【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生物處理后對(duì) NH3 一 N 和 COD 的去除率均在 90％以上，工藝流程如圖 3 一 6 所示。 鄭金偉等采用 UASBF_SBR 工藝對(duì)鞍山垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液進(jìn)行處理， 主 要技術(shù)參數(shù)為處理能力 Q = 300m3/d ，設(shè)計(jì)進(jìn)水 COD = l 104~ 104mg/L， NH3 一 N=800 一 1500 mg /L, SS=2020~4000mg / L 。設(shè)計(jì)出水 COD≤ 300mg /L , NH3 一 N ≤ l5mg / L , SS≤ 200mg/L，其處理工藝流程如圖 3 一 7 所示． 運(yùn)行證明，該系統(tǒng)對(duì) COD 的去除率為 94 ％一 98% , NH3 一 N 的去除率大于 99 %，出水水質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，符合 《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 16889 一 1997 ）中的垃圾滲濾液二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 二、國(guó)外垃圾 滲濾 液典型處理工藝 垃圾滲濾液的處理技術(shù)，國(guó)外比國(guó)內(nèi)開展的更早，有些技術(shù)更先進(jìn) 。日本有關(guān)專家曾應(yīng)用生物活性炭流化床工藝處理老的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，利用生物吸附和生物降解雙重功能，去除滲 濾液中的有害物質(zhì)。 SBR 因其工藝優(yōu)勢(shì)，為國(guó)外滲濾液處理研究者較早的應(yīng)用，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有成功的應(yīng)用范例，采用典型的厭氧（ UASB ) ＋好氧（ SBR）處理工藝。 UASB 工藝對(duì)高濃度有機(jī)污水的處理效果明顯，對(duì)難降解有機(jī)物的去除率相對(duì)較高； SBR 工藝對(duì)污水處理效果相對(duì)比較穩(wěn)定，抗負(fù)荷能力強(qiáng)。 膜分離技術(shù)在垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的研究應(yīng)用，國(guó)外學(xué)者也作了大量工作，德國(guó) Rauten bach 20 世紀(jì) 80 年代末在德國(guó)建立了 RO 膜滲濾液處理廠，該處理廠采用二級(jí) RO 處理，其滲濾液經(jīng) 蒸 發(fā)進(jìn)一步濃縮后 ，最終以發(fā)電廠的飛塵固化，凈化效果很好，美國(guó)有關(guān)專家采用混合 膜過濾技術(shù)處理垃圾滲濾液 ， TOC 去除率達(dá)到 95％以上。 三、垃圾滲 濾 液處理技術(shù)的發(fā)展 在城市垃圾逐年增長(zhǎng)、城市垃圾減量化、無(wú)害化、資源化的同樣短時(shí)間內(nèi)尚難實(shí)現(xiàn)之前，衛(wèi)生填埋技術(shù)仍不失為垃圾處理的一種好的方法 。我國(guó)城市垃圾處理以往大都露天堆置，嚴(yán)重污染環(huán)境， 20 世紀(jì) 80 年代，開始逐步采取簡(jiǎn)單填埋，并步人衛(wèi)生填埋垃圾的起始階段。我國(guó)城市垃圾的填埋率約占全部處理量的 70%以 上 ，高溫堆肥占20％左右，焚燒處理所占比例更小?？梢娦l(wèi)生填埋方法居其他各種 垃圾處理方法之首。因此，在當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，衛(wèi)生填埋將是垃圾處理的一個(gè)不可或缺的手段之一，仍然是大多數(shù)國(guó)家選擇的主要處理方式。所以，垃圾滲濾液的處理技術(shù)研究也在深入開展，主要有以下幾個(gè)方面。 