在城市垃圾衛(wèi)生填埋過程中,由于垃圾的分解以及降水、地表水、地下水滲透、灌溉、液體廢棄物等綜合因素的作用,產(chǎn)生了垃圾滲瀝液。為防止垃圾滲瀝液對(duì)環(huán)境造成二次污染,需對(duì)其處理方可排放。由于滲瀝液的水質(zhì)水量具有復(fù)雜、多變的特點(diǎn),因此,針對(duì)具體情況,尋求技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的處理方式與工藝、技術(shù),在城市垃圾日益增長(zhǎng)、垃圾衛(wèi)生填埋處置任務(wù)日益緊迫的今天,顯得尤為重要。本文將對(duì)國(guó)內(nèi)外垃圾滲瀝液處理的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)即處理方式與工藝技術(shù)進(jìn)行分析探討。
1.滲瀝液處理方式
常用的垃圾滲瀝液處理方式有以下四種:
(1)將滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理;
(2)經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市污水處理廠合并處理,即預(yù)處理——合并處理;
(3)滲瀝液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理;
(4)在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。
1.1.合并處理
垃圾滲瀝液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方式。滲瀝液中所含成份與城市污水相近,主要不同點(diǎn)是滲瀝液含有較高的CODcr、BOD5及氨氮物質(zhì)濃度,較低的磷物質(zhì)含量。當(dāng)滲瀝液?jiǎn)为?dú)處理時(shí),要采取必要的措施,用以保證生化處理所需要的適當(dāng)?shù)腃:N:P比例,因而使處理流程較為復(fù)雜。合并處理時(shí),由于城市污水量較大,對(duì)滲瀝液可起到緩沖、稀釋作用,同時(shí),還可補(bǔ)充磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),達(dá)到滲瀝液與城市污水共同處理的目的。采用合并處理方式時(shí),應(yīng)考慮兩個(gè)重要因素,其一是要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)平衡分析。一方面,合并處理可以節(jié)省單獨(dú)處理所需要的投資費(fèi)用;同時(shí),由于垃圾填埋場(chǎng)往往遠(yuǎn)離城市污水處理廠,滲瀝液的輸送將需要許多費(fèi)用,二者應(yīng)綜合考慮。其二是不同污染物濃度的滲瀝液量與污水處理廠處理規(guī)模的比例要適當(dāng)。據(jù)資料介紹,為保證城市污水處理廠的正常運(yùn)行,避免滲瀝液對(duì)城市污水處理廠造成的沖擊負(fù)荷,要嚴(yán)格控制滲瀝液與城市污水的混合比[1].圖1所示為當(dāng)滲瀝液濃度一定時(shí)(以COD計(jì)),宜控制的滲瀝液與城市污水的體積比的值。
由圖可見,滲瀝液濃度愈高,體積比應(yīng)控制愈小,否則,將會(huì)使城市污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)污泥膨脹等問題。
滲瀝液與城市污水的合并處理應(yīng)在經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、合理確定滲瀝液與城市污水之比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)城市來講,應(yīng)在城市具體規(guī)劃時(shí),統(tǒng)籌考慮城市污水及城市生活垃圾的處理問題,使合并處理這一簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的處理方式成為可能。
江蘇省吳江市將城市生活垃圾、糞便無害化及城市污水處理綜合考慮,日處理規(guī)模為5000立方米的城市污水處理廠同時(shí)接納垃圾滲瀝液及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的上清液;垃圾填埋場(chǎng)則接納污水處理及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的泥和渣。該綜合處理系統(tǒng)具有占地小、投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的顯著特點(diǎn),產(chǎn)生了較好的效益,是值得借鑒的一種處理模式。
1.2.預(yù)處理——合并處理
垃圾滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理前,有時(shí)需要進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是保證生物處理過程中微生物處于良好的生長(zhǎng)繁殖環(huán)境,即生物可降解的有機(jī)基質(zhì)、適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和銅、鎳、鋅等微量元素。滲瀝液中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨氮及重金屬離子的實(shí)際含量往往高于微生物所需要的濃度,預(yù)處理則是去除過量的此類物質(zhì)以及色度、SS等污染物質(zhì),或改善其可生化性、降低負(fù)荷,為合并處理的正常運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。
滲瀝液中高濃度的氨氮是影響滲瀝液生物處理效果的重要因素。過高的氨氮濃度使?jié)B瀝液中的營(yíng)養(yǎng)比例(C:N:P)失調(diào),抑制微生物的正常生長(zhǎng)及合并處理的有效運(yùn)行。氨氮的去除可采用吹脫等物理化學(xué)方法,同時(shí)可結(jié)合合并生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),考慮采用具有脫氮功能的A2/O(或A/O)處理系統(tǒng)將其有效地去除。
