邁源科技 2021-08-06 625 0
垃圾滲濾液是指垃圾填埋場本身所含水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水及其它水分,扣除垃圾、覆土層飽和持水量,經(jīng)過垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度廢水。
污水處理工業(yè)中公認(rèn)的一個(gè)難題,垃圾滲濾液成分復(fù)雜、污染物濃度高、色度大、毒性大,是目前水處理行業(yè)公認(rèn)的一個(gè)難題,不僅含有大量的有機(jī)污染物,而且還含有各種重金屬,如果處理不當(dāng),不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
垃圾滲濾液的來源主要有四個(gè)方面:
1)垃圾本身含水;2)垃圾生化反應(yīng)產(chǎn)生的水;3)地下潛水的反滲;4)大氣降水。
而大氣降水具有集中性、短時(shí)、反復(fù)性等特點(diǎn),在總滲濾液中占大多數(shù)。如果排放地表、污染環(huán)境或溶于地下,污染水源對(duì)城市環(huán)境和人類健康具有極大的危害。并且填埋時(shí)間越長,其滲濾液濃度越高,危害越大。
為什么垃圾滲濾液達(dá)標(biāo)處理這么困難?存在以下5個(gè)問題:
1、配套設(shè)備不能滿足要求。由于垃圾成分、場地氣候、水文地質(zhì)降雨條件、填埋場填埋條件和時(shí)間等因素,造成滲濾液水質(zhì)復(fù)雜、危害大。造成垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化大、變化規(guī)律復(fù)雜,處理難度大,運(yùn)行后由于處理工藝、水質(zhì)變化、排水量等原因,使原配套處理工藝無法滿足實(shí)際運(yùn)行要求。
2、水質(zhì)變化大,增加了處理難度。垃圾滲濾液水質(zhì)變化較大,產(chǎn)量具有季節(jié)性變化,雨季明顯大于干旱季節(jié),污染物組成季節(jié)性變化,且濃度隨填埋年限的延長而變化,處理難度增大。
金屬含量較高。垃圾滲濾液中含有10多種金屬離子,其中在酸性發(fā)酵期,鐵、鋅含量可達(dá)2000mg/L左右;而鋅濃度可達(dá)12.3mg/L,鈣濃度甚至達(dá)到了4300mg/L,而鋅濃度則達(dá)到了12.3mg/L。
這兩種金屬離子對(duì)生物處理過程有嚴(yán)重的抑制作用。在垃圾降解過程中,CO2溶解使?jié)B濾液呈微酸性,這種偏酸性環(huán)境加劇了垃圾中的碳酸鹽、金屬及金屬氧化物等不溶于水的碳酸鹽、金屬及金屬氧化物的溶解,從而導(dǎo)致滲濾液中金屬離子濃度較高,處理困難。
3、CODr和BOD5濃度較高。污水滲濾液有兩種類型:一種是填埋時(shí)間不到5年的新鮮滲濾液,以CODcr、BOD5濃度高、可生化能力強(qiáng)為特征;另一種是填埋時(shí)間超過5年的陳腐滲濾液,填埋時(shí)間超過5年,其pH值接近中性,CODcr和BOD5濃度有所降低,BOD5/CODcr比值減小,氨氮濃度增大,可生化性降低,從而導(dǎo)致工程處理費(fèi)用增加。而滲透液中CODcr、BOD5的濃度分別達(dá)到90000mg/L、38000mg/L以上。一般來說,CODCr、BOD5、BOD5/CODCr將隨著填埋場“齡”增加而降低,堿度也隨之增加。
廣州邁源科技垃圾滲濾液MVR處理現(xiàn)場·處理量1t/h
4、氨氮含量較高,隨著填埋時(shí)間的延長,氨氮含量增加至1700mg/L。其氮素主要以氨氮形式存在,約占TNK的40%-50%。
垃圾滲濾液的處理目前國內(nèi)主要分為:物化處理、生物處理和膜處理。廢物滲濾液處理工藝按工藝流程可分為預(yù)處理、生物處理、深度處理和后處理(污泥處理和濃縮液處理)。要根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量和排放標(biāo)準(zhǔn)選擇具體的處理工藝組合方式。
國內(nèi)外對(duì)治療方法的研究分析。
物化是指采用物理化學(xué)手段對(duì)滲濾液進(jìn)行處理的一種方法,一般是作為生物處理的輔助工藝,用于預(yù)處理工藝或后續(xù)出水保證過程。物理法對(duì)滲濾液再生性能差的處理效果較好,
由于成本高于生物處理,一般與生物法有效結(jié)合,多用于垃圾滲濾液的預(yù)處理或后續(xù)出水保證工段。當(dāng)前處理滲濾液的常用物化方法有混凝沉淀、吹脫、吸附、膜分離、高級(jí)氧化、蒸發(fā)法等。
(1)混凝沉淀。
混凝沉淀法主要是在廢水中投加化學(xué)絮凝劑,或在化學(xué)架橋作用下,使水中的污染物聚集、吸附、捕集,最后形成沉淀物。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于滲濾液中的懸浮物、不溶性COD、脫色和去除重金屬,對(duì)氨氮也有一定的去除作用。該工藝易于操作,成本低,可用于預(yù)處理。
(2)吸附方法。
