渗滤液处理现状

渗滤液处理现状赵由才同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室副主任教授博导13917048171021-65982684021-65980041(传真)[e-mail]密云路588号国家重点实验室311室一城市生活垃圾渗滤液产量2005年全国661座设市城市年清运生活垃圾量达1.55亿吨共有各类生活垃圾处理厂(场)479座日处理能力25.7万吨（年处理能力为8108万吨）处理率为52.5％城市生活垃圾卫生填埋场365座，年处理能力6672万吨（占82.4%）城市生活垃圾焚烧厂66座，年处理能力1046万吨（占13.0%）城市生活垃圾堆肥厂46个，年处理能力397万吨（占4.6%）2010年我国城市人口将增至4.5亿人，城市生活垃圾年产量将达1.8亿吨我国生活垃圾处理设施的建设一直落后于生活垃圾的增长量，长期处于旧帐未还新帐又来的局面国家有关部门一直未调查生活垃圾处理设施所产生的包括渗滤液在内的二次污染状况，更没有相关统计数据以日处理量为基卫生填埋场渗滤液产量为日填埋量的30%焚烧场渗滤液产量为日焚烧量的20%堆肥厂渗滤液产量为日堆肥量的10%2005年我国城市生活垃圾处理设施中产生渗滤液填埋6.4万吨/日焚烧0.66万吨/日堆肥0.11万吨/日总计日产7.17万吨，年产2617万吨目前我国的生活垃圾只有52.5％的处理率另外的47.5％的生活垃圾处于任意堆放的状态生活垃圾堆放场的渗滤液产量肯定高于卫生填埋场在所有的生活垃圾堆放场中，日产渗滤液至少为6万吨（年产2209万吨）中转站全国城市生活垃圾40万吨占垃圾压缩量的5%——2万吨渗滤液/天——730万吨渗滤液/年我国城市生活垃圾渗滤液总量2617＋2209＋730＝5556万吨/年一吨渗滤液所含污染物相当于100吨城市污水的浓度，毒性比常规的城市污水大得多二渗滤液国家排放标准渗滤液国家排放标准一级排放标准：（COD100mg/L,BOD30mg/L,NH3-N15mg/L)二级排放标准：（COD300mg/L,BOD150mg/L,NH3-N25mg/L)三级排放标准：（COD1000mg/L,BOD600mg/L出水：进城市污水处理厂（上海市：二级渗滤液）绝大部分地方环保局要求执行一级排放标准，少数环保局要求二级排放标准虽然在GB16889-1997中规定，若渗滤液排入城市污水处理厂，则可执行三级排放标准绝大部分城市污水处理厂或市政管理部门要求所排入的渗滤液必须执行建设部下水道标准（COD500mg/L,NH3-N35mg/L）。三渗滤液处理现状不同生活垃圾处理设施，其渗滤液处理情况差异较大堆肥厂：渗滤液处理的问题不大，大多可通过好氧堆肥过程中的蒸发、生物吸收等消纳掉焚烧厂渗滤液却存在许多问题由于焚烧厂渗滤液浓度极高，且呈酸性，要达到三级渗滤液排放标准或下水道标准，难度很大目前在66座焚烧厂中，能够达到下水道标准的只是极少数（20％）某些焚烧厂采用反渗透技术处理渗滤液，虽然出水水质达到一级排放标准，但出水率仅为70－80％，所形成的浓缩液更难处理问题最大的仍然是生活垃圾填埋场渗滤液在365座城市生活垃圾卫生填埋场所产生的6.4万吨/日中，能够达到二级排放标准的仅占20％左右由于地方环保局要求出水达到一级排放标准，一些填埋场采用反渗透技术处理渗滤液，但存在着投资极大、运行费用极高、出水率较低（70％）、浓缩液无法有效处理等严重问题在生活垃圾处理设施中至少有2000万吨/年渗滤液未得到有效处理，加上堆场所产生的2209万吨/年渗滤液，目前在我国至少有4200万吨/年渗滤液直接进入周边环境，这相当于22亿吨城市污水的污染物总量渗滤液的任意排放及迁移转化过程，严重影响了周围生态环境及地下水的安全，已危及到公共卫生安全，成为公共卫生突发群体事件和蔓延的重要源头和渠道之一（1）卫生填埋•渗滤液：100-2500吨渗滤液/天（COD20000mg/L,BOD6000