0、前言
隨著我國經濟發(fā)展和人民生活水平提高以及城鄉(xiāng)一體化戰(zhàn)略的實施。城鄉(xiāng)生活垃圾的產生量逐年增加。年產量已經超過2億噸。進行衛(wèi)生填埋仍將是目前解決城鎮(zhèn)垃圾處理的主要方式.因此國內已經建成了大量的生活垃圾衛(wèi)生填埋場。
生活垃圾滲濾液是垃圾填埋場伴生的二次污染物。成分復雜、污染物濃度高,處置不當會影響地表水質量和地下水的安全.若直接排入環(huán)境會造成嚴重的污染,根據新的排放標準。填埋場今后必須自行建設滲濾液處理設施。由于滲濾液水質的復雜 性和特殊性.其處理問題一直是垃圾填埋場運行中的主要難題.突出表現在滲濾液處理工程建設的投資大、運行費用高、出水達標困難。國內已建成的許多滲濾液處理工程,除去管理因素之外,在技術上真正能保證出水穩(wěn)定達標的不多.因此采用能夠穩(wěn)定達標,同時經濟、合理、實用的滲濾液處理工藝,是解決垃圾衛(wèi)生填埋的關鍵。
目前國家環(huán)保部已經頒布了新的垃圾滲濾液排放標準,正在制定生活垃圾填埋場滲濾液處理技術規(guī)范,為垃圾滲濾液處理工程的設計提出了新的要求。為此介紹在工程設計中采用膜生物反應器+雙膜法(Ro或NF)工藝處理垃圾滲濾液的一點經驗和體會供交流。
1、生活垃圾滲濾液特性
生活垃圾滲濾液主要來源于降水和垃圾本身的內含水。由于在垃圾體內流動過程中受多種因素的影響。滲濾液的濃度在填埋初期、中期和后期水質在一個相當大的范圍內變動。 垃圾滲濾液的成分也比較復雜。含有大量有 機污染物和各類重金屬污染物.污染物濃度較高、色度大、毒性強,是一種成分復雜的高濃度有機廢水。
生活垃圾的成分各地存在相當差異.所產生的滲濾液成分及濃度也隨其組份、填埋時間的長短、垃圾填埋場的特點和各地氣候特點而各不相同.但其基本特性仍相類似對于普遍使用的厭氧填埋場而言,生活垃圾滲濾液一般具有以下特點:
(1)色、嗅。一般呈茶色、暗褐色或深褐色,色度一般在200o40oo倍之間甚至更深.且具有較濃的腐化臭味。
(2)pH值。在填埋初期呈弱酸性(pH=6~7),隨著填埋時間的加長,pH值逐漸提高到78,呈弱堿性。
(3)BOD、COD濃度。填埋初期BOD、COD濃度較低,為數千m璣,在填埋6個月至2.5年后,BOD可高達300l00~4ooo0mg/L,COD可高達60000mg,L。此后濃度開始下降,但BOD濃度下降的速度要大于COD,直至6~l5年后達到穩(wěn)定。
(4)生物降解特性。填埋場前期BOD/COD值在0.4—0.5之間,生物降解性能良好;中、后期由于BOD、COD濃度的下降速度不同.BOD,COD值逐漸降至最后的0.05~0.2,含有不被生物降解的腐殖酸和富里酸,生物降解性能逐漸變差。
(5)懸浮物。一般在30o~10o0mg,L。
(6)氨氮。氨氮濃度較高,以氨態(tài)為主.一般在4o0mg,L左右,有時高達l0oom,甚至更高。
(7)重金屬。由于生活垃圾分類收集和填埋場分撿不到位,致使許多重金屬廢物存在其中.導致滲濾液中的重金屬含量增加
2、我國生活垃圾填埋場滲濾液排放要求
2008年7月1日環(huán)境保護部頒布實施了《生活垃圾填埋污染控制標準》(GBl6889—2008),對滲濾液處理的排放要求做出如下規(guī)定:
(1)現有和新建生活垃圾填埋場自2o08年7月1日起執(zhí)行表1規(guī)定的水污染物排放濃度限值。
該標準還要求到20l1年7月1日起現有全部生活垃圾填埋場應自行處理生活垃圾滲濾液并執(zhí)行表l規(guī)定的水污染排放濃度限值。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