1． 垃圾滲濾液處理方式的優(yōu)化 本章第二節(jié)中述及垃圾滲濾液的四種處理方式，但究竟采用哪種處理方法，要視具體情況而定。應(yīng)結(jié)合地區(qū)優(yōu)化技術(shù)、優(yōu)化原則，根據(jù)填埋場(chǎng)的周圍環(huán)境、水文、地質(zhì)條件、水量與水質(zhì)情況進(jìn)行全面分析，立足當(dāng)前，謀劃長(zhǎng)遠(yuǎn)，最大限度地突出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可行的目標(biāo)。 在垃圾填埋場(chǎng)基底沒有天然隔 水層的情況下，要對(duì)填埋場(chǎng)采用防滲處理。以防止或減少垃圾滲濾液對(duì)周圍環(huán)境和地下水的污染。防滲處理的主要工程措施是 設(shè)置 垂直防滲和水平防滲系統(tǒng)。對(duì)于一些屬于獨(dú)立水文地質(zhì)單元的山谷型填埋場(chǎng)，一般在其下游建截污壩，采用垂直防滲漏系統(tǒng) （ 帷幕灌漿）將垃圾滲濾液截在截污壩一側(cè)。對(duì)于一些平原型填埋場(chǎng)，填埋場(chǎng)的基底在地表淺層，防滲工程主要是基底的水平防滲。另外，要最大限度地減少滲濾液的產(chǎn)生量，努力實(shí)現(xiàn)清污分流，并盡可能的對(duì)滲濾液進(jìn)行安全回噴。 3. 垃圾滲濾液相關(guān)數(shù)學(xué)模型的研究 世界各國(guó)在針對(duì)垃圾滲濾液處理的研究和應(yīng)用推廣的同 時(shí)，開展了有關(guān)的理論研究，建立了一些數(shù)學(xué)模型，為放大設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 4 ．垃圾滲濾液中氨氮的去除 污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格是目前世界各國(guó)普遍的發(fā)展趨勢(shì)，以控制水體富營(yíng)養(yǎng)化為目的的氨氮去除已成為各國(guó)主要的奮斗目標(biāo)。水體富營(yíng)養(yǎng)化在我國(guó)已成為突出的環(huán)境問題。由于長(zhǎng)期污染，造成水體中 營(yíng)養(yǎng)鹽異常高的背景濃度，使水環(huán)境變得非常脆弱，外部環(huán)境的微小變化就會(huì)使水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)發(fā)生急轉(zhuǎn)，引起水華頻頻暴發(fā)，在此種情況下，氮磷污染物控制去除技術(shù)。水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)、富營(yíng)養(yǎng)化控制技術(shù)等方面的研究及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用成為水環(huán)境污染控制 日益緊迫的課題，發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝，以較綜合的方式來(lái)解決污水處理和減少二次污染問題變得勢(shì)在必行。 垃圾滲濾液中會(huì)有較高的 NH3 一 N 濃度，且氨氮濃度隨著垃圾填埋年數(shù)的增加而增加，一高達(dá)數(shù) 千 毫克／升。高濃度的游離氨會(huì)影響微生物的活性，降低生化處理的效果，加重受納水體的污染程度，是垃圾滲濾液處理的一個(gè)難題。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者將垃圾滲濾液中的氨氮脫除作為重點(diǎn)，開展研究，取得了可喜的成就 。 5 ．垃圾滲濾液的土地處理 垃圾滲濾液的土地處理，主要包括對(duì)已封場(chǎng)的填埋場(chǎng)進(jìn)行回灌，對(duì)填埋場(chǎng)附近的林地、草地進(jìn)行灌溉和在 垃圾填埋場(chǎng)附近營(yíng)造人工濕地對(duì)滲濾液進(jìn)行處理的技術(shù)。