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垃圾滲濾液危害及其處理工藝探討

文檔作者：卓潔文檔來源：潮州市環(huán)境保護研究所		點擊數：	更新時間： 2024年03月05日
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網嗨緲I(yè)
垃坂滲穩(wěn)浪危害艮共處理工藝探討
卓潔
(潮州市環(huán)境保護研究所廣東潮州521000)
摘要垃圾滲濾液是一種危害較大的高濃度有機廢水。如不妥善處理，會對周圍環(huán)境廈地下水造成嚴重污染。介紹垃圾
滲濾液的來源及影響因素、垃圾滲濾液的處理工藝、垃圾滲濾液的物化處理。
關鍵詞垃圾滲濾液來源危害處理工藝
中圈分類號：X799．3 文獻標識碼：A 文章編號：1672—9064(2012)02—081一03
城市垃圾主要是指城市居民的生活垃圾、商業(yè)垃圾、市
政維護和管理中產生的垃圾。在城市化進程中，垃圾作為城
市代謝的產物曾經是城市發(fā)展的負擔．世界上許多城市均有
過垃圾圍城的局面。而如今在循環(huán)經濟理念下．垃圾被認為
是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”。是“放錯地方的
資源”．這既是對垃圾認識的深入和深化，也是城市發(fā)展的必
然要求。填埋一直是我國城市垃圾的主要處理處置方式，但
技術和資金的缺乏．以及制定垃圾填埋場建設和運行管理方
面標準和規(guī)范的延遲．造成了我國很多垃圾填埋場存在選址
不合理、設計有缺陷、運行管理混亂、填埋作業(yè)不規(guī)范等問
題。因此．垃圾滲濾液的有效處理迫在眉睫。
l垃圾滲濾液的來源和危害
1．1垃圾滲濾液的來源
垃圾滲濾液，又稱滲瀝水或浸出液，是指垃圾在堆放和
填埋過程中由于發(fā)酵和雨水的淋浴，沖刷．以及地表水和地
下水的浸泡而濾出來的污水，滲濾液的來源有以下幾種途
徑。
(1)降雨：數量，強度，頻度，持續(xù)時間降水。
(2)降雪：溫度，風速，雪塊特性，場地情況，先前情況等。
(3)地表流走水：遮蓋物，植被，滲透性，先前土壤及垃圾
含水況．降雨量。
(4)地下水入浸情況：地下水流向，速率及地點。
(5)灌溉水：流率及流量。
(6)垃圾分解：有效水分及酸堿度，溫度，氧的存在，時
間、成分。顆粒大小，垃圾混堆情況。
(7)液體廢棄物混合處理：型態(tài)及數量，含水量，含水體
積．壓積度．
1．2垃圾滲濾液的危害
滲濾液中含有大量的有機物、氨氮、病毒、細菌、寄生蟲
等有害有毒成分。其表現特征為：水質波動大，成分復雜，生
物可降解性隨填埋場場齡的增加而逐漸降低，金屬離子含量
低。污染物濃度高，持續(xù)時間長．流量小而且不均勻。如果垃
圾滲濾液處理不當就會對環(huán)境造成二次污染．不僅會污染土
壤和地表水源．甚至會污染地下水對生態(tài)環(huán)境和人體健康帶
來巨大危害．致使垃圾的衛(wèi)生填埋失去應有的價值和意義?！?