mg/L,NH3-N2000mg/L)•卫生填埋场数量增长•渗滤液产量增长（2）焚烧•16座大型生活垃圾焚烧厂•生活垃圾焚烧量：13000吨/天•渗滤液：15－25％生活垃圾焚烧量——2000－3200吨/天（COD60000mg/L,BOD30000mg/L,NH3-N4000mg/L)——24－36万吨生活污水/天•生活垃圾焚烧量继续快速增长•渗滤液产量也快速增长（5）渗滤液处理设施投资常规生物处理方法：UASB-SBR-PSBR-MSBR-MBR-氨－氮吹脱——3万元/吨渗滤液/天500－8000万元/座填埋场或焚烧厂目前渗滤液投资：大约36亿元发挥作用的设施：10％后果•投资效率极低，浪费十分严重•大量渗滤液直排水体•引起许多官司和法律纠纷•槽罐车运至城市污水处理厂（成本高，原设施浪费）原因•COD、BOD、NH3-N、悬浮物含量高•成份复杂，可生化性差•水质和水量波动性大•沿用生活污水处理工艺，效果差，运行困难，处理成本偏高•生物处理（无法达到二级标准COD300mg/L,NH3-N25mg/L）投资：3万元/吨渗滤液/天运行费：15元/吨——900－1200万元/天渗滤液毒性幼鼠：COD5mg/L慢性毒害作用，10-20mg/L急性毒害作用大麦：COD80mg/L，生长被明显抑制鲫鱼：COD40mg/L，肝脏明显变异垃圾渗滤液处理方法•物化法（混凝沉淀法、NH3-N吹脱、膜处理）•生化法（UASB、SBR等）•组合工艺几种处理单元评述加盖调节池•停留时间90天•必须加HDPE(2mm)膜的盖子•进出口设置——渗滤液行走时间最长•COD20000-30000——1800-4700mg/L几种处理单元评述厌氧池•作用类似加盖调节池•可与调节池合并，不必单设•可用常规处理方法强化，如加悬浮填料，但效果不明显几种处理单元评述曝气池（糖）•SBR——长时间曝气——污泥浓度极低——不断添加污泥＋曝气：有一定效果•悬浮填料作用很小几种处理单元评述MBR•适合深度处理，但必须是在良好的前处理条件下•生物处理后再膜过滤几种处理单元评述反渗透•类似与MBR•COD1000mg/L时使用几种处理单元评述化学处理•水泥、氧化剂•水泥、氧化剂树脂吸附回收腐殖质等物理吸附•树脂吸附回收腐殖质等几种处理单元评述NH3-N•吹脱不是好方法•生物滤池可高效硝化•采用水泥、氧化剂等水化或氧化渗滤液复杂程度宏观上：COD、BOD、NH3-N很高微观上：腐殖质、碳酸盐、磷酸盐、各种有机物分子量：生物处理后大部分可溶性有机物分子量1000生物处理COD400-800mg/L（极限浓度？）NH3-N100-1500mg/L标准一级：COD100mg/L,BOD30mg/L,NH3-N15mg/L二级：COD300mg/L,BOD150mg/L,NH3-N25mg/L五渗滤液处理原理与技术研究建议渗滤液研究发展1生物处理出水表征2渗滤液化学性质（与纯水、城市污水等比较）3极难生物降解有机物去除（反渗透、膜外）4渗滤液利用（NH3-N和总氮高、腐殖质含量高）？5标准放宽（绝大部分填埋场和焚烧厂无法达标）？6与城市污水共处理（进水浓度、稀释还是降解）？虽然从二十世纪九十年代初我国就陆续开始了垃圾渗滤液的相关研究，但进展较为缓慢。一方面是政策上缺乏有效引导，另一方面是技术上缺少系统研究垃圾处理技术研究多如何处理垃圾、实现垃圾快速降解、设备国产化渗滤液：垃圾处理附属物而未充分认识渗滤液是贯穿整个垃圾处理流程、存在于各种垃圾处理设施中的一个必然产物，渗滤液问题成为垃圾处理技术攻关过程的遗留难题渗滤液性质的影响因素较多，使得其技术适用性较差，难以直接从一地照搬到另外一地渗滤液新技术：实验室——中试装置——现场示范目前大量填埋场和焚烧厂渗滤液：独立论证、独立运行——与“三同时”不符合设计院加大流程，把所有工艺叠加渗滤液处理工程－调试过程中即不能达到设计要求－运行一段时间后，由于没有考虑到渗滤液本身的多变性，经常处于停顿的状态－合同运行1年，1年后就无法允许常规的渗滤液处理工艺效果不佳的主要原因有五点：①抗冲击负荷能力差。