垃圾转运站、焚烧场或填埋场的垃圾渗沥液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成,含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等,不仅气味恶臭,而且其中不少是致癌物。若排放地表。污染环境;溶入地下,污染水源,是城市环境和人体健康的一大危害。而且垃圾填埋时间越久,其渗沥液的浓度就越高、危害越大。用膜分离过程,去除垃圾渗沥液的有害污染物,可实现达标排放。
其特点是:(1)、经膜分离后的透过液占原渗沥液的90%以上,液体透明无味,PH值达8.90左右;COD低于40mg/L,电导率80-10MS/CM达到国家一级排放。(2)、截留下不到10%外的浓缩液,经蒸发、烘干为固体后,可以作为园林绿化基肥或填埋处理,其各种有害物不再对环境和水源造成污染、(3)、膜分离过程与传统的预处理方法配合使用,有效地降低成本、减少投资,便于推广应用。
传统圾渗沥液处理方法有物化法和生物法
物化法主要有活性炭吸附、化学沉淀、化学氧化还原等几种方法,但整体上处理效果不佳,处理成本高,不适于大水量垃圾渗沥液的处理。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理及二者的结合,好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等;厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。在目前所应用的处理工艺中,大部份采用生物法处理,但由于垃圾渗沥液BOD/COD比值低,可生化性差,生物处理效率不高。同时,由于垃圾渗沥水的水质和水量变化大,一年中不同月份之间水量差别达十几倍,并且,COD值的差别也很大,高时达40000mg/l,低时只有1000mg/l,生物法在实际运行中,生物菌无法适应如此剧烈的变化,经常发生生物菌被抑制甚至死亡。当菌种一旦被破坏,重新恢复将需要2—3个月的时间,这样的情况一年中经常发生,所以在实际工业中无法达到处理的目的。
填埋场填埋年限达到一定时间后,垃圾渗沥液的水质将发生很大的变化,渗沥液可生化性将变得更差,COD浓度更高,在这种情况下,生物菌无法适应,并最终导致全部死亡,整个处理系统完全失败。
以北京阿苏卫垃圾渗沥液处理为例,现采用氧化沟工艺,主要构筑物有调节池、厌氧池、氧化沟、沉淀池、储泥池等,并建有分析化验室。主要工艺流程为:渗沥液经调节池调配到处理系统可以承受的浓度后进入厌氧池,在厌氧环境中停留8小时后进入氧化沟曝气,渗沥液在氧化沟中的活性污泥凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用得到净化,处理后的混合液进入沉淀池,沉淀的上清液经检测达到排放标准时排入温渝河,沉淀的污泥进入储泥池后,部分流到氧化沟,剩余污泥通过排泥井用抽车抽走,和垃圾一起混合填埋。但是,经过这一传统工艺一年多的运行表明,目前填埋场渗沥液处理效果不理想,完全没有达到设计要求,基本没有处理效果。
膜法处理垃圾渗沥液
工艺流程中包括多种预处理和两级纳滤处理,各过程原理作用如下:
1) 絮凝沉淀:垃圾渗沥水中含有大量细小悬浮颗粒和胶体微粒,会堵塞膜孔,使膜通量下降。通过投加絮凝剂,悬浮颗粒和胶体微粒凝聚沉降。
2) 超滤:为保证后续工艺中的纳滤膜系统能够稳定地处于高通量的水平;保证整套系统运行连续性和稳定性,本项目在纳滤之前使用Ultra-flo超滤膜组件,超滤膜能对大分子有机物、胶体、悬浮固体等进行截留,如1000截留分子量~300000截留分子量的超滤膜,使悬浮物完全脱除。
3) 纳滤系统:为确保透过液达到排放标准,渗沥水进行深度净化处理,排放水质优于GB8978—1996一级标准。
本工艺有以下两方面的优点:
1) 使用絮凝沉淀技术代替了传统的生化预处理技术,使占地面积、投资及运行费用下降;
2)根据国际上纳滤技术的最新进展,用两级纳滤系统代替了两级反渗透系统,由于纳滤的渗透压低于反渗透,使浓缩倍率有所提高,操作压力大为降低。
膜法处理垃圾渗沥液的工艺原理如下图所示。垃圾渗沥水经过絮凝沉淀、超滤等预处理,去除一部分CODCr及大部分悬浮物后,再经过两级纳滤,使85~90 %的透过液符合国家规定标准排放,仅10~15 %的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,解决了垃圾填埋场渗沥水二次污染问题。