垃圾渗滤液处理基本工艺

CompanyLOGO垃圾渗滤液处理工艺基本知识皮金武主要内容概述垃圾渗滤液处理工艺我国垃圾渗滤液处理常用几种工艺排名垃圾渗滤液常用组合工艺垃圾渗滤液排放标准一、概述随着我国城市数量增加和人口的增多，城市垃圾也以急剧增长。据统计，每年的生产垃圾达到了1.5亿吨，平均以9%/年的速度增长，其中未经过处理的垃圾已有70亿吨，占我国土地总数的8.3%。预计在未来的20年里，固体废物的排放量将占据85%的陆地，全国大部分地区都存在严重的垃圾污染问题。根据我国采取垃圾处理的“三化“的原则，相继出现了大批的垃圾处理厂。垃圾的处理方式主要有堆肥、填埋和焚烧三种，其中填埋是我国的主要处理方式。垃圾填埋所产生的垃圾渗滤液的水质复杂，不但对水体会产生严重的污染，同时会产生各种有害物质危害人类。针对垃圾渗滤液对人类以及环境的危害，为了防止生活垃圾填埋造成的二次污染，各个国家针对本国国情分别制定的垃圾渗滤液排放标准，用来解决渗滤液排放问题。其中，1997年7月由我国环境保护局和国家技术监督局共同颁布《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）。针对我国对于环境的重视程度加深，人们环保意识的增强。国家环保局根据我国国情再次从新制定出《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），该标准已于2008年7月1日实施。垃圾渗滤液是指垃圾在填埋堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、降水的淋溶和冲刷、地表水和地下水得浸泡等原因，产生多种代谢物质和水分，形成了含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的液体，垃圾渗滤液的主要来源是：（1）填埋场内自然降水；（2）垃圾本身含水；（3）微生物厌氧分解水。垃圾渗滤液的组成成分比较复杂，根据填埋时间的不同，垃圾渗滤液各种物质的含量也有较大差异。我国在20世纪80年代才开始建设卫生填埋场，建设渗滤液处理厂的时间更晚一些。目前主要的处理垃圾渗滤液的技术主要分为三大方面：物理化学处理技术、生物处理技术及土地处理技术。二、垃圾渗滤液相关规范及排放标准6填埋废物的入场要求6.1下列废物可以直接进入生活垃圾填埋场填埋处置：(1）由环境卫生机构收集或者自行收集的混合生活垃圾，以及企事业单位产生的办公废物；(2)生活垃圾焚烧炉渣（不包括焚烧飞灰）；(3）生活垃圾堆肥处理产生的固态残余物；(4）服装加工、食品加工以及其他城市生活服务行业产生的性质与生活垃圾相近的一般工业固体废物。6.2《医疗废物分类目录》中的感染性废物经过下列方式处理后，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。(1)按照HJ/T228要求进行破碎毁形和化学消毒处理，并满足消毒效果检验指标；(2)按照HJ/T229要求进行破碎毁形和微波消毒处理，并满足消毒效果检验指标；(3)按照HJ/T276要求进行破碎毁形和高温蒸汽处理，并满足处理效果检验指标；(4）医疗废物焚烧处置后的残渣的入场标准按照第6.3条执行。6.3生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣（包括飞灰、底渣）经处理后满足下列条件，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。(1)含水率小于30%；(2)二恶英含量低于3μgTEQ/Kg；(3)按照工HJ/T300制备的浸出液中危害成分浓度低于表1规定的限值。表1浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值(mg/L)1汞0.052铜403锌1004铅0.255镉0.156铍0.027钡258镍0.59砷0.310总铬4.511六价铬1.512硒0.16.4一般工业固体废物经处理后，按照工HJ/T300制备的浸出液中危害成分浓度低于表1规定的限值，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。