4 滲濾液處理工藝介紹

垃圾滲濾液具有不同于一般城市污水的特點：BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、水質(zhì)水量變化大、氨氮的含量較高，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等。在滲濾液的處理方法中，將滲濾液與城市污水合并處理是最簡便的方法。但是填埋場通常遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，因此其滲濾液與城市污水合并處理有一定的具體困難，往往不得不自己單獨處理。常用的處理方法如下

4.1 好氧處理

用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經(jīng)驗，好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，還可以去除另一些污染物質(zhì)如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多，還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉(zhuǎn)盤(主要用以去除氮)。下面將分別予以介紹。

4.1.1 活性污泥法

>>>>傳統(tǒng)活性污泥法

滲濾液可用生物法、化學(xué)絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯(lián)合處理，其中活性污泥法因其費用低、效率高而得到最廣泛的應(yīng)用。美國和德國的幾個活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明，通過提高污泥濃度來降低污泥有機(jī)負(fù)荷，活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例如美國賓州Fall Township污水處理廠，其垃圾滲濾液進(jìn)水的COD為6000～21000mg/L，BOD5為3000～13000mg/L，氨氮為200～2000mg/L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為6000～12000mg/L，是一般污泥濃度的3～6倍。在體積有機(jī)負(fù)荷為1.87kgBOD5/(m3˙d)時，F(xiàn)/M為0.15～0.31kgBOD5/(kgMLSS˙d)，BOD5 的去除率為97%;在體積有機(jī)負(fù)荷為0.3kgBOD5/(m3˙d)時，F(xiàn)/M為0.03～0.05kg BOD5/(kgMLSS˙d)，BOD5的去除率為92%。該廠的數(shù)據(jù)說明，只要適當(dāng)提高活性污泥法濃度，使F/M在0.03～0.31kgBOD5/(kgMLSS˙d)之間(不宜再高)，采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。

許多學(xué)者也發(fā)現(xiàn)活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5，80%以上的有機(jī)碳能被活性污泥去除，即使進(jìn)水中有機(jī)碳高達(dá)1000mg/L，污泥生物相也能很快適應(yīng)并起降解作用。在低負(fù)荷下運(yùn)行的活性污泥系統(tǒng)，能去除滲濾液中80%～90%的COD，出水BOD5<20mg/L。對于COD 4000～13000 mg/L、BOD51600～11000mg/L、NH3-N 87～590mg/L的滲濾液，混合式好氧活性污泥法對COD的去除率可穩(wěn)定在90%以上。眾多實際運(yùn)行的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)表明，活性污泥法比化學(xué)氧化法等其它方法的處理效果更佳。

>>>>低氧好氧活性污泥法

低氧-好氧活性污泥法及SBR法等改進(jìn)型活性污泥流程，因其具有能維持較高運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，耗時短等特點，比常規(guī)活性污泥法更有效。同濟(jì)大學(xué)徐迪民等用低氧-好氧活性污泥法處理垃圾填埋場滲濾液，試驗證明：在控制運(yùn)行條件下，垃圾填埋場滲濾液通過低氧-好氧活性污泥法處理，效果卓越。最終出水的平均COD、BOD5、SS分別從原來的6466mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相應(yīng)降低到COD<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均為13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均為27.8mg/L)�？�?cè)コ�率分別為COD 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。

處理后的出水若進(jìn)一步用堿式氯化鋁進(jìn)行化學(xué)混凝處理，可使出水的COD下降到1 00mg/L以下。

兩段法處理滲濾液的氮、磷也均較一般生物法為佳。磷的平均去除率為90.5%;氮的平均去除率為67.5%。此外該法運(yùn)行彌補(bǔ)厭氧-好氧兩段生物處理法第一段形成NH3-N較多，導(dǎo)致第二段難以進(jìn)行和兩次好氧處理歷時太長的不足。

>>>>物化活性污泥復(fù)合處理系統(tǒng)

由于滲濾水中難以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金屬產(chǎn)生的抑制作用，所以常用生物法和物理-化學(xué)法相結(jié)合的復(fù)合系統(tǒng)來處理垃圾滲濾液。對于BOD5 1500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3計)800mg/L、總鐵600mg/L、有機(jī)氮100mg/L、TSS 300mg/L、SO2-4300mg/L的滲濾液，有學(xué)者采用該方法進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)效果很好，其BOD5 、COD、NH3-N、Fe的去除率分別達(dá)99%、95%、90%、99.2%。該系統(tǒng)中的進(jìn)水通過調(diào)節(jié)池后，可以避免毒性物質(zhì)出現(xiàn)瞬時的高濃度而對活性污泥生物產(chǎn)生抑制作用;在澄清池中加入石灰，可去除重金屬和部分有機(jī)質(zhì);氣提池(進(jìn)行曝氣，溫度低時加入NaOH)能去除進(jìn)水NH3-N的50%，從而使NH3的濃度處于抑制水平之下;由于廢水中磷被加入的石灰所沉淀，且 pH值過高，因而需添加磷和酸性物質(zhì);活性污泥系統(tǒng)可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，運(yùn)行時可通過調(diào)節(jié)回流污泥比來選用常規(guī)法或延時曝氣法處理，具有較大的操作靈活性。

