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摘要:目前城市生活垃圾的处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥。其中,卫生填埋法管理方便、处理费用低、技术成熟,因而成为国内外处理垃圾的主要方式。垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液如不妥善处理,对周围环境的影响尤其是对附近地下水、地表水的污染较为严重,因此,对渗滤液进行有效的收集和处理已经成为城市环境中亟待解决的问题。
关键词:UASB;垃圾填埋;渗滤液
1垃圾渗滤液水质及水量特点
垃圾的组成对渗滤液的水质、水量影响较大,当地的水文气候条件对渗滤液的产量也存在很大影响。
1.1污染物种类繁多,水质复杂
渗滤液中含量较多的有机物,常以TOC、COD计,有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。
1.2污染物质量浓度高,变化范围大垃圾渗滤液的污染物质量浓度高,变化范围大,这一特性是其它污水无法比拟的,增加了处理工艺的选择和处理的难度。
1.3时间变化性
1)产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季;
2)污染物组成及其质量浓度呈季节性变化;
3)污染物组成及其质量浓度随填埋年限的延长而变化。
2垃圾渗滤液水质的影响因素
填埋场渗滤液的性质与填埋垃圾的种类、性质及填埋方式等因素有关。
2.1垃圾成分的影响
垃圾填埋场渗滤液水质受填埋场垃圾成分影响很大,垃圾中厨余物、炉灰、沙土等含量的高低直接影响渗滤液COD、BOD5质量浓度的高低。
2.2填埋时间的影响
渗滤液水质不仅与垃圾组成有关,而且随填埋时间的增加及填埋垃圾降解阶段的不同而产生很大变化。
2.3填埋工艺的影响
填埋工艺不同对渗滤液出水水质有较大影响。
2.4填埋场环境的影响
填埋场的环境温度既影响微生物的生长,又影响化学反应。在垃圾堆体中,温度的升高有助于微生物的生长繁殖,加快垃圾的降解,使渗滤液水量增加。
水在渗滤液的产生过程中起着不容忽视的作用,它使垃圾中可溶物质从垃圾中渗滤出来。在潮湿气候下处置的垃圾和在干燥气候下处置的同等垃圾,其渗滤液的性质是不同的。
3垃圾渗滤液的处理方法
目前的渗滤液处理方法,可分为土地处理法、物理化学法、生物处理法三大类,但更多的是将这几种方法复合起来应用。
3.1土地处理法
土地处理法是污水处理的有效方法,它是利用土壤植物系统,通过土壤颗粒的过滤截留、离子交换吸附、沉淀等作用,利用土壤中的微生物对有机物和氮发生转化,通过蒸发作用达到净化和污水处理的目的。目前,用于渗滤液处理的土地处理法主要是回灌法和人工湿地法。
3.2物理化学处理法
物理化学处理法包括混凝沉淀法、化学氧化法、化学还原法、离子交换法、化学沉淀法、氨吹脱法、密度分离法、吸附法和膜分离法等。
3.3生物处理法
生物处理法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和厌氧—好氧组合处理方式3种。生物处理法具有处理效果好、运行成本低等优点,是目前垃圾渗滤液处理中采用最多的方法。
1)好氧生物处理法
好氧生物处理法主要包括活性污泥法和生物膜法。
2)厌氧生物处理法
厌氧生物处理方法包括厌氧生物滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床反应器(UASBF)、厌氧序批式反应器(ASBR)和厌氧折流板反应器(ABR)等。
3)厌氧—好氧组合工艺
对于高质量浓度的垃圾渗滤液单独采用好氧或厌氧处理很难达标排放,一般会采用厌氧-好氧结合的处理工艺,这样既提高了处理效率而且经济合理。
4 UASB反应器
4.1 UASB反应器的结构组成
