【正文】 到高峰值后延續(xù)很長的時間并直至最后封場。此外，滲濾液中氨氮的含量常占總氮的85﹪～90﹪。高濃度的氨氮及其隨時間變化的特性加重了滲濾液對受納水體的污染程度。5．磷垃圾滲濾液的含磷量通常較低，尤其是溶解性的磷酸鹽濃度更低，導(dǎo)致滲濾液生物處理的缺磷嚴(yán)重。6．重金屬城市生活垃圾填埋場滲濾液中金屬離子濃度通常較低，但若將工業(yè)垃圾與生活垃圾混合填埋，滲濾液中重金屬離子的溶出量將會明顯增加。7．固體物質(zhì)垃圾滲濾液中含較高濃度的總?cè)芙庑怨腆w，同時含有高濃度的Na+、K+、Cl、SO42等無機類溶解性鹽。此后，隨填埋時間的增加，無機鹽類濃度逐漸下降，直至穩(wěn)定。8．微生物滲濾液中重金屬元素、氨氮等物質(zhì)含量過高，使得微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)，在一定程度上抑制了微生物的生長繁殖。 國內(nèi)外目前垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向 我國垃圾滲濾液處理經(jīng)歷的階段受到經(jīng)濟發(fā)展水平的限制，我國衛(wèi)生填埋起步較晚，真正意義上的衛(wèi)生填埋場從20世紀(jì)80年代末才開始建設(shè)。滲濾液處理廠的建設(shè)就更晚，從時間上看，垃圾滲濾液的處理經(jīng)歷了3個階段。1．第一階段此階段在20世紀(jì)90年代初期，處理工藝主要參照城市污水的處理方法，代表性的工程實例有杭州天子嶺和北京阿蘇衛(wèi)等垃圾填埋場的滲濾液處理。a．杭州天子嶺滲濾液處理廠采用三沉二曝兩段式活性污泥法工藝，對DO與MLSS的濃度控制要求不一樣，一段利用細(xì)菌和低級霉菌占優(yōu)勢的混合種群，二段培養(yǎng)原生動物占優(yōu)勢。滲濾液處理廠從1991年開始投產(chǎn)，在填埋初期，由于滲濾液的有機物、氨氮濃度較低、可生化性較好，因此可以滿足排放要求。隨著填埋時間的延長，垃圾滲濾液的濃度越來越高、成分越來越復(fù)雜、可生化性降低，且變化幅度大、變化規(guī)律復(fù)雜，使得處理難度加大。b．北京阿蘇衛(wèi)滲濾液處理廠采用厭氧+氧化溝的處理工藝。阿蘇衛(wèi)滲濾液處理廠的運行情況與天子嶺情況類似。在此階段，由于滲濾液處理廠主要參照城市污水處理廠進行建設(shè)，沒有考慮到滲濾液水質(zhì)特性，因此都存在不能穩(wěn)定運行的狀況，出水也不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。2．第二階段此階段在20世紀(jì)90年代中后期，研究人員考慮到滲濾液的水質(zhì)獨特性，如高濃度的氨氮、高濃度的有機物等，采取了脫氨措施，采取的處理工藝一般為氨吹脫+厭氧處理+好氧處理，代表性的工程實例有深圳下坪、香港新界西等垃圾填埋場的滲濾液的處理。a．深圳下坪滲濾液處理廠采用氨吹脫+厭氧復(fù)合床+SBR的處理工藝。該工程于2002年投入使用，通過為期一年的運行，設(shè)備運行良好、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。采用了化工規(guī)整填料塔，有效地解決了滲濾液的脫氨問題，出水的氨氮保持在10mg/L左右。b．香港新界西滲濾液處理廠采用氨汽提+SBR的處理工藝。采用了汽提吹脫塔，將滲濾液的水溫提高到60～70℃，用蒸汽進行汽提，減少了氣量，同時不需要對滲濾液進行pH調(diào)整；另外，該滲濾液處理廠采用了脫氨尾氣的分解裝置，利用高溫焚燒爐，操作溫度在850℃，用催化燃燒的方法將脫氨尾氣的氨氣分解成氮氣，有效地解決了脫氨尾氣二次污染的問題。3．第三階段2000年以后，由于經(jīng)濟的飛速發(fā)展，新建的滲濾液處理廠一般遠(yuǎn)離城區(qū)，滲濾液沒有條件排入城市污水管網(wǎng)，因此處理要求也相應(yīng)提高，一般需要處理到二級甚至一級排放標(biāo)準(zhǔn)。此時的滲濾液若僅靠生物處理無法達(dá)到處理要求，一般采取生物處理+深度處理的方法。代表性的工程實例有廣州新豐、重慶長生橋等。廣州新豐滲濾液處理廠采用的是UASB+SBR+反滲透處理工藝。重慶長生橋滲濾液處理廠采用的是反滲透的處理工藝。 垃圾滲濾液處理工藝比較垃圾滲濾液處理采用的最常用處理方法是生化處理和物化處理。