1、本科毕业论文 文献综述 环境科学 我国垃圾渗滤液的处理技术研究 进展 摘要: 随着经济的发展,人们生活水平的不断提高,生活垃圾的产生使 得 环境问题日益严重,处理城市生活垃圾 渗滤液 已成为 当下 社会中刻不容缓的问题。本文主要 阐述了 目前 我 国垃圾渗滤液的处理技术,提出自己的观点。 关键字: 垃圾渗滤液,处理方法,研究进展 1前言 目前,世界上采用的城市生活垃圾处理方式有卫生填埋、生化处理、焚烧、回收利用等 1。我国处理生活垃圾普遍采用的是填埋、堆肥和焚烧三种。如若许多固体废弃物不加妥善处理,将会对城市及周边地区造成二次污染 ,危害生态环境和人民的正常生活,严重的将危 及 子孙后代的环境
2、问题。垃圾渗滤液是一种有毒有害的高浓度有机污染废水 2。目前我国针对垃圾渗滤液的处理方案主要有:直接排入城市污水厂进行合并处理;渗滤液经预处理后汇入城市污水厂进行合并处理;渗滤液向填埋场的循环喷洒处理及卫生填埋场建设污水处理站进行垃圾渗滤液的单独处理。但由于我国生活废水水质的多样性,成分复杂繁多,水质变化大等原因, 寻求 一种 新的 高效 经济 的 处理技术来处理垃圾渗滤液是国内外研究的热点 3。 2垃圾渗滤液处理方法 2.1 生物处理 生物处理 4是指通 过大量繁殖 的 微生物,来降解水中的有机物以达到净化水质的作用。主要 包含 有好氧法处理、厌氧法处理和好氧厌氧联合处理法。 2.1.1 好
3、氧法处理 好氧处理包括活性污泥法、稳定塘法、生物转盘、曝气氧化塘法和滴滤池等。好氧处理对金属和易降解的有机物具有高效去除性,因而在垃圾渗滤液处理领域中 得到广泛应用。低氧好氧活性污泥法结合 SBR5能缩短耗时,提高运载负荷,优于常规活性污泥法。稳定塘是利用微生物进行有机物降解,具有无需污泥回流等的特点。生物转盘属于生物膜法,利用微生物群落去除有机物和其他杂质。相比较于活性污泥法, 曝气氧化塘是最省钱的 好氧 处理方法,却伴有降解速度慢,负荷低等缺点。 2.1.2 厌氧法处理 厌氧法处理是利用厌氧性微生物的代谢特性,在无外源能量的条件下,处理高浓度有机废水,同时产生有能源价值的甲烷气体,同时也可
4、适用于低浓度有机废水 6。近几年来,处理垃圾渗滤液的厌氧方法有普通厌氧消化、两相厌氧消化、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床和厌氧复合床等。 2.1.3 好氧厌氧联合处理法 好 氧 -厌 氧生物联合处理法(简称 A/O)是在生物脱氮的基础上研究发展起来的 ,该方法用以去除水中的氮,同时也可以去除磷和有机污染物。垃圾 渗滤液是有毒有害,有刺激性气味的有机废水,单独使用好氧或者厌氧处理法,都难以达到高效的去除率,因而在现行的工艺处理中,多采用好氧厌氧生物联合处理法,用以提高处理效率,得到显著成就。 类似 徐阳 7等人对于厌氧生物处理技术的研究中表明,厌氧法处理针对于污水的预处理,对于高浓度的有机废水一般先
5、采取厌氧法处理,后辅助以好氧法处理。 2.2 物理处理法 物理法是为了保证后续的处理工艺能正常的进行,需去除水中的悬浮固体、色度、氨氮以及难降解的有机物。物理处理法包含有混凝法、活性炭吸附、吹脱、膜处理法和离子交换法等。 2.2.1 混凝法 混凝过程中,先以异向絮凝为主,絮凝剂分散到水中,利于杂质污染废物的水解、聚合;再以同向絮凝为主,使杂质污染废物在压缩双电层、电中和、卷扫及吸附架桥作用下脱稳,经固液分离从垃圾渗滤液中分离出来 8。 2.2.2 活性炭吸附 活性炭吸附是利用活性炭的物理、化学吸附能力 , 催化氧化等能力去除水中污染物的水处理方法 9。吸附常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭。
6、活性炭的 吸附过程实则是将污染物通过物理或化学作用由液相吸附到固相的一种相转移过程。活性炭有较强的去除效果,但因价格昂贵,在国内还未普遍的 应用。 2.2.3 吹脱 吹脱是指将空气通入到垃圾渗滤液中,使气水相互充分接触,渗滤液中的溶解性气体和易挥发性溶质由液相转化成气相,从而达到处理渗滤液的过程。渗滤液经吹脱后,不仅脱掉了大量的游离氨,还去除了部分苯酚、氰化物、硫化物及其他难生化 物 ,对后续 处理 起有力 作用 。吹脱法的基本原理是气液相平衡和传质速度理论。预处理氨吹脱工艺能够调节 C/N 比,用于改善渗滤液营养比例,主要分为曝气吹脱和吹脱塔吹脱两种。曝气吹脱 10经调节 pH 值,去除游离