(2)對于國土開發(fā)密度已經較高、環(huán)境承載能力開始減弱,或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱,容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問題而需要采取特別保護措施的地區(qū).應在2oo8年7月1日起執(zhí)行表2規(guī)定的水污染物特別排放限值。
3、MBR+雙膜法(NF/RO)工程設計實例及處理效果MBR+雙膜法(NF/RO)工藝是近年發(fā)展起來的一種新型工藝.是以MBR單元為工作核心的一種新型系統(tǒng).在國內已建設多座。根據不同的要求采用MBR+NF或MBR+RO工藝組合。MBR之后具體采用納濾(NF)單元還是反滲透(R0)單元應該根據膜組件的供貨情況和設計出水水質情況確定.一般進水水質濃度高.出水要求高可以采用反滲透(R0)單元,對于在四川采用的工程實例中大多采用納濾(NF)單元,現結合四川眉山市生活垃圾衛(wèi)生填埋場工程實例進行介紹。
3.1、設計規(guī)模、設計水質及工藝流程
(1)設計規(guī)模:工程設計規(guī)模為80噸/天。
(2)設計進水水質:工程進水監(jiān)測濃度及設計進出水水質標準見表3。
(3)“MBR+NF”工藝流程
工程設計工藝流程為:滲濾液調節(jié)池提升泵一中溫厭氧池膜生物反應器-÷中間水池_÷加壓泵.+NF膜分離裝置出水排放。
3.2、主要處理單元設計
(1)調節(jié)池
調節(jié)池采用原已建設施.池容為250om。
(2)中溫厭氧池
設計參數:土建尺寸7.4×1Om,停留時間98h.采用中溫厭氧工藝。
工作原理:利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌將大分子的有機物水解成低分子化合物后再轉化成甲烷和二氧化碳等。由于甲烷細茵對溫度的變化很敏感.要保持相對恒定的溫度。原水經厭氧池后的COD削減率可達到70%左右。
(3)膜一生物反應器(MBR)
設計參數:土建尺寸11.0×11.0×4.8m,分兩格,單格設缺氧和好氧段,MLSS控制在6~l0范圍內。
工作原理:MBR膜組件直接安置于膜池中,通過泵負壓抽吸作用得到膜過濾出水。為提高脫氮效果.在MBR前增加缺氧段,好氧段的混合液回流到缺氧段,完成反硝化生化反應。
(4)納濾裝置(NF)
納濾設于綜合房內.采用管式納濾成套裝置,分兩組.回收率80%。
工作原理:MBR出水進入中間水池后通過高壓泵進入納濾膜組件.進水中的污染物質由于納濾膜的分離基本上被截留到濃水中。淡水作為最終出水濃水回流至污泥池,回灌至填埋場區(qū)。
3.3、實際出水水質
在表3中的實際進水水質條件下。膜生物反應器(MBR)和納濾(NF)分段出水水質監(jiān)測指標見表4。
根據目前膜技術的發(fā)展,反滲透(RO)膜價格越來越低,在滲濾液處理工程中有反滲透(RO)取代納濾(NF)的趨勢,反滲透(R0)系統(tǒng)性能還要優(yōu)于納濾(NF)系統(tǒng),出水可以穩(wěn)定達到新排放標準。
3.4 、運行成本
根據實際運行數據測算.該工程單位運行成本為14.5元/m。.其中電費占運行成本的6o%~75%左右。目前系統(tǒng)的工作狀態(tài)已經接近設計狀態(tài),可以認為該成本為實際運行成本。
4 、結語
垃圾滲濾液處理是解決垃圾衛(wèi)生填埋方式的關鍵環(huán)節(jié),對于垃圾滲濾液的處理采用傳統(tǒng)的物化和生物處理工藝難以達到新排放標準的要求,膜生物反應器+雙膜法(RO或NF)工藝作為垃圾滲濾處理的一種新工藝可以達到新排放標準的要求該工藝具有出水水質好、運行穩(wěn)定,運行成本經濟.應用于垃圾滲濾液的處理是一種發(fā)展前景較好的工藝。