上流式厌氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanketUASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的,UASB最大的特点是其反应器底部有一个高质量浓度(污泥质量浓度可达60~80 g/L)、高活性的污泥层,使反应器的有机负荷有了很大的提高。
UASB反應器为下进水,上出水的柱形结构,分为方柱形和圆柱形两种,内部从下至上为反应区和三相分离区,附配水封,其总体结构如图1所示。
4.2 UASB反应器的工作原理
废水由配水系统从反应器底部流入,向上流经反应区,即污泥床区和污泥悬浮层区时,在多种微生物的共同作用下,废水中有机物被分解生成CH4和CO2,俗称沼气,从而使废水中的COD质量浓度降低。气、水、泥混合液向上流经三相分离器时,沼气由气室收集,经导管引出;污泥在沉淀区沉淀后返回反应器,处理后的清水经溢流槽排出。由于混合液在沉淀区进行固液分离,污泥可自行返回反应区,这使得反应器内可保持很高的污泥质量浓度,也就是反应器内保持着大量微生物,因此UASB反应器有着很好的处理效果。
随着反应器的运行时间的增长,反应器内的污泥可形成1~5 mm近似球形的颗粒污泥。颗粒污泥具有良好的沉降性和很高的产甲烷活性。污泥颗粒化后,反应器内的污泥平均质量浓度可达50 g/L左右,因此UASB反应器可达到很高的容积负荷。
4.3 UASB反应器的特点
构造简单巧妙、能耗低、产泥量少;反应器内可培养出厌氧颗粒污泥;实现了污泥泥龄(SRT)与水力停留时间(HRT)的分离;UASB反应器对于各类废水有很大的适应性;污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题;反应器内设三相分离器;不能去除废水中的氮和磷。
5结束语
我国垃圾填埋场的建设已经进入高峰期,但由于对渗滤液处理的研究起步较晚,渗滤液水质、水量又具有复杂多变性,目前尚无十分完善的处理工艺,因此,在建设垃圾渗滤液处理站时必须根据填埋场的具体情况及经济技术要求选择有针对性的处理工艺,才能达到经济、社会、环境效益的高度统一。
参考文献:
[1]冷成保,肖波,严家宽,等.国内外城市生活垃圾(MSW)现状[J].北方环境,2001(1):27-29.
[2]王荣娟.不同供氧策略对SBBR反应器实现短程硝化厌氧氨氧化的影响分析[D].长沙:湖南大学,2008:4.
(作者单位:江苏维尔利环保科技股份有限公司)
关键词:UASB;垃圾填埋;渗滤液
1垃圾渗滤液水质及水量特点
垃圾的组成对渗滤液的水质、水量影响较大,当地的水文气候条件对渗滤液的产量也存在很大影响。
1.1污染物种类繁多,水质复杂
渗滤液中含量较多的有机物,常以TOC、COD计,有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。
1.2污染物质量浓度高,变化范围大垃圾渗滤液的污染物质量浓度高,变化范围大,这一特性是其它污水无法比拟的,增加了处理工艺的选择和处理的难度。
1.3时间变化性
1)产生量呈季节性变化,雨季明显大于旱季;
2)污染物组成及其质量浓度呈季节性变化;
3)污染物组成及其质量浓度随填埋年限的延长而变化。
2垃圾渗滤液水质的影响因素
填埋场渗滤液的性质与填埋垃圾的种类、性质及填埋方式等因素有关。
2.1垃圾成分的影响
垃圾填埋场渗滤液水质受填埋场垃圾成分影响很大,垃圾中厨余物、炉灰、沙土等含量的高低直接影响渗滤液COD、BOD5质量浓度的高低。
2.2填埋时间的影响
渗滤液水质不仅与垃圾组成有关,而且随填埋时间的增加及填埋垃圾降解阶段的不同而产生很大变化。
2.3填埋工艺的影响
填埋工艺不同对渗滤液出水水质有较大影响。
2.4填埋场环境的影响
填埋场的环境温度既影响微生物的生长,又影响化学反应。在垃圾堆体中,温度的升高有助于微生物的生长繁殖,加快垃圾的降解,使渗滤液水量增加。
水在渗滤液的产生过程中起着不容忽视的作用,它使垃圾中可溶物质从垃圾中渗滤出来。在潮湿气候下处置的垃圾和在干燥气候下处置的同等垃圾,其渗滤液的性质是不同的。
3垃圾渗滤液的处理方法