土地處理，主要是利用上壤一微生物一植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我控制機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能來(lái)處理污水，使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氮發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)廢水資源化和無(wú)害化。人工濕地是近十幾年才出現(xiàn)的一種新的滲濾液土地處理技術(shù)，國(guó)外也有采用，現(xiàn)已在美國(guó)、澳大利亞和歐洲等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。它是人為創(chuàng)造的一個(gè)適宜 水生植物或濕片植物生長(zhǎng)的環(huán)境。由于垃圾填埋場(chǎng)大都在農(nóng)田和樹林，應(yīng)該說在資金有限的條件下，此種方法比較適合我國(guó)國(guó)情。但也存在 滲濾液處理不徹底，氮化物的降解速度緩慢，人工濕地產(chǎn)生淤塞現(xiàn)象，容易造成二次污染和需經(jīng)常清淤以及增加人工濕地的維護(hù)困難等弊端。因此，必須對(duì)滲入土地的滲濾液量進(jìn)行合理的調(diào)控，以減輕或避免二次污染。 6 ．垃圾滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展 衛(wèi)生填埋場(chǎng)作為垃圾最終處置的方法之一，在今后一端時(shí)間內(nèi)仍將占有重要地位．仍是大多數(shù)國(guó)家主要的處置方式。伴隨著水環(huán)境污染和水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)化 問 的尖銳化以及公眾環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，作為垃圾填埋場(chǎng)主要污染源之一的滲濾液的控制將會(huì)更加嚴(yán)格，主要措施除采用人工防滲層，提高垃圾防滲水平外，加強(qiáng)滲濾液收集和處理 ，防止對(duì)地下水的污染，將作為主要的目標(biāo)。除上述處理工藝外，膜分離技術(shù)將是今后垃圾滲濾液處理的主導(dǎo)工藝，等離子體和電子加速器等其他新興水處理技術(shù)的應(yīng)用，也是可能的。 第 3 章垃圾滲濾液的就地循環(huán)處理技術(shù) 在 垃 圾填埋 工 藝 的 整個(gè)使用期間，均會(huì)產(chǎn) 生垃 圾填埋氣體和滲濾液，它們會(huì)對(duì)周圍 環(huán) 境造成污染。 因 此．滲濾液的治理、 垃圾填埋氣體的預(yù)防控 制和 監(jiān)測(cè) 措施必須在多 年內(nèi)持 續(xù)進(jìn)行。為 了延長(zhǎng) 垃圾 填埋 場(chǎng) 使用期限。 應(yīng) 首先 致力 于 使 其快速穩(wěn)定。而 垃圾中的水分被認(rèn)為 是 影響垃圾 降解和填埋氣體產(chǎn) 生最重 要的 參數(shù) ， 而且當(dāng) 水分含 量 超過填埋場(chǎng)持水 容量 時(shí)， 填埋 場(chǎng)內(nèi)的流 動(dòng) 液 體 將攜帶 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ；細(xì)菌、堿度遷移到其他 區(qū)域 ，形 成 有利 于 增加 填埋氣體產(chǎn)量 和使垃圾快速穩(wěn) 定 的環(huán)境 。 通過將垃圾滲 濾 液在固 定填埋區(qū) 進(jìn)行循環(huán)．能使垃圾 填埋 場(chǎng)達(dá)到快 速穩(wěn)定．并在 一定 程度 上 處理了滲濾液，均衡了處理流 量。 垃圾滲濾液就地循環(huán)處理技術(shù)概述 垃 圾滲濾液就地循環(huán)處理基 本 原理 20 世紀(jì) 八十 年代以來(lái)，歐洲和 美 國(guó)就已利用可 控制 的滲濾液循環(huán)系統(tǒng)來(lái) 治理 垃圾 填埋 場(chǎng)的滲濾液， 其基 本 原理 就是在方防滲襯層的 垃圾 填 埋 場(chǎng)中， 設(shè)置垃 圾滲濾液的收集系統(tǒng) ， 將 產(chǎn)生的 滲濾液回流至垃圾填埋場(chǎng) 中 進(jìn) 行 循環(huán)，這樣 可 以提高應(yīng) 廢物 的穩(wěn)定 性 ，增 大 填埋氣休的 產(chǎn) 率， 且 與 未 實(shí)現(xiàn)循環(huán)的 填埋 場(chǎng)相比 可 減少必須處理的滲濾液體積。