的重点。
开发新工艺
目前普遍得到认可的垃圾渗滤液处理工艺仅有“生化处理+ 深度处理”工艺,其他如“芽孢杆菌—高效生物处理+ 催化氧化”工艺和“高效蒸发处理”工艺也有应用,但工程实例较少。
“MBR + NF /RO”处理工艺出水虽然能达到排放标准的要求,但仍存在工程投资大、运行成本高的缺陷,尤其是浓缩液没有很好的解决办法,在一定程度上抑制了该工艺的发展。
“芽孢杆菌—高效生物处理+ 催化氧化”工艺一方面使运行成本大幅降低,另一方面系统无浓缩液产生,彻底解决了浓缩液难于处理的难题。但该工艺在垃圾渗滤液领域应用实例较少,缺少系统的理论依据和准确的设计参数。
“高效蒸发处理”工艺完全依靠物理分离的方法达到去除污染物的目的,污染物并未得到真正分解,其产生的残留物如何处置仍未找到有效的解决办法。
针对垃圾渗滤液处理现在来看,今后需要对现有处理技术进行改进、完善。不断摸索出更好的处理方式。


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