垃圾滲濾液主要來源范文
時間:2023-12-29 17:54:01
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篇1
滲濾液污染特性處理技術
1.自然降水:自然降水包括降雨和降雪,它是滲濾液產生的主要來源。降水沖刷填埋場,使?jié)B濾液水質嚴重惡化。影響滲濾液產生數量的降雨特性有降雨量、降雨強度、降雨頻率、降雨持續(xù)時間等。
2.廢物中的水分:隨固體廢物進入填埋場中的水分,包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附(當儲水池密封不好時)量。入場廢物攜帶的水分是滲濾液的主要來源之一。
3.地表徑流:地表徑流是指來自場地表面上坡方向的徑流水,對滲濾液的產生量也有較大的影響。
4.有機物分解生成水:垃圾中的有機組分在填埋場內經厭氧分解會產生水分,其產生量與垃圾的M成、PH值、溫度和菌種有關。
5.地下水:如果填埋場地的底部在地下水位以下,地下水就可能滲入填埋場內,滲濾液的數量和性質與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時間及流動方向有關。但一般在設計施工中采取防滲措施,可以避免或減少地下水的滲入量。
垃圾滲濾液是一種成份復雜的高濃度有機廢水,其性質取決于垃圾成份、垃圾粒徑、壓實程度、現(xiàn)場氣候、水文條件、和填埋時間等因素,主要有以下特性:
1.污染物種類繁多,成分復雜。垃圾滲濾液水質復雜,含有多種有毒有害的物質。其中有機污染物徑技術檢測有99種之多,有22種已經列入我國和美國重點控制名單,一種可以直接致癌,五種可誘發(fā)致癌。
2.水質水量變化大。垃圾滲濾液的水質水量會隨著外界水文地質降雨量堆地高度及方式、填埋規(guī)模、填埋工藝、填埋時間、垃圾本身成份的變化而變化,隨機性很大。
3.金屬含量高垃圾滲濾液。中含有10多種金屬離子,其中鐵、鉛、鋅和鈣的濃度可分別高達2050mg/L12.3mg/L,130mg/L和4200mg/L。
4.營養(yǎng)比例失調,氨氮含量高。
二、垃圾滲透液處理技術
1.物理化學法。主要有活性炭吸附、化學沉淀、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法,在COD為2000~4000mg/L時,物化方法的COD去除率可達50%~87%。和生物處理相比,物化處理不受水質水量變動的影響,出水水質比較穩(wěn)定,尤其是對BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理,因此目前垃圾滲濾液主要是采用生物法。
2.生物法。分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩(wěn)定塘。
(1)活性污泥法。好氧處理用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘、生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經驗,好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。
活性污泥法,傳統(tǒng)活性污泥法滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯(lián)合處理,其中活性污泥法因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。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。采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。許多學者也發(fā)現(xiàn)活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5,80%以上的有機碳能被活性污泥去除,即使進水中有機碳高達1000mg/L,污泥生物相也能很快適應并起降解作用。眾多實際運行的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)表明,活性污泥法比化學氧化法等其它方法的處理效果更佳。
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。當溫度回升,微生物的硝化能力隨即恢復。但是應當指出,這種滲濾液的性質與城市污水相近,對于較強的滲濾液此方法是否適用還待研究。
(2)厭氧生物處理。厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發(fā)展和工程實踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。厭氧生物處理有許多優(yōu)點,最主要的是能耗少,操作簡單,因此投資及運行費用低廉,而且由于產生的剩余污泥量少,所需的營養(yǎng)物質也少。近年來,開發(fā)的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧硝化等。
(3)厭氧與好氧的結合方式。雖然實踐已經證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性,但單獨采用厭氧法處理滲濾液也很少見。對高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧好氧處理工藝既經濟合理,處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。
三、結語
垃圾滲濾液是一種有毒有害的高濃度有機廢水,控制不好將產生二次污染,是衛(wèi)生填埋場失去應有的價值和意義。要解決滲濾液污染問題,除了對垃圾填埋場進行控制,盡量減少滲濾液的產生外,關鍵是要對滲濾液進行處理,使其達標排放。近年來采用厭氧與好氧結合處理滲濾液的較多,在選擇生物處理工藝時,必須詳細測定滲濾液的成份,分析其特點,通過小試或中試來獲得組合處理工藝,才能達到排放。生物法是今后垃圾滲濾液處理研究的主要方向。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:填埋場滲濾液;組成;處理技術
中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國城鎮(zhèn)化水平的提高,城市垃圾的排放量不斷增加,由此造成的資源緊張和污染愈加嚴重。作為城市垃圾中二次污染問題內容之一的滲濾液處理方法和技術的研究也日益得到重視。垃圾滲濾液的組成復雜,污染物濃度高,水質波動較大,處理難度較高。對于垃圾滲濾液的處理,一方面通過優(yōu)化垃圾填埋場的構造,減少滲濾液的發(fā)生量,另一方面根據不同填埋場的具體情況及其它經濟技術要求提出有針對性的處理方案和工藝。
1滲濾液的來源
垃圾滲濾液的產生主要包括生活垃圾本身含有的和填埋過程中發(fā)生厭氧生物反應生成的水份以及填埋場區(qū)的淺層地表滲流水及降水滲入。滲濾液產生量及滲濾液組成的影響因素很多,主要包括垃圾組成,氣溫及年平均降雨等氣候條件,填埋區(qū)的水文地質條件。此外,隨填埋時間及填埋垃圾降解階段而有很大變化。
2 滲濾液的組成
2.1 有機組分構成城市生活垃圾填埋場早期滲濾液中COD值可達每升數萬毫克,晚期滲濾液一般在每升數千毫克。從有機物在不同物理組分上看,基本為溶解態(tài)組分和膠體態(tài)組分,顆粒態(tài)組分含量較少。
滲濾液中主體有機物包括揮發(fā)性脂肪酸(分子量
此外,滲濾液中還存在芳類化合物、鹵代烴、臨苯二甲酸鹽、酚類化合物、苯胺類化合物以及其它微量有機物質。濃度一般濃度在每升數毫克或更低。2.2無機離子和氨氮滲濾液中含有較高濃度的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cl-、HCO3-、SO42-。它們濃度在每升幾十至幾千毫克之間波動。滲濾液中NH3-N的主要來源是填埋垃圾中蛋白質等含氮類物質的生物降解。濃度最高可達5000mg/L以上,一般濃度在500~2000mg/L之間,較高的氨氮濃度致使?jié)B濾液C/N過低,營養(yǎng)比例失衡,此外氨氮濃度過高也會降低生物酶活性,造成滲濾液的可生化性較低。
2.3重金屬離子填埋場含有一定量的鎘、銅、鉛、鉻、砷、錫、鋅、鉬、鈷、汞等重金屬元素。重金屬離子容易與無機離子及大分子有機物等發(fā)生離子交換、沉淀、吸附、絡合(螯合)等作用,因此重金屬存在的化學形態(tài)相當復雜,呈絡合態(tài)的重金屬離為主要存在形態(tài)。一般地,滲濾液中大多數重金屬因在堆體內的吸附、沉淀等衰減而濃度很低,一般約在0.002~0.5mg/L之間,無需處理即可達標。鋅由于是兩性元素,溶解度較大,所以濃度較高,一般處于0.5~2mg/L之間,高時可達幾十上百mg/L。
3 滲濾液的處理方式
目前主要的垃圾填埋場滲濾液處理方式有以下四種:
① 將未經處理的填埋場滲濾液運至城市污水處理廠予以合并處理;
② 將填埋場滲濾液進行預處理后運至城市污水處理廠予以合并處理,即預處理——合并處理;
③ 將滲濾液進行填埋場循環(huán)噴灑處理;
④ 在填埋場建設污水處理廠進行單獨處理。
3.1合并處理
將滲濾液與城市污水處理廠合并處理是填埋場滲濾液最簡單的處理方案,不僅節(jié)約了場內建設污水處理廠所需的大額支出,而且省掉了污水處理廠的運行費用,降低了處理成本。城市污水處理廠大量的城市污水對滲濾液產生稀釋、緩沖作用,并且為滲濾液處理提供了必須的營養(yǎng)物質。盡管有以上優(yōu)點,但合并處理并不是普遍適用的方案。一般來說垃圾填埋場往往距離城市污水處理廠較遠,滲濾液的運輸成本會比較高。此外,由于滲濾液特殊屬性,過量的滲濾液會對城市污水處理廠造成沖擊負荷,影響城市污水處理廠的正常運行,甚至導致崩潰。因此在考慮合并處理時,應考慮距離因素及滲濾液與城市污水的混合比。
目前,國內尚沒有足夠的經濟條件在在所有垃圾填埋廠場內建設獨立的污水處理廠,合并處理不失為一種經濟的處理方案,但須根據實際情況及滲濾液的特性進行深入的可行性研究,找到可行的預處理方法和合理的滲濾液與城市污水混合比例,采用高效、穩(wěn)定的合并處理工藝系統(tǒng)。
3.2預處理--合并處理
預處理-合并處理是基于減輕垃圾滲濾液含有的毒性物質對城市污水處理廠運行產生的危害而采取的一種場內聯(lián)合處理方案。滲濾液首先通過場內預處理設施予以處理,一方面去除氨氮、重金屬離子、SS、色度等污染物質,另一方面通過厭氧生化改善滲濾液可生化性,降低負荷,為后續(xù)的合并處理創(chuàng)造有利條件。
對于高濃度的氨氮的去除可采用吹脫等物化方法,此外可以結合生化工藝考慮采用具有脫氮功能的處理系統(tǒng)(A2/O或A/O)。對于重金屬離子去除的預處理工藝多采用化學混凝沉淀等物化法。
3.3場內回噴
場內回噴是指滲濾液經收集后,通過回灌系統(tǒng)在場內實施循環(huán)噴灑處理。場內回噴是可作為有效的滲濾液處理方法。滲濾液經場內循環(huán)噴灑,可通過蒸發(fā)、植被吸收減少滲濾液的發(fā)生量,從而降低滲濾液處理成本;此外,通過場內回噴可增加填埋垃圾的的含水量,增強微生物活性,以利于污染物的降解。此方法的應用需要注意衛(wèi)生安全等問題。
目前美國已有200多座垃圾填埋場采用了此項技術,該項技術在我國的應用較少。據資料介紹,唐山市垃圾衛(wèi)生填埋場采用了循環(huán)噴灑處理方法處理滲瀝液[2]。滲瀝液經收集并經沉淀調節(jié)池處理后,噴灌回流至填埋場;沉淀調節(jié)池中的沉淀污泥與滲瀝液一并回流至填埋場,避免了污泥的二次污染。
3.4單獨處理
考慮到環(huán)境及成本問題,通常城市垃圾填埋廠被建設在遠離城市的偏遠地區(qū)。在采用合并處理造成運輸成本過高時,建設場內獨立污水處理廠便成為一種備選方案。在建設獨立污水處理廠時,考慮到填埋場滲濾液有污染負荷高,有毒有害物質較多等特性,應采取多種處理方法有機整合的綜合處理工藝。一般采取預處理—生物處理—后續(xù)處理的工藝流程。4 國內外垃圾滲濾液主要處理技術
篇3
關鍵詞:城市垃圾滲濾液;處理
中圖分類號: R124 文獻標識碼: A 文章編號:
1概 述
城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力流動的產物,主要來源于降水和垃圾本身的內含水。在垃圾填埋過程中產生的污染性極強的垃圾滲濾液極易下滲污染地下水,若處理不當會對生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來巨大危害,因此垃圾滲濾液的有效處理十分迫切已成為目前國內外環(huán)境工程領域的難點之一。以保護環(huán)境為目的,對滲濾液進行處理是必不可少的。
2滲濾液處理工藝
現(xiàn)有的垃圾滲濾液處理技術主要分為生物法、物化法和土地法三大類。生物處理法中厭氧處理有上流式厭氧污泥床UASB、厭氧折流板反應器ABR、厭氧塘、EGSB、IC 等;好氧處理有好氧曝氣塘、活性污泥法、生物轉盤和滴濾池等,無氧/好氧(A/O)混合處理。物化法主要有化學混凝沉淀、活性炭吸附、化學氧化、催化氧化、膜處理、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法等。土地處理如人工濕地等主要通過土壤顆粒的過濾,離子交換吸附和沉淀等.
