垃圾渗滤液处理工艺方案比选

垃圾渗滤液处理工艺方案比选喻文昊（广西大学环境学院，南宁，530004）摘要：一座日处理垃圾量约100t的小城镇垃圾填埋场，对其工程进行扩建，用于处理垃圾填埋场产生的渗滤液,要求出水水质达到GB16889-2008中有关规定。针对所给垃圾渗滤液水质以及处理要求，选择了三个备选处理方案。并对方案进行综合比选，选出最符合要求的处理方案。关键词：渗滤液；工艺设计ComparisonandSelectionoftheLeachateTreatmentPlansYuWenhaoCollegeofEnvironmentalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004Abstract:Asmalltownlandfill,andthedailyprocessingcapacityisabout100t.Nowweneedtoexpandtheproject,usedforprocessingthelandfillleachate,andthequalityofoutputwatermustmetrelevantprovisionsofGB16889-2008.Inordertoachievethisrequirement.Ichosethreetreatmentplansandcomparethem.Selecttheonethatmostmettheclaim.Keywords:landfillleachate;technologydesign1引言垃圾渗滤液有着水质复杂，水量波动大，有害物质含量高等污染特性。对于其的处理，一直是目前世界上较为棘手的科学难题之一[1]。只采用一种处理方法很难达标排放，现在一般采用生物法为主，物化法为辅的垃圾渗滤液处理工艺[2]。本文在参考有关垃圾渗滤液处理的文献以及污水处理手册的基础上，选取3套处理效果符合的工艺，对工艺各步骤以及处理效果等进行说明，并对其优缺点进行比较，从中选取一种在经济，技术等方面最合适的工艺。2工程概况2.1垃圾填埋场概况该垃圾填埋场属于厌氧型垃圾填埋场，垃圾来源主要为生活垃圾。该垃圾填埋场垃圾来自一个10万人的小城镇。由现在城镇垃圾人均日产量约为1kg可得，该垃圾填埋场日处理垃圾量约为100t。2.2扩建工程要求对垃圾填埋场进行工程扩建，主要用于对此垃圾填埋场产生的渗滤液进行处理，达标后排放。其中垃圾渗滤液的进出水水质要求如表1所示。其中出水各污染物指标需达到GB16889-2008中垃圾填埋场水污染物排放浓度限值规定。表1设计进出水水质（mg/L）类别CODcrBOD5SSNH3-N进水5000500700500出水≤100≤30≤30≤25另外，扩建工程工艺必须达到现有渗滤液处理厂的处理能力和处理效果，保持最终出水稳定的达到回用水水质标准；选择工艺尽可能简单、技术可靠、管理方便、运行高效低耗，并尽可能降低工程投资。由于渗滤液水质变化幅度较大，选取的工艺必须要有较强的适应性和操作上的灵活性，具有一定的抗冲击负荷能力，并且能够容易进行改造，以适应水质的变化。3工艺选择该处理工艺需具备以下特点：①处理效率高，对各污染物处理率要达到表2所示表2各污染物处理率类别CODcrBOD5SSNH3-N处理率98%94%96%95%②10万人小城镇，经济能力有限，工程造价需较低。③工艺需易于管理，并且抗冲击负荷较强。鉴于以上所需特点，选择以下三种工艺作为备选工艺3.1方案一3.1.1方案一概况对王郑等人[3]对南方某垃圾填埋场所设计的渗滤液处理工程研究可知，其处理要求及条件与本文及其类似。因此参考其工艺流程设计了方案一，方案一采用物化+SBR+反渗透技术。其工艺流程图如图1所示。图1方案一工艺流程图提升泵站厌氧调节池絮凝池初沉池SBR池SBR出水储水池双层滤料滤罐滤罐出水调节池反渗透系统出水储池回用垃圾渗滤液污泥好氧消化浓缩池污泥填埋浓缩液絮凝沉淀池污泥填埋方案一工艺说明如表3所示表3方案一主要阶段设备处理作用3.1.2方案一特点及处理效果本方案利用物化方法、生物方法和膜处理技术相结合。其具有以下特点①利用好氧生化处理将有机物彻底分解，因此污泥稳定、泥量少、污泥填埋不产生二次污染。②工艺流程充分利用反渗透膜的特性，有效地截除污水中的有机物，截除污水中的盐份，大大降低水中的总硬度和盐类含量，确保出水水质符合回用要求。③由于反渗透系统之前的预处理效果比较好，降低了运行中膜系统的工作压力，降低了总运行成本。方案一各阶段处理效率如表4所示，其中数据来自于对文献[3]中实际进出水水质计算所得。表4方案一各阶段处理效率方案一各阶段出水水质如表5所示表5方案一各阶段出水水质（mg/L）3.2方案二由于垃圾渗滤液水质变化较大，随着时间推移，存在原有处理工程不适应等情设备作用厌氧调节池调节水质水量，为后续处理做准备絮凝池通过絮凝作用去除部分重金属、有机物和悬浮物初沉池对絮凝池出水进行沉淀，并将污泥经消化处理后填埋SBR池利用SBR技术对污水进行处理双层滤料滤罐对污水进行过滤并提升至调节池反渗透系统对水中残余少量污染物进行精确处理CODcrBOD5SSNH3-N一级处理系统25%25%80%5%二级处理系统85%95%60%80%双层滤料滤罐35%45%55%60%反渗透系统85%35%60%75%CODcrBOD5SSNH3-N一级处理系统3750375140475二级处理系统563195695双层滤料滤罐366112638反渗透系统5581110况。