4.1.2 曝氣穩(wěn)定塘

與活性污泥法相比，曝氣穩(wěn)定塘體積大，有機(jī)負(fù)荷低，盡管降解進(jìn)度較慢，但由于其工程簡單，在土地不貴的地區(qū)，是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。美國、加拿大、英國、澳大利亞和德國的小試、中試及生產(chǎn)規(guī)模的研究都表明，采用曝氣穩(wěn)定塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。

例如英國在Bryn Posteg Landfill投資60000英鎊建立一座1000m3的曝氣氧化塘，設(shè)2臺表面曝氣裝置，最小水力停留時間為10d，氧化塘出水經(jīng)沉淀后流經(jīng)3km長的管道入城市下水道。此系統(tǒng)1983年開始運(yùn)行，滲濾液最大COD為24000mg/L，最大BOD5為10000mg/L，F(xiàn)/M=0.05～0.3kgCOD/(kgMLSS˙d)，水量變化范圍0～150m3/d，出水BOD5平均為 24mg/L，但偶然有超過50mg/L的時候，COD去除率達(dá)97%，但在運(yùn)行過程中需投加P，考慮到日常運(yùn)行費用，投資償還及其利息，與滲濾液直接排至市政管網(wǎng)相比，每年可節(jié)約750英鎊。

英國水研究中心(Water Research Center)對東南部New Park Landfill的COD> 15000mg/L的滲濾液也做了曝氣穩(wěn)定塘的中試，當(dāng)負(fù)荷為0.28～0.32kgCOD/(kgMLSS˙d)或者說為0.04～0.64kgCOD/(kgMLSS˙d)，泥齡為10d時，COD和BOD5去除率分別為98%和91%以上。在運(yùn)行過程中也需要投加磷酸。

4.1.3 生物膜

與活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的優(yōu)點，而且生物膜上能生長世代時間較長的微生物，如硝化菌之類。加拿大British Columbia大學(xué)的C.Peddie和J.Atwater用直徑0.9m的生物轉(zhuǎn)盤處理COD<1 000mg/L，NH3-N<50m g/L的弱性滲濾液，其出水BOD5<25mg/L，當(dāng)溫度回升，微生物的硝化能力隨即恢復(fù)。但是應(yīng)當(dāng)指出，這種滲濾液的性質(zhì)與城市污水相近，對于較強(qiáng)的滲濾液此方法是否適用還待研究。

4.2 厭氧生物處理

厭氧生物處理的有目的運(yùn)用已有近百年的歷史。但直到近20年來，隨著微生物學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實踐的積累，不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝，克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時間長，有機(jī)負(fù)荷低等特點，使它在理論和實踐上有了很大進(jìn)步，在處理高濃度(BOD5 ≥2000 mg/L)有機(jī)廢水方面取得了良好效果。

厭氧生物處理有許多優(yōu)點，最主要的是能耗少，操作簡單，因此投資及運(yùn)行費用低廉，而且由于產(chǎn)生的剩余污泥量少，所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少，如其BOD5/P只需為4000∶1，雖然滲濾液中P的含量通常少于1mg/L，但仍能滿足微生物對P的要求。用普通的厭氧硝化，35℃ 、負(fù)荷為1kgCOD/(m3˙d)，停留時間10d，滲濾液中COD去除率可達(dá)90%。

開發(fā)的厭氧生物處理方法有：厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器及分段厭氧硝化等。

4.2.1 厭氧生物濾池

厭氧濾池適于處理溶解性有機(jī)物，加拿大Halifax Highway101填埋場滲濾液平均COD為12850mg/L、BOD5/COD為0.7，pH為5.6。將此滲濾液先經(jīng)石灰水調(diào)節(jié)至pH=7.8，沉淀1h后進(jìn)厭氧濾池(此工序還起到去除Zn等重金屬的作用)，當(dāng)負(fù)荷為4kgCOD/(m3˙d)時，COD去除率可達(dá)92%以上;當(dāng)負(fù)荷再增加時，其去除率急劇下降。

加拿大Toronto大學(xué)的J.G.Henry等也在室溫條件下成功地用厭氧濾池分別處理年齡為1.5 年和8年的填埋場滲濾液，它們的COD各為14000mg/L和4000 mg/L，BOD5/COD各為0.7和0.5，當(dāng)負(fù)荷為1.26～1.45kgCOD/(m3˙d)，水力停留時間為24～96h時，COD去除率均可達(dá)90%以上。當(dāng)負(fù)荷再增加，其去除率也急劇下降。由此可見，雖然厭氧濾池處理高濃度有機(jī)污水時負(fù)荷可達(dá)5～20kgCOD/(m3˙d)，但對于滲濾液其負(fù)荷必須保持較低水平才能得到理想的處理效果。蘇州工業(yè)垃圾處理

4.2.2 上向流式厭氧污泥床

英國的水研究中心報道用上向流式厭氧污泥床(UASB)處理COD>10000mg/L的滲濾液，當(dāng)負(fù)荷為3.6～19.7kgCOD/(m3˙d)，平均泥齡為1.0～4.3d，溫度為30℃時COD和BOD5的去除率各為82%和85%，它們的負(fù)荷比厭氧濾池要大得多。

在厭氧分解時，有機(jī)氮轉(zhuǎn)為氨氮，且存在NH4+ NH3+H +反應(yīng)。若pH>7時，平衡中的NH3占優(yōu)勢，可用吹脫法去除。但厭氧分解時pH近似等于7，因此出水中可能含有較多的NH4+，將會消耗接納水體的溶解氧。