一是指随着填埋场填埋时间的延长,可生化处理的有机污染物质在垃圾场这个自然生化体系中已被降解,残留的高分子有机物在渗滤液的生化性降低,在填埋后期(填埋时间>5年),可生化性很差,BOD/COD 值小于0.3,此时的渗滤液俗称“老龄化”渗滤液,碳、氮、磷比例严重失调,不可或难于处理的腐殖酸红和腐殖酸黄使严重带色。另一方面,传统的处理技术很难将垃圾渗滤液处理到二级标准以上,渗滤液的COD 中将近有500~600 mg/L 无法处理。 1.6.2 渗滤液高浓度氨氮的问题
高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一,根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同,渗滤液氨氮浓度一般从数百至几千mg/L 不等。随着填埋时间的延长, 垃圾中的有机氮转化为无机氮,渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比,垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数百至千倍。一方面,由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用,一般的处理工艺不能承受200mg/L的氨氮浓度;另一方面,由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N 比失调,生物脱氮难以进行,导致最终出水难以达标排放。因此,在高氨氮浓度渗滤液处理工艺中,一般采用先氨吹脱,再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式,曝气池吹脱法由于气液接触面积小,吹脱效率低,不适用于高氨氮渗滤液的处理,采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率,但具有投资运行成本高, 脱氨尾气难以治理的缺点。以原番禺火烧岗渗滤液处理场为例,氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右,运行成本占总处理成本的70%以上。这主要是由于在运行过程中,吹脱前必须将渗滤液pH 调至11 左右,吹脱后为了满足生化的需要,需将pH 回调至中性,因此在运行过程中需加大量的酸碱调整pH,为了提
供一定的气液接触面积,还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比,造成了渗滤液处理成本的偏高,工艺操作繁琐、劳动强度大。另外,空气吹脱法对于年平均气温较低的地区,存在低温条件下吹脱无法正常运行和冬季吹脱塔结冰的问题,在我国北方地区,其应用受到一定的限制。采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题,但由于需要提高渗滤液的水温,其处理成本仍然较高 1.7国内外垃圾渗滤液治理现状
在我国渗滤液处理历经时间较晚,大至为三个阶段。八十年代底至九十年代初,渗滤液的处理采用生化(缺氧十好氧)二段工艺,以去除大部份有机污染物质及氮、磷富营养化物质。由于垃圾龄的增长,填埋场这“生化体系”的自然运行,渗滤液中碳、氮、磷比例的失调,渗滤液中NH3-N含量过高,抑制微生物的生长。例如我国第一个生活垃圾卫生填埋场——杭州天子岭,其处理效果仅能达到三级标准后并入城市污水处理厂进行处理。在第二阶段大多采用物化(石灰)十吹脱十生化的组合工艺来处理渗滤液,在最佳运行条件下可望达到二级排放标准。而大量的石灰提高了PH值,需酸反调PH值。且石灰操作劳动强度大,管道极易堵塞,在实际运行中仅能达到三级排放标准。例如广州市番禺火烧岗渗滤液处理厂原处理工艺,其处理费用达21.44元/吨渗滤液。现在的渗滤液处理趋于采用生化十反渗透(RO)的处理工艺,以达到优质的出水水质标准,但高额的运行费用令人望而生畏。例如广州市的兴丰渗滤液处理厂,高额的运行费用迫使将渗滤液运至城市污水处理厂进行处理。当然,许多的强氧化技术尚处于试验研究阶段,未进行工业化运行,国外的一些成熟技术暂不适合我国的国情。
目前国內外常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种: 1).将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理;
2).经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理; 3).渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理; 4).在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。
