【文章內(nèi)容簡介】 在垃圾滲濾液處理上的應(yīng)用主要是為了去除滲濾液中的重金屬、難降解 COD、色度等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行資料，垃圾滲濾液生化處理后出水投加400mg/L 以上的鋁鹽或鐵鹽混凝劑混凝沉淀后 COD 可以達(dá)到20~30％的去除率。當(dāng)滲濾液中的碳氮比失衡，生化處理工藝不能保證足夠的硝化和反硝化甚至是難以保持正常的運(yùn)行效果時，可以考慮采用氨吹脫的方式針對氨氮進(jìn)行預(yù)處理，以保證生化處理的穩(wěn)定運(yùn)行和滿足出 水氨氮排放要求。但氨氮吹脫往往要求對滲濾液的 pH 值進(jìn)行調(diào)整，以保證吹脫去除效率。其它物化處理方法相對較少運(yùn)用于垃圾滲濾液的處理。（5）化學(xué)氧化方式處理化學(xué)氧化法去除有機(jī)物和脫色機(jī)理就是利用強(qiáng)氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成小分子的碳?xì)浠衔锘蛲耆趸?CO2 和 H2O，或?qū)⒅镔|(zhì)的生色基團(tuán)氧化破壞。一般情況下，通過化學(xué)氧化是很難將其完全氧化的，這取決于原水水質(zhì)、氧化方式和反應(yīng)條件，但是化學(xué)氧化可將垃圾滲濾液內(nèi)的一些難以生物降解的長鏈腐殖酸打斷成短鏈的有機(jī)酸，從而改善可生物降解的性能，提高出水水質(zhì)指標(biāo)。國外相關(guān)的氧化技術(shù)有以下：——光催化氧化——固定床催化臭氧氧化法——臭氧～活性污泥聯(lián)合法——臭氧反應(yīng)器(CHEMOX)——Fenton 法——活性碳H 2O2 催化氧化法在垃圾滲濾液的處理中，國外常用的氧化劑有 H2O2 和 O3。末經(jīng)活化的 H2O2 氧化電位較弱，一般需與催化劑如廢鐵屑或紫外線一起作用生成自由的羥基才具有很強(qiáng)的氧化性，通常加入催化劑鐵鹽容易因絮凝而產(chǎn)生污泥，其處理較為麻煩，較少用。臭氧的氧化能 力比氯強(qiáng)，能殺滅細(xì)菌，能迅速而廣泛地氧化分解水中大部分有機(jī)物，能有效的去除色、濁、嗅味，除鐵、錳、硫化物、酚、農(nóng)藥等，但臭氧極易分解，氧化的中間產(chǎn)物如醛、酮、醇、過氧化物若經(jīng)過氯化后會產(chǎn)生三鹵甲烷，并且 O3 是一種有毒氣體，對操作者會產(chǎn)生危害，必需嚴(yán)格防止泄漏，另外臭氧的制備及維護(hù)費(fèi)較高，臭氧消毒費(fèi)用為氯消毒費(fèi)用的 2～8 倍。目前，在紫外線的照射下用 H2O2和 O3 來處理污染濃度較高的垃圾滲濾液均因運(yùn)行費(fèi)用過高，而未得到推廣應(yīng)用，并且滲濾液中含有較高的堿度也影響 H2OO 3 的氧化能力。C1O2 作為一種消毒劑，國外早在 40 年代就開始應(yīng)用，并且越來越普及。到目前為止僅美國就有 400 多家水廠應(yīng)用二氧化氯，在歐洲，Cl O2 的使用更為普遍，已有數(shù)千家水廠在應(yīng)用。ClO 2 也是一種強(qiáng)氧化劑，能徹底去除色素，能去除工業(yè)廢水中氯化、酚類、硫化物和惡臭物質(zhì)等。隨著國內(nèi) Cl O2 制備技術(shù)的提高，ClO 2 作為一種氧化劑用于處理我國的垃圾滲濾液從理論上而言具有一定的可行性。同樣，化學(xué)氧化技術(shù)也宜作為一種配套處理工藝在滲濾液處理項(xiàng)目上進(jìn)行工程應(yīng)用。（6）蒸發(fā)方式處理蒸發(fā)工藝處理往往用于高濃度化工廢液的濃縮，由于垃圾滲濾液處理的難度，在一些發(fā)達(dá)國家，也被用于滲濾液的處理。 蒸發(fā)工藝原理比較簡單，其通過加熱以及負(fù)壓的形式，使得原液中的水份蒸發(fā)后再冷凝形成排放水，原液被不斷濃縮直至形成泥漿后進(jìn)行脫水干化變成污泥。為提高效率和減少氨氮解析，原液往往需要調(diào)節(jié) pH 值。蒸發(fā)工藝流程和操作相對簡單，處理效果穩(wěn)定，但對設(shè)備要求較高，并且能耗較大。同時，由于滲濾液氨氮較高，蒸發(fā)工藝需要增加去除氨氮的環(huán)節(jié)，一般來說，前處理技術(shù)采用氨吹脫工藝。滲濾液原水采用蒸發(fā)工藝直接排放的出水可以達(dá)到三級標(biāo)準(zhǔn)，但出水中會含有一定的揮發(fā)性 COD 和氨氮。