城市垃圾填埋场渗滤液处理工程的控制

2020-10-27 06:34
四川水泥 2020年10期
关键词:填埋场滤液氨氮

(甘肃机械化建设工程有限公司,甘肃 兰州 730060)

就目前而言,城市垃圾堆积是影响社会经济、生态发展水平的重要因素。有研究显示,我国人均生活垃圾的年产量已经达到了500kg,城市内部的垃圾堆存量已经达到了70 亿吨;在垃圾处理中,填埋处理是垃圾处理的一种常用方式,通过填埋处理的垃圾占到了处理垃圾总量的60%[1]。在实际填埋中,受填埋技术和选址条件等因素的影响,城市垃圾填埋场渗滤液渗漏问题较为严重,这严重污染了当地的土壤、水文环境,有必要加强垃圾填埋场渗滤液的处置和管理。

1 渗滤液的特点和危害

1.1 渗滤液的特点

作为一种二次污染物,渗滤液本质上是一种高浓度的有机或无机液体,其整体表现为黑色或黄褐色,有恶臭气味。渗滤液的水质水量受季节气候影响较大;通常渗滤液中BOD5、COD、氨基酸和金属离子含量较高(见表1)。从渗滤液理化性能来看,其具有以下特征:其一,渗滤液中有机物的浓度含量较高,而且成分较为复杂,有较多的病毒和致病菌;其二,相比一般生活生产污水,渗滤液中金属元素的含量较高;其三,渗滤液还存在较为严重的营养比例失衡问题,通常,BOD5∶N∶P 的值约为100∶5∶1,且渗滤液中渗滤液中的BOD5 或者P 的含量都会超过300;其四,渗滤液中包含了较多的有毒有机物和高浓度氨氮,此外,腐殖酸和腐殖质的含量较大,这使得渗滤液生化处理存在较大难度,需进行处置方法的深化研究[2]。

表1 渗滤液部分指标特性

1.2 渗滤液的危害

相比于普通垃圾、一般性污染水体,渗滤液的危害更大。首先,作为一种高浓度有害废液,渗滤液会造成严重的水污染问题。当垃圾填埋场密封处置不到位时,这些渗滤液会通过径流或者渗透的方式,排入到地表水或地下水中,致使填埋场附近的水体受到污染。其次,垃圾渗滤液中的盐分、酸性物质较多,当期渗入土壤后,还会严重的损坏土壤结构,造成土壤盐碱化、重污染化等问题。同时,渗滤液中还有一定的有机物物质,在渗滤液排放或者渗透中,受物质转移影响,部分可挥发性有机物污染物会排入到空气中,如氨、硫化氢等,这些物质臭味浓烈,会造成严重的空气污染问题。最后,渗滤液中的重金属等致癌物质会混合在地下水、土壤中,部分农作物的生产会使得这些污染物质富集,最终进入到人体,给人体产生较大危害。

2 垃圾填埋场渗滤液处理的影响因素

2.1 配套设备不完善

垃圾填埋场渗滤液处理需要较为先进的设备作为支撑。在渗滤液处理中,受垃圾渗滤液的水质成分十分复杂,危害性较大等因素的影响,在渗滤液设备选择中,应就其处置功能、密封性、抗腐蚀损坏戏能等因素进行系统考虑。然而在实践中,受渗滤液处理工艺、水质变化、出水水量等因的影响,各垃圾填埋场对于处置设备的要求具有一定差异,并且随着城市垃圾的增多,渗滤液的总量也有所增加,现阶段,有部分垃圾填埋场渗滤液处理装置的应用已经不能满足实际运行要求。同时在长期处理中,一些垃圾填埋场渗滤液处置设备的磨损、老化问题较为明显,这使得渗滤液处理效率、质量均有所降低。新时期,要提升垃圾填埋场渗滤液的处理效果,还需注重配套设备的补充和完善。