3滲濾液處理方法介紹
目前的滲濾液的處理方法大致可分為回灌法、物化法、生物法、土地法等.
3.1 濾液回灌法 將垃圾填埋場產生的未經處理的滲濾液或者處理不充分的濾液部分或全部噴灌至填埋場的表面,利用土壤的物化吸附作用及土壤層和填埋層中微生物的代謝凈化作用,使?jié)B濾液得到凈化。但是回灌存在許多問題,濾液進水過高或者微生物過量繁殖容易造成土壤堵塞,垃圾填埋層中因厭氧消化而出現(xiàn)的有機酸積累水質酸化嚴重,同時回灌技術對氨氮的去除效果不夠理想。
3.2 物化法 物化法包括混凝、吹脫、活性炭吸附、蒸發(fā)法、化學沉淀、電解催化氧化、離子交換、膜分離等多種方法。物化法相對穩(wěn)定,一般不受垃圾滲濾液水質、水量變化的影響。物化法出水水質穩(wěn)定,尤其對可生化性較低的垃圾滲濾液有較好的處理效果。但由于物化法處理費用高,通常只用于滲濾液的預處理或深度處理。
3.3 生物法 在眾多方法中生物法由于其投資運營費用低為各污水廠首選。生物法一般可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類,好氧處理工藝有活性污泥法、曝氣氧化塘、穩(wěn)定塘、生物轉盤、滴濾池等。厭氧處理工藝有厭氧生物濾池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床、厭氧混合床等。生物法是垃圾滲濾液處理中最常用的一類方法,因其運行費用低、處理效率高、不會出現(xiàn)化學污泥等特點而被世界各國廣泛采用。當滲濾液的BOD5/CODCr 值大于0.3 時,表明滲濾液的可生化性較好,可采用生化法處理。生化處理具有處理效果好、成本低等優(yōu)點,它是目前應用最廣泛的處理方法。
3.3. 1 好氧處理
用活性污泥法、氧化溝、好氧穩(wěn)定塘,生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經驗,好氧處理顆幼小的降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用的最多,還有曝氣穩(wěn)定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。下面將對目前主要工藝予以介紹
1. 傳統(tǒng)活性污泥法 滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯(lián)合處理,其中活性污泥因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。
2.曝氣穩(wěn)定塘與活性污泥法相比,曝氣穩(wěn)定塘體積大,有機負荷低,盡管降解進度較慢,但由于其工程簡單,在土地不貴的地區(qū),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、中試及生產規(guī)模的研究都表明,采用曝氣穩(wěn)定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,如消化菌之類。應當指出,這種滲濾液的性質與城市污水相近,對于較強的滲濾液此方法是否食用還待研究。
3.3.2厭氧生物處理
厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史.但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發(fā)展和工程實踐的積累,不斷開發(fā)出新的厭氧處理工藝,克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5≥2000mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。
厭氧生物處理有許多優(yōu)點,最主要的是能耗少,操作簡單,因此投資及運行費用低廉,而且由于產生的剩余污泥量少,所需的營養(yǎng)物質也少。
近年來,開發(fā)的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧硝化等。
3.3.3 厭氧與好氧的結合方式
雖然實踐已經證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性,但單獨采用厭氧法處理滲濾液也很少見.對高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧-氧處理工藝即經濟合理,處理效率又高.COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。
4 結論和建議
通過對上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結論,并提出水質、水量等方面的建議和意見:
⑴垃圾滲濾液具有成分復雜,水質水量變化巨大,有機物和氨氮濃度高,微生物營養(yǎng)元素比例失調等特點,因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時,必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點,以便采取相應的對策。還應通過小試和中試,取得可靠優(yōu)化的工藝參數,以獲得理想的處理效果。
篇4
關鍵詞:垃圾填埋場;滲濾液;處理技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-07-0276-2
隨著我國經濟的快速發(fā)展,城市垃圾量也隨之增加,垃圾的妥善處理已成為人們急需解決的問題。我國大多數城市采用衛(wèi)生填埋或焚燒的方式處理垃圾,由此產生了大量的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液中含有多種污染物,包括重金屬離子和有機物,不僅在水中存在時間長,范圍廣,而且危害極大,若不妥善處理將對環(huán)境造成嚴重污染。有效收集和處理垃圾滲濾液已成為城市環(huán)境急需解決的問題,垃圾滲濾液的處理技術成為研究者關注的熱點和難點。
1 垃圾滲濾液的產生及特點
垃圾滲濾液,又稱浸出液或滲瀝水,是垃圾填埋場中不可避免的二次污染物[1],主要來源于降水、垃圾含有的水和微生物厭氧分解產生的有機廢水[2]。垃圾滲濾液是高濃度有機廢水,若未經處理直接排放或未達標排放,會對周圍的地下水、地表水和土壤造成嚴重的污染。
垃圾滲濾液污染物含量受垃圾成分、填埋年限、氣候條件和填埋場設計等多種因素的影響[3]。垃圾滲濾液水質特點可以概括為:①污染物種類多,成分復雜,濃度高。劉軍等使用GC-MS 對垃圾滲濾液中有機組分進行分析,共有63種有機化合物,大多是難以生物降解的有機化合物,如酚類、雜環(huán)類、雜環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴類化合物,約占滲濾液中有機組分的70%以上[3];有機物濃度高,COD和BOD5濃度高,最高可達幾萬mg/L。②水質、水量變化復雜。垃圾填埋場的水文氣候條件、地質條件、地理位置、構造方式、填埋時間等不同,垃圾滲濾液的成分和產量也發(fā)生變化。而且生物可降解性隨填埋齡的增加而逐漸降低。③營養(yǎng)比例失衡。滲濾液中氨氮含量高,C/N值常出現(xiàn)失調情況,同時p缺乏,微營養(yǎng)比例不能滿足水處理的要求。
2 垃圾滲濾液處理工藝技術
在《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008) 于2008年7月1日頒布實施后,對垃圾滲濾液的處理控制提出了更嚴格的要求。滲濾液水質水量受各種因素影響而變得非常復雜,存在大量生物難以降解的有機物,目前滲濾液的處理工藝主要有土地處理、物理處理、化學處理、生物處理等,但采用單一工藝處理,往往只能在某些指標上取得好效果,很難使出水達到排放標準。因此滲濾液的處理工藝不是一種方法能夠完成的,而是多種方法的組合工藝。
目前,滲濾液處理的組合工藝主要有兩種,一種是以生化反應為主的“生物法+膜法(納濾/反滲透)”處理系統(tǒng);另外一種是以DT盤式膜組件為主的高壓膜過濾工藝。DT盤式膜組件是獨家工藝,過濾原理即為常見卷式反滲透膜過濾的原理,在此不多作介紹,本文重點介紹“生物法+膜法”的處理系統(tǒng)。生化法處理設備和運行管理簡單,成本低,對水質和水量的變化有很好的適應能力,適合我國生化垃圾有機物含量高、滲濾液可生化能力較高的特點,當前得到了廣泛應用。
2.1 早期生物處理工藝
早期的滲濾液處理工藝缺乏設計經驗,對滲濾液的水質特性考慮不夠充分,處理工藝主要參照城市污水處理工藝,選擇生物法中的氧化溝,SBR及接觸氧化工藝的比較多,由于這些工藝在曝氣量、停留時間上考慮的不足,最后導致了運行的失敗。
例如北京阿蘇衛(wèi)滲濾液處理廠選擇“厭氧+氧化溝+沉淀池”的處理工藝,要求出水達到GB16889-1997二級標準,但是由于滲濾液水質水量隨時間變化大,尤其隨著填埋場時間的增長,可生化性低,導致出水不能穩(wěn)定達標;昆山市第三垃圾填埋場滲濾液處理采用的是“厭氧+生物接觸氧化”工藝,運行過程中進水水質遠低于設計值,結果造成厭氧效果大幅下降,整個系統(tǒng)出水無法達標。
另外,早期滲濾液生化處理工藝選擇沉淀池進行泥水分離,但是由于高污泥濃度的污水在沉淀池中的沉降性差,抗污泥膨脹的能力差,從而造成生化池中的污泥濃度偏低,出水水質不穩(wěn)定。
2.2 膜生物反應器(MBR)應用
針對早期生化法在滲濾液處理上的不足,MBR系統(tǒng)在設計生化反應部分時充分考慮滲濾液的水質特性,以反硝化池和硝化池為主,在停留時間、池體深度以及曝氣量方面,充分滿足滲濾液中有機物降解的需要。