垃圾滲濾液的組成成分是隨時間而發(fā)生變化的，對于填埋時間少于5年的垃圾滲濾液，其中的有機物濃度高，低分子脂肪酸多，BOD5/～，采用生化處理方法是有效的；而隨著垃圾填埋年數(shù)的增加，有機物濃度降低，但腐殖質(zhì)類物質(zhì)增加，BOD5/COD值下降，可生化性降低，生化處理難以達(dá)到較好的效果。在實際中，因填埋時間存在先后的差別，使得“新鮮”和“老”的垃圾滲濾液并存。因此，為了滿足滲濾液處理效果在垃圾填埋場的使用期間和封場后一直能夠滿足環(huán)境的要求，有必要采用生化和物化組合的處理工藝。提高可生化性工藝：通常采用的技術(shù)方法主要有高級氧化技術(shù)、水解酸化技術(shù)和厭氧發(fā)酵技術(shù)等，主要目的是去除水中難生物降解的有機物和無機化合物，提高處理工藝的抗沖擊負(fù)荷能力。高級氧化水解酸化出 水進 水提高可生化性單元生物處理單元UASB氧化溝接觸氧化A2/O工藝SBR工藝生物處理工藝：是污水二級處理的主流工藝，其污染物去除能力取決于污水處理工藝性能、污染物的成分及營養(yǎng)性污染物的比例等因素。通常采用氧化溝、A2/O和SBR等工藝進行處理。圖11 主體處理工藝的備選方案 提高可生化性單元1．高級氧化法高級氧化處理工藝中重要的一點就是生成氫氧自由基， 氫氧自由基的強氧化作用可使處理過的污水中殘留的難降解有機化合物被氧化分解為無機物。常用方法有臭氧氧化法、電解氧化法以及Fenton試劑氧化法等。高級氧化法具有以下特點：1) 產(chǎn)生大量羥基自由基(HO)，氧化能力僅次于氟；2) HO直接與廢水中的污染物反應(yīng)將其降解為CO水和無害物，不產(chǎn)生二次污染；3) 能直接達(dá)到完全去除有機物，降低TOC和COD的目的；4) 其本身是物理化學(xué)過程，反應(yīng)速度快，易于控制；5) 可單獨處理，也可與其他處理相結(jié)合，如作為生化處理的預(yù)處理，可降低處理成本。2．厭氧生物處理上流式厭氧污泥床(UASB)和水解酸化都屬于厭氧生物處理。厭氧生物處理的特點：1) 應(yīng)用范圍廣，不需供氧，能耗低，運行費用低且產(chǎn)生甲烷可回收；2) 少量有機物用于合成，故微生物增殖慢，污泥量少；3) 但反應(yīng)時間較長，所需處理構(gòu)筑物容積較大。UASB的最大特點是其反應(yīng)器底部污泥層的濃度高、活性高，使反應(yīng)器有機負(fù)荷得到提高，水力停留時間短，故構(gòu)筑物容積小。水解酸化是利用厭氧反應(yīng)中的水解和產(chǎn)酸菌作用將反應(yīng)控制在水解酸化第二階段，而不進入甲烷發(fā)酵第三階段。由于第一、第二階段反應(yīng)速度快，故與完全厭氧相比，水力停留時間短，處理構(gòu)筑物體積減小，處理效率提高。 生物處理單元常用生物處理技術(shù)方法較多，如氧化溝工藝、A2/O工藝、接觸氧化工藝、SBR工藝等。1．氧化溝氧化溝工藝是五十年代由荷蘭工程師發(fā)明的，因其池型呈封閉循環(huán)流溝渠而得名，其溝內(nèi)循環(huán)水量往往是進水量的幾十倍甚至上百倍，所以氧化溝兼有推流型和完全混合型曝氣池的特點，具有較強的抗沖擊負(fù)荷的能力。一般情況下，氧化溝工藝不設(shè)初沉池，工藝簡單，便于操作。2．A2/O工藝A2/O工藝是在20世紀(jì)80年代初開創(chuàng)的工藝，其主要特點是將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之首，故又稱為前置反硝化生物脫氮除磷系統(tǒng)，這是目前應(yīng)用比較廣泛的一種污水脫氮處理工藝。3．接觸氧化工藝生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池，是在生物濾池基礎(chǔ)上，通過接觸曝氣方式演變成的一種污水生物處理技術(shù)。運行時填料全部浸沒在污水中，利用機械裝置向水體充氧，系統(tǒng)中的微生物絕大部分形成生物膜附著在固體填料上，少量以顆粒污泥的形式懸浮于水中。因此，接觸氧化工藝既具有生物濾池的特點又具有活性污泥法的特點。4．SBR工藝SBR工藝是較早開展于污水處理實驗研究技術(shù)方法之一，直到近10多年來，由于自動控制、機械制造等技術(shù)的突破，SBR工藝才真正意義上應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。目前，應(yīng)用較多的SBR工藝和設(shè)備包括CASS、ICEAS、CAST、MSBR、DATIAT等。