2.2 金属含量比较高

渗滤液中金属离子的增多会增加其处理难度。城市垃圾渗滤液中,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg 等金属离子多达十多种,各种金属离子在渗滤液中的浓度具有一定差异性,相对而言,铁、锌、铅、钙的浓度较高[3](见表2)。在一定程度上,这些金属离子会抑制生物的降解作用。在拉结降解过程中,其会产生一定的酸性物质,这使得垃圾中不溶于水的金属及金属氧化物等溶解速度加快,最终使得渗滤液中的金属离子成分更加复杂,浓度也更高,给渗滤液的后期处理带来较大难度。

表2 渗滤液中铁、锌、铅、钙的浓度

2.3 生物可降解性的变化

生物可降解性具有动态变化的特征。随着垃圾填埋年份的增加,生物的可降解性会逐渐降低。在这些渗滤液中,有机污染物的含量较高,具体包含低分子量脂肪酸、中等分子量灰黄霉酸、高分子量碳水化合物等,在填埋阶段,渗滤液中可挥发性脂肪酸的含量占到九成作用,这些有机碳多为短链形式,挥发性较强,然而随着垃圾填数量的增多及填埋时间延长,渗滤液的谁知发生了较大变化,一方面,水质的可生化性之间变差,同时氨氮的含量开始升高。另一方面,C/N 值、溶解性磷酸盐浓度开始降低,且色度开始增大。这些因子的变化大大增加了渗滤液的难度,影响了垃圾填埋场渗滤液处理效率及质量。

3 垃圾渗滤液处理技术方法

3.1 垃圾渗滤液主流处理技术

在渗滤液实际处理中,生物降解技术是最核心的处理技术类型。在渗滤液生物降解中,先需要对其进行预处理。预处理常采用的方式包含物理法、化学法两种形式,其中物理法包含絮凝、沉淀;而化学法包括化学氧化、氨吹脱等。通过预处理可将渗滤液中的无机物和氨氮去除,这大大增强了渗滤液的可生化性。预处理过后,渗滤液BOD5/CODCr 比值将处于0.5 以上。需注意的是,为确保于渗滤液预处理的高效进行,还需设置一定规格的调节池,该调节池能达到调质调量的目的。

完成渗滤液预处理后,采用生化技术对渗滤液进行深层处理,渗滤液深层次处理的目的在于去除废水中的可溶性有机物和氨氮等物质。现阶段,较为常用的处理工艺有厌氧/好氧工艺法(A/O 工艺)、厌氧/缺氧/好氧工艺法(A2/O 法),此外,序批式活性污泥法(SBR 法)、膜生物反应法(MBR 法)也有较多应用。就A/O 工艺而言,其实现了缺氧段和好氧段的连接,其不仅具有有机物讲解的作用,而且除磷除氮按功能突出。该工艺流程图如图3所示。A2/O 法工法按照格栅、集水井、调节池、臭氧反应池、缺氧池、好氧池、二沉池、中间水池、深度处理反应池、三沉池、V 型滤池、接触消毒池的流程进行处理。SBR 工艺本质上是利用曝气和静止沉淀间歇运行的一种活性污泥法,在处理后,水肿的氮磷物质能得以有效清除,处理过程较为灵活。MBR法是处理废水中较大颗粒固体物及活性泥污的重要手段,在实际处理中,人们会在填料或载体的基础上,进行细菌、原生动物、后生动物的培养,从而形成生物膜进行废水处理[4]。

图3 A/O 工艺流程图

渗滤液完成生化处理后,其并不能达到废水排放的标准。对此,应进行废水的深度处理。目前,可采用废水电化学技术、废水AC 活性炭吸附技术、废水膜处理技等方法,去除渗滤液中的难降解有机物和残留的氨氮,进一步提升渗滤液的处理质量。

3.2 渗滤液辅助土地处理方法

人工湿地法、土地回灌法是渗滤液辅助土地处理的两种基本形式,其能通过土地自我修复能力,实现渗滤液污染物的有效去除。就人工湿地法而言,其主要是通过人工方式改造水域,然后以这些水浴为基础,种植一定的植物,一旦渗滤液经过这些水浴,则水中的植物、微生物会拦截特定的污染物,并对其进行生物降解处理,最终使渗滤液废水达标排放。需注意的是,在人工湿地法应用中,应注重地域性的有效选择。

