垃圾滲濾液又稱為垃圾滲濾水,醫院垃圾在堆放或填埋過程中受到擠壓、垃圾本身的分解作用以及地表水作用產生的高濃度有機廢水,由於我國垃圾混合收集的方式造成水質異常複雜,根據萊特萊德的工程經驗,醫院垃圾填埋場滲濾液水質有以下一些特點:
1、污染物濃度很高:新填埋場的滲濾注CODCr、BOD5濃度很高,可以達到幾萬mg/l,是城市污水污染物濃度的100倍。初期可生化性較好。隨著填埋時間的增加,CODCr、BOD5濃度下降。5~6年後CODCr/BOD5的比值降至0.2左右,可生化性較差。
2、氨氮濃度很高,最高可以達到幾千mg/l,嚴重抑制和降低了生物處理中微生物的活性。
3、微生物生長環境較差:生物降解過程是微生物生長的過程,因此也需要一定的食物即碳源,由於高濃度的氨氮在降解過程中需要消耗大量的碳源,一般填埋齡較長的垃圾滲濾注不能滿足條件。
4、重金屬含量較高,由於具有毒性所以對生物生長有嚴重的抑制作用。
醫院垃圾滲濾液處理工藝選擇的原則
1、能夠真正實現污染物減量化、無害化、資源化的工藝,真正的徹底的減小、消除污染物對環境的危害。
2、能夠適應水質水量的變化和環境溫度的變化。由於滲濾液會隨著填埋物質和填埋量的變化而變化,因此處理工藝需要具有一定的靈活性和可調節性。
3、具有高效節能的氨氮去除能力。氨氮的去除率既要達到較高水平,同時還要降低能耗,生物脫氮成為首選。
4、具有較高處理負荷能力。滲濾液屬於高濃度有機廢水,低負荷會造成處理設備的投資增高,占地面積的增加等。
5、不會產生過二次污染,達到徹底淨化。
垃圾滲濾液的特性
垃圾滲濾液是一種高濃度有機廢水,其成分複雜、水質水量變化大。
垃圾滲濾液的來源主要有直接降水、地表徑流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆蓋材料中的水分和垃圾生化反應的生成水等。
影響垃圾滲濾液成分的因素主要有:垃圾成分、場地氣候條件、場地的水文地質降雨條件、填埋條件及填埋時間等。這就決定了垃圾滲濾液的水質水量的變化大,且變化規律複雜。CODcr、BOD5、氨氮的含量較高,且隨填埋時間的延長,垃圾中的有機氮轉化為無機氮,氨氮質量濃度升高。由於垃圾降解產生的CO2溶解使得垃圾滲濾液呈微酸性,這種偏酸性的環境加劇了垃圾中不溶於水的碳酸鹽、金屬及其金屬氧化物等發生溶解,因此滲濾液中含有較高濃度的金屬離子。
垃圾滲濾液的變化性
一是產生量呈季節性變化,雨季明顯大於旱季。
二是污染物組成及其濃度的季節性變化。平原地區填埋場乾冷季節滲濾液中的污染物組成和濃度較低.