SBR工藝是將脫氮除磷的各種反應(yīng)，通過時間順序上的控制，在同一反應(yīng)器中完成，不需要回流污泥，從而節(jié)省了能耗。表11 各種生物處理工藝性能特點工藝名稱優(yōu)點缺點氧化溝BOD負(fù)荷低，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定；可不設(shè)初沉池，可不單設(shè)二沉池；耐受水力沖擊負(fù)荷；污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定；采用機械曝氣，氧利用率高，設(shè)備的維護方便。占地大，能耗大，運行費用高；污泥易于膨脹；轉(zhuǎn)刷充氧攪拌易產(chǎn)生大量泡沫；流速不均，致使污泥沉積，減少有效池容。A2/O工藝工藝簡單，占地少；同時脫氮除磷；反硝化過程為硝化提供堿度；反硝化過程同時去除有機物；污泥沉降性能好?；亓魑勰嗪邢跛猁}進入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響；脫氮受內(nèi)回流比影響；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物。工藝名稱優(yōu)點缺點接觸氧化工藝微生物濃度高，生物膜適應(yīng)性強；生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，產(chǎn)泥量低，不發(fā)生污泥膨脹，無需污泥回流；氧利用率高；耐受水力沖擊負(fù)荷，處理效果好；水力停留時間短，容積小，占地少；填料易堵塞；布水、曝氣不均，局部易產(chǎn)生死角；生物膜脫落，水質(zhì)受影響；生物膜多寡不易控制；填料費用高；SBR工藝工藝簡單，占地小，費用低；沉淀效果好，不易發(fā)生污泥膨脹；可同時脫氮除磷，效果顯著；耐受水力沖擊負(fù)荷；反應(yīng)推動力大，效率高；操作靈活性好，便于自動控制。同時脫氮除磷時操作復(fù)雜；潷水設(shè)施的可靠性對出水水質(zhì)影響大；設(shè)計過程復(fù)雜；維護要求高，運行對自動控制依賴性強；池體容積較大。 滲濾液處理中存在的問題 滲濾液高濃度氨氮的問題高濃度的氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一，隨著填埋時間的延長，垃圾中的有機氮轉(zhuǎn)化為無機氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數(shù)十至數(shù)百倍。一方面，由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調(diào)，生物脫氮難以進行，導(dǎo)致最終出水難以達(dá)標(biāo)排放。 滲濾液可生化性差的問題滲濾液可生化性差主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，隨著填埋場填埋時間的延長，滲濾液的生化性降低，在填埋后期，可生化性很差，BOD5/ ，此時的滲濾液俗稱老化滲濾液；另一方面，在填埋初期，雖然滲濾液的可生化性較好，但是光靠生物處理也很難將之處理至二級甚至一級標(biāo)準(zhǔn)以下，一般來講，滲濾液的 COD中將近有500～600 mg/L無法用生物處理的方式處理。 今后的研究方向根據(jù)滲濾液處理存在的問題，目前我國垃圾滲濾液處理工藝的關(guān)鍵主要集中在以下兩個方面：高濃度氨氮處理技術(shù)和滲濾液深度處理技術(shù)。 高濃度氨氮處理技術(shù)高濃度氨氮處理技術(shù)，目前應(yīng)用較多的主要有氨吹脫和生物脫氨技術(shù)。氨吹脫技術(shù)大多用空氣為吹脫介質(zhì)，低效率的吹脫設(shè)備吹脫的方式。相對而言，精餾塔脫氨是一種比較有前途的解決方案，雖然采用該法需要一定量的蒸汽，但由于水溫提高了，可以減少調(diào)整pH的酸堿用量，還可以減小氣液比，減少風(fēng)機的電耗。另外，由于蒸餾后，脫氨尾氣可以通過冷凝直接轉(zhuǎn)換成液氨，可以回收利用，有效地解決了尾氣難以治理的問題。因此，新型高效吹脫裝置的開發(fā)，脫氨尾氣的妥善處理成為了今后研究的方向。除了氨吹脫的方法脫氨以外，生物脫氮也是一種經(jīng)濟、有效的脫氨方式。但傳統(tǒng)理論認(rèn)為：氨氮的去除是通過硝化和反硝化兩個相互獨立的過程實現(xiàn)的；硝化過程需要大量的氧氣，而反硝化過程則需要一定的碳源。