多數(shù) 情況 下，人們把滲濾液循環(huán) 描述 為同種液體 多 次地從垃圾 填埋場(chǎng) 的頂部到底部 連續(xù)不斷 的流動(dòng) 。 許多 垃圾填 埋場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn) 行的工作人員發(fā)現(xiàn)．滲濾液循環(huán)也會(huì)帶來(lái)一些負(fù) 面 影?。鐫B濾液的滲漏．臭味的增加和對(duì) 垃圾填埋 場(chǎng)運(yùn)行的 干 優(yōu)。 因此， 許多工作者目前 正在考慮對(duì)滲濾液循環(huán)采取較保 守 的 方 法．即在 利用 此過程的同時(shí)避免可能產(chǎn) 生 的問題 。 與典型的多次途徑 滲濾 液循環(huán)相比，較保守的 方 法是使全部的 固 體廢物均勻地變濕， 同時(shí)填 埋場(chǎng)較 大 的區(qū)域范圍內(nèi) 不增大 孔隙壓力， 因 為孔隙壓力的增加會(huì)造成滲濾液的滲漏和減少斜坡穩(wěn)定的安全因素。 而 由于 廢棄物具有非均質(zhì)特 性。 在水分達(dá)到飽和前孔隙壓力就已增加。 垃 圾滲濾液循 環(huán) 處理的優(yōu)點(diǎn) 促 進(jìn) 拉圾加速降解 對(duì)垃圾降解影響 主 要的 環(huán)境 因素包括 pH 、 營(yíng)養(yǎng) 成分、 毒 素含 量 、水分含 量 、顆粒大小以及 氧 化還原電位等， 而其中最 關(guān)鍵的參數(shù)是水分含 量。 只 有 水分適度， 才 能加 快垃圾中 微 生 物群落和 生 物催化 劑 ― 酶的活 性， 才能激活 垃 圾的 降 解速率。 一 般垃圾含水率平均為 28% ．使微生物最活躍需要維持 55％的含水率，為此最好的辦法 是從集水池中用 泵 提升，通過噴灌器向 垃 圾堆頂層或通過 專有管道打 回流， 使 滲濾液又回到 垃圾堆 層?；亓餮h(huán) 可使垃圾本 身成為載體，使有機(jī)物 物在微生物的分解 下盡快 形成生物膜，當(dāng) 富 含 COD 的滲 濾 液通過己形成的 生 物膜 時(shí) ．使 濾 液中的水得到凈化 。 而 由于 垃圾中保持了 適 量 的水分，促使菌群和微 生物酶活性增 強(qiáng)， 也就自 然加速了垃圾中 有機(jī)物成分的 快速降解。 減少滲濾液流量 滲 濾 液通過回 流 蒸發(fā) 而 減少 水量。 據(jù) 研 究得知，在降水 量 小 于 100mm的地區(qū)， 其 所有的降水都會(huì)被蒸發(fā)掉。 有效 固 結(jié)重金屬 垃 圾填埋后，原則 上 經(jīng)歷 著 如 下幾 個(gè)階段．即過濾階段、產(chǎn) 酸 階段 ，甲烷 發(fā)酵階段和穩(wěn)定階段。當(dāng)有適量水分以 維持 菌群 活性 時(shí)， 即 產(chǎn) 生了 生 化降解的 適宜 環(huán)境．這時(shí)進(jìn)入過濾階段 。 在垃圾層 中 當(dāng)水分達(dá)到過飽和狀態(tài)時(shí)．則發(fā) 生 了好氧向厭氧的轉(zhuǎn)變． 接著 硝酸 鹽 和 硫酸鹽 被還原．填 埋 層中 02 被 CO 和 CO2 所取代，形成 一 種還原環(huán)境，這時(shí)．便促進(jìn)了揮發(fā) 性 有機(jī)酸的積累，此時(shí) 垃圾處于連續(xù) 水解狀態(tài)，有機(jī)酸進(jìn)一步 富 集， pH 下降，金屬 也 開始發(fā) 生 變化，與酸發(fā)酵菌相關(guān)的 活 性 生 物 量 在增 長(zhǎng) ，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在消耗 。而當(dāng) 中間 酸 產(chǎn)物被甲烷菌所消耗， 硫酸鹽 和 硝酸鹽 等分別還原為 硫 化物 和氨時(shí)．受碳酸氫鹽類緩沖作 用的 控制 ， PH 開 始回升．