吸附法是指多孔物質(zhì)通過吸附廢水中的一種或多種物質(zhì)來達(dá)到去除效果的方法。在垃圾滲濾液處理中,主要采用預(yù)處理工藝。常見的吸附劑有活性炭、蒙脫石、木炭粉等,主要用于去除水中難降解的酚、苯、胺類化合物、金屬離子和色度。雖然活性炭吸附對(duì)垃圾滲濾液的處理效果較好,但也存在一些缺點(diǎn):pH值、水溫、接觸時(shí)間等因素對(duì)活性炭吸附能力有很大影響;活性炭吸附性能較差,活性炭吸附性能較差,且價(jià)格較高且再生困難,限制了活性炭吸附工藝的推廣應(yīng)用。
(3)膜分離方法。
膜法是利用半透膜的選擇透過性,使一部分小分子成分穿過膜,而大分子等被膜截留,實(shí)現(xiàn)料液分離的過程。膜法分離主要有微濾、超濾、納濾和反滲透。超濾薄膜的孔徑為0.05~15μm,超濾膜的孔徑為0.005~10μm,反滲透膜的孔徑為0.3~1.2nm,其孔徑在反滲透膜和超濾膜之間。
我國利用膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液的工程實(shí)例,RO工藝所采用的膜裝置主要是碟式反滲透系統(tǒng)(DTRO),絕大多數(shù)采用二級(jí)RO,水回收率一般在70%~80%,濃縮液多數(shù)采用回灌方式。在選擇碟管式反滲透工藝時(shí),必須選擇合適的預(yù)處理工藝,以保證反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行。
(4)高級(jí)氧化。
先進(jìn)的氧化技術(shù)是以羥基自由基為主要氧化劑,將廢水中的難降解有機(jī)污染物氧化降解為無毒、低毒、低毒性的小分子物質(zhì),甚至直接化成二氧化碳、水和其他小分子羧酸,實(shí)現(xiàn)無害化的目的。先進(jìn)的氧化方法主要有臭氧氧化、電解氧化、Fenton氧化、光催化氧化等。
臭氧層氧化一般是指臭氧分子在水中溶解后在水中發(fā)生自分解反應(yīng),產(chǎn)生大量羥基自由基,從而降解有機(jī)污染物的過程。臭氧法具有分解一般氧化劑難以破壞的有機(jī)物、反應(yīng)快、反應(yīng)完全、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
電解法氧化法是利用電解池的電解作用來去除污染物。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,高濃度的氯離子和較高的電流密度對(duì)垃圾滲濾液中有機(jī)物質(zhì)的去除具有良好的協(xié)同作用;而在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性條件下,電解反應(yīng)均不利于去除COD和NH3-N。電解法能增加垃圾滲濾液的可生化性,提高其VAF含量,減少滲濾液各成分間相互作用所引起的毒性。
Fenton氧化法是利用Fe2+的均相催化作用,通過強(qiáng)氧化劑H2O2催化分解生成羥基自由基,從而使有機(jī)物質(zhì)降解,或?qū)⒂袡C(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物,如CO2和H2O。Fenton氧化法是一種常用的高級(jí)化學(xué)氧化法,經(jīng)常用于廢水的深度處理。Fenton法能有效地將大分子有機(jī)物降解為低毒性、無毒的小分子有機(jī)物,再經(jīng)絮凝除去小分子有機(jī)物,這是Fenton反應(yīng)去除有機(jī)污染物的兩個(gè)主要途徑:氧化和混凝。
光催化氧化是指某些半導(dǎo)體材料在紫外光照射下,產(chǎn)生電子-空穴對(duì),在氧化劑或還原劑的作用下參與氧化-還原反應(yīng),起到降解污染物的作用。光催化氧化法是一種新的水處理技術(shù),具有工藝簡單、抗沖擊負(fù)荷大、能耗低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
(5)蒸發(fā)法。
現(xiàn)有的垃圾滲濾液處理方法之一是蒸發(fā)法,蒸發(fā)是指通過加熱使溶液中部分溶劑蒸發(fā),以提高溶液中非揮發(fā)性成分的濃度。包含加熱溶液使水沸騰氣化并不斷排除汽化的水蒸氣。用蒸發(fā)法處理垃圾滲濾液時(shí),水及部分揮發(fā)性烴、有機(jī)酸和氨等會(huì)從滲濾液中蒸出,而其它非揮發(fā)性大分子污染物則保留在濃縮液中的濃縮液中。
常規(guī)蒸發(fā)法最大的缺點(diǎn)是能耗過高,運(yùn)行成本過高,需要外接蒸汽或配置專用鍋爐,出水質(zhì)量較差。蒸氣壓縮蒸發(fā)(MVR)技術(shù)是美國艦船采用的海水淡化技術(shù),蒸發(fā)量大、能耗低、出水水質(zhì)最佳。低能MVR(MechanicalVaporRecompression機(jī)械蒸汽再壓縮)蒸發(fā)裝置是處理系統(tǒng)的核心部分,大部分污染物都是通過它除去的。汽化技術(shù)存在的主要問題是蒸發(fā)器材料對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性問題,運(yùn)行過程中蒸發(fā)器向濃縮液傳熱時(shí),會(huì)加速結(jié)垢物質(zhì)在導(dǎo)熱管中的結(jié)垢速度,需要采取有針對(duì)性的措施,在運(yùn)行中通過預(yù)防措施來減緩導(dǎo)熱管結(jié)垢。
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