（7）膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)目前被認(rèn)為是水處理領(lǐng)域中最為先進(jìn)和處理徹底的一種技術(shù)，根據(jù)膜的性質(zhì)可分為反滲透、超濾、納濾以及微濾等。膜分離具有以下特點(diǎn)：膜分離技術(shù)在分離濃縮過程中，不發(fā)生相變化，也沒有相變化的化學(xué)反應(yīng)，因而不消耗相變能所以耗能少，尤其反滲透技術(shù)更為突出；在膜分離過程中，不需要從外界加入其它物質(zhì)，這樣可以節(jié)省原材料和化學(xué)藥品；在膜分離過程中，一種物質(zhì)得到分離，另一種(或一些)物質(zhì)則被濃縮，濃縮與分離同時進(jìn)行，這樣能回收有價值的資源；根據(jù)膜的選擇透過性和膜孔徑大小不同，可以將不同粒徑的物質(zhì)分開，大分子和小分子的物質(zhì)分開，因此使物質(zhì)等到了純化而不改變它們原有的屬性；膜分離工藝不損壞對熱有敏感和對熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可以使其在常溫下得到分離；膜分離 工藝適應(yīng)性強(qiáng)，處理規(guī)?？纱罂尚?，操作及維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制。但膜技術(shù)只能將污染物進(jìn)行物理攔截，不能像生化處理起到降解的作用。用于深度處理的膜可以分為四類，分別是微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)，這四種膜在分離過程中的驅(qū)動力是壓力，在壓力作用下溶劑和定量的溶質(zhì)能夠透過膜，而其余組份被截留，四者組成了一個可分離從離子到微粒的膜分離過程。圖 11 表示了這四種膜分離過程去除的粒子的大小范圍。圖 11　四種膜分離范圍示意圖表 12　各種膜處理技術(shù)比較項(xiàng)目 微濾(MF) 超濾(UF) 納濾(NF) 反滲透(R0) 膜結(jié)構(gòu)微孔膜，對稱結(jié)構(gòu)和不對稱結(jié)構(gòu)微孔膜，多層不對稱結(jié)構(gòu)溶解一擴(kuò)散膜，多層不對稱結(jié)構(gòu)或復(fù)合膜致密型溶解一擴(kuò)散膜，多層不對稱結(jié)構(gòu)或復(fù)合膜膜材料聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTEE)等PS 和 PE/聚偏氟乙烯 PVDF(有機(jī)膜)；氧化鋯和氧化鋁(無機(jī)膜) 等芳香聚酰胺(PA)和醋酸纖維素(CA) 等醋酸纖維素(CA)和芳香聚酰胺(PA)等微孔膜直徑(μm) O．08～10 0．008～0．20．0008～0．009(1nm范圍) 0．0001～0．004滲透傳遞機(jī)理顆粒大小、形狀，主要發(fā)生對流的傳質(zhì)分子特性、大小、形狀，主要發(fā)生對流的傳質(zhì)根據(jù)溶解度及擴(kuò)散系數(shù)之差進(jìn)行分離，低壓反滲透根據(jù)溶解度及擴(kuò)散系數(shù)之差進(jìn)行分離，只允許轉(zhuǎn)相組分進(jìn)行擴(kuò)散的傳遞截留物質(zhì)直徑(μm) 0．08～l0 0．008～0．20．0008～0．009(1nm范圍) 0．0001～0．004截留物質(zhì)近似分子量(g/mol)1500 800 200 30適用膜組件 管式膜組件碟管式膜組件，管式膜組件，毛細(xì)管膜組件，平板式膜組件碟管式膜組件，卷式膜組件．碟管式膜組件，中空纖維膜組件，卷式膜組件，板框式膜組件操作時跨膜壓差(Mpa) 0．1～0．3 O．3～1．0 0．8～3．0 3．0～20．