進(jìn) 而 支持甲烷菌的增長(zhǎng)．這時(shí)適當(dāng)把握時(shí)機(jī) 將滲濾液回流到進(jìn)入 甲烷發(fā)酵 階段的垃圾 中 ，則滲流液 中 的重 金屬將發(fā) 生 質(zhì)的變化。滲流液 中 的 重 金屬 便 進(jìn)入處 于還 原階段的垃圾層中， 由于 PH 呈堿性， 這 時(shí) 形成 不溶 的 金 屬的氧氧化物和硫化物沉淀。 又由于 垃圾在進(jìn)入 甲烷 發(fā)酵階段后很快進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)．進(jìn)入穩(wěn) 定態(tài)就 意 味著垃圾 中 的有機(jī)質(zhì)已轉(zhuǎn)化為 腐殖質(zhì) 。而 腐殖質(zhì) 對(duì)金屬能起 螯合 作用，形成了難 以流失 的 沉淀 性絡(luò)合物， 使 重 金 屬得到固結(jié)。 有利于反硝化脫氮，防止污染地下水資源 滲濾 液回流可使 垃圾 填埋 場(chǎng)上層 干濕交替 ． 而 下層處 于 厭氧狀態(tài)．此層反硝化過程占優(yōu)勢(shì)，細(xì)菌能利用 硝酸根離子代替 02 ，將 硝酸根離子 還原為 亞硝酸根離子 和 N2 ，使 亞硝酸根離子 消失或減少．從 而減 少對(duì)地 下 水環(huán)境的污染。 .5 有利 于 垃圾中有機(jī)物的氣化 人們 期待 將 垃圾 填埋場(chǎng) 中 的有機(jī)物盡 可 能多地轉(zhuǎn)變成腐殖質(zhì)或?qū)⑵渲械?有機(jī)碳盡 可 能多地轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔?，而不是滲濾液 。 德國(guó)人的試驗(yàn)表明，加 大 回流，可 大大 促進(jìn)垃圾 填埋 場(chǎng)的產(chǎn)氣率和產(chǎn)氣 量。 為此把滲濾液中的 有 機(jī)物 重新 送回填理場(chǎng)．可促使 其 轉(zhuǎn)化為氣體如 CO CO 和 CH4 等。 促進(jìn)垃圾填理場(chǎng)的穩(wěn)定化 通過滲濾液回流，加速了 垃圾中有機(jī) 物盡 快 降解和向腐殖質(zhì) 方 向轉(zhuǎn)化，這樣就 是 使垃圾更趨 于 穩(wěn)定，促進(jìn) 垃 圾堆提前沉 實(shí) ，縮小 體 積，騰出更多的空 間 ， 可 堆積和 填埋更 多的垃圾．延 長(zhǎng) 垃圾 填 理場(chǎng)的服務(wù)年限。 垃圾 滲濾液循環(huán)對(duì)城 市 固體廢物填理場(chǎng)運(yùn)行特性的影響 由生 產(chǎn)規(guī)模的垃圾滲濾液循環(huán) 填埋 場(chǎng)的運(yùn)行 數(shù)據(jù) 驗(yàn)證了中試和實(shí)驗(yàn)室 研 究的觀測(cè)結(jié) 果 ， 即 滲濾液的循環(huán)加速了 填埋 場(chǎng)的 穩(wěn)定過程 ，滲濾液本身 也 得到了處理， 增 強(qiáng)了 生 物氣的產(chǎn)生。 由于 已經(jīng)獲得了生產(chǎn) 規(guī)模 滲濾液循環(huán)填 埋 場(chǎng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，滲濾 液 循環(huán)的優(yōu)越性 將會(huì) 充分體現(xiàn)．這包括 由 增加生物 氣的 利用 機(jī)會(huì) ．減少滲濾液處理設(shè)施所需的費(fèi)用，避免了長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，解決了 長(zhǎng) 期的 安 全問題，以及 封閉 后的填埋 場(chǎng)的回收和利用的潛力等而獲得的經(jīng)濟(jì)效益 。 3. 2 垃圾滲濾液循環(huán)處理系統(tǒng) 生物反應(yīng)器技術(shù) 垃圾填埋生物反應(yīng)器技術(shù)．是在傳統(tǒng) 的衛(wèi) 生填埋技術(shù)的 基礎(chǔ)上 發(fā)展起來(lái) 的，其核心是通過 有 日的的滲濾 液 回灌控制系統(tǒng)．強(qiáng)化填理 垃 圾中微生物的生物過程 。 從 而 加速 垃 圾中 可 降解 有