生物法处理污水一般要求相对稳定的污水水量及水质，而在垃圾处理设施中，渗滤液的产生主要集中在雨季，调节池的容量相对不足，势必造成对生物处理系统负荷的冲击，影响处理效果；而在枯水期，渗滤液量极少，氨氮等污染物浓度高，抑制了微生物生长②处理工艺重启较为困难。由于冬季渗滤液量很少，冬春季后单元反应器再启动相对困难③工艺适应性差。随填埋时间的延长，营养元素严重失调，渗滤液碳氮比下降，可生化性降低，现有工艺的适应性较差④脱盐率偏低。我国垃圾中由于含有大量餐厨垃圾，使得渗滤液中含盐量偏大，但生物法脱盐相当困难⑤生物法脱色相当困难。渗滤液中含有大量难降解发色物质，生物法对于后期尾水的脱色效果基本为零以渗滤液现有标准为核心，降低出水的生物毒效应为参照，结合我国渗滤液处理的实际情况，深入研究不同源渗滤液性质与产生现状，针对各级排放标准开发相应的高效低耗组合式渗滤液处理工艺，重点开发可溶性难降解有机物、高浓度氨氮去除技术与低温条件下的渗滤液处理工艺，满足垃圾无害化处理要求，为有效解决渗滤液造成的环境污染问题提供技术支撑，全面提高城市生活垃圾处理处置水平渗滤液处理问题严重制约我国生活垃圾处理技术的发展•严重影响垃圾焚烧厂、填埋场、中转站的正常运行•必须发展投资省，效果好的渗滤液处理技术，市场巨大赵由才等著，《环境卫生工程丛书——可持续生活垃圾处理与处置》，化学工业出版社，北京，2007年1月(39万字)，ISBN9787-5025-9542-5赵由才，宋玉主编，《生活垃圾处理与资源化技术手册》，冶金工业出版社，北京，2007年5月（186万字），ISBN978-7-5024-4197-5赵由才、龙燕、张华主编，《固体废物处理与资源化丛书——生活垃圾卫生填埋技术》，化学工业出版社，北京，2004年2月(67万字)。ISBN7–5025–5274–X/X397楼紫阳，赵由才，张全编著，《渗滤液处理处置技术与工程实例》，化学工业出版社，北京，2007年1月(56万字)。ISBN9787–5025–9226–6张益，赵由才主编，《生活垃圾焚烧技术》，化学工业出版社，北京，2000年8月（38万字）。ISBN7–5025–2894–6（3次印刷）赵由才等著，《环境卫生工程丛书——可持续生活垃圾处理与处置》，化学工业出版社，北京，2007年1月(39万字)，ISBN9787-5025-9542-5矿化垃圾生物反应床处理渗滤液技术国家自然科学基金（实验室规模研究，50L/天）填埋场矿化垃圾生物反应床生物降解性能及其应用研究（No.59778016）1998.01-2000.12上海市市容环境卫生管理局科研项目（中试规模现场研究，16吨/天）老港填埋场渗滤液封闭化处理技术1998-2002上海市科学技术委员会重点项目国家高技术研究发展计划（863计划）课题（示范工程研究，100吨/天）生活垃圾填埋场中矿化垃圾的综合利用技术赵由才、黄仁华等中国发明专利“一种垃圾填埋场渗滤液的净化处理方法”申请号：No.00127298.5公开号：CN1351969授权日期：2003年9月(1)实验室阶段•93年起•500kg级矿化垃圾生物反应床•间歇进水•连续运行处理渗滤液3年•共处理渗滤液50吨•进水COD6000-8500mg/L,BOD1000-1800mg/L,NH3-N1100-1800mg/L•出水水质一直保持稳定，COD300mg/L,BOD150mg/L,NH3-N15mg/L,去除率均在95％以上•室温（温度）的改变对出水水质的影响很小(0-31℃)矿化垃圾生物反应床处理渗滤水（实验室阶段）矿化垃圾生物反应床示意图1渗滤水水箱2蠕动泵3旋转式布水器；4反应床5集水池0102030405060708090100050100150200250300350水力负荷（L/m3*d）COD去除率（%）HydraulicLoad(TypeI)99.599.