膜技術在垃圾滲濾液處理中的應用引起了我國學者的極大關注。膜生物法(MBR)是近些年發(fā)展起來的一種集膜過濾和生物處理于一體的新型、高效的處理技術,在處理高濃度難降解有機物廢水方面有著廣泛的應用前景。在MF和UF基礎上研發(fā)的MBR系統(tǒng)已經廣泛應用于生化反應末端的泥水分離過程,利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反應器中,實現(xiàn)水力停留時間和污泥齡的完全分離,使生化反應器內的污泥濃度從3-5g/L提高到10-20g/L,從而提高了反應器的容積負荷,使反應器容積減小,大大提高了生化系統(tǒng)的運行效果。
據相關實例數據表明,MBR系統(tǒng)對COD的去除率在90%以上,NH3-N在95%以上。任鶴云等采用MBR法處理滲濾液,生化部分采用硝化/反硝化工藝,膜部分采用的超濾+納濾膜,出水COD小于60mg/L,SS小于50mg/L,氨氮小于18.8mg/L重金屬等未檢出[4];康建雄等應用UASB-A/O-膜工藝處理垃圾滲濾液取得良好效果,CODcr,BOD5和氨氮的去除率分別達97.3%、98.6%和92.8%,出水水質優(yōu)于國家排放標準[5]。
2.3 膜處理技術
膜處理技術包括微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)等,常用于二級處理后的深度處理,多以微濾(MF)、超濾(UF)代替沉淀、過濾、吸附、除菌等常規(guī)深度處理中的預處理,以納濾(NF)、反滲透(RO)進行水的軟化和脫鹽。在垃圾滲濾液處理系統(tǒng)中,由于滲濾液的生化性較差,單獨依靠生化反應和MBR系統(tǒng)并不能完全實現(xiàn)水質達標排放,因此MBR的出水需要進一步深度處理。根據目前的處理技術,MBR出水還可通過NF或RO系統(tǒng)進一步處理,RO和NF都能去除細菌、微生物、溶解鹽等,但RO效果更好。一般RO和NF之前的進水都必須進行預處理,對SS及濁度都有明確的要求,一般SS≤1mg/L,濁度≤5NTU,pH控制在中性左右。對RO、NF影響比較大的環(huán)境因素除進水水質外,還有壓力、溫度等,這些因素是可控的,因此系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有了一定保證。
蘇也研究表明,MBR-NF工藝經過4個多月的運行,運行穩(wěn)定,在進水CODcr遠高于設計值的情況下,出水狀況仍然良好,滿足設計要求[6]。
2.4 組合工藝流程
目前由于環(huán)境污染的不斷加重,國家從加強環(huán)保的角度出發(fā),頒布了《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》(GB16889-2008),其中出水總氮成為一個重要的指標(非敏感地區(qū)40mg/L,敏感地區(qū)20mg/L)。為了滿足新的垃圾滲濾液排放標準中對總氮的要求,原有MBR工藝進一步優(yōu)化,增加一個二級硝化反硝化環(huán)節(jié),如圖1所示,MBR工藝優(yōu)化為A/O/O+A/O+外置超濾膜(UF)可以保證出水總氮達標排放。
圖1 工藝流程圖
綜上所述,滲濾液處理的工藝以“生物法+膜處理”為主,該工藝技術處理滲濾液可以達到2008年《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》的排放要求。其中,生化處理過程可以有效地降解、消除污染物,膜分離處理過程可以有效地分離去除不可生化降解的殘余污染物。
3 結論和建議
垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,其處理技術各有利弊,單獨采用任何一種處理技術很難使?jié)B濾液達標排放。因此,必須將處理工藝由單一化向多元化發(fā)展,通過組合工藝充分發(fā)揮各工藝的優(yōu)勢,以達到滿意的處理效果?!吧锓?膜處理”工藝技術處理滲濾液可以達到2008年《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》的排放要求,但在垃圾滲濾液的處理過程中仍存在一些問題。
3.1 老齡化填埋場滲濾液可生化性差
滲濾液的可生化性差,新生滲濾液用生化法處理是可行的,但是隨著填埋場時間的延長,滲濾液的可生化性降低,尤其是在填埋后期,可生化性很差,B/C不足0.1,生化法使用受到限制。應根據填埋場所處階段來選擇合適的工藝進行滲濾液處理。
3.2 濃縮液處理
膜分離過程可以有效地分離去除不可生化降解的殘余污染物,但同時會產生濃縮液,濃縮液的最終處理也是目前水處理行業(yè)中一個亟待解決的問題。目前濃縮液的處理方法主要有回灌法、蒸發(fā)法、高級氧化+混凝沉降組合法、活性碳吸附和離子交換法等,但是回灌法勢必造成鹽的累積;蒸發(fā)法能耗相當大,而且蒸發(fā)器要有很強的抗腐蝕能力;高級氧化+混凝沉降法對有機物有很好的去除效果,但是對總氮去除效果不明顯;活性碳吸附和離子交換法用來處理濃縮液很容易達到飽和容量,再生困難,運行費用昂貴。
滲濾液水質如果可生化性好的話,優(yōu)先選擇生化法,但是滲濾液中含有大量難降解的物質和毒性物質,生化出水仍需要深度處理,膜技術的應用解決了深度處理的問題,但是膜處理也存在膜污染和濃縮液處理的問題,如何通過技術改進和工藝組合降低運行成本和減少膜污染是今后研究的方向。
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篇5
關鍵詞:鉛、鎘;微波消解;垃圾滲濾液;ICP-MS
中圖分類號:R124.3 文獻標識碼:A 文章編號:
垃圾填埋場滲濾液是指垃圾在堆放和填埋過程中由于垃圾自身所含水份或垃圾發(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,其形成的特殊性導致了水質的復雜性[1],也成為地下水和地表水污染的重要來源[2,3]。其中鉛、鎘是垃圾填埋滲濾液中主要的重金屬污染成分,且難以被生物降解,是典型的累積富集型有毒元素。鉛能夠與人體內多種酶配合,擾亂機體多項機理功能;鎘會積累在腎臟和骨骼中,引起功能失調及自然骨折等難以治愈的疾病。鑒于垃圾滲濾液樣品的復雜性,建立一個快速、準確的對鉛、鎘具有普遍適應性的前處理和分析方法,對垃圾填埋場監(jiān)測工作具有重要意義。
目前,垃圾滲濾液中金屬元素的測定多使用分光光度法、原子吸收光譜法(AAS)、原子熒光法(AFS)、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法ICP-AES[4]。分光光度法靈敏度較低;AAS法、AFS法易受垃圾滲濾液中有機物的干擾,準確性低[5,6]。ICP-MS法具有檢出限低、線性范圍寬、多元素同時測定等優(yōu)點,近年來已經廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測領域[7,8]。微波消解法測定樣品準確度高,精密性好,酸消耗量少,且操作方便[9]。今以硝酸-過氣化氫為消解體系,采用微波消解 ICP-MS法同時測定垃圾滲濾液中鉛、鎘,方法操作簡便,分析快速、準確。
1 試驗
1.1 主要儀器與試劑
NexIONTM 300Q型電感耦合等離子質譜儀,美國Perkin Elmer公司;DEENA 60全自動石墨消解儀,美國Thomas Cain公司;PURELAB Option S7型超純水機,英國GLGA公司。
鉛、鎘標準溶液,國家環(huán)境保護部標準樣品研究所;質譜調諧液(Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U1μg/L),美國Perkin Elmer公司;內標貯備液(Pb、Cd,200μg/L),美國Perkin Elmer公司,使用時用1%硝酸溶液稀釋至10μg/L;硝酸、鹽酸、過氧化氫、高氯酸均為優(yōu)級純;氬氣(99.999%)。
1.2 樣品前處理
量取25.00ml垃圾滲濾液,置于消解罐中,加入一定體積消解液,搖勻,擰緊,放入微波消解儀中,按程序(見表1)消解。消解樣品同時以純水代替樣品制備實驗室全程序樣品空白(不少于兩個)。
表1微波消解程序
1.3 樣品測定
將ICP-MS開機,抽真空達到要求后,用質譜調諧液調節(jié)儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等指標,達到測定要求后,調諧P/A因子,在線加入內標,編輯方法,依次測定標準系列、全程序空白和樣品溶液。根據標準曲線線性回歸方程計算樣品中待測元素的含量。
儀器主要工作參數:RF功率1275W;霧化器氬氣流速0.95L/min;等離子體氬氣流速16L/min;載氣流量1.2L/min;采集模式為Spectrum;重復次數3次;積分時間2S。
2 結果與討論
2.1 消解體系的選擇與加標回收試驗
垃圾滲濾液是一種污染物種類繁多、水質構成復雜的高濃度毒性有機廢水。本試驗以河源七寨生活垃圾填埋場污水處理廠進口處水樣為樣品,為確保取樣的代表性,重復收集4次,每次收集間隔2h,并將其混合作為實驗所用水樣。分別采用硝酸[10]、硝酸+鹽酸[10]、硝酸+過氧化氫、硝酸+高氯酸消解體系,用上述方法做加標回收試驗,結果見表2。
表2 實際樣品加標回收試驗結果 (n=3)μg/L
相比5ml硝酸和5ml硝酸+1ml鹽酸消解體系,5ml硝酸+1ml過氧化氫消解體系可產生高能態(tài)活性氧,消解樣品更加徹底;相比5ml硝酸+1ml高氯酸消解體系,5ml硝酸+1ml過氧化氫消解體系更加安全且不引入對ICP-MS產生干擾的物質;因此,本試驗選擇5ml硝酸+1ml過氧化氫消解體系。
2.2線性范圍、回歸方程與方法檢出限
ICP-MS具有極寬的線性范圍,綜合考慮垃圾滲濾液中各元素的含量水平,以及監(jiān)測工作的實際需求,本試驗選擇1μg/L~500μg/L范圍的鉛、鎘進行研究。
根據《環(huán)境監(jiān)測 分析方法標準制修訂技術導則》(HJ 168-2010)附錄A“方法特性指標確定方法”的要求,重復測定7次全程序空白,計算標準偏差s,按MDL=計算方法檢出限。鉛、鎘的線性方程與方法檢出限見表3.