2垃圾滲濾液的處理
生物處理包括好氧處理、厭氧處理及兩者結合處理的方
法，它具有處理效果好、運行成本低等優(yōu)點，適合于處理生化
性較好的滲濾液．是目前用得最多．也最為有效的處理方法。
2．I好氧生物處理
(1)活性污泥法?；钚晕勰喾ㄒ蛸M用低、效率高而得到廣
泛的應用。美國和德國的幾個活性污泥法污水處理廠的運行
結果表明．通過提高污泥濃度來降低污泥有機負荷．活性污
泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。
(2)好氧穩(wěn)定塘。與活性污泥法相比，好氧氧化塘體積
大，有機負荷低．盡管降解速度慢，但其工程簡單，在土地允
許條件下．是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。美國、
加拿大、英國、澳大利亞和德國的小試與中試生產規(guī)模的研
究都表明．采用好氧氧化塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效
果。
(3)生物膜法，與活性污泥法相比，生物膜法具有抗水
量、水質沖擊負荷的優(yōu)點，而且生物膜上能生長世代時間較
長的微生物．如硝化菌之類。
2．2厭氧生物處理
厭氧生物處理法最早的構筑物是化糞池．在我國某些城
市至今使用。近年來．開發(fā)的厭氧生物處理方法有：厭氧生物
濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應器(UAsB)及分段
厭氧消化等。厭氧生物處理法可提高污水可生化性，有機負
荷高、能耗少。還有剩余能量產出，非常適合高濃度的垃圾滲
濾液的預處理．
(1)厭氧生物濾池。厭氧濾池適于處理溶解性有機物，加
拿大Hali—f矗Hi曲waylol填埋場滲濾液平均COD為
12850mg／IJ、BOD托OD為0．17、pH為5．16。將此滲濾液先經
石灰水調節(jié)至pH=7。18．沉淀1h后進厭氧濾池(此工序還起
到去除zn等重金屬的作用)，當負荷為4kgCOD，(m3·d)時，
COD去除率可達92％以上：當負荷再增加時，其去除率急劇
下降。
(2)厭氧接觸法。為了克服消化不能保持或補充厭氧污
作者簡介：卓潔(197弘)，畢業(yè)于平頂山工學院，環(huán)境保護工程師。主要從事環(huán)境影響評價、環(huán)境科研等工作。
萬方數據 2012‘No．3．§
泥的缺點，在普通消化池后設置一個沉淀池．將污泥沉淀后
回流至消化池．一方面可以保持消化池內污泥的濃度．同時
出水中污泥的含量少．水質穩(wěn)定。
(3)uASB反應器。UASB在垃圾滲濾液處理中效果明顯。
L．Borzacconi等用uASB處理COD平均為30000mg／L的滲濾
液．獲得10％～60％的COD去除率和30％～60％的氮去除率。
在厭氧分解時。有機氮轉為氨氮。且存在NH“=NH“H+反應。
若pH>7時，平衡中的NH，占優(yōu)勢，可用吹脫法去除。但厭氧
分解時pH近似等于7，因此出水中可能含有較多的NH“，將
會消耗接納水體的溶解氧。
f4)分段厭氧消化。分段厭氧消化工藝根據厭氧消化過
程產酸和產甲烷兩階段中起作用的微生物群在組成和生理
生物特性方面的差異，采用兩個獨立的反應器串聯(lián)運行。第
一個反應器稱為產酸反應器：第二個反應器稱為產甲烷反應
器。兩個反應器中分別培養(yǎng)發(fā)酵菌和產甲烷菌，并控制不同
的運行參數，使其分別滿足兩類不同細菌的最佳生長條件。
分段厭氧消化工藝克服了單項厭氧消化工藝中兩類微生物
的協(xié)調和平衡矛盾．提高了反應器的處理能力。
2．3垃圾滲濾液的物化處理
2．3．1垃圾滲濾液的物理處理
(1)混凝沉淀法?；炷恋矸捎行У厝コ凉B濾液中的
難降解物質和重金屬離子．對COD也有一定的去除效果。但
無論是采用何種混凝劑處理垃圾滲濾液．COD的去除率一
般都在30％一60％。
(2)氨吹脫法。目前多采用氨吹脫法來處理滲濾液中高
濃度的氨氮，但氨吹脫法運行成本比較高。深圳市下坪垃圾
填埋場采用堿吹脫方法預處理垃圾滲濾液．通過滲濾液處理
裝置實際運行發(fā)現吹脫工段運行費用為13元，d左右．占整
個處理費用的70％．而且空氣污染現象十分嚴重．
f3)膜分離法。在國外．垃圾填埋場滲濾液膜分離技術處
理工藝相當成熟．尤其是反滲透技術能有效地截留垃圾滲濾
液中的溶解性有機物和無機物．運行穩(wěn)定性高、安全．在實際
的運行中取得了良好的效果．1982年PALL公司首推的碟管