0有效截留物質(zhì)粒子(微生物、細(xì)菌、酵母、血球等)，懸浮物顆粒、纖維等大分子物質(zhì)(微生物、細(xì)菌、酵母、血球等)，膠體(不同分子量)低分子量溶質(zhì)，具有離子選擇性(截留高價陰離子和陽離子，及鹽、葡萄糖、乳糖和微污染物)幾乎所有的陰離子和陽離子，無機(jī)鹽、有機(jī)物、重金屬和細(xì)菌、病毒無法截留物質(zhì)水、溶劑中溶解物 水、溶劑水分子和部分氨氮分子、一價陰離子和陽離子水分子和很少部分氨分子廣泛應(yīng)用領(lǐng)域懸浮液的提濃，半導(dǎo)體及電子工業(yè)超純水的終端處理，低分子溶解物與大分子的分餾，果汁的濃縮，抗生素的提純，反滲透系統(tǒng)前的初步凈化一價離子和多價離子的分離，給水工程，生產(chǎn)用水的軟化、紡織和造紙工業(yè)廢水的脫色，葡萄酒脫醇等給水工程、海水淡化、垃圾填埋場滲濾液及其它成分復(fù)雜廢水的凈化處理等各種領(lǐng)域滲濾液中有害物質(zhì)截留懸浮物(SS)，部分有機(jī)物懸浮物(SS)，部分有機(jī)物，重金屬除水分子和部分氮氮分子、一價陰離子和陽離子外，幾乎所有除水分子和很少部分氨氮分子外，幾乎所有物質(zhì) 物質(zhì)從上圖表可以看出，各種膜分離技術(shù)各有其優(yōu)勢和應(yīng)用范圍。目前反滲透技術(shù)在垃圾滲濾液處理上應(yīng)用較多，反滲透技術(shù)是以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)，其基本原理是利用半透膜將濃、稀溶液隔開，以壓力差為推動力，施加以超過溶液滲透壓的壓力，使其改變自然的滲透方向，將濃溶液中的水壓滲到稀溶液一側(cè)。反滲透不對稱膜中起分離作用的主要是高分子緊密排列的表面致密層，它通過物理的篩分作用和溶質(zhì)一溶劑一膜面聚合物的相互作用，它幾乎能去除水中所有雜質(zhì)－各種無機(jī)鹽、子、分子、有機(jī)膠體、細(xì)菌、病毒、熱源等。在濃縮液側(cè)所施加的壓力與溶液的滲透壓有關(guān)，理論上，只要反滲透膜兩側(cè)所施加的壓力超過滲透壓，便可有反滲透現(xiàn)象發(fā)生，但在裝置運(yùn)行的實(shí)際過程中，由于濃差極化等因素的影響，所施加壓力常為滲透壓的幾倍。 國內(nèi)外垃圾滲濾液處理實(shí)例主體處理工藝通常以厭氧/好氧組合工藝為主，經(jīng)過幾十年的研究探索，垃圾滲濾液處理工藝已經(jīng)有了很大進(jìn)展。表 13 是國內(nèi)外一些工程實(shí)例。表 13　國內(nèi)外滲濾液處理工程實(shí)例工 藝 應(yīng)用單位 處理效果 特 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 普通活性污泥法兩級生化處理杭州天子嶺填埋場日處理滲濾液300t，出水達(dá)到GB797888 三級排放標(biāo)準(zhǔn)采用兩段式活性污泥法,一段利用細(xì)菌和低級霉菌的混合種群,二段培養(yǎng)原生動物占優(yōu)勢抗沖擊負(fù)荷較差,受溫度!降雨等季節(jié)性因素影響較大,產(chǎn)泥量大,處理費(fèi)用高氨吹脫厭氧 好氧深圳下坪滲濾液處理廠滲濾液設(shè)計處理量 800m3d1，出水達(dá)到 GB797888 三級排放標(biāo)準(zhǔn)化工規(guī)整填料塔脫氮，氨氮出水10mg/L 左右UASBFSBR 鞍山市垃圾填埋場滲濾液處理量300m3/d，出水達(dá)到國家排放二級標(biāo)準(zhǔn)多元組合工藝對滲濾液實(shí)現(xiàn)分級；分步處理，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性高，可回收能源，脫氮效果好穩(wěn)定塘蘆葦濕地化學(xué)氧化上海市老港填埋場COD 去除率97%，BOD 5 去除率 94%，氨氮去除率 80%以上產(chǎn)泥量少，運(yùn)行管理和維護(hù)方便，能耗低污水停留時間長，占地面積大微氧曝氣池接觸氧化池中山市老虎坑垃圾填埋場出水達(dá)到國家排放二級標(biāo)準(zhǔn)采用曝氣吹脫和微氧曝氣預(yù)處理，減輕氨氮對后續(xù)生物處理抑制作用，工藝針對性強(qiáng)，處理效果好 滲濾液處理工藝方案選擇 滲濾液處理總體方案比較滲瀝液處理工藝，應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、排放標(biāo)準(zhǔn)要求、污水處理的規(guī)模，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀缓蜕鐣?jīng)濟(jì)等條件綜合分析確定，并應(yīng)具備以下兩個重要特點(diǎn)。①高負(fù)荷污水處理能力； ②能夠適應(yīng)不同季節(jié)、不同年份滲瀝液水質(zhì)、水量的波動，工藝能保證出水的穩(wěn)定性。