6.5经处理后满足第6.3条要求的生活垃圾焚烧飞灰和医疗废物焚烧残渣（包括飞灰、底渣）和满足第6.4条要求的一般工业固体废物在生活垃圾填埋场中应单独分区填埋。6.6厌氧产沼等生物处理后的固态残余物、粪便经处理后的固态残余物和生活污水处理厂污泥经处理后含水率小于60%，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。6.7处理后分别满足第6.2、6.3、6.4和6.6条要求的废物应由地方环境保护行政主管部门认可的监测部门检测、经地方环境保护行政主管部门批准后，方可进入生活垃圾填埋场。6.8下列废物不得在生活垃圾填埋场中填埋处置。(1)除符合第6.3条规定的生活垃圾焚烧飞灰以外的危险废物；(2）未经处理的餐饮废物；(3）未经处理的粪便；(4)禽畜养殖废物(5）电子废物及其处理处置残余物；(6)除本填埋场产生的渗滤液之外的任何液态废物和废水。9污染物排放控制要求9.1水污染物排放控制要求9.1.1生活垃圾填埋场应设置污水处理装置，生活垃圾渗滤液（含调节池废水）等污水经处理并符合本标准规定的污染物排放控制要求后，可直接排放。9.12现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日起执行表2规定的水污染物排放浓度限值。序号控制污染物排放浓度限值1色度（稀释倍数）402化学需氧量（CODcr）（mg/L）1003生化需氧量（BOD5）（mg/L）304悬浮物（mg/L）305总氮（mg/L）406氨氮（mg/L）257总磷（mg/L）38粪大肠菌群数（个/L）100009总汞（mg/L）0.00110总镉（mg/L）0.0111总铬（mg/L）0.112六价铬（mg/L）0.0513总砷（mg/L）0.114总铅（mg/L）0.19.132011年7月1日前，现有生活垃圾填埋场无法满足表2规定的水污染物排放浓度限值要求的，满足以下条件时可将生活垃圾渗滤液送往城市二级污水处理厂进行处理：(1)生活垃圾渗滤液在填埋场经过处理后，总汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅等污染物浓度达到表2规定浓度限值；(2）城市二级污水处理厂每日处理生活垃圾渗液总量不超过污水处理量的0.5%，并不超过城市二级污水处理厂额定的污水处理能力；(3）生活垃圾渗滤液应均匀注入城市二级污水处理厂；(4）不影响城市二级污水处理场的污水处理效果。2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液并执行表2规定的水污染排放浓度限值。9.14根据环境保护工作的要求，在国土开发密度己经较高、环境承载能力开始减弱，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，应严格控制生活垃圾填埋场的污染物排放行为，在上述地区的现有和新建生活垃圾填埋场自2008年7月1日起执行表3规定的水污染物特别排放限值。表3现有和新建生活垃圾填埋场水污染物特别排放限值序号控制污染物排放浓度限值1色度（稀释倍数）302化学需氧量（CODcr）（mg/L）603生化需氧量（BOD5）（mg/L）204悬浮物（mg/L）305总氮（mg/L）206氨氮（mg/L）87总磷（mg/L）1.58粪大肠菌群数（个/L）10009总汞（mg/L）0.00110总镉（mg/L）0.0111总铬（mg/L）0.112六价铬（mg/L）0.0513总砷（mg/L）0.114总铅（mg/L）0.1《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）控制污染物一级二级三级悬浮物（mg/L）70200400生化需氧量BOD5（mg/L）30150600化学需氧量（CODcr）（mg/L）1003001000氯氟（mg/L）1525—三、垃圾渗滤液处理工艺１、物化处理技术不受水质水量的影响，运行比较可靠，出水稳定。对于生化性差的垃圾渗滤液也有较好的处理效果，自90年代中后期被用于处理渗滤液常用处理技术之一，鉴于2008年颁布新的排放标准，一般的生物处理方法很难达到排放要求，所以用物化法作为生物的预处理或者后续的深度处理是十分必要的。