式(DT)反滲透技術是當今處理垃圾滲濾液最為先進的工
藝。目前在我國應用DT—R0技術處理滲濾液的項目已有9
個．出水以國家一級排放標準為主。但反滲透法的投資和運
行成本都相當高．且反滲透工藝產生的極高濃度的濃縮液回
灌會造成電導率上升、結垢等現象．導致處理效果的下降和
膜壽命的降低。因此，反滲透法處理垃圾滲濾液仍有待進一
步考察．
(4)氣提法?？諝獯得摽扇コ凉B濾液中的氨，可在池塘內
或吹脫塔中進行。在滲濾液與大量空氣接觸之前，其pH值
要調整到1l或者以上。吹脫時產生出來的氣態(tài)氨便被釋放
到大氣中去。但該方法會對周圍的環(huán)境造成二次污染．投資
和運行費用較高。
(5)活性炭吸附。顆粒狀活性炭(GAC)是一種具有高比
表面積的多孔性物質。垃圾滲濾液經用其它處理方法去除掉
大部分有機污染物后．常使用GAC(或PAC一粉沫狀活性炭)
來吸附水中殘留的有機物質。在采用此法處理滲濾液之前必
須將其中的懸浮固體物去除掉．以避免堵塞炭過濾器。當活
性炭的吸附能力達到完全飽和之后可以進行再生。通常在對
出水水質要求很高的情況下才用這種處理方法來處理滲濾
液．以進一步減少出水中的CODcr、非揮發(fā)性有機物和有害
物質。用該法處理后其CODcr的去除效率可達到90％以上．
但如果有大量的剩余CODcr需要去除的話．通常其費用是
很高的。
(6)反滲透法。反滲透可去除懸浮物和膠體物質，像氨
氮、重金屬及大多數不溶解的固體物質．并可減少CODcr和
BOD，等。它可適用于濃度高、水量小的滲濾液處理。這種工
藝不能夠處理或降解任何污染物．但是。使用超濾薄膜(在
40Bar或以上的高壓下操作)．能夠把滲濾液中可溶解的組
成成分濃縮成“鹽”或“濃縮物”．其量可占到排出滲濾液量的
25％。40％．使其外排滲透液可達到很高的排放標準。但從長
遠的觀點來看，該方法是不理想的。因為在填埋場內，滲濾液
污染物只是簡單地被轉化為廢物．而沒有真正使其完全降解
去除掉。
2．3．2垃圾滲濾液的化學法處理
(1)化學氧化法?；瘜W氧化法是采用化學氧化劑將滲濾
液中的有機物氧化。使其達到無害化目的的方法。通常使用
的氧化劑有臭氧、過氧化氫等。已經發(fā)現，把這些氧化劑結合
起來使用比使用單一的氧化劑分解效果好．化學氧化法對揮
發(fā)性和非揮發(fā)性有機物以及可生物降解的和不可生物降解
的有機物的去除效率都很高．
(2)濕式氧化法。這是一種燃燒型工藝，能夠用來處理
COD濃度在5000mg／L到150000mg／L之間的高濃度滲濾液。
該工藝也可以和其它物理化學法或生物處理法結合起來使
用，用于滲濾液的最終處理或深度處理階段。滲濾液與空氣
混合后用泵送到帶有壓力的～系列熱交換器中。氧化反應在
溫度高達260℃，壓力高達6MPa～7MPa的反應器內進行。產
生出來的氣相通過空氣凈化系統(tǒng)排放到大氣中．液相回送到
熱交換器。該工藝的費用雖很高．但可用于處理很高濃度的
滲濾液，出水水質較好．一次處理即可達標排放。
(3)化學沉淀法。在滲濾液進行其它處理方法之前或之
后，向滲濾液中加入藥劑，緊接著進行混合和沉淀，往往對懸
浮固體物、重金屬、濁度、色度和一些有機物的去除很有效。常
使用的藥劑包括石灰、Na0H和Ca(OH)：、FeCl，和Fe：(SO。)，
及其它混凝劑等。
3垃圾滲濾液的土地處理
滲濾液的土地處理包括：慢速滲濾系統(tǒng)(SR)、快速滲濾
系統(tǒng)(RI)、表面漫流(0F)、濕地系統(tǒng)(WL)、地下滲濾土地處
理系統(tǒng)(UG)以及人工快濾處理系統(tǒng)(ARI)等多種土地處理
系統(tǒng)。土地處理．主要通過土壤顆粒的過濾．離子交換吸附和
沉淀等作用去除濾液中懸浮固體和溶解成分。通過土壤中的
微生物作用使?jié)B濾液中的有機物和氮發(fā)生轉化．通過蒸發(fā)作
用減少滲濾液中的蒸發(fā)量。目前用于滲濾液處理的土地法主
要是回灌法和人工濕地．
矧2加3 g
(下轉第85頁)
萬方數據
料，干膜厚度≥lmm。站內的地上管線和容器設備．選擇環(huán)氧
富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+丙烯酸聚氨酯的配套防腐結構：
埋地管線，采用無溶劑型液體環(huán)氧防腐涂層。陰極保護采用
以強制電流保護為主、犧牲陽極保護為輔的聯(lián)合保護方案。
建設4座陰極保護站．與輸氣站場合建。
(4)項目的安全疏散距離為距管道中心線583～732m。當
