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我国垃圾渗滤液处理存在问题及对策分析
编辑:岩岩 来源:北极星环保网 浏览:次 发布时间:2018-12-31 21:51

近年来,随着民众的环保意识提高,对生活垃圾及后续处理过程中产生的污染物的关注也越来越多。城市生活垃圾的处理方法主要有堆肥法、焚烧及卫生填埋等处理方式。据调查,全世界目前普遍使用的是卫生填埋法,在中国,第一次全国污染源普查数据显示, 90.5%的生活垃圾也采用填埋方式进行处理[1]。

在生活垃圾卫生填埋处理过程中,随之产生的垃圾渗滤液又是一大新难题。渗滤液含有垃圾自身携带的可溶性污染物及垃圾填埋堆放过程中发生的一系列反应产生的可溶性物质,一旦直接排放将会严重污染水环境。因此垃圾渗滤液的无害化处理迫在眉睫。

1 垃圾渗滤液的特点

垃圾渗滤液是城市生活垃圾卫生填埋过程中产生的二次污染物,城市生活垃圾采用压实和微生物的降解达到卫生填埋的效果,但与此同时也会有大量的水溶性有机物和无机物溶于水中,逐渐形成垃圾渗滤液。

垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水,废水中的COD、BOD5及氨氮浓度较高,水质水量变化大,污染物种类繁多,可生化性差。第一次全国污染源普查结果,垃圾填埋场排放的渗滤液中所含NH3-N占全国NH3-N总排放量的1.8%。

影响垃圾渗滤液中水质成分的因素很多,如填埋方式、地理位置、季节、填埋年龄等,尤其受垃圾填埋场“场龄”的影响最大。新建的生活垃圾卫生填埋场具有COD、BOD5浓度高、可生化性较好、pH值低等特点,随着场龄的增加垃圾渗滤液的可生化性逐渐降低,pH值增高,COD浓度高,但BOD5浓度较低。

2 现阶段垃圾渗滤液处理方式

当前我国生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液的处理方式为预处理+生化处理+深度处理。

预处理:现阶段选用的处理工艺主要有厌氧池及混凝沉淀等。

生化处理:现阶段选用的处理工艺主要是膜生物反应器即MBR法。根据各地水质特点在生化处理阶段前可增加相应的预处理措施,主要有UASB及其改良型式。

深度处理:现阶段选用的处理工藝有纳滤和反渗透,纳滤和反渗透可以串联或者并联使用。

3 垃圾渗滤液处理存在问题分析

我国现行的垃圾渗滤液处理技术路线一般是“预处理+生化处理+深度处理”,其中预处理阶段主要是为了去除氨氮、无机物以及提高垃圾渗滤液的可生化性。生化处理阶段则适用于去除垃圾渗滤液中溶解的有机物等,深度处理则是进一步处理生化阶段难降解的有机污染物、SS、NH3-N等污染物。目前我国已建成的垃圾渗滤液处理站多数应用了上述工艺。根据运行经验,实际工程中氨氮出脱处理工艺较为成熟,生化阶段采用厌氧+好氧相结合的处理工艺,技术成熟,深度处理应用最广泛的为反渗透膜技术,该设备的处理能力好,但设备稳定性较差,投资高、运行成本高昂等问题成为其广泛应用和推广的主要制约因素。

我国目前垃圾渗滤液现存的问题主要有:

不同的地区城市生活垃圾各类别占比不同、地理条件不同、填埋工艺不同、气候不同,相应的也就导致填埋过程中产生的渗滤液水质千差万别,氨氮浓度相差十倍甚至千倍不止,随着填埋场“场龄”不断增加,氨氮浓度还会不断增大。高浓度的氨氮导致现阶段处理工艺难以稳定运行,处理效率也难有保障,目前常用的氨氮吹脱技术需加入碱液调pH,但是在生化阶段之前又要将pH下调,导致整体运行成本增加,且该技术不适用于含有高浓度氨氮的垃圾渗滤液。