因此，参考部分文献[4]及污水处理手册[5]等设计了具有较长流程的方案二。3.2.1方案二概况其中方案二工艺流程图如图2所示图2方案二工艺流程图方案二工艺说明如表6所示表6方案二主要阶段设备处理作用设备作用铁床利用电解作用改变有机物性质，并有效降低色度FBZ超声脱氨氮装置利用超声波气振去除氨氮，并降低CODPSB反应池利用光合细菌有效降低污染物含量水解酸化池使污水中大分子有机物转化为小分子SBR反应塔序列间歇式活性污泥法去除污染物3.2.2方案二特点及处理效果①采用多元工艺组合，各工艺可以取长补短，提高系统的抗冲击负荷。②当垃圾填埋场渗滤液进入老龄期时，可以通过改变各阶段处理条件（FBZ脱氨氮阶段提高PH等）就能达到预期处理效果。方案二各阶段处理效率如表7所示垃圾渗滤液原水调节池调PH铁床铁床沉淀池加气FBZ超声脱氨氮装置UASB反应塔加气PSB反应池水解酸化池SBR反应塔污泥浓缩池上清液回流泵提升污泥填埋场沉淀滤池消毒池回用表7方案二主要阶段处理污染物去除率CODcrBOD5SSNH3-N铁床及沉淀池45%8%50%5%FBZ超声脱氨氮68%50%35%53%UASB反应塔65%70%60%10%PSB反应池60%60%44%48%SBR反应塔70%80%50%90%方案二各阶段出水水质如表8所示表8方案二主要阶段出水水质（mg/L）CODcrBOD5SSNH3-N铁床及沉淀池2750460350475FBZ超声脱氨氮880230228224UASB反应塔3086992202PSB反应池1242852106SBR反应塔38626113.3方案三方案三采用碟管式反渗透系统，既DT-RO系统。3.3.1方案三概况方案三流程图如图3所示[6]图3方案三工艺流程图方案三工艺说明如表9所示垃圾渗滤液调节池生物除味渗滤液储罐PH调节池砂滤器一级反渗透浓缩液储池外运或回灌二级反渗透渗透液浓缩液除味器回用表9方案三主要阶段设备处理作用设备作用调节池投加生物制剂，去除臭味砂滤器除去粒径大于50μm的颗粒，以免阻塞后续膜结构第一级DT-RO对渗滤液进行粗处理第二级DT-RO对一级处理后的渗透液进行精细处理3.3.2方案三特点及处理效果方案三具有以下特点[7]①预处理比较简单，对于进入其中的废水的浓度指数（SDI）以及含砂系数要求较一般反渗透系统低。②DT-RO膜组结垢较少，膜污染减轻，使反渗透膜的寿命延长。③DT-RO处理系统安装、维修简单，操作方便，自动化程度高。方案三各阶段处理效率如表10所示表10方案三主要阶段污染物去除率CODcrBOD5SSNH3-N调节池8%8%30%8%砂滤池2%2%30%82%膜系统99%99%100%98%注：由于未发现有关BOD的去除率，因此表中数据参考COD去除率假设方案三各阶段出水水质如表11所示表11方案三主要阶段出水水质（mg/L）CODcrBOD5SSNH3-N调节池4600469490460砂滤池450845134383膜系统465024结果与分析参考以上各方案去除率等数据可知，三种工艺均可以很好的处理垃圾渗滤液并达到规定的回用水水质标准。因此均可以用来处理本文条件下的垃圾渗滤液。但是，作为小城镇渗滤液处理厂，必须综合经济，效率和稳定性等各种因素。对比三种方案优缺点（如表12）方案二侧重于工艺的稳定性，采用较多工艺组合，表12各方案优缺点对比优点缺点方案一二次污染小，出水水质高生化阶段有一定有害气体产生方案二工艺稳定，抗冲击负荷强工艺过长，管理复杂方案三操作简单，出水水质稳定产生浓缩液难处理互补优缺点。方案三则侧重于采用较新科技，工艺本身的可操纵性很强，有很高的自动化程度。由于此垃圾填埋场垃圾处理量有限，因此，渗滤液的产量较少，并且各污染物浓度在峰值时也不会具有很高的浓度。因此采用工艺较长的方案二则是没有必要的。而方案三由于只有一种工艺，稳定性较差，因此也不予采用。5结论在综合各种因素的情况下，本文所列三种方案中，方案一最适合用来处理此小城镇垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液。因此本文选择方案一既物化+SBR+反渗透技术作为处理此小城镇垃圾填埋场渗滤液的工艺。参考文献[1]陆瑞良.城市垃圾渗滤液处理工艺综述[J].江苏建筑,2011,(3):99-103.[2]阙光龙,李金城,等.垃圾填埋场渗滤液处理技术与应用[J].广西轻工业,2011,3(3):87-88.[3]王郑,荆肇乾,王祝来.垃圾渗滤液回用工程工艺设计[J].中国资源综合利用,2008,26(2):3-5.[4]杨开明,张建强,等.垃圾卫生填埋场渗滤液组合处理工艺设计与调试[J].中国给水排水2006,22(10):61-64.[5]王社平,高俊发.污水处理厂工艺设计手册[M].化学工业出版社.[6]齐小力.DT-RO在中国处理垃圾渗滤液的试验[J].环境卫生工程,2003,11(3):141-142.[7]侯立安.特种废水处理技术及工程实例[M].第一版.北京：化学工业出版社,2003:72-73.