表3線性方程與方法檢出限
有證標準物質測定
測定了國家環(huán)境保護部標準樣品研究所的標準樣品,測定值均在允許范圍內,結果見表4.
表4 有證標準物質測定結果 mg/L
精密度試驗
取1份消解后的垃圾滲濾液,對鉛、鎘平行測定7次,根據其測定結果計算相對標準偏差(RSD),結果見表5。
表5 精密度試驗結果
3 結語
采用硝酸體系微波消解 ICP-MS測定垃圾填埋場滲濾液中的鉛、鎘,方法操作簡便,檢出限低,靈敏度高、干擾較小,其準確度、精密度均能滿足垃圾滲濾液分析要求,為垃圾填埋場的的監(jiān)測工作提供了有力的技術支持。
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篇6
1主要構筑物及設計參數
(1)調節(jié)池:尺寸為20m×12m×4m,有效水深3m,鋼筋混凝土結構;水力停留時間(HRT)4.5d;在進調節(jié)池前設預過濾用螺旋格柵機1臺,過濾粒徑1mm,功率3kW;調節(jié)池外設進水泵2臺,單螺桿式,1用1備,流量10m3/h,揚程15m,功率3kW。(2)MBR系統(tǒng):MBR池分3格。反硝化池1格,尺寸為10.0m×4.0m×9.5m,有效水深8m,鋼筋混凝土結構;HRT為2d;池內設液下攪拌器2臺,功率1.5kW。硝化池2格,串聯(lián),單格尺寸為16.0m×10.0m×9.5m,有效水深8m,鋼筋混凝土結構;HRT為8d,ρ(MLSS)為15g/L。硝化池配備羅茨鼓風機2臺,其中1臺變頻控制,風量20m3/min(N),風壓0.08MPa,功率37kW;射流泵2臺,臥式離心泵,流量240m3/h,揚程12m,功率15kW;專用曝氣射流器4臺,PP材質,德國進口;冷卻水泵1臺,臥式離心泵,流量220m3/h,揚程15m,功率15kW;污泥泵1臺,臥式離心泵,流量220m3/h,揚程15m,功率15kW;逆流式冷卻塔1只,功率7.5kW;板式熱交換器1只,換熱面積40m2;超濾進水泵1臺,臥式離心泵,流量90m3/h,揚程15m,功率9kW。超濾設備為集成裝置,處理量160m3/d。包括超濾循環(huán)泵1臺,臥式離心泵,流量260m3/h,揚程35m,功率30kW;管式超濾膜4支,圓柱尺寸Φ203mm×3000mm,PVDF材質,過流通量65~100L/(m2•h),單支膜面積27m2,串聯(lián)使用;清洗水箱1只,有效容積800m3,PE材質;清洗泵1臺,流量90m3/h,揚程20m,功率11kW。(3)污泥儲池和上清液池:共2格,每格尺寸為5m×3m×2.5m,有效水深2m,鋼筋混凝土結構;污泥濃縮脫水單元設污泥提升泵1臺,單螺桿式,流量5~10m3/h,揚程15m,功率3kW;絮凝劑制備裝置1套,處理量5~10m3/h,功率1.5kW;加藥泵1臺,單螺桿式,流量1.0m3/h,揚程15m,功率1.5kW;離心脫水機1臺,處理量5~10m3/h,功率22kW。(4)出水排放池:尺寸為5m×6m×2.5m,有效水深2m,鋼筋混凝土結構;設出水提升泵1臺,單螺桿式,流量15~20m3/h,揚程10m,功率5.5kW。
2調試與運行
2.1工程調試(1)污泥接種培菌該廢水處理工程于2011年5月初竣工,隨后進入生產調試階段。生化系統(tǒng)采用污泥接種法馴化培菌,從附近填埋場滲濾液處理站取含有好氧硝化菌的脫水污泥(含水率80%~90%),投入污泥上清液池中加水溶解,配置成污泥質量濃度為5g/L左右的活性污泥水。將硝化池和反硝化池中注入液位高度約4m的水后,將上清液池內活性污泥水通過輸送泵打入反硝化池中并實現(xiàn)自流至硝化池,啟動超濾進水泵實施由硝化池至反硝化池的內部循環(huán),同時啟動鼓風機和射流循環(huán)泵給硝化池進行射流供氧,控制硝化池曝氣量為5~10m3/min(N)。當硝化池液位高度為6m時,改活性污泥水為調節(jié)池內的垃圾滲濾液廢水,按20~30m3/d的水量進行進水,啟動超濾設備并將清液排出。通過鼓風機風量調節(jié)溶解氧,保持溶解氧質量濃度在2~4mg/L。約5~10d從第2座硝化池取樣,可見有較多數量的活性污泥出現(xiàn)分層,可逐步加大調節(jié)池廢水進水量以提高負荷,并啟動超濾設備實現(xiàn)固液分離并測試清液水質,待超濾出水水質中主要指標如COD,NH3-N達到指標要求,則將水量提升至160m3/d,并逐漸將硝化池污泥質量濃度提高至15g/L,完成接種培菌工作。(2)雜質和污泥的控制系統(tǒng)中雜質主要來源于垃圾庫區(qū),滲濾液廢水從垃圾堆體內流出,垃圾表面顆粒雜質和可溶性物質隨廢水流出。當垃圾庫區(qū)的水通過螺旋格柵機過濾時,只攔截了顆粒粒徑在1mm以上的固體物質,進入調節(jié)池的廢水中無機固體物質占了很大的比例。另一方面,生化部分的活性污泥濃度高時直接影響超濾系統(tǒng)的運行。使超濾膜表面濃差極化濃度增大,流體在膜面流速降低,壓力增大,增加了超濾膜沖刷清洗的頻率。系統(tǒng)中雜質和污泥的控制有如下幾點:①源頭控制。盡可能的讓滲濾液廢水從垃圾堆體里流出,粉末物質不能進入滲濾液收集管道中,離心脫水后的干污泥倒入垃圾庫區(qū)后應及時移走;②定期排泥。當MBR中生化部分的活性污泥增長時,系統(tǒng)中的無機固體物質富集在活性污泥的表面,影響了生化系統(tǒng)的溶解氧的供給,抑制了氨氮向硝酸鹽和亞硝酸鹽的轉化,定期定時定量從生化系統(tǒng)排出剩余污泥;③工藝調整。系統(tǒng)剩余污泥中含有大部分無機固體物質,系統(tǒng)的污泥膨脹速度不容易控制。要控制好系統(tǒng)的污泥濃度和生化系統(tǒng)的溶解氧,及時排泥和調機風量,向生化系統(tǒng)中補充自來水以降低污泥濃度,保持生化系統(tǒng)硝化池內的充氧效果,提高氨氮的轉化率。(3)系統(tǒng)溫度的控制溫度的波動直接對生化處理工藝產生影響。滲濾液廢水在硝化池中高效好氧的作用下進行生化降解反應,有機物、氨氮的氧化過程中部分化學能轉化為熱能,生化系統(tǒng)溫度會有所升高;動力設備風機、水泵運行過程機械能轉化為熱能,也會使溫度有所升高。理想的生化反應溫度是25~30℃,當生化反應器內的溫度大于25℃時,生化反應速率增大。在設計時反硝化池和硝化池采用混凝土結構,并設計加蓋,外界環(huán)境的溫度影響較小,可保證冬天外界溫度對其影響較小。但夏天持續(xù)高溫,如生化反應器內的污泥溫度大于40℃時,將會對微生物產生不利影響,需要啟動熱交換器和冷卻塔組成的冷卻單元對其進行降溫處理。
2.2運行情況整個系統(tǒng)調試完成進入運行階段前,經當地環(huán)保部門檢測,各項指標達到且優(yōu)于設計出水水質要求。經過2年的連續(xù)運行,目前該廢水處理站設施運行穩(wěn)定,各項指標參數正常,各工藝單元處理效果均值見表2。
3運行成本分析
系統(tǒng)正常運轉后對運行成本進行了統(tǒng)計,結果見表3。(1)人工費:廢水處理站設人員共4人,員工年平均工資(包括福利)3.6萬元計,則年人工總費用為14.4萬元。(2)電費:系統(tǒng)總裝機容量為220kW,正常使用180kW,電價按1.10元/(kW•h),噸水電費為21.60元,年耗電費約為120萬元。(3)水費:平均用水10m3/d,噸水費用4.00元,即每年1.46萬元。(4)藥劑費:主要是膜清洗劑,每月1次清洗,年清洗費用約為1.2萬元。(5)化驗費:主要是化驗試劑費用,每年2.4萬元。由上述分析可知,本項目的噸水直接運行成本為24.93元。
4結論
篇7
關鍵詞:城市垃圾填埋場 滲濾水處理技術
以往垃圾簡單填埋處理的滲濾水主要是依靠下層土地來凈化,但是,日久天長或地質構造環(huán)境發(fā)生變化,滲濾水往往對地下水或周圍環(huán)境造成污染。調查結果表明,所有的垃圾簡單填埋處理后,在填埋場周圍的地下水均受到污染,許多有毒有害物質在一般地下水中不存在,卻在填埋場周圍的地下水中出現(xiàn)。因此,現(xiàn)代意義的垃圾衛(wèi)生填埋處理已發(fā)成底部密封型結構,或底部和四周都密封的結構,從而防止了滲濾水的流出和地下水的滲入,并且對滲濾水進行收集和處理,有效地保證了環(huán)境的安全。
垃圾滲濾水的來源
垃圾滲濾水產生的主要來源有:
(1)降水的滲入降水包括降雨和降雪,它是滲濾水產生的主要來源;
(2)外部地表水的流入這包括地表徑流和地表灌溉;
(3)地下水的流入當填埋場內滲濾水水位低于場處地下水水位,并沒有設置防滲系統(tǒng)時,地下水就有可能滲人填埋場內;