發(fā)生火災或爆炸事故時．應視不同管段對該范圍內的居民進
行疏散。以確保人身安全。
(5)建議穿越高速、鐵路和大型河流(共ll處)的管段配
備在線報警系統(tǒng)．以便發(fā)生事故泄漏能最快做出響應。
(6)穿越或臨近水源保護區(qū)的管段、位于省級風景名勝
區(qū)管段、臨近國家級森林公園的管段、臨近縣級文物保護單
位的管段．地區(qū)設計等級不礙低于三級。運行期間應加大該
段巡管力度，同時對周圍火源監(jiān)管，豎立警示牌．加強巡管。
禁止在管道區(qū)周圍用火。
(7)穿越林地集中區(qū)管段，要加大巡管密度．同時與專業(yè)
森林消防隊等部門的建立聯(lián)合響應體系。
(8)建立管道應急搶修中心．并配備帶壓封堵設備及配
套設施和專業(yè)應急搶修隊伍，以確保管道出現小口徑泄露時
能及時封堵。
(9)建立事故應急預案，應針對飲用水源保護區(qū)、風景名
勝區(qū)等設置專題應急預案，并加強日常演練。
8結語
本文結合工程實例．通過重大危險源辨識確定長輸管道
(含閥室)和5個工藝站場為重大風險源。通過風險識別確定
項目的主要風險事故類型為管道和站場泄漏引發(fā)的火災和
爆炸事故。通過源項分析及事故后果計算預測分析火災爆炸
對環(huán)境影響，進而結合敏感目標類型和分布情況，提出針對
性的對策措施．要求建設單位必須予以高度重視．采用有效
的防范減緩措施，強化安全管理，制定事故應急預案。
參考文獻
1 國家環(huán)境保護部．建設項目環(huán)境風險評價技術導則，呵／T169—
2004．2004
2胡二邦，等．環(huán)境風險評價實用技術、方法和案例，北京：中國環(huán)境科
學出版社．2009
3中韭人民共和圓建設部．輸氣管道工程設計規(guī)范．GB502sl一2003
一。‰·咖●r‘’¨··一‘’¨·_‘¨¨¨-‘Ⅶ“，。¨¨__。¨··-’’‰-一¨¨’。H·I_。。¨_一一’㈨¨·㈨l_--·‰-’Ⅶr··。‘Ⅶ-．_1?-·+㈨l_-’¨¨··-t??r’㈨-·‘Ⅶl-?‰∥‘‰tⅦ¨一咖¨
(上接第76頁)
子含量和實驗窒過濾紙過濾前后二價銅離子的含量．計算沉
淀效率并做控制圖就可以穩(wěn)定控制破絡效率。
4結束語
采用這個處理方案．可以免除活性炭處理的昂貴處理費
(上接第82頁’
3．1 回灌法
滲濾液的循環(huán)噴灑是一種較為有效的處理方案．通過回
噴可提高垃圾層的含水率(由20％。25％提高到60％。70％)，
增加垃圾的濕度。增強垃圾中微生物的活性。加速產甲烷的
速率、垃圾中污染物溶出及有機物的分解。其次，通過回噴，
不僅可降低滲濾液的污染物濃度．還可以因噴灑過程中揮發(fā)
等作用而減少滲濾液的產生量，對水量和水質起穩(wěn)定化的作
用，有利于廢水處理系統(tǒng)的運行，節(jié)省費用。
3．2人工濕地
人工濕地系統(tǒng)是近幾年才出現的一種滲濾液土地處理
技術．是人為創(chuàng)造的一個適宜水生生物和濕生植物生長的環(huán)
境。人工濕地處理技術由于具有建設和運行成本低、設備簡
用，每噸廢水處理費用可以節(jié)省2元左右。通過引入破絡效
率和沉淀效率2個控制手段，可以彌補簡化處理流程所出現
的控制難的缺陷。有效防止偶發(fā)出現廢水排放二價銅離子超
標的風險。
單、易于維護等優(yōu)點。
4結束語
垃圾填埋場滲濾液向填埋場回灌．利用土地吸附．土壤
生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使?jié)B濾液降解．具有
投資省、效果好，無需專門處理設施投資等特點。而且滲濾液
的回灌可使垃圾保持濕潤．加速填埋場的穩(wěn)定。
參考文獻
1郭廣慧，陳玉成城市生活垃圾滲濾液處理技術的研究．環(huán)境科學與
管理．2006
2劉杰．垃圾填埋場滲瀝液調節(jié)池柔性浮蓋除臭系統(tǒng)設計與施工．節(jié)
能與環(huán)保．2010
“新一代能源體系”四大發(fā)展趨勢
“新一代能源體系”應具備經濟高效、能源替代、兼容利
用和互動運轉妁特點。未來10—50年全球“新一代能源體系”
將呈以下四大發(fā)展趨勢。一從集中供給向分散供給轉變；二
從州際壁壘兼容轉變：三從單向供給向雙向互動轉變：四從
～卜遭77運送向“高速公路”轉變。

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