垃圾渗滤液的处理技术探析
- 格式:pdf
- 大小:188.66 KB
- 文档页数:2
《现代农业科技)2008年第23期 工作研究
垃圾渗滤液的处理技术探析
王涛
(西北大学职业技术学院,陕西西安710069)
摘要综述了目前城市生活垃圾卫生填埋产生的垃圾渗滤液的预处理、主体工艺及深度处理技术上的研究进展。包括普通的物化预 处理和常见的生化主体工艺以及近年来发展迅速的深度处理工艺。最后为垃圾渗滤液处理技术的发展提出建议和未来研究方向。 关键词 垃圾渗滤液;处理技术;最新研究进展 中图分类号X799.303;X705 文献标识码A 文章编号1007—5739(2008)23—0311—02
垃圾渗滤液是垃圾处理过程产生的二次污染物,目前
处理垃圾渗滤液的主要方法有物化法和生物法,但是这2
种方法往往不能达到各项指标达标处理的要求,因此寻求
新的处理方法来处理垃圾渗滤液是国内外研究的热点。
1垃圾渗滤液的预处理方法
垃圾填埋场渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于
发酵和降水的冲刷、地表水和地下水浸泡而滤出的污水。渗
滤液中不仅含有大量的有机污染物。还含有重金属和高浓
度的植物性营养物,某些工业垃圾的渗滤液中甚至还有剧
毒有害污染物。垃圾渗滤液有成分复杂、水质水量变化巨
大、有机物和氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等特
点。仅用普通的生物处理技术难以达到理想效果,需采取适
当的预处理来去除氨氮、COD及重金属,提高其可生化性,
以改善后续工艺的运行状况。一般预处理有吹脱法、化学混
凝沉淀法、厌氧法、吸附法等。
2垃圾渗滤液处理常见的主体工艺
近些年来,国内外学者就垃圾渗滤液的处理进行了大量
研究。取得了较大的成果。纵观国内外垃圾渗滤液处理的现
状,其主要处理方法有回灌法、土地处理法、物化处理法和
生物处理法。 2.1回灌法
回灌处理法是20世纪70年代由美国的Pohland最先
提出的}1j,中国同济大学在20世纪9O年代也开始对该方法
进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为
填料的巨大生物滤床,将渗滤液收集后,再返回到填埋场中.
通过自然蒸发以减少滤液量,并经过垃圾层和埋土层生物、 物理、化学等作用,达到处理渗滤液的目的。该方法可促进
垃圾加速降解和垃圾填埋场的稳定化,减少渗滤液流量。缺
点是臭味较浓,边坡受侵蚀和污染,工作人员健康受损严重。
2.2土地处理法 土地处理法,即在人工控制的条件下,通过土地一植物
系统物理、生物和化学的综合反应,使渗滤液得到净化。主
要包括慢速渗流系统(SR)、快速渗流系统(RI)、表面漫流
(oF)、湿地系统(WL)、地下渗滤土地处理系统(UG)及人
工快滤处理系统(ARI)等。COD去除率97%,BOD 去除率
94%,氨氮去除率80%。其优点是产泥量少,运行管理和维护
方便,能耗低。缺点是污水停留时间长,占地面积大。
收稿日期2008-11-12 2.3物化处理法
物化处理不受水质水量变化的影响,出水水质比较稳
定,对BOD /COD介于0.07-4).20之间及含有毒、有害的难
以生化处理的渗滤液处理效果较好。该方法主要有混凝沉
淀法、氧化法、吸附法、氨吹脱技术、膜分离法。系统基本不
需要预处理,适应性强,自动化程度高。缺点是基建、运行费
用及维修费用较高。
2.4生物处理法
当垃圾渗滤液的BOD /COD大于0.3时,渗滤液的可
生化性较好。可以采用生物处理法。生物法可分为好氧生物
处理和厌氧生物处理两大类,好氧处理工艺有活性污泥法、
曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘、滴滤池等,厌氧处理工艺有
厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床、厌氧混合
床等。生物法是垃圾渗滤液处理中最常用的一类方法,因其
运行费用低、处理效率高、不会出现化学污泥等特点而被世
界各国广泛采用。生化处理具有处理效果好、成本低等优
点,它是目前应用最广泛的处理方法。
3垃圾渗滤液深度处理技术 对于可生化性低、毒性高的垃圾渗滤液来说,生物法处
理效果往往不够理想,渗滤液处理出水要达到国家日益严
格的排放标准,深度处理是一项迫切需要的技术。国内外常
用的有光催化技术、电解处理技术、Fenton处理技术、湿法
氧化(WAO)/催化湿法氧化(CWAO)、膜分离法、化学混凝
技术等,经过深度处理,能保证出水达到GB16889-1997一
级排放标准。
4超临界水氧化法处理垃圾渗滤液
超临界水氧化(SCWO)作为一种可以完全清除有毒有
机废水的新技术.是20世纪80年代中期由美国麻省理工
学院的ModeU教授提出的阁。超临界水具有极强的溶解能
力,高度的可压缩性,粘度接近水蒸汽,而密度接近于液态
水。其粘度为水的1/100,密度可达到水蒸汽的100倍,水的
介电常数为80,而超临界水的介电常数为210左右,由于其
极强的溶解能力,可与氧气、有机物互溶,可使有机物的分
子链断裂。也就是说它可分解有机物,因此可应用于废弃物
及有害物质的处理嘲。马承愚等采用超临界水氧化反应中试
装置对石家庄市某垃圾填埋场的高浓度垃圾渗滤液进行处
理。试验结果表明:在反应温度为400 ̄(2、反应压力为26MPa、
氧化反应时间为250s时,对COD的去除率达到99.61%,处
3】】
工作研究 《现代农业科技}2008年第23期
理出水的各项指标均达到国家排放标准【121。作为环境友好的
废水处理方法,SCWO仍然不能工业化推广,主要有以下的