(4)垃圾本身含有的水分這包括垃圾本身攜帶的水份以及從大氣和雨水中的吸附量;
(5)垃圾地降解過程中產生的水分垃圾中的有機組分在填埋場內分解時會產生水份;
這些含有高濃度污染物質的滲濾水是垃圾填埋處理中最主要的污染源,如果不采取有效措施加以控制,則會污染地表水或地下水。
垃圾滲濾水的產生量
滲濾水的產生量受多種因素的影響,如降雨量、蒸發(fā)量。地面流失、地下水滲入、垃圾的特征、地下層結構、表層覆土和下層排水設施情況等:
(1)降雨量和蒸發(fā)量是影響滲濾水產生的重要因素,這可以從當地的氣象資料來獲得。
(2)填埋場表面的斜坡恨重要,在平緩的斜坡上,水易于集結,因而大量滲濾,而在較陡的斜坡上,水容易流掉,從而減少了到達垃圾中的水量。垃圾填埋場的最終覆土層一般做成中心高、四周低的拱型,保持1-2%的坡度,這樣可使部分降雨沿地表流走。但當表面準斜坡大于8%左右時,表面徑流就有可能侵蝕垃圾堆的頂部覆蓋物,使填埋場暴露,因此。表面斜坡應小得足以預防表面侵蝕。
(3)填埋最終覆土后,表面上長有植物,可以通過根系吸收水分,并通過葉面蒸發(fā)作用減少滲濾水發(fā)生量。
(4)地下水的滲透,要根據場內滲濾水水位和場外地下水來定,對于防滲情況良好的填埋場,可以不考慮滲濾水的滲出和外部地下水的滲入。
滲濾水產生量波動較大,但對于同一地區(qū)填埋場,其單位面積的年平均產生量是在一定范圍內變化的。
垃圾滲濾水的水質特征
由于滲濾水的來源使得滲濾水的水質具有與城市污水所不同的特點:
有機物濃度高滲濾水中的BOD5和COD濃度最高可達幾萬mg/L,主要是在酸性發(fā)酵階段產生,pH達到或略低于7,BOD5與COD比值為0.5-0.6。
金屬含量高滲濾水中含有十多種金屬離子,其中鐵和鋅在酸性發(fā)酵階段較高,鐵的濃度可達200mg/L左右,鋅的濃度可達130mg/L左右。
水質變化大滲濾水的水質取決于填埋場的構造方式,垃圾的種類、質量、數量以及填埋年數的長短,其中構造方式是最主要的。
氨氮含量高滲濾水中的氨氛濃度隨著垃圾填埋年數的增加而增加,可以高達1700mg/L左右。當氨氮濃度過高時,會影響微生物的活性,降低生物處理的效果。
營養(yǎng)元素比例失調對于生化處理,污水中適宜的營養(yǎng)元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾滲濾水中的BOD5/P大都大于300,與微生物生長所需的磷元素相差較大。
其他特點滲濾水在進行生機處理時會產生大量泡沫,不利于處理系統(tǒng)正常運行。由于滲濾水中含有較多難降解有機物,一般在生化處理后,COD濃度仍在500-2000mg/L范圍內。
垃圾滲濾水的影響因素
垃圾填埋場結構直接影響到滲濾水的降解和穩(wěn)定。國土比較寬闊的歐美國家,由于缺乏填埋場早期穩(wěn)定化或土地再利用的必要性,多采用厭氧性填埋方式,同時回收甲烷氣體用于發(fā)電。但厭氧性填埋方式對滲濾水中污染物質分解速度慢,井已近年來由于甲烷氣破壞臭氧層,使這些國家開始采用好氧性填埋方式。如氧性填埋是利用鼓風機直接向寬厚的填埋場中鼓風,通常情況下,好氧性結構的垃圾填埋場能夠使?jié)B濾水中污染物質快速降解,并很快達到穩(wěn)定。但好氧性垃圾填埋場的建設和維護費用相當高,而且對運行操作要求十分嚴格。日本福岡大學的Matsufji教授根據填埋層中空氣的存在狀況,提出并開發(fā)了“準好氧性填埋方式”。
與垃圾的厭氧性和好氧性填埋相比,準好氧性結構能夠滲濾水中污染物質快速降解,從而使?jié)B濾水水質穩(wěn)定化期間明顯縮短。實際中由于準好氧性結構的垃圾填埋場在費用上與厭氧性填埋沒有大的差別,而在有機物分解方面又與垃圾的好氧性填埋相近,因此,得到越來越廣泛地應用。
另外,滲濾水的化學特性還取決于以下幾個方面:
(1)垃圾的組成成分垃圾的組成成分直接影響到滲濾水的化學特性。
(2)垃圾的加工填埋前將垃圾破碎能增大垃圾的表面積,增加填埋場的密度,降低垃圾對水的滲透性,增大垃圾的持水能力,從而增長了垃圾與水的接觸時間,加速垃圾的降解,使?jié)B濾水中污染物的濃度增加。
(3)填埋時間垃圾填埋后,其填埋年齡不同,降解速率及持水能力和水的滲透性能均不相同,產生滲濾水的組成及其各組成濃度均不相同。通常,埋填時間越長,滲濾水的濃度越低。
(4)填埋場的供水填埋場的供水速率大小直接決定了填埋場內垃圾的濕度。當供水率很小時,垃圾場內垃圾的濕度小于60%,垃圾的降解速率不能達到最大值。當供水率很大時,滲濾水就會被供水所稀釋。
(5)填埋場的深度當垃圾的透水性能相同時,填埋場越深,滲濾水的填埋場內滯留時間越長,滲濾液的強度越大(所合組分濃度越高)。
一、前言
帶狀污泥是在清華大學環(huán)境工程系的實驗室里發(fā)現(xiàn)的一種新的可以利用的微生物聚集體 [1] 。其基本特征是:以絲狀菌為主體組成大塊或條帶狀的活性污泥,在水平自由漂浮時,長度可達5~7 cm。由于帶狀污泥具有含水率低,沉降速度快,不產生污泥膨脹的優(yōu)點,從而使得對它的研究具有十分重要的意義??紤]到帶狀污泥是在實驗室里以葡萄糖為基質培養(yǎng)出來的,我們在北京高碑店污水廠,用城市污水為進水基質進行了帶狀污泥的再現(xiàn)性研究。本文即是關于這一研究的情況總結。
二、試驗工藝及方法
(一)現(xiàn)場試驗的水質條件采用北京高碑店污水處理廠的初沉池出水作為本試驗的進水。其平均水質指標如表1所示。
(二)試驗工藝流程及設備采用實驗室的原套設備。其工藝流程如圖1。
(三)試驗方法
試驗從兩方面進行:(1)考察帶狀污泥是否形成,其影響因素如何?(2)考察形成的帶狀污泥的一些基本特性。
試驗所檢測的項目:COD cr 、BOD 5 、總固體、懸浮固體、MLSS及MLVSS、溫度、pH。試驗采樣每隔2h一次,24h的混合水樣由該廠化驗室按標準方法 [2] 配合化驗。溶解氧用溶解氧儀隨時檢測。
三、試驗結果及分析
(一)帶狀污泥的再現(xiàn)
1.再現(xiàn):城市污水在以下方面不同于實驗室的葡萄糖合成廢水,(1)BOD 5 不高,本試驗的進水BOD 5 值一般在90~180mgL之間:(2)可生化性比葡萄糖合成廢水差;(3)成份復雜。一個可以預計的困難是為了保持纖維填料池的高負荷必須提高進水水力負荷,這樣,大大地提高了水力沖刷作用,加上水質的差別使我們擔心帶狀污泥的再現(xiàn)。
試驗結果表明,在一定條件下,帶狀污泥完全可以再現(xiàn)。下面的一組照片表明了城市污水培養(yǎng)出的帶狀污泥的情況。從外觀看,城市污水培養(yǎng)的帶狀污泥更大、更密實,且顏色呈灰黑色,而不是黃色。
2.帶狀污泥形成的影響因素:在諸多的影響因素之中,本文著重討論如下因素。
(1)有機負荷(水力負荷)的影響,進行了如下三方面的試驗:1)將負荷從低逐步提高(其它條件不變),以觀察帶狀污泥出現(xiàn)的情況;2)在一定的水力負荷下考察形成的帶狀污泥的穩(wěn)定性;3)形成帶狀污泥后,把負荷逐步降下來觀察帶狀污泥有何變化?,F(xiàn)將試驗結果分述如下。
將負荷逐步提高,帶狀污泥由小到大逐步穩(wěn)定出現(xiàn)。試驗結果如表2所示。一般說來,對城市污水而言,如有機負荷小于10kg COD/M 3 ·d,或3kgCOD/m 3 ·d,則帶狀污泥不易形成,即便形成,長度也僅在1~2cm左右。如果有機負荷大于5kgBOD 5 /m 3 .d,則可以形成帶狀污泥。這是因為填料池中生物膜的生長狀況,直接影響曝氣池中帶狀污泥的形成。當BOD 5 負荷大于5kg/m 3 ·d時,填料上的生物膜生長迅速,其長度超出纖維球上纖維長度的1~2 cm或更多。在一定的水力沖刷和氣體攪拌作用下,這些周邊上的生物膜不斷脫落。觀察表明,脫落下來的生物膜本身就長達2~3 cm。當它們進入曝氣池后,經少量曝氣及緩慢攪拌作用后,微生物一方面進一步利用吸附于其上的有機養(yǎng)份,一方面借助絮凝作用吸附或網捕小的菌膠團,最終發(fā)育成長為長達5~7cm左右的帶狀污泥。
2.一旦帶狀污泥形成后,只要條件不變,可以穩(wěn)定存在,這一結果如圖2所示。
