城市生活垃圾中有機廢水濃度高,成分復雜,很
城市生活垃圾中有機廢水濃度高,成分復雜,很難找到經濟、完善的處理方法,其處理一直受到社會各界的廣泛關注。近年來,我國城市的快速發展,使城市固體廢物以每年8%-10%的平均速度增長。到2010年底,我國城市生活垃圾已達2.66億噸。預計到2030年為4.09億噸,到2050年為5.28億噸[1]。目前,城市生活垃圾處理的主要方法是焚燒、堆積和填埋。其中,衛生填埋場以其處理量大、成本低、技術成熟等優點在國內外得到了廣泛的應用,占城市垃圾處理設施總數的87.5%。但是,垃圾填埋場產生的滲濾液(污水)具有很大的危害性,主要來源于降水和垃圾中的水。如果處理不當,將嚴重危害周圍環境,污染地下水。因此,污水的收集和處理已成為亟待解決的問題。
滲濾污水中的濾液是一種高濃度有機廢水。滲濾污水由于水質不穩定,濾液中含有大量的萘、菲等有毒物質,使滲濾污水中的濾液難以處理。加工方法有很多種,根據加工過程可分為預處理、主加工、高級加工。預處理有物理化學方法,主要有好氧處理、厭氧-好氧結合、土地處理等生物處理方法,物理化學方法和組合法進行深度處理。綜述了土地處理技術,展望了滲濾污水處理中濾液回灌處理方法的發展方向。
土地處理技術利用土壤,微生物和植物組成的陸地生態系統的自我調節機制和污染物的綜合凈化功能來處理垃圾填埋場污水滲漏中的濾液。污水中濾液的常用處理方法是人工濕地和再充水。本文重點介紹充電處理技術及其優缺點。
1。人工濕地處理技術
人工濕地是利用土壤和基質的快速過濾和吸附凈化廢水,通過植物對廢水的吸收提高凈化效果的一種優化的土地處理方法。在國外,人工濕地對污水滲濾液的處理受到越來越多的重視和應用。1889年,紐約州伊薩卡填埋場開始使用潛流濕地處理滲濾液,許多國家,如挪威、加拿大、英國、斯洛文尼和波蘭等,已成功地利用人工濕地系統處理滲濾廢水中的濾液。我國利用人工濕地處理垃圾滲濾液的實例較少,僅采用上海老港填埋場作為填埋場。該技術相對于中小城市污水滲濾液和城市衛生填埋場滲濾液具有很大的優勢,且地域限制較小。
2 回灌處理技術
滲濾污水中的濾液回灌是一種循環處理方法,即不經任何處理的污水直接再灌,噴在填埋場上,滲濾液通過垃圾層和土壤層的凈化作用對填埋場滲濾液進行處理。大量實驗表明,滲濾污水中濾液回灌處理是一種較為有效的處理方法,通過降低污水中濾液的含水量,可以達到凈化污水的目的。此外,回灌處理還可以降低污水處理成本,加快垃圾在填埋場中的降解速度,提高甲烷的產量和產率,縮短垃圾填埋場的維護期。
2.1在改善水質和污水回灌處理的過程中,在填埋場的作用下對污水中的濾液進行凈化,大大降低水中重金屬離子的濃度,大大改善水質。充電不需要基于其他處理過程,技術和財務支持要求非常低。實踐證明,污水回灌處理后可去除95%以上的污染物,對改善填埋場周邊水質具有重要意義。
2.2縮短堆填區的維修周期,需要較長時間的維修階段。滲濾污水中的垃圾填埋氣體和滲濾液應定期處理,以確保不會對周圍環境造成二次污染。經回灌處理的堆填區的維修期較短,但經過回灌處理的堆填區,可能需要數十年,甚至數百年,而要支付大量的維修費用。不過,填埋場經再充水處理后,所需的維修開支并不多。
2.3加速污水回灌可增加垃圾層微生物數量,加快垃圾降解速率,填埋場環境濕潤,有利于微生物的生存。這加快了垃圾填埋場回收的速度,并減少了對周圍環境的潛在威脅。
2.4可以增加甲烷生產廢水的再循環處理,不僅可以在垃圾填埋場形成甲烷生產環境,加速甲烷的生產,大量有機物的產生和降解也會增加垃圾填埋場的甲烷含量。 。一般而言,在相同的條件下,由再充填的垃圾填埋場產生的甲烷產生的甲烷將至少是沒有再充填垃圾填埋場產生的甲烷的兩倍。