目前的渗滤液处理方法,可分为土地处理法、物理化学法、生物处理法三大类,但更多的是将这几种方法复合起来应用。
3.1土地处理法
土地处理法是污水处理的有效方法,它是利用土壤植物系统,通过土壤颗粒的过滤截留、离子交换吸附、沉淀等作用,利用土壤中的微生物对有机物和氮发生转化,通过蒸发作用达到净化和污水处理的目的。目前,用于渗滤液处理的土地处理法主要是回灌法和人工湿地法。
3.2物理化学处理法
物理化学处理法包括混凝沉淀法、化学氧化法、化学还原法、离子交换法、化学沉淀法、氨吹脱法、密度分离法、吸附法和膜分离法等。
3.3生物处理法
生物处理法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法和厌氧—好氧组合处理方式3种。生物处理法具有处理效果好、运行成本低等优点,是目前垃圾渗滤液处理中采用最多的方法。
1)好氧生物处理法
好氧生物处理法主要包括活性污泥法和生物膜法。
2)厌氧生物处理法
厌氧生物处理方法包括厌氧生物滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧复合床反应器(UASBF)、厌氧序批式反应器(ASBR)和厌氧折流板反应器(ABR)等。
3)厌氧—好氧组合工艺
对于高质量浓度的垃圾渗滤液单独采用好氧或厌氧处理很难达标排放,一般会采用厌氧-好氧结合的处理工艺,这样既提高了处理效率而且经济合理。
4 UASB反应器
4.1 UASB反应器的结构组成
上流式厌氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanketUASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的,UASB最大的特点是其反应器底部有一个高质量浓度(污泥质量浓度可达60~80 g/L)、高活性的污泥层,使反应器的有机负荷有了很大的提高。
UASB反應器为下进水,上出水的柱形结构,分为方柱形和圆柱形两种,内部从下至上为反应区和三相分离区,附配水封,其总体结构如图1所示。
4.2 UASB反应器的工作原理
废水由配水系统从反应器底部流入,向上流经反应区,即污泥床区和污泥悬浮层区时,在多种微生物的共同作用下,废水中有机物被分解生成CH4和CO2,俗称沼气,从而使废水中的COD质量浓度降低。气、水、泥混合液向上流经三相分离器时,沼气由气室收集,经导管引出;污泥在沉淀区沉淀后返回反应器,处理后的清水经溢流槽排出。由于混合液在沉淀区进行固液分离,污泥可自行返回反应区,这使得反应器内可保持很高的污泥质量浓度,也就是反应器内保持着大量微生物,因此UASB反应器有着很好的处理效果。
随着反应器的运行时间的增长,反应器内的污泥可形成1~5 mm近似球形的颗粒污泥。颗粒污泥具有良好的沉降性和很高的产甲烷活性。污泥颗粒化后,反应器内的污泥平均质量浓度可达50 g/L左右,因此UASB反应器可达到很高的容积负荷。
4.3 UASB反应器的特点
构造简单巧妙、能耗低、产泥量少;反应器内可培养出厌氧颗粒污泥;实现了污泥泥龄(SRT)与水力停留时间(HRT)的分离;UASB反应器对于各类废水有很大的适应性;污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题;反应器内设三相分离器;不能去除废水中的氮和磷。
5结束语
我国垃圾填埋场的建设已经进入高峰期,但由于对渗滤液处理的研究起步较晚,渗滤液水质、水量又具有复杂多变性,目前尚无十分完善的处理工艺,因此,在建设垃圾渗滤液处理站时必须根据填埋场的具体情况及经济技术要求选择有针对性的处理工艺,才能达到经济、社会、环境效益的高度统一。
参考文献:
[1]冷成保,肖波,严家宽,等.国内外城市生活垃圾(MSW)现状[J].北方环境,2001(1):27-29.
[2]王荣娟.不同供氧策略对SBBR反应器实现短程硝化厌氧氨氧化的影响分析[D].长沙:湖南大学,2008:4.
(作者单位:江苏维尔利环保科技股份有限公司)