7、态的氨,以达到改善渗滤液营养比例。 类似 沈耀良等 11对苏州七子山的垃 圾渗滤液进行预处理吹脱实验,结果表明在温度为 25.5 , pH 值为 11.0,供气量为 10L/min,吹脱时间为 5 小时的情况下,吹脱效率可达 68.7%-82.5%。吹脱塔吹脱经调节 pH值到碱性情况,在吹脱塔中进行吹脱除氮。吴方同等 12对城市垃圾渗滤液进行研究表明,在温度 25 , pH 值为 10.5-11.0,气液比在 2900-3600 时,吹脱效率可达 95%以上。 2.2.4 膜处理法 由于我国生活垃圾渗滤液的复杂性,采用常规 MBR工艺处理垃圾渗滤液会使重金属离子在反硝化反应过程中发生富集效应,
8、因而需改善 MBR工 艺。 膜生化反应器 13MBR是由生化反应器和膜分离器相结合而成,多用于高浓度有机废水的处理。其中生化反应器采用全密封钢筒,膜分离器采用侧压式超滤膜 14。在系统运行过程中,硝化反应器的氧含量稳定在 5mg/L, pH稳定在 6.5-8.5,以醋酸的加入来提高 BOD/COD 的比例,磷酸的加入作为实验中间过程的养分,通过深化处理来实现 MBR的改善 15。 2.2.5 离子交换法 离子交换法 16是指液相和固相中的离子所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子被固体离子交换吸附,用以维持水溶液的电中性,离 子交换固体释出等价离子回溶液中的过程 17。由于离子交换法成
9、本较高,因而限制了其在垃圾渗滤液中的应用。 2.3 化学处理 法 化学处理法 18主要分为化学沉淀法和化学氧化法。 2.3.1 化学沉淀法 化学沉淀法 19是指向废水中投加 某些 化学物质 如石灰或鸟粪石等,使其与废水中的 污染 物发生直接的 化学沉淀反应 ,形成难溶于水的 沉淀 物而使污染物分离的方法。此法由于投入大量化学成分,产生沉淀,即生成了二次污染,对环境又产生了新的污染物。 2.3.2 化学氧化法 化学氧化法是通过投加某些药剂,使其与废水中的污染物发生 氧化还原反应,将垃圾渗滤液中的有毒有害物质转变成微毒无毒物质的过程,因此此法广泛应用于垃圾渗滤液的深度处理 20。化学氧化法的优点
10、21有( 1)反应条件温和且便于操作容易控制( 2)选择性高;伴随着的缺点是( 1)氧化剂价格昂贵,有污染存在,所以在国外也只是基本处于实验阶段( 2)多为间歇生产,生产能力低。 2.4 土地处理 土地处理污水 22主要利用物理过滤、物理吸附与物化吸附、化学反应与化学沉淀、微生物代谢作用和生物降解作用的过程。用于垃圾渗滤液的土地处理主要有回灌处理和人工湿地,其中以回灌处理为主。垃 圾渗滤液的回灌 23处理就是将未做任何处理的垃圾渗滤液直接回灌到垃圾填埋层中,利用蒸发、土壤净化、地表植物的吸收、垃圾的降解以及垃圾层的吸附和生物降解作用,提高了垃圾层的湿度,增加微生物的活性,降低或去除垃圾渗滤液中
11、污染物的过程 24,因此渗滤液的回灌处理被认为是处理渗滤液综合过程的起步阶段 25。人工湿地在英国和德国 26,27应用广泛,我国上海老港垃圾填埋场采用的是氧化塘与人工湿地相结合的处理法。 3总结 综上所述,由于我国垃圾渗滤液的特殊性及复杂性,有机物浓度较高,刺激性气味浓等,目前还没有 十分合理有效的处理方法。生物法处理于毒性较大的苯酚,甲醛等物质时难以 实现 降解,受到限制。目前应用相对较广的物理化学处理法,也存在着或多或少的缺陷,例如膜处理技术的价格昂贵,膜 孔 的堵塞等问题都使得方法无法推广应用,化学沉淀法受到 pH 值等外在条件的影响也限制于应用。对于垃圾渗滤液的处理研究目前尚处于理论
12、探索阶段,存在的诸多问题未得到解决,因此,寻找更经济、更有效、更简便的垃圾渗滤液处理法已成为迫切关注的问题。 参考文献 1 侯磊 . 城市生活垃圾卫生填埋渗滤液处理探究 D. 太原理工大学 , 2010:39-40. 2 李凯 , 熊昌贵 . 城市生活垃圾渗滤液处理工 艺的分析与探讨 A. 坚持科学发展观 推进自主创新 促进国家创新型城市建设 -武汉市第二届学术年会论文集 C. 2006:57-59. 3 王涛 . 垃圾渗滤液的处理技术探析 J. 现代 农业科技 , 2008, 23:311-312. 4 李东 . 垃圾渗滤液生物处理实验研究及理论 D. 重庆大学 , 2003:77-78.
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