垃圾渗液滤中污染物浓度很高,并且含有较高浓度的有毒有害物质。鉴于渗滤液水质、水量变化的复杂性,滤渗液处理系统多为多种处理方法组合的具有抗冲击负荷能力强的工艺系统。就填埋场场龄为渗滤液水质“老龄化”为主要影响因素而言,则选择相应的处理方法。填埋初期,垃圾渗滤液中含有高浓度的易于生物降解的挥发性有机酸,BOD/COD比值约0.6以上,采用生物处理主工艺;随着场龄的增加,填埋层日趋稳定,渗滤液中的有机物浓度降低,难于生物降解的物质增加,生物可降解性降低,BOD/COD比值约0.3以下,渗滤液处理采用以物化为主的方法。
根据不同的渗滤液水质及对处理程度的要求,垃圾渗滤液处理系统国内一般为如下工艺单元的不同组合:
主处理前需预处理时,一般采用混凝沉淀等物理化学方法,主处理采用厌氧、好氧等生物处理方法,后处理采用混凝沉淀、过滤、吸附等物理化学方法。
依据垃圾渗滤液处理存在问题、国内外对垃圾渗滤液治理现状、垃圾渗滤液处理的发展阶段,我院联合国内大专院校及专业环保公司对垃圾渗滤液处理进行了刻苦攻关,从中发现:在渗滤液处理工艺中,生化处理在各阶段中占有十分重要的主导地位。因为只有生化处理才可去除渗滤液中可溶性有机污染物质,以及物化不可能去除的物质。因此,采用我院开发的垃圾渗滤液高效菌种,强化生化效果,同时开发高效絮凝剂加强物化处理水平,提高渗滤液处理总体出水水质标准。
《组合物化+生物菌剂处理垃圾渗滤液技术工艺》,专利号:ZL200610034960,该技术工艺获2007年度广东省环保产业技术创新奖一等奖。该技术涉及污水处理工艺,尤其是生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺,属污水治理科学技术领域。具体来讲,该技术涉及这样一种处理工艺和方法:其采用组合物理化学处理与投加高效生物菌剂生物处理相结合的工艺处理生活垃圾渗滤液。该技术提供了一种组合物理化学处理与投加高效生物菌剂生物处理相结合的工艺处理生活垃圾渗滤液。其工艺简单,处理效果好,运行费用低,可使生活垃圾渗滤液达到GB16889—1997中的一级排放限值标准。
该技术方法的步骤:首先是在组合物化处理工序中按须投加MP、PAFC、PAM,以去除大部分的氨氮和有机污染物质,其特征在于:为后续的两段水解和塔式生物滤池创造微生物生长条件,利于高效生物菌剂中的有效菌属繁殖生长,同时在ICAS(断续循环活性污泥法)工序投加生物菌剂,提高生化处理效果。
根据该技术,可在现场配置MP,用于生活垃圾渗滤液处理。在组合物化处理工序中首先投加MP,其特征在于:向含NH4+的渗滤液污水中添加镁盐(氧化镁)和PO43-(磷酸),生成MgNH4PO4·6H2O、俗称鸟粪石这一稳定的化合物,处氨氮效果高,不造成二次污染。
在该技术中,经组合物化处理后的沉淀污泥回灌垃圾填埋场,无需进行污泥脱水。其特征在于:沉淀的化学污泥中的剩余羟基络合物吸附渗滤液中的有机污染物质,在填埋场起到初步的吸附降解作用,减少渗滤液水质负荷。同时,回灌可显著提高垃圾含水率,加快垃圾降解速率和填埋场稳定化进程;缩短填埋场对周围环境影响的时间;减少封场后填埋场的监测、管理费用;增加填埋场土地重新利用的可能性。
该技术独创了ICAS处理工序。其特征在于:该工艺是一种可连续进水的改良型SBR工艺,运用进水和周期性排水原理,生物氧化作用,硝化和反硝化作用,脱氮除磷,降解有机污染物质,固液分离等均在一个反应区中进行。以ICAS处理工序中的预反应区使高效生物菌剂中的有效菌属适宜生活垃圾渗滤液水质,从而提高处理效果。在处理机理上满足了生物降解的同时硝化—反硝化脱氮除磷、有机物去除的要求。
根据本发明,在现场由高效生物菌剂等按比例通过曝气(发酵)提取有效菌属,投加于二段水解、ICAS、中。其特征在于:高效生物菌种的定期、定量补充,一改生物处理的传统观念。传统理念认为:在活性污泥处理系统中,微生物的生长处于对数增长期。忽视了水质、水量的冲击负荷及生物相的优化组合和微生物老化、或负增长的普遍现象。特别是在渗滤液处理生物系统中,这一现象尤其突出,造成不良出水水质。高效生物菌种的定期、定量补充,增强了生物量、提高生物活性、替代衰老微生物、优化组合生物相、稳定出水水质。 1.8 设计依据
1.8.1 根据业主提供的渗滤液水水质、水量等资料及相关要求; 1.8.2 相关法规及资料
01).《中华人民共和国环境保护法》1989年12月; 02).《城市生活垃圾管理办法》,1993年;
03).《城市生活垃圾处理及污染防止技术政策》,2000年; 04).《城市生活垃圾处理及污染防治政策》(建城[2000]120号); 05).《广东省国民经济和社会发展“十一五”计划》; 06).《广东省环境保护“十一五”计划》;
07).《广州城市建设总体战略概念规划纲要》,2000.10;