2.5減少滲污水滲濾液水量。作為一種高濃度的有機污染液體,其主要成分是水。回灌處理利用潛在的土地蒸發來降低污水中的含水量,減少污水總量和處理規模,產生深層土壤。地表植物也能加速污水中水分的蒸發。在降水量大、梅雨季節長的地區,回灌處理不能平衡大量的污水,但與其他污水處理方法相比,回灌處理的實際效果和經濟特點明顯。
2.6在填埋場對污水進行回灌處理,加快填埋場沉降,不僅可以提高填埋場沉降的總體范圍,而且可以加快沉降速率,從而延長垃圾填埋場的使用壽命,減少填埋場沉降和斷裂的危險。結果表明,污水回灌處理后的垃圾填埋場總沉降范圍可達填埋場高度的20倍,而未進行回灌處理的填埋場僅能達到8%。
3.污水回灌應注意的主要問題
3.1垃圾填埋氣體的處理
填埋氣能否及時外運是填埋處理能否成功的關鍵。如果不能及時出口,堆積在垃圾層中,會減少溢出面積,阻礙微生物與污水的接觸,導致穩定過程停滯,也可能導致安全問題。因此,采用污水回灌技術的填埋場氣體抽取系統的設計是非常重要的。
3.2充電頻率和密度問題
在相同負荷下,必須掌握好充電頻率,充電頻率在8~16小時以上。通常情況下,為了使污水均勻地分布在水面上,采用噴淋回灌的方法,均勻噴灑可以調節不同區域的穩定過程,使穩定的步速逐漸趨于均勻。然而,大面積噴淋對環境的影響相對較大,但沒有大面積噴灑,不同地區的穩定程度就會參差不齊,增加了補給處理的難度。因此,需要對充電處理的方法進行研究。
3.3充值方法和充值金額
美國某大學環境工程系的一位著名教授對垃圾填埋場的廢水回灌進行了深入研究。填埋場的產酸反應發生在早期。采用噴補方案時,應掌握噴補方法和噴補量,噴補量宜少不宜多,隨填埋場進入產氣階段逐漸增加。但是,要記住,充電負荷并不是無限的。當水力負荷過大時,污水會積聚在表面,導致微生物不能粘附在垃圾表面,容易出現短流量問題。因此,在選擇回灌量時,必須參考填埋場的最佳運行負荷,通過填埋場的產氣量來衡量。此外,垃圾的位置在不同的階段有所不同,對垃圾再充電的反應也有所不同。因此,為了保證噴霧處理的效果,將產甲烷廢物層排出的廢水噴回產酸廢物層,再將產酸區排出的廢水噴回穩定的廢物層區循環利用。這類廢水的循環利用和噴淋處理不僅能加速污染物的分解,而且能加速垃圾床的穩定化進程。
4其它加工方法的研究
4.1高濃度氨氮處理技術
高濃度氨氮處理技術是最廣泛使用的氨汽提和生物脫氨技術。氨汽提技術主要以空氣為吹出介質,采用低效吹風裝置作為吹掃方式。因此,開發一種新型的高效剝離裝置和脫氨尾氣的適當處理已成為未來廢水處理方法研究的主要方向。
4.2先進的污水處理技術
對于“老化”污水,由于生物處理技術基本無效,應采用物化深度處理技術。高級處理技術主要包括臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化和膜處理技術等高級氧化技術。
先進氧化技術的研究主要集中在開發高效反應器,以提高單位能耗的處理效率,減少反應的能量投入,尋找適合我國國情的先進污水處理技術。使填埋場的污水達到相應的排放標準[3]。
結語
垃圾填埋場廢水處理受到越來越多的關注,新的污水處理技術正在應用于該領域。但是,由于垃圾填埋廢水的特殊性,還有許多問題有待進一步研究。隨著先進科學技術在環境保護領域的應用,實現垃圾填埋場污水零排放已成為現實。未來,滲透,反滲透,超濾等先進技術將廣泛應用于垃圾填埋場污水處理,各種技術的結合也將成為垃圾填埋場廢水處理的趨勢。
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