3.形成穩(wěn)定的帶狀污泥后,如把水力負荷逐步降下(有機負荷的平均值當然也降下了),只要時間長到足以改變填料池的生物膜的狀態(tài),則曝氣池的帶狀污泥又逐步減小減少。試驗結果如圖3所示,由圖3知,當水量從100 L/h,減至80L/h后,僅五天時間,帶狀污泥的長度就從平均4-6cm降至1~2cm,并在今后穩(wěn)定于此數值上。當水量從80L/h降至60L/h,帶狀污泥進一步變小。試驗獲得的MLSS和30分鐘沉降比數據表明,系統(tǒng)的有機負荷下降(通過調節(jié)進水水量處降低負荷),則曝氣池中的帶狀污泥量本身在減少。以上三個試驗說明,有機負荷(水力負荷)對帶狀污泥的形成是至關重要的。
(2)溶解氧及氣體攪拌作用 試驗表明,當曝氣池溶解氧在1~6mg/L范圍內,帶狀污泥的形成與溶解氧無關,沉降性能差別不明顯。即溶解氧不是帶狀污泥形成的制約因素。
試驗還表明,氣體的攪拌作用有助于形成微生物聚集體,當曝氣池內污泥濃度較低時尤其如此。
(3)溫度的影響 當進水溫度低于15℃后,微生物的活動受到明顯的影響。當水溫為13℃時,BOD 5 負荷為5kg/m 3 ·d,即對應進水水量為100L/h時,填料池中生物膜不可能長到伸出纖維球纖維長度外1~2cm的程度。這時要形成帶狀污泥就必須提高BOD 5 負荷至10kg/m 3 ·d。當然,這種情況下出水效果不易保證。
綜上所述可知,a.采用纖維填料池為第一級、完全混合式曝氣池為第二級;b.在適當的水溫條件下(水溫不低于15℃):c.讓第一級在高負荷下運行,形成連續(xù)性的生物膜脫落;d.脫落的生物膜進入第二級曝氣池,且在一定的曝氣強度下運行,e.穩(wěn)定運行,即可形成帶狀污泥。
(二)帶狀污泥的基本特性
1.沉降特性帶狀污泥的沉降特性與普通活性污泥不同。它既不象離散顆粒那樣在沉淀過程中保持其原始大小形狀基本不變,彼此不發(fā)生粘結現(xiàn)象,也不象絮凝顆粒那樣,由于不斷結成新的粒度較大,沉淀速度較快的顆粒,從而原始顆粒不復存在了。帶狀污泥的沉降特性不能用通常的離散顆粒和絮凝顆粒的沉淀試驗來概括。一般說來,生長良好的帶狀污泥,用1000mL量筒取樣后做靜置沉淀試驗,可觀察到如下現(xiàn)象:大的帶狀污泥(長為3~7cm)將卷裹著細小的活性污泥,在1分鐘之內沉到筒底,稍小一些的帶狀污泥(0.5~3 cm),也在3 min之內沉到泥面。整個沉淀過程見不到明顯的渾液面。試驗還表明,帶狀污泥5min 沉降比與30min沉降比相差極小,故它在5min內完成沉降過程。
2.含水特性試驗測定了纖維填料上生物膜的含水率,其方法是:取出一串維纖填料(上含8個球),讓明水滴干(滴5 min),剪下每個纖維球,稱重,然后,置于烤箱中在60℃下烘至恒重,稱重,計算得生物膜的含水率為92.5%(不包括纖維球外延的粘液層)。用玻璃棒挑出帶狀污泥,測得含水率為96.5%。可見,無論是纖維上生長的生物膜,還是帶狀污泥本身,其含水率都很低,這種帶狀污泥若進入污泥處置工段,可能比傳統(tǒng)活性污泥有優(yōu)越性。
3.機械強度帶狀污泥具有很好的機械強度。在試驗過程中,采用穿孔管大氣泡曝氣,氣水比高達20∶1,曝氣4 h后,觀察不到明顯的帶狀污泥解體現(xiàn)象。從曝氣池取出一小燒杯帶狀污泥懸浮液,經2h磁力攪拌,也無明顯破碎現(xiàn)象。為此,我們在工藝流程中加了一個隔柵,可將纖維填料池出水中的稍長一些的生物膜(如1~2 cm以上)隔住,其結果可以用于控制泥齡。這樣做的一個好處是隔住的污泥不必進入曝氣池,從而節(jié)省了穩(wěn)定這部分泥所需的能量。
4.生物相特性帶狀污泥生物相的最大特點是,以絲狀菌為骨架,菌膠團及固著型纖毛蟲纏繞其上(見照片5)。
纖維填料的生物膜與帶狀污泥的生物相有一定的差別。一般纖維填料上的生物膜里絲狀菌更為發(fā)達,但其束狀性較差。鐘蟲、累枝蟲、線蟲較少且較小,而帶狀污泥內的絲狀菌成良好束狀。鐘蟲、累枝蟲較多。這些均和實驗室得到的帶狀污泥的生物相特性相似。
(三)試驗運行效果分析及工藝實質
表4是試驗運行的結果。本工藝在去除BOD 5 及COD cr 方面的效果是很好的,由表4可知,當水量為100L/h(對應的纖維填料池的有機負荷為15kgCOD cr /m 3 ·d),整個工藝的水力停留時間僅為1.6h,而BOD 5 的去除率仍在87~90%范圍內,出水BOD 5 小于20mg/L。對應的C OD cr 的去除率也在60%以上。應當指出,本試驗采用的合建式曝氣池,其沉淀區(qū)僅數十分鐘的停留時間(對水量100L/h而言),加上水力負荷過高,托起細小懸浮物,故出水懸浮固體較多。這一問題可以通過調整填料池與曝氣池的比例,控制污泥齡來解決。
通過以上分析,可對本工藝的實質作如下說明:(1)在第一級纖維填料池適當地提高負荷后,使得填料上的生物膜中優(yōu)勢種群為絲狀菌。由于絲狀菌具有很強的處理能力,故填料池可以在高負荷情況下仍完成其降解大部分有機物的任務;(2)利用第二級曝氣,使纖維填料池上脫落下來的生物膜逐步穩(wěn)定,而形成帶狀污泥。帶狀污泥雖仍然是絲狀菌占優(yōu),由于它的密度比一般活性污泥大,含水率低,而且體積大,帶狀污泥中的微生物能態(tài)也低,故沉降問題得以解決,而絕不會發(fā)生污泥膨脹。因此,帶狀污泥的形成使得人們高效地利用絲狀菌降解水中有機物成為可能。
轉貼于 四、結論
1.采用第一級纖維填料池,第二級曝氣池工藝,在高負荷情況下運轉,以城市污水為進水基質,可以形成帶狀污泥。
2.形成的帶狀污泥以絲狀菌為骨架,菌膠團及固著型纖毛蟲纏繞其上。
3.帶狀污泥在清水中的沉速為1m/min。其5min沉降比與30min沉降比相差極小。帶狀污泥含水率為96.5%,具有一定的機械強度可用載流或打撈的辦法從曝氣池中除去。
4.帶狀污泥的出現(xiàn),使得利用絲狀菌高效地去除廢水中的有機物成為可能。
參考文獻
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經過對全市幾個公園內的景觀水體調查研究發(fā)現(xiàn),導致景觀水水質惡化的原因有很多??傮w上可分以下幾種:
1.1、景觀水的水源水質較差。一般景觀水的水源主要來自三個方面:降水、地表水、中水。大部分日常補充水量以降水匯集為主,而四周匯集的降水把地表很多污染物都溶解在內,使得景觀水源先天質量較差。
1.2、周圍污染源對其污染。景觀水體污染物主要來源于四周小區(qū)內居民日常生活所排放生活污水、生活垃圾、建筑垃圾及其滲濾液、漂物和施工塵土等。尤其是生活污水中含有大的有機污染物及氮、磷等植物營養(yǎng)物,植物營養(yǎng)物進入天然水體后將惡化水體水質,加速水體的富營養(yǎng)化過程,影響水面的利用。
1.3、水池防滲處理破壞景觀水生態(tài)系統(tǒng)。目大部分的人工湖由于考慮到防滲等問題,湖底多為硬質底。對于需要泥土才能生長的水生植物而言,其種植、生長都會有諸多限制。很多水域由于防滲層鋪設質量不過關,造成人工湖水流失過快,或管理過程中補水不及時。水生植物因干涸而生長不良甚至枯死,既沒有發(fā)揮凈水作用又破壞觀景效果。
1.4、游客人為的破壞。游客的一些行為,也是導致水質惡化的原因之一。比如向水中丟棄垃圾;為了垂釣,向水體撒過多的魚餌,這些多余的魚餌也會造成水體的污染,這些種種行為都會嚴重地污染景觀水。
1.5、設計的不合理。由于在水景設計與考慮不周,人工湖中經常會出現(xiàn)死角,而死角中的水由于缺乏流動,水質往往最容易惡化。各種污染物將會沉積在死角,并慢慢地污染整個人工湖,死角成人工湖的一個內部污染深,因此,在一個人湖中如果死角越多,水質惡化得越快。
1.6、地下水的污染。隨著工農業(yè)的不斷發(fā)展,越來越多的污染(如氮、磷、重金屬離子等等)滲入了地下,污染了地下水。如今我國地下水的污染已相當普遍而嚴重。而大部分的景觀水又是與地下水相通的,因此導致景觀水的變質也是顯而易見的。
2、景觀水體污染預防的方法
要保持景觀水體的清潔,使之達到規(guī)定的景觀娛樂用水水質標要求,必須對可能造成該水體污染的上述污染物的污染源嚴加控制,具體主要建議措施如下:
2.1、加大政府投入,建好城市污水設施。充分利用現(xiàn)在國家環(huán)保的新形勢,多方面籌集資金,規(guī)劃建設好城市污水處理廠和雨污分離管道,使景觀周圍的污水經過處理達到景觀水質量標準后再排入;對前10分鐘的降水也要納入污水處理廠處理,這樣能有效的遏制地面沉積物對景觀水的污染。