目前处理垃圾渗滤液的物化法主要有微电解、混凝沉淀、吹脱、吸附（活性炭吸附）、膜分离（反渗透、超滤）、化学氧化法（臭氧氧化、电解氧化、Fenton试剂氧化等）。铁炭微电解工艺是利用金属的腐蚀电化学原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法混凝沉淀指的是采用在水中投加具有凝聚能力的物质，形成大量胶体物质或沉淀，污染物也随之凝聚或沉淀，再将沉淀物水中除去的过程。吹脱法是指空气吹脱法，将空气通入废水中，使之相互充分接触，使废水中的溶解气体和易挥发的溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的。膜分离技术是当代比较先进的物理处理技术，上个世纪90年代在我国得到了发展，并且近几年得到了广泛的应用和研究。根据膜的孔径可将膜分为微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）和电渗析膜（EI）。在垃圾渗滤液处理方面，主要是超滤（UF）和反渗透（RO）应用比较多，尤其是反渗透技术能有效截留溶解性物质，运行稳定、安全，在实际的应用广泛。化学氧化法可用于生化性差，难降解物质多的的一种方法，目前最常用的方法主要有：臭氧氧化、电解氧化、Fenton试剂氧化等。２、生物处理是垃圾渗滤液主要的处理方法，由于渗滤液水质不同于城市污水，所以不能完全按照城市污水生物处理方法处理，一般生物处理技术主要包括厌氧处理和好氧处理两种。厌氧处理技术：主要特点是：承受的负荷高、能耗较少、污泥产率低、提高生化性，投资运行费用低，适用于有机浓度高，生化性差的垃圾渗滤液。所以可以作为好氧处理的预处理单元，一方面去除水中的COD和BOD有机污染物，另一方面可以提高渗滤液的生化性，偏于后续的好氧处理单元处理。厌氧处理技术主要包括上流式厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧折流板反应器(ABR)、厌氧序批示反应器（ASBR）等。上流式厌氧污泥床反应器（UASB）好氧处理：可以有效的去处污水中的COD、BOD5和氨氮，好氧工艺比它工艺发展成熟，处理效果稳定。常规好氧工艺包括活性污泥法、氧化沟、SBR等。活性污泥法是发展时间最长的好氧处理工艺，发展比较成熟。它是一种利用微生物的活动来去除有机污染物的一种方法。Venkataramani（2003）等人和Keenan（2004）等人分别采用活性污泥法对渗滤液处理的结果表明，BOD5的去除率可达80-99%，当进水中TOC浓度高达1000mg/L时，污泥生物相也能较快地适应并起降解作用。Kjeldsen（2005）采用连续流活性污泥法对渗滤液的处理能力作了研究。低氧、好氧活性污泥法及SBR等改进型活性污泥法比常规活性污泥法更有效，因其能维持高运行负荷，耗时短。氧化沟为传统活性污泥法的一种变型。1950年荷兰公共卫生研究所研究氧化沟法成功。经过30多年的使用、研究和开发，氧化沟系统在结构、运行方式、曝气装置和适用范围等多方面得到了长足的进步，我国自20世纪80年代起，开始采用氧化沟技术处理城市污水。氧化沟的主要优点主要有：水力停留时间和污泥停留时间比较长，有较高的稳定性和可靠性。它把两种形式的工艺（推流式和混合式）工艺结合在一起，使工艺简单，便于操作。氧化沟较适合处理垃圾渗滤液。序列间歇式活性污泥法（SBR）是将水质、曝气、沉淀等功能集于一体的周期循环式活性污泥法。SBR法与其他活性污泥法相比，它不仅工艺简单，而且有较优越的工艺特征（王忠，2002）可以根据进水负荷来调整系统运行参数。谢可蓉（2001）等采用SBR法作为二级生物处理对汕头市油麻垃圾渗滤液进行治理，处理量为200t/d，结果显示：SBR法对垃圾渗滤液中COD，和BOD5的有显著去除效果。当COD和BOD5，氨氮浓度分别为20000~25000mg/L,10000~15000mg/L,5000mg/L时，其去除率分别为85%以上，90%以上，65%以上，且稳定性强，但出水仍需要进一步深度处理。SBR法作为一种稳定有效的二级生化法应用于垃圾渗滤液的处理工艺主要优点就是灵活调节SBR法的曝气时间。土地处理技术主要通过土壤颗粒的过滤、离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体和溶解成分，通过土壤中的微生物作用使渗滤