三是污染物組成及其濃度隨填埋年限的延長而變化[5]。填埋層各部分物化和生物學特徵及其活動方式都不同,“年輕”填埋場(使用5年以內)的滲濾液pH值較低,BOD、COD、VFA、金屬離子濃度和BODs/COD較高,“年老”填埋場(使用10年以上)的滲濾液pH值近中性,BODs、COD、VFA濃度和BOD/CODc較低,金屬離子濃度下降,但氨氮濃度較高。
因此在選擇垃圾滲濾液處理工藝時要是適應垃圾滲濾液的變化特性,由於垃圾滲濾液的複雜變化,因此只有穩定運行,才可以對其進行較好的處理。對於管式膜MBR處理工藝可以對不同時間的垃圾滲濾液進行處理,且有較好的處理效果。目前,我國的垃圾滲濾液存在水質變化大和可生化性差的問題,而管式膜MBR技術可以解決這兩個問題。
組合式工藝處理垃圾滲濾液
滲濾液成分複雜,僅採用普通的生物處理工藝難以達到理想的效果,因此需採用合適的預處理措施來提高它的可生化性,以改善後續工藝的運行環境。對於處理垃圾滲濾液採用物化和膜生物組合式的處理工藝,可以避免缺點垃圾滲濾液處理,污水處理設備,城市污水處理設備
MBR工藝可提高可降解有機物的去除率和硝化率,RO工藝可去除無機離子和難降解的物質。經過MBR工藝處理後,出水的BOD5平均為9mg/L,去除率為97%左右,硝化率為68%左右,MBR工藝作為RO工藝的前處理可有效去除SS,這可以防止反滲透膜孔道堵塞,MBR工藝中硝化產生的NO3-N和NO2-N被後續的RO工藝去除。進水COD平均為1017mg/L,出水COD為32mg/L,平均去除率為97%,其中可見,垃圾滲濾液採用生物法、管式膜、卷式反滲透膜相結合的組合工藝進行處理,其處理後的出水可以達到回用標準。
管式膜MBR工藝介紹
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物技術相結合的新型廢水處理技術,是廢水處理技術的一項創新。由於膜的使用,徹底改變了傳統生化的一些基本特性。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質截留住,使得活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時間和污泥停留時間大大縮短,由於活性污泥濃度的較大提高,因此難降解的物質在反應器中也不斷反應、降解。因此,膜-生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。由於膜的放置形式不同,膜生物反應器分為浸沒式(也叫內置式或一體式)和外置式(或分體式)。由於處理垃圾滲透液生化污泥濃度較高,常常是15~30g/L,因此浸沒式中空纖維MBR很容易造成堵塞、斷絲和癱瘓。管式膜MBR技術是外置式形式,通過水泵將污泥打入膜管內,在壓力的驅動下進行膜分離,出水透過膜進入產水箱,而污泥回到生化池繼續參與生化。
MBR技術是用膜過濾替代傳統活性污泥法中的二沉池,可使生化反應器內的污泥濃度從3~5g/L提高到20~30g/L,最高可達到40g/L,使反應效率提高,出水無菌體及懸浮物。並且無須太多考慮污泥沉降和膨化的問題。工藝流程為:滲濾液一預處理一調節池一MBR池(管式超濾膜)一RO一出水。MBR的主要特點:主要污染物COD、BOD和氨氮有效降解,無二次污染;100%生物菌體分離;出水無細菌和固形物;工程占地面積小;剩餘污泥量小;無需脫臭裝置;運行費用較低。垃圾滲濾液經MBR處理,一般能滿足間接排放要求,如出水需達到直接排放標準,根據不同情況,後續可用RO作深度處理。
與傳統生化處理工藝相比,活性污泥通過超濾(UF)系統進行固液分離,將粒徑大於0.02m的顆粒、懸浮物等截留在系統內,超濾出水清澈。有單獨循環泵以產生較大的過濾通量,流速為3-5m/s,避免膜管堵塞。超濾最大壓力為0.6MPa,膜管由清洗泵沖洗,清洗後的清洗水在膜環路中循環回到清洗槽,直到充分清洗,每1-3個月加化學藥劑清洗一次。為了達到更好的出水水質,超濾後出水可再進入RO系統,截留那些不易降解的大分子有機物,使出水COD降到120mg/L以下或更低的水平,出水穩定達標。
結論
對垃圾滲濾液的處理,採用膜法處理工藝可以取得良好的處理效果,垃圾填埋場因所處地區氣候(降水)、水文特點,也與填埋場運行時間密切相關,滲濾液水質是連續變化的,所以對滲濾液的處理,不僅要考慮工藝方法對滲濾液的處理效果,而且更要考慮該工藝方法對水質、水量變化的適應性。物化法控制條件靈活、調整參數方便可靠,而生物法則對連續變化的滲濾液水質具有較好的適應性,結合兩者各自特點,採用組合式工藝管式膜MBR處理垃圾滲濾液。管式膜MBR工藝對於水質水量的變化又很好的適應性,在其水質水量變化時均能夠穩定的運行,同時系統可擴充性強,可根據需要增加一級、二級膜組。管式膜MBR與RO組合式工藝處理垃圾滲濾液將是一個發展方向,有著廣闊的套用前景。