2.2、加強執(zhí)法。管好周圍污染源。保證水體四周區(qū)域內小區(qū)、飯店等污染源產生的生活污水必須排入城市下水道系統(tǒng),進城市污水處理廠處理,不能直排入景觀水體;在有些水體四周下水道系統(tǒng)還不完善,與現(xiàn)有市政下水道系統(tǒng)沒有連接的情況下,周邊污染源必須設立獨立污水處理站對其污水進行處理,要求改道外排。也應嚴禁在湖周圍附近堆放生活或建筑垃圾。以免垃圾飄浮物經風吹到湖體水面或垃圾滲濾液直接流入湖體,對湖體水質造成不同程度的污染2.3、做好調度,保證地表徑流水質質量。地表徑流雨水含有較多有機物和無機塵土,尤其降雨前十分鐘地表徑流水中污染物含量更高,應排入城市雨水管道排除。不能直接排入景觀水體,若直接排入景觀水體會造成淤積或水體不同程度的污染。
2.4、加強管理,設專人管理水面環(huán)境。必須設專人對水面漂浮物及時清除。諸如雜草樹葉等腐植物不及時清除,長期浮于水面不但影響水體的自然復氧功能,而且沉于湖底腐爛變質后會引起水質變臭;同時管理垂釣人員,制止過多投放魚餌。
2.5、湖體邊坡應做毛石或預制混凝土塊護砌。防止邊坡土被水浪沖刷,影響水體感官指標。
3、污染景觀水體治理的方法
3.1、物理方法
景觀水體凈化的物理方法有機械過濾、疏浚底泥、水位調節(jié)、高壓放電、超聲波等方法,這些方法效果明顯,但不易普及,難以大規(guī)模實施。過去常用的有疏浚底泥和水位調節(jié)兩個方法,疏浚底泥是為了抑制泥中氮、磷的釋放而污染水體。定期補水是為了稀釋污染物濃度,其主要機理為稀釋作用,其并不改變污染物的性質,但可為進一步的凈化作用創(chuàng)造條件,如降低有害物質的濃度,使水體其它凈化過程尤其是生物凈化過程能夠恢復正常。定期補充水的處理方法對于較小水面的景觀水體來說是一種行之有效的方法。在經濟上可行,也達到預期的效果。
3.2、化學方法
對于湖泊、河道等緩流水體,由于氮、磷等植物營養(yǎng)物的大量排入已經發(fā)生富營養(yǎng)化引起水質變臭時,可以采用直接向水中投加化學藥劑的方法殺死藻類。然后通過自然沉淀后,清除淤泥層即可達到防止水體富營養(yǎng)化的目的。殺藻常用的藥劑有硫酸銅和漂白粉。
3.3、生態(tài)凈化法
3.3.1水生植物系統(tǒng)凈化。水生植物技術以生態(tài)學原理為指導,將生態(tài)系統(tǒng)結構與功能應用于水質凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質,利用生物間的相克作用修飾水質,利用食物鏈關系有效的回收和利用資源取得水質凈化和資源化、景觀效果等結合效益。但需要控制水生植物的種植密度。以防過度繁殖,適得其反。
3.3.2水生動物凈化。魚是水生食物鏈的最高級。在水體內利用藻類為浮游生物的食物,浮游生物又供作魚類的餌料。使之成為菌-藻類-浮游生物-魚的生態(tài)系統(tǒng)。在景觀水體內宜于放養(yǎng)的品種應以花鰱、白鰱為主,并配以鳙、草、鯉、羅非魚等。因此,作為景觀水體適量養(yǎng)魚是一種很好的方法,既有凈化水質的作用,同時又能很好的發(fā)揮水體的垂釣功能。
3.3.3曝氣充氧。曝氣主要是向水中補充氧氣,以保證水生生物生命活動及微生物氧化分解有機物所需的氧量,同時攪拌水體達到水體循環(huán)的目的。采用曝氣的方法給封閉水體充氧在一定程度上可以防止因藻類大量繁殖而導致的魚類死亡,對維持水體生態(tài)平衡起到一定的作用。曝氣的方法只能延緩水體富營養(yǎng)化的發(fā)生,但不能從根本上解決水體富營養(yǎng)化。
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關鍵詞:城市;垃圾焚燒發(fā)電;環(huán)境保護
引言
隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快以及人們生活水平的大幅提升,城市內各種生活垃圾的產生也顯著增長,以往采取的填埋、堆肥等處理方式已經無法滿足當前大量的生活垃圾處理需要。垃圾焚燒發(fā)電是當前城市處理生活垃圾的一個重要途徑,其不僅能夠環(huán)節(jié)城市垃圾問題,同時還能夠利用垃圾焚燒所產生的熱能來供給城市能源,從而受到了較多的關注。
1.垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境保護概述
我國國家住房和城鄉(xiāng)建設部、國土資源、環(huán)境保護等部門聯(lián)合出臺的《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》政策對城市生活垃圾處理、垃圾焚燒發(fā)電等方面提出了明確的要求,大大提高了城市垃圾的處理能力,對于城市環(huán)保工作的開展有著重要的意義。
不過盡管當前我國對于垃圾焚燒發(fā)電廠的污染問題進行了大力監(jiān)管,不過在垃圾焚燒的過程中難免還是會有一些污染產物或環(huán)境問題出現(xiàn)。在當前我國不斷加強生態(tài)文明建設的背景下,生活垃圾焚燒發(fā)電所帶來的一些環(huán)境問題仍然需要進一步采取措施進行有效控制。
2.垃圾焚燒污染產物
當前在城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠中主要產生的污染物包括以下幾類:
(1)煙塵。我國的城市生活垃圾以廚余垃圾、紙張等有機物以及玻璃、技術、渣土等無機物為主,其整體上具有水分含量高、熱值較低的特點。在垃圾焚燒的過程會往往會產生大量的粉塵、重金屬、酸性氣體等污染物。其中粉塵的主要來源是焚燒過程中產生的各種微小無機顆粒;重金屬來源于垃圾中含有的重金屬化合物在焚燒過程中發(fā)生反應,如Cd、Pb等被氧化凝結成微小顆粒,Zn、Ni、Cr等氣化后附著在粉塵上;酸性氣體主要來自于橡膠、塑料等燃燒后產生的HCl、硫化物、氮氧化物等。垃圾焚燒中煙塵的產生會對當前空氣質量造成嚴重影響,部分酸性氣體還可能會造成酸雨問題的出現(xiàn),部分重金屬、毒性物質對于人體健康有著嚴重危害。
(2)異味。垃圾焚燒過程中的異味問題主要出現(xiàn)在垃圾堆放、焚燒加料、焚燒過程等環(huán)節(jié),其來源主要是垃圾中的有機物被微生物腐敗分解過程中產生的氣體以及焚燒過程中物質發(fā)生物理、化學反應而產生的氣體。各種異味的產生會對周圍的環(huán)境造成惡劣影響,尤其是對于周圍居民來說,其生活質量會大幅度降低。
(3)其他污染物。除煙塵、異味以外,垃圾焚燒中常見的污染物還有廢水、廢渣、噪音等。其中費廢水主要來源與垃圾滲濾液及生產廢水;廢渣則包括垃圾燃燒后的產物以及焚燒發(fā)電廠鍋爐、爐排、煙氣除塵器等處積累的污物;噪音則主要來自于鍋爐、發(fā)電機組、風機、運輸車輛等。這些污染物的產生都會對周圍環(huán)境造成一定影響。
3.城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境保護策略
3.1完善廠區(qū)設計建設
在垃圾焚燒發(fā)電廠設計建設的過程中,就要對環(huán)境保護工作的開展進行重點考慮。
首先,在發(fā)電廠的選址上,要盡可能的遠離居民區(qū)以及農業(yè)區(qū)域,選擇城市河流下游、常年主導風下風區(qū)進行建設,避免環(huán)境問題對居民生活、農業(yè)生產等造成嚴重損害。
其次,在廠區(qū)設計上要對辦公樓、工人宿舍區(qū)、鍋爐區(qū)域、垃圾貯存區(qū)域等進行合理設計,在辦公樓、宿舍區(qū)周圍種植綠化帶,保證良好的辦公、生活環(huán)境;在廠區(qū)周圍同樣建設一定的綠植,控制發(fā)電廠對周圍環(huán)境的影響。
3.2加強對污染物的控制和處理
在垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)境保護工作中,針對相關的污染物進行直接處理、控制排放是最為直接、有效的措施。
首先,垃圾焚燒發(fā)電廠要對當地的主要生活垃圾種類、組成等進行調查研究,并在此基礎上對其焚燒可能出現(xiàn)的污染物進行預測和評估,并采取相應的措施和技術最大程度上降低污染物對環(huán)境造成的影響。
其次,在具體的污染物處理技術上,對于煙塵的處理應做好煙氣凈化工作,結合當前發(fā)電廠主要使用的袋式除塵器,對酸性氣體、氮氧化物、二噁英污染物、重金屬類污染物等分別采取相應的措施進行中和、過濾、無害化處理、控制排放等。對于異味的處理,主要可以通過建設密閉化的垃圾貯存堆放、運輸、焚燒加料通道等來減少異味散發(fā),并在發(fā)電廠出風口設置除臭裝置,盡可能的減少異味對周圍的影響。對于其他污染物的處理應分別采取相應措施,如對廢液進行生化、膜法處理,使其無害化后才能夠排放,對廢渣要進行單獨收集處理,并可將其用于道路、建筑建設的原材料進行重復利用,對于噪聲的控制可以在發(fā)電廠周圍建設綠化帶或隔音帶,在廠內設置吸聲、隔音設施來降低噪音。