土地回灌技术应用中,工作人员先需要对垃圾填埋场的渗滤液进行回收,然后将其返回到填埋场,在自然蒸发过程中,渗滤液的总量会有所减少,同时经过填埋场垃圾层和填埋土层时,渗滤液中的污染物会被截留下来。从处理效果来看,这种处理方式能有效减少渗滤液中的有机物,然而其对于氨氮、重金属及一些无机物的去除效果并不明显,甚至其会使得渗滤液中污染物进一步增加,加大了后期处理难度。

3.3 渗滤液的联合处理

多工艺联合处理会收集垃圾填埋场的渗滤液,然后将输送到城市生活污水处理厂,相对而言,城市污水处理厂的污水处理量较大,其对于渗滤液的浓度具有一定的稀释作用,最终污水处理厂和实现生活污水及渗滤液的系统处理。需注意的是,在将渗滤液排放到污水厂前,应就污水处理厂的实际处理能力进行计算,避免实际输送量超出与水厂的处理能力。

4 垃圾填埋场渗滤液处理工程管理的具体对策

4.1 加大环境影响评价

一方面,应根据国家环境工作的政策、方针、GB16889-2008 规范等内容,进行工艺可靠性评价,确保所选择的处理工艺可靠性突出,且技术先进。另一方面,为选择的工艺配置先进的处理设备,并做好设备降噪、除臭、经济控制等要素的管理。此外,还应加大自动化技术以及监测设备在渗滤液处理工程中的应用,通过现代科学技术为垃圾填埋场渗滤液处理中的环境评价提供支撑,保证垃圾填埋场渗滤液处理生态效益良好。

4.2 注重工艺设备管理

工艺管理是垃圾填埋场渗滤液处理工程项目管理的核心所在[5]。就目前而言,不论是A/O 工艺、A2/O 法处理,还是SBR 法、MBR 法应用,其本身具有较强的专业性、复杂性,这要求工作人员在渗滤液处理中严格遵守工艺操作要求。此外,随着工业建设推行,城市生活、生产垃圾的成分愈发复杂,这使得渗滤液的水质变化较大,尤其是有机物、氨氮等物质的浓度不断增加,这使得垃圾填埋场渗滤液处理难度更高。在渗滤液处理中,不同的工艺方法,其处理特性、处理效果、经济环境效益均存在一定差异,对此,工作人员应结合渗滤液的实际成分,选择合理的处理工艺,并进行渗滤液处理方案优化,这样才能确保渗滤液处理质量、经济效益、环境效益的统一。

就渗滤液处理装置而言,在其管理中应注重以下要点:其一,在渗滤液处理装置配置前,应就渗滤液的水量、水质进行系统调研,然后合理选择渗滤液处理装置的类型、数量和参数,确保以最低的成本选择高质量设备。其二,在设备布局中,应考虑填埋时间、渗滤液水质变化等因素,然后进行工艺线路调整,确保设备应用的灵活性。其三,在渗滤液处理设备应用中,还应做好 设备的定期检修,避免处理设备过早腐蚀、老化等。

4.3 重视操作安全管理

首先,针对垃圾填埋场所配置的渗滤液处理装置,在使用前,应检查设备状态,排除设备超负荷及卡死问题。其次在设备进入后,应保证其随时处于运转状态,同时应检查记录垃圾填埋场的沼气情况,确保沼气池安全燃烧系统应用良好。同时,在安全管理中应重视电机设备、配电设备、检测仪器设备的故障检查,确保这些电气设备应用良好。最后,应定期就出水水质进行检查,同时工作人员还应携带便携式甲烷监测仪及硫化氢监测仪,然后规范化的开展定项检查,确保渗滤液处理过程安全规范。

5 结论

新时期,针对成分复杂的渗滤液,工作人员只有了解渗滤液的成分组成及特征,然后基于渗滤液处理过程的影响因素,进行渗滤液处理方法和管理的全面优化,才能有效地提高渗滤液处置质量,进而在保证环境整体效益的同时,实现社会经济、生态环境的可持续发展。

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