本項(xiàng)目要求排放標(biāo)準(zhǔn)為《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB89781996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，從目前的技術(shù)水平來看，能夠勝任此要求只有應(yīng)用膜技術(shù)，膜技術(shù)的應(yīng)用目前比較成熟的有兩大類，一是采用生化技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合的工藝，二是直接應(yīng)用特殊形式的膜工藝。這里擬對這兩大類的代表工藝：“厭氧＋A/O 膜生物反應(yīng)器+納濾”和“DTRO 工藝 進(jìn)行比較分析，從中選出適宜的工藝方案。 方案一：厭氧（UASB）+A/O 膜生物反應(yīng)器+納濾本方案中滲瀝液處理系統(tǒng)由五部分組成，包括：(1) UASB 反應(yīng)器；(2)A/O 膜生物反應(yīng)器 MBR 系統(tǒng)；(3) 納濾(NF)（1）UASB 反應(yīng)器本方案厭氧工藝段選用 UASB 反應(yīng)器。升流式厭氧污泥反應(yīng)器（UASB）是一種技術(shù)先進(jìn)、成熟的高效厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器主要有三個部分組成：①進(jìn)水分配系統(tǒng)配水系統(tǒng)位于 UASB 反應(yīng)器底部，其功能是把廢水均勻地分配到整個 UASB 反應(yīng)器，使廢水中的有機(jī)物均勻分布，有利于廢水與微生物充分接觸反應(yīng)，是提高反應(yīng)器容積利用率的關(guān)鍵，同時還具有攪拌混合的作用。 ②反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)，是 UASB 反應(yīng)器的核心，是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的區(qū)域，廢水與微生物在這里產(chǎn)生生化反應(yīng)，有機(jī)物主要在這里被厭氧菌分解。③氣、固、液分離器簡稱三相分離器，由沉淀區(qū)、集氣室和氣封組成，其功能是把混合液中的氣體(沼氣)、固體( 厭氧污泥)和液體分離。首先氣體被分離后進(jìn)入集氣室，然后固液混合液在沉淀區(qū)分離，固體靠重力返回反應(yīng)區(qū)，三相分離器的效果直接影響 UASB 反應(yīng)器的處理效果。④出水系統(tǒng)出水系統(tǒng)主要是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻地收集起來，排出反應(yīng)器外。⑤排泥系統(tǒng)排泥系統(tǒng)定期將反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥排出反應(yīng)器外。UASB 在處理高濃度有機(jī)廢水方面應(yīng)用最為廣泛，在國內(nèi)外有大量的工程實(shí)例。與另外幾種厭氧工藝如：厭氧接觸法、厭氧流化床、厭氧復(fù)合床反應(yīng)器相比，其突出優(yōu)點(diǎn)是處理效率高，操作管理簡便。厭氧顆粒污泥是高效厭氧反應(yīng)器的重要特征之一。因?yàn)槲勰嗟念w?；蛊洳灰妆怀鏊?dāng)y帶流出，而是保留在反應(yīng)器內(nèi)，保持反應(yīng)器內(nèi)較高的生物量，提高處理效率和抗沖擊負(fù)荷能力。較高的上升 流速有助于污泥的顆粒化。但在工程應(yīng)用中，為了保證有機(jī)負(fù)荷的要求，UASB 的水力負(fù)荷往往不高。在反應(yīng)器設(shè)計中，可增加了出水循環(huán)回流系統(tǒng)，提高上升流速，促進(jìn)污泥的顆粒化。由于滲濾液濃度存在較大的波動，在雨季濃度較低或在啟動調(diào)試初期需要培養(yǎng)顆粒污泥時，產(chǎn)沼氣量較小，內(nèi)循環(huán)難以維持。而出水循環(huán)則是完全可控的，根據(jù)進(jìn)水濃度、沼氣產(chǎn)量、反應(yīng)器內(nèi)混合情況靈活調(diào)整，使之適應(yīng)工藝的要求。（2）A/O 膜生物反應(yīng)器（MBR ）A/O 膜生物反應(yīng)器(MBR)：膜生物反應(yīng)器主要由膜組件和生物反應(yīng)器兩部分構(gòu)成。大量的微生物(活性污泥 )在生物反應(yīng)器內(nèi)與基質(zhì)(廢水中的可降