原因:由于SCWO处于高温、高压条件下,尤其是有机物含
有卤素、硫或磷,在超临界水氧化过程中会产生酸,引起设
备的强烈腐蚀,所以造成SCWO装置放大到工业时成本较
高,需从反应器的材料、结构等方面对反应器进行改进;反
应中的盐沉淀问题会降低换热率而影响传热,增加系统压
力,严重时将堵塞管路,是SCWO装置迫切需要解决的问
题;反应动力学问题,由于有机物在超临界水的分解需要在
一定温度和压力下进行.因此对不同的有机物寻找其最适
宜的反应条件是非常必要的,需要进一步的开展这方面的
工作。
5结语
针对垃圾渗滤液的处理可选用的方法虽然较多,但都
不同程度的存在一些缺陷,如何选择最佳处理工艺或将现
有的处理工艺有机结合,降低运行成本,提高出水质量是需
要研究解决的问题。目前我国垃圾渗滤液处理仍以生物法
为主,但处理效果一直不理想.出水指标要达到国家一级标
准,必须进行深度处理。目前的研究热点是将传统的生化系
统和先进膜技术的结合应用,结合不同渗滤液的现状,对工
艺流程进行适当改造.找出适合垃圾渗滤液处理的最佳方
・—卜-——卜一—●一一—卜一—-卜一——卜一—卜一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一+一—・卜一—・卜 —- ・+ 法。同时,超临界水氧化法是处理渗滤液的有效技术,需加
快对其工艺及工厂化应用进行研究。
6参考文献 f11 MC C REANOR P T,REINHART D R.Mathematical Modeling of Leach—ate Routing in a Leach—ate Recirculating Landfill[J].Water Res, 2000,34(4):1285—1295. 【2]王景昌,李志文,张平,等.超临界水氧化技术的研究进展及工程化 【lI.炼油与化工,2004(2):7. 『31 SHAW R W,BRILL T B,CLIFFORE)A,et a1.Supercritical water—a medium for chemistry[J].Chem Eng,1991(69):26. 【4I GLOYNA E F,LI L.Supercritical water oxidation:an engineering update U】.WasteManage,1993(13):379. [5]5 FANG MINGJIN,ATSUSHI KISHITA,TAKEHIKO MORIYA,et a1. Kinetics of oxidation of food waste with H202 in supercritical water卟 Supercritical Fluids,2001(19):251. 16】6 KUEN SONG LIN,H PAUL WANG,M C LI.Oxidation of 2,4一 dichlorphenolin supercriticalwaterU】.Chemosphere,1998,36(9):2075. f71 LIX10NG L,PEISHI C,EARNEST F G.Generalized kinetic modd for wet oxidation oforganic compounds[J].AIChE,1991,37(11):1687. [8]S GOPALA,P E SAVAGE,T I MIZAN,et a1.Reaction at supercridcal conditions:applications andfundamentals【I1.AIChE,1995(419):1723. 『91 S GOPALAN,P E SAVAGE.Reaction mechanism for phenol oxidation in supercritical water[J1.Phys Chem,1994(98):12646. 【10】JUAN R,PORTELAJ,LOPEZ E,et a1.Elimination ofcutting oil waste promoted hydrothermal oxidatior【Ⅱ】Hazardous Materials,2001(88):95. 【11】马承愚,朱飞龙,彭英利,等.超临界水氧化法处理垃圾渗滤液的试 验研究【l1_中国给水排水,2008,24(1):102—104.
(上接第310页)
3加速城市基础设施的现代化。为工业现代化提供良好的
外部环境
城市基础设施现代化是城镇居民提高生活质量,并进
一步扩张非生活必需品的重要条件;另一方面,城市基础设
施现代化也是工业现代化的前提条件。
从工业现代化所需外部环境支持的角度看,城市基础
设施建设内容更为广泛,它包括经济基础设施和社会基础
设施,具体而言可分为如下五大部分:交通基础设施(如铁
路、公路、水道、管道、航空系统)、公共事业设施(如供排水、
供电、管道煤气、绿化、环境保护等)、文化教育及科学研究
系统(如基础教育、专业教育、基础研究、应用研究、技术开
发及推广等)、信息产业基础设施(如电讯、咨询、广告等)以
及市场体系(如人才和劳动力市场、金融市场、资本市场、房
地产市场、技术市场等)。如果说交通基础设施和公共事业
设施现代化是传统工业化条件下产业现代化赖以生存的基
础,那么文教科研系统、信息产业基础设施以及市场体系的
建立与完善,则是知识经济条件下产业现代化所必须的条
件。中国当前在世界进入知识经济的时代背景下为推进工
业化而努力,在中国建立与国际大型企业集团相抗争的企
业,就必须为其创造相应的外部环境。而这一外部环境包括
2个方面,一方面是构建与国际接轨的市场机制和游戏规
则,另一方面则是建设现代化的基础设施(包括联通城市之