滲瀝液中重金屬離子去除的預(yù)處理工藝多采用物理化學(xué)法。法國(guó)A.AMOKRANE等人對(duì)于穩(wěn)定的填埋場(chǎng)的滲瀝液開展了采用混凝絮凝方法作為預(yù)處理工藝的研究[2].該項(xiàng)研究報(bào)道指出,穩(wěn)定的填埋場(chǎng)之滲瀝液經(jīng)生化和物化處理后,COD及含鹽量仍超過排放要求。在這種情況下,反滲透可有效去除COD及含鹽量,但其處理能力往往由于反滲透膜易受到污染的原因而受到影響。為了減少這種影響,研究證明,混凝絮凝方法作為反滲透的預(yù)處理措施是行之有效的。但盡管濁度去除率達(dá)到了97%,上清液中仍呈現(xiàn)明顯的污染(污染指數(shù)大于15/min)。在混凝階段使用H2O2作為氧化劑,并用石灰控制PH值,上清液中的離子濃度和污染指數(shù)分別減至2mg/l和5/min以下。由此說明,混凝絮凝方法作為反滲透的預(yù)處理是可行的。
1.滲瀝液處理方式
常用的垃圾滲瀝液處理方式有以下四種:
(1)將滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理;
(2)經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市污水處理廠合并處理,即預(yù)處理——合并處理;
(3)滲瀝液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理;
(4)在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。
1.1.合并處理
垃圾滲瀝液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方式。滲瀝液中所含成份與城市污水相近,主要不同點(diǎn)是滲瀝液含有較高的CODcr、BOD5及氨氮物質(zhì)濃度,較低的磷物質(zhì)含量。當(dāng)滲瀝液?jiǎn)为?dú)處理時(shí),要采取必要的措施,用以保證生化處理所需要的適當(dāng)?shù)腃:N:P比例,因而使處理流程較為復(fù)雜。合并處理時(shí),由于城市污水量較大,對(duì)滲瀝液可起到緩沖、稀釋作用,同時(shí),還可補(bǔ)充磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),達(dá)到滲瀝液與城市污水共同處理的目的。采用合并處理方式時(shí),應(yīng)考慮兩個(gè)重要因素,其一是要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)平衡分析。一方面,合并處理可以節(jié)省單獨(dú)處理所需要的投資費(fèi)用;同時(shí),由于垃圾填埋場(chǎng)往往遠(yuǎn)離城市污水處理廠,滲瀝液的輸送將需要許多費(fèi)用,二者應(yīng)綜合考慮。其二是不同污染物濃度的滲瀝液量與污水處理廠處理規(guī)模的比例要適當(dāng)。據(jù)資料介紹,為保證城市污水處理廠的正常運(yùn)行,避免滲瀝液對(duì)城市污水處理廠造成的沖擊負(fù)荷,要嚴(yán)格控制滲瀝液與城市污水的混合比[1].圖1所示為當(dāng)滲瀝液濃度一定時(shí)(以COD計(jì)),宜控制的滲瀝液與城市污水的體積比的值。
由圖可見,滲瀝液濃度愈高,體積比應(yīng)控制愈小,否則,將會(huì)使城市污水處理系統(tǒng)出現(xiàn)污泥膨脹等問題。
滲瀝液與城市污水的合并處理應(yīng)在經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、合理確定滲瀝液與城市污水之比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)城市來講,應(yīng)在城市具體規(guī)劃時(shí),統(tǒng)籌考慮城市污水及城市生活垃圾的處理問題,使合并處理這一簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的處理方式成為可能。
江蘇省吳江市將城市生活垃圾、糞便無害化及城市污水處理綜合考慮,日處理規(guī)模為5000立方米的城市污水處理廠同時(shí)接納垃圾滲瀝液及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的上清液;垃圾填埋場(chǎng)則接納污水處理及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的泥和渣。該綜合處理系統(tǒng)具有占地小、投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的顯著特點(diǎn),產(chǎn)生了較好的效益,是值得借鑒的一種處理模式。
1.2.預(yù)處理——合并處理
垃圾滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理前,有時(shí)需要進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是保證生物處理過程中微生物處于良好的生長(zhǎng)繁殖環(huán)境,即生物可降解的有機(jī)基質(zhì)、適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和銅、鎳、鋅等微量元素。滲瀝液中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨氮及重金屬離子的實(shí)際含量往往高于微生物所需要的濃度,預(yù)處理則是去除過量的此類物質(zhì)以及色度、SS等污染物質(zhì),或改善其可生化性、降低負(fù)荷,為合并處理的正常運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。
滲瀝液中高濃度的氨氮是影響滲瀝液生物處理效果的重要因素。過高的氨氮濃度使?jié)B瀝液中的營(yíng)養(yǎng)比例(C:N:P)失調(diào),抑制微生物的正常生長(zhǎng)及合并處理的有效運(yùn)行。氨氮的去除可采用吹脫等物理化學(xué)方法,同時(shí)可結(jié)合合并生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),考慮采用具有脫氮功能的A2/O(或A/O)處理系統(tǒng)將其有效地去除。
滲瀝液中重金屬離子去除的預(yù)處理工藝多采用物理化學(xué)法。法國(guó)A.AMOKRANE等人對(duì)于穩(wěn)定的填埋場(chǎng)的滲瀝液開展了采用混凝絮凝方法作為預(yù)處理工藝的研究[2].該項(xiàng)研究報(bào)道指出,穩(wěn)定的填埋場(chǎng)之滲瀝液經(jīng)生化和物化處理后,COD及含鹽量仍超過排放要求。在這種情況下,反滲透可有效去除COD及含鹽量,但其處理能力往往由于反滲透膜易受到污染的原因而受到影響。為了減少這種影響,研究證明,混凝絮凝方法作為反滲透的預(yù)處理措施是行之有效的。但盡管濁度去除率達(dá)到了97%,上清液中仍呈現(xiàn)明顯的污染(污染指數(shù)大于15/min)。在混凝階段使用H2O2作為氧化劑,并用石灰控制PH值,上清液中的離子濃度和污染指數(shù)分別減至2mg/l和5/min以下。由此說明,混凝絮凝方法作為反滲透的預(yù)處理是可行的。