为将垃圾渗滤液处理达标排放,需在生化处理后进行深度处理,以降低渗滤液中的悬浮物、重金属、有机物等。但常用的混凝沉淀池需要投加化学药剂,运行费用较高,活性炭在吸附处理溶解性有机物的过程中又容易出现堵塞,且运行成本高昂;膜处理技术只适合用于小规模填埋场且运行费用较高;目前工业化处理中最常用的纳滤+反渗透技术也存在同样的技术难题,难以广泛推广应用。因此当务之急是开发出技术可行又经济合理的处理技术,保证垃圾渗滤液能够达标排放。

垃圾渗滤液中含有较多的微量有毒有害物质,但我国现阶段无论是从设计指标还是监测指标均停留在几项常规废水指标上,对于一些微量的有毒有害物质没有明确的达标体系,这些物质即使含量很小,一旦随着排放的废水进入水体或渗入地下水,将随着生物吸收不断富集,对生态系统产生严重的后果。因此,在研究垃圾渗滤液处理技术的同时要注意有毒有害物质指标的监控及处置。

我国现行的垃圾渗滤液污染防治技术政策[2]、污染防治技术指南[3]、污染物排放及控制标准[4]、渗滤液处理工程技术规范等文件在垃圾渗滤液的治理过程中起到了重要的作用。从源头控制、过程控制及末端治理这几个不同节点对生活垃圾渗滤液的处理起到了积极的引导和管控作用。

但是结合生活垃圾渗滤液处理的实际运行过程,有些文件还是存在一些适用性不强、可操作性较差的问题,工程技术规范中推荐的一些技术及设备处理过程投入成本较高,不适合全面推广。因此,我国现行的渗滤液管理体系文件尚需不断完善和改进,使之更加科学、有效、更具有可操作性,为垃圾渗滤液的无害化处理提供可靠的技术支撑和明确目标。

4 垃圾渗滤液处理的对策

(1)改变现有环境技术管理模式,强化管理的科学性、有效性及可操作性。系统的修订技术规范,结合国情、地域特征及现有技术的科学性、技术可达性及经济可行性,分地区、分类别制定相应的污染物排放及控制标准,污染物处理技术规范,完善相关法规、指南、政策及其他技术文件。

(2)污染物的控制不外乎“源头控制、过程控制、末端治理”这三个方面,我们应该依托现有经济及技术基础,积极研发科学的、高效的、经济的垃圾渗滤液处理技术,着眼高效脱氮、厌氧技术开发等相关研究,对垃圾渗滤液集成处理技术展开攻关,不再依赖简单的技术串联达标排放,降低运行成本,避免资源浪费。

(3)加大可研投入,鼓励科研院所研发新的技术,在现有技术的基础上,对其进行升级和创新。将科技成果工业化,采取积极地措施鼓励一些有望實施在工程中的新技术展开中试研究,如:电化学氧化技术、Fenton技术等。加大成本投入,通过中试研究,不断地提高工程技术的去除效率、降低运行成本、优化运行参数、集成开发,将科研成果产业化发展。

努力攻克高效生物脱氮技术的难题,加强高效生物技术的研究,加强新的设备研发,在不同的区域针对性地开发新的处理技术,并对垃圾渗滤液处理技术进行整合和集成开发。利用各学科的相互作用和有机结合,重点研究氧化处理技术、超声波、微波等新技术的应用和与现行主流生化处理技术的结合,实现垃圾渗滤液中水溶性有机物的生物降解和有毒有害物质氧化分解的目的。

(4)加强垃圾渗滤液一体化设备的开发,为小型垃圾渗滤液处理站提供成熟稳定的处理设备。

5 结论

垃圾渗滤液是现代社会体系中的一种必然产物,一旦处理不当,进入环境中之后会对生态环境和生物体健康带来严重的影响,已经是现存环境问题中的一大难题;而垃圾渗滤液的无害化处理迫在眉睫。我国现行的垃圾渗滤液管理技术体系存在着一定的不适应和可操作性差的问题,控制标准相关指标应用不合理,技术支撑性差。因此积极开发高效、适用的垃圾渗滤液处理技术,集成化开发,科研成果产业化对于解决现状极为重要。
 

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