滲濾液氨氮濃度很高，C/N值較低，無法通過單一的生物脫氮方式解決滲濾液的脫氨問題。目前對生物脫氮技術(shù)又有了很多新的認(rèn)識，如好氧反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化、短程硝化等，這些技術(shù)具有需氧量低、能耗低、負(fù)荷高、對碳源堿度需求低等優(yōu)點。 滲濾液深度處理技術(shù)對于老化滲濾液，由于生物處理基本無效，因此，必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)處理。1．人工濕地系統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)對于處理老化滲濾液具有較好的效果，因此也可作為滲濾液深度處理的方法，對于有地方建造濕地的填埋場應(yīng)予以推廣。另外，對于封場后的垃圾填埋場的滲濾液也可采用人工濕地的處理方式。這是由于封場后的填埋場一般需在其表面覆蓋粘土和營養(yǎng)土，并種上綠化植物，以防止雨水的侵入和填埋氣體的擴散。2．膜處理技術(shù)西方發(fā)達(dá)國家關(guān)注并大規(guī)模開展?jié)B濾液處理是在20世紀(jì)50年代，基本上是在無奈和失敗中探索，直到80年代隨著膜處理技術(shù)應(yīng)用于滲濾液處理，才走出了以反滲透技術(shù)為主，高效生物反應(yīng)器結(jié)合反滲透的技術(shù)路線。從國外近十幾年來滲濾液處理技術(shù)發(fā)展來看，簡單生化法處理滲濾液的技術(shù)已被逐漸淘汰，取而代之的是以反滲透為主的膜處理工藝和高效生化處理結(jié)合膜法的先進技術(shù)。2 設(shè)計說明書 總論 設(shè)計任務(wù)和內(nèi)容 污水處理設(shè)計目的污水處理設(shè)計能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的水處理專業(yè)知識及相關(guān)知識的能力和工程實踐能力，使學(xué)生受到基礎(chǔ)的工程制圖訓(xùn)練，在資料收集及調(diào)查研究，工程設(shè)計，圖紙繪制，設(shè)計說明書的撰寫等方面的能力得到一定程度的提高。 污水處理設(shè)計基礎(chǔ)要求： （1） 在設(shè)計過程中，要發(fā)揮獨立思考工作的能力。（2） 本設(shè)計的重點是污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算和總體布置。（3） 處理構(gòu)筑物選型按其基礎(chǔ)特征加以說明。（4） 設(shè)計計算說明書，要求內(nèi)容完整（包括計算草圖），簡明扼要，文字通順，設(shè)計圖紙按標(biāo)準(zhǔn)繪制，內(nèi)容完整，主次分明。 設(shè)計任務(wù)： （1） 設(shè)計說明：包括水質(zhì)特征、性質(zhì)，設(shè)計流量，進出水水質(zhì)指標(biāo)，工藝流程比較與選擇，各構(gòu)筑物運行參數(shù)及尺寸設(shè)計以及各處理構(gòu)筑物的平面布置。（2） 計算說明：包括各處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算。（3） 圖紙：工藝流程圖，平面布置圖及單體構(gòu)筑物的工藝構(gòu)圖。 基礎(chǔ)資料設(shè)計水量：Q=400m3∕d，進、出水水質(zhì)指標(biāo)如下表：表21 所處理的垃圾滲濾液進出水水質(zhì)（單位：mg/L）水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CODBODNHNSSPH進水水質(zhì)600020001000180059排放標(biāo)準(zhǔn)≦300≦150≦25≦20069處理水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB168891996）二級排放標(biāo)準(zhǔn)。 滲濾液處理工藝流程說明經(jīng)分析滲濾液的水質(zhì)特點，同時從出水水質(zhì)角度考慮，擬采用以下工藝進行處理：滲濾液細(xì)格柵調(diào)節(jié)池混凝沉淀池沼氣利用柵渣、無機砂質(zhì)及剩余污泥回收填埋污泥消化池加藥間污泥濃縮池活性炭吸附