摘 要:垃圾滲濾液具有較高的氨氮負荷與高COD,滲濾液的處理一直是一道難題,本文闡述了滲濾液的現(xiàn)狀與水質特點,對滲濾液基于生物處理法的組合工藝進行了簡要的說明,如何實際應用中提高對滲濾液的處理效果仍然是滲濾液處理的主要方向。
關鍵詞:垃圾滲濾液;生物法組合工藝;脫氮;COD去除
近年來,我國垃圾產(chǎn)量日益增加,垃圾處理能力相對落后。衛(wèi)生填埋會產(chǎn)生含有較高濃度氨氮與總氮的滲濾液,這導致垃圾滲濾液中的C/N比嚴重失衡,增大了后續(xù)處理的難度[1]。常規(guī)的垃圾滲濾液處理方法分為物化法與生物法,由于物化法存在處理成本高等缺點,所以目前垃圾滲濾液的主流處理工藝為生物法,生物法包括厭氧生物處理技術、好氧生物處理法、厭氧-好氧生物處理、短程硝化反硝化、內(nèi)源反硝化、厭氧氨氧化,生物法是當前最經(jīng)濟實用的處理方法。筆者對不同生物法組合工藝進行總結分析以期為垃圾滲濾液處理提供參考。
1 垃圾滲濾液的來源及主要特點
垃圾滲濾液是由于堆放與填埋的垃圾經(jīng)過雨水滲透、沖刷以及地表徑流等作用形成的,垃圾滲濾液普遍存在惡臭難聞、色澤暗淡、腐殖酸、高COD、高氨氮,難降解有機物,5天生化需氧量(BOD5)與CODcr比值低,C/N比低,重金屬和無機物成分的存。垃圾填埋場運行年份不同,垃圾滲濾液分為早期垃圾滲濾液(<2a)和中晚期垃圾滲濾液(>5a)。
垃圾滲濾液水質特點:滲濾液中氨氮濃度較高,C/N低(一般COD/ρ(TN)<3),pH為8.7~9.0,COD為2.456~3.925g/L,NH4+-N質量濃度1320~2041mg/L、NO2-N質量濃度為002~0.21、NO3-N質量濃度為29.8~51.9、TN質量濃度為1401~2202mg/L[2]。垃圾滲濾液具有惡臭、可生化性低、難降解有機物濃度高等特點,傳統(tǒng)的填埋與焚燒并不能減少垃圾滲濾液對環(huán)境的影響,必須將中晚期垃圾滲濾液進行深度處理才能排入環(huán)境,這樣才能減少垃圾滲濾液對環(huán)境的威脅。
2 處理垃圾滲濾液生物法組合
2.1 RBC+臭氧+fenton組合工藝
Susana Cortez等人研究表明缺氧生物轉盤(RBC)在垃圾滲濾液處理方面是一種非常有效的生物脫氮工藝,具有很強的脫氮效果,但出水的有機物仍較高,在RBC前添加預臭氧化后,預處理后總有機碳(TOC)去除了28%左右,但最終出水仍有難降解有機物,需要進一步深度處理。而添加Fenton工藝后的TOC去除率能達到85%,具有較好的處理效果。[3]
2.2 SBRGR+臭氧組合工藝
Claudio Di Iaconi等人采用了在好氧顆粒污泥生物系統(tǒng)(SBBRG-序批式生物濾池顆粒反應器)結合臭氧強化生物降解的新工藝,結果表明臭氧氧化大大提高了生物處理的有效性,臭氧消耗與COD去除率比值低至0.24運行成本大大降低。
2.3 SBR+絮凝組合工藝
Huo-sheng Li等人采用了SBR(序批式污泥床)作為一級處理,聚合硫酸鐵混凝耦合,以fenton系統(tǒng)為二級處理,上流式曝氣,氨氮去除生物濾池為三級處理,化學需氧量(COD)的總去除率可達97.3%,出水COD小于100mg/L率可達99%。深度處理的總運行成本為2.7美元/立方米,大大降低了運行成本,這個新型工藝在小型垃圾滲濾液處理中具有良好的適應性和高效性。[4]
2.4 UASB+AO組合工藝
Yongzhen Peng等人采用兩級UASB(上流式厭氧污泥床)+AO相結合的系統(tǒng)來提高垃圾滲濾液中COD以及氨氮的去除率,原水進水COD在8550-12500mg/L降至出水COD為800-1400mg/L,出水BOD可達到35mg/L,原水氨氮為1000-2000mg/L,降至出水小于15mg/L,反硝化和UASB可同時產(chǎn)家灣,可以去除近100%的氮氧化合物。
2.5 UASB+SBR組合工藝
Hongwei Sun等人采用了兩級UASB與SBR系統(tǒng)對垃圾滲濾液進行低溫深度脫氮除COD,研究表明一級UASB對COD去除有著重要的作用,二級UASB與COD進一步提高了有機物的去除率,整個系統(tǒng)的COD去除率可以達到96.7%,SBR主要作用是去除氨氮,在較低的溫度下(14.9-10.9℃)下,系統(tǒng)的氨氮去除率約為99.7%。[5]
3 總結與展望
垃圾滲濾液的水質特點標志著滲濾液處理無論在成本上以及工藝選擇方面都是一道難題,由于采用傳統(tǒng)生物法很難取得很好的氨氮以及COD的去除,物化法具有較高的處理成本,導致滲濾液的處理與運行更加的困難。文中所述的五種組合工藝都在脫氮與COD去除方面具有較好的效果,且大大降低了運行成本。未來的滲濾液處理以及工藝選擇方面仍然有很大的發(fā)展前景,運行成本低以及高校的處理工藝將是解決滲濾液處理難題的關鍵。
參考文獻:
[1]趙賢廣,等.吹脫法去除垃圾滲濾液中氨氮的技術進展[J].現(xiàn)代化工,2019,39(06):80-84.
[2]Chen,Z.,et al.,Partial nitrification and denitrification of mature landfill leachate using a pilot-scale continuous activated sludge process at low dissolved oxygen.2016,218:580-588.
[3]Cortez,S.,et al.,Mature landfill leachate treatment by denitrification and ozonation.Process Biochemistry,2011,46(1):148-153.
[4]Li,H.S.,et al.,Advanced treatment of landfill leachate by a new combination process in a full-scale plant.J Hazard Mater,2009,172(1):408-15.
[5]Sun,H.,et al.,Advanced landfill leachate treatment using a two-stage UASB-SBR system at low temperature.Journal of Environmental Sciences,2010,22(4):481-485.
作者簡介:吳承志(1992-),男,漢族,山東濟南人,碩士研究生,山東建筑大學市政與工程專業(yè),研究方向:垃圾滲濾液深度脫氮。