3.3加強環(huán)境監(jiān)測工作
環(huán)境監(jiān)測主要是通過對影響環(huán)境的各種因素的相關值進行測量和監(jiān)測,從而評估其環(huán)境影響、破壞程度、尋找污染源頭的一項工作。
垃圾焚燒發(fā)電廠在對相關污染物進行處理的同時還要建立起相應的環(huán)境監(jiān)測機制,利用GIS、RS等技術定期對發(fā)電廠內部以及周圍的環(huán)境的相關指標、污染物指標等進行監(jiān)測,綜合地區(qū)、時間、周圍居民區(qū)、行業(yè)等要素對環(huán)境情況進行準確的分析和總結。在污染物接近超標時及時預警,并對當前發(fā)電廠污染處理、環(huán)境保護工作中存在的問題進行及時發(fā)現(xiàn)、有效整改。發(fā)電廠還可以通過環(huán)境監(jiān)測來進行評估環(huán)境治理工作是否達到預期的效果,并為下一步的治理工作提供有效的參考依據。
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[關鍵詞]生活污水;技術
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)20-0369-01
一、概述
由于社會經濟的發(fā)展,人類對潔凈水的需求量不斷增加,合理利用現(xiàn)有水源,保護現(xiàn)有水源不受污染,治理生活和工業(yè)廢水以及污水回用,不僅是我國城鄉(xiāng)面臨的當務之急,而且是當今世界性問題。由于我國城市化進程的快速發(fā)展,城鎮(zhèn)人口急劇增加,加上我國過去過多地把環(huán)境污染防治的重點放在工業(yè)污水污染防治上,城市生活污水的污染防治相對滯后。隨著城市污水排放量增加,環(huán)境基礎設施建設又跟不上城市化發(fā)展速度,致使城市生活污水成為水污染的一個重要來源。因此,如何處理城市生活污水是一個值得關注的大問題。
二、目前污水處理的干擾和構成因素
1. 城市污水管網絡的設計
城市地下水地質條件的復雜,導致在城市污水處理的過程中,要充分的考慮特殊地形的影響,也就是說如果由于地下水流向的影響,導致一些地區(qū)的管道設計形式會受到限制和制約,所以在設計的過程中,有關部門應該充分的考慮這些因素,選擇最合理的設計方案做好污水的排放。
2. 垃圾滲濾液的危害
在城市的污水處理的過程中,污水本身以及其他的城市垃圾產生的各種濃度較高的廢水,也容易給污水處理的質量造成影響,也就是說在對垃圾和污水進行統(tǒng)一的集中管理的過程中,有關部門應該重視對污水和垃圾的分離。尤其是我國的一些中小城市,在垃圾處理的過程中,污水和垃圾的處理區(qū)域比較集中,這種情況下,有關部門必須要加強對污水的有效管理。
3.污泥的的臭氣污染嚴重
污水經過各種不同工藝處理后,出水達到了國家規(guī)定的排放標準,但是在污水處理過程中產生的污泥卻未能得到妥善的處置,還會給環(huán)境造成二次污染;另外,污水廠的臭氣也是一個棘手的問題,嚴重的臭氣,既影響操作運行人員的身體健康,也給周圍居民生活環(huán)境帶來污染。
三、城市生活污水處理方法
1. 膜分離技術的應用分析
鑒于膜分離技術在污水處理中通過固液分離機制去除污染物和細菌方法有獨到的優(yōu)勢。人們對膜分離技術應用于給水和污水處理方面進行了多途徑的開發(fā)和應用。膜分離技術(如微濾、超濾)在城市生活污水處理應用方面也有了較大進展,已經部分商業(yè)化用作回用水。
中空纖維膜微濾系統(tǒng),小規(guī)模處理生活污水,由于微生物降解了60%的TOC(總有機碳)。其中的懸浮顆粒和固體主要通過膜吸附作用從水中得以清除,結果使出水水質中COD、BOD、TOC、SS(懸浮物)和濁度分別低于30mg/L、10mg/L、10mg/L、2mg/L和1NTU,滿足回用水標準。絮凝-吸附-微濾系統(tǒng)處理生活污水,出水可回用,出水水質中濁度和COD分別為從18NTU、77mg,L降到0.5NUT、13ml。
膜污染是膜分離技術在污水處理應用中的一個難題。膜污染是指處理物料中的微粒、膠體、溶質大分子由于物理化學相互作用或機械作用而在膜表面或孔內吸附、沉積,造成膜孔經變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性發(fā)生不可逆變化,導致處理水的質量和數量下降。膜污染防治技術目前主要有:
對濾液進行前處理。各種混凝土技術對濾液進行前處理能有效去除有顆粒物。強化一級處理工藝與膜技術聯(lián)合作用能有效降低膜污染。
改善操作環(huán)境,有關研究證實雙向攪動、物理沖洗、改變曝氣等方式能有效降低膜污染。
定期對膜組件進行清洗。盡管如此,膜污染還是隨使用時間的延長而增加。直到現(xiàn)在,膜污染仍是制約膜技術在處理城鎮(zhèn)生活污水應用中的最重要因素。防治膜污染而采取的種種措施使膜法水處理耗能相對較高。故與其他水處理方法結合應用的新型、低能耗合成膜法水處理工藝成為水處理領域研究的熱點之一。
膜生物反應器就是由膜分離技術與生物反應器結合的生物化學反應處理系統(tǒng)。就膜生物反應器處理生活污水,從能耗角度(特別是曝氣和循環(huán)泵的費用上)研究了一體式和分體式兩類反應器,結果表明:在處理特殊廢水(如N濃度高廢水)和廢水回用情況下膜反應器是非常有效的,但分體式的耗能要高于一體式,而后者的膜建設和維護費用則較高。加壓浸沒式膜生物反應器是膜生物反應器研制過程中的又一進展。通過抬高進水水位,利用膜組件外部水的壓力形成壓力差,并串聯(lián)一個厭氧硝化池除N,可使其能耗大大降低。該反應器在處理城市生活污水時的連續(xù)運行結果證實:
膜在連續(xù)運行400d期間,經過清洗,處理效果穩(wěn)定;BOD、T0C、SS、TN和TP的平均去除率分別為99%、93%、100%、79%和74%;短期抗沖擊能力顯著;平均耗能低,為2.4kWh/m。
應用膜生物反應器和中空纖維膜分離組件,該裝置在小規(guī)模污水處理運行中,無污泥排放、有機物高度穩(wěn)定化,通過控制曝氣速率,脫氮效率高達90%。對曝氣的方式加以改進,以增大膜得通量。在膜生物反應器中加入鋁鹽或沸石,結果表明能有效降低膜污染,同時除磷、脫氮效果明顯??傊ㄟ^開發(fā)新型有機、無機及復合經濟型膜材料,采用經濟、有效手段防止膜污染,加強膜技術與其它水處理技術聯(lián)合應用,可大大促進分離技術在城鎮(zhèn)生活污水處理中的實際應用。
2.生物處理方法的應用分析
污水生物處理過程是指利用微生物的新陳代謝把污水中存在的各種溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機污染物轉化為穩(wěn)定的無害化物質。按照處理過程中有無氧氣的參與。污水的生物處理技術可分為好氧處理工藝和厭氧處理工藝;按照污水處理生物反應器中微生物的生長狀態(tài),污水的生物處理技術又可分以活性污泥為代表的懸浮生長工藝和以生物膜法為代表的附著生長工藝。
厭氧處理工藝。厭氧處理工藝具有反應器體積小,規(guī)模靈活,工藝簡單,耗能低(僅為好氧工藝的10%~15%),產生的污泥量小(為好氧工藝的10%~15%),處理過程中對營養(yǎng)物的需求低等多種優(yōu)點,是城鎮(zhèn)生活污水處理的首選方法之一。但是,城鎮(zhèn)生活污水中較低的污染物濃度。則成了傳統(tǒng)厭氧處理工藝在城鎮(zhèn)生活污水處理中廣泛應用的首要限制因素。為了解決這一技術難題,人們對傳統(tǒng)厭氧處理工藝進行了長期的各種改進試驗。改進后的厭氧處理技術在處理低濃度城鎮(zhèn)生活污水(COD
結束語
城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環(huán)境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經濟發(fā)展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展路線的實施。是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。
參考文獻