摘要:垃圾渗滤液液体污染物含有多种污染物,目标污染物结构复杂。如果不及时处理这些渗滤液,将严重威胁人类的身心健康。所以对垃圾渗滤液进行有效、合理的处理与处置,避免造成对周围环境的二次污染已成为城市环境中急待解决的问题。生物法具有处理成本低、效果理想的特点,是渗滤液处理的主流工艺。但对于这种成分极其复杂的废水,仅靠生物法很难达标排放,需要进一步结合物化工艺进行深度处理,以保证达标排放。目前,研究人员主要采用吸附法、絮凝法、膜工艺法、高级氧化法等深度处理工艺垃圾渗滤液文章总结分析了不同物化工艺的深度处理垃圾渗滤液提供有利的处理参考。
关键词:吸附法;絮凝法;高级氧化;垃圾渗滤液
引言
目前渗滤液的处理一般为预处理+生化处理+深度处理工艺路线,由于渗滤液的水质和水量随填埋场的不同而不同,仍缺乏一般可行的处理方法,使渗滤液达到排放标准。因此,在实际工程应用中,首先要分析渗滤液成分,然后确定采用何种处理工艺。现有处理技术存在一定的缺陷,升级现有技术,开发新的高效处理技术,加强不同技术之间的综合研发,全面改进垃圾渗滤液未来将降低投资和运营成本垃圾渗滤液研究的重点。
1.垃圾渗滤液来源及主要特征
垃圾渗滤液它是在地表水和地下水径流的作用下形成的混合液。渗滤液的性质因填埋时间、垃圾中有机成分和气候条件的不同而有所不同。然而,它水质成分极其复杂、氨氮含量高、重金属浓度高等特点。
2.处理垃圾渗滤液物化法
2.1吸附法
吸附法是利用固体物质的多孔吸附功能去除垃圾渗滤液有降解有机物、重金属离子等有毒有害物质的方法。吸附法适合吸附中等分子量以下的有机目标污染物质,适合吸附生化后的有机物和填埋时间长的垃圾渗滤液。Ayala学者利用废咖啡渣吸附矿化垃圾渗滤液实验研究,调查pH实验结果表明,pH吸附效果最好在5~7范围内,吸附3h达到饱和。在最佳实验条件下,废咖啡渣对重金属Zn、Cd、Ni吸附量分别为10.22、5.96和7.51mg/g。SDe气体吹脱-混凝-絮凝-吸附一体化工艺处理垃圾渗滤液,实验结果表明NH3—N、色度、BOD5、COD去除率分别为96.3%、91.8%、95.8%和90.0%[1]。在中国,吸附材料用于吸附垃圾渗滤液吴也受到许多研究人员的青睐。吴晓辉等研究人员用沸石和炉渣作为农村生活的吸附剂垃圾渗滤液,研究了吸附剂的性能,实验结果表明,沸石用于农村垃圾渗滤液水样中CODCr、NH3—N、TN、TP去除率分别为37.54%、62.91%、34.48%和27.73%的炉渣在水样中Cr、As、Cd、Ni、Pb去除率分别为81.79%、35.99%、97.26%、74.89%和91.19%。活性炭吸附只能吸附和去除渗滤液中分子量小于1000的物质,效果理想。然而,吸附处理的高成本也限制了活性炭吸附的应用和推广,因此迫切需要寻找高性价比的吸附剂。
2.2混凝沉淀法
混凝沉淀法是在污染水中加入各种混凝剂(Al2(SO4)3、PAC、FeCl3、PFS),絮凝和明矾花是通过混凝剂与水中悬浮物胶体分子之间的作用形成的,最终达到沉淀效果。
不同的丁家志等(AlCl3、PFS和TiCl4)混凝剂对垃圾渗滤液生化出水处理研究发现,PFS对COD最高去除率为71.94%;混凝剂TiCl4则对NH3—N、SS和UV在实验的最佳条件下,254去除效果优于其他两种混凝剂,NH3—N、SS和UV254去除率分别为66.78%,80.69%和87.66%。DOumar生物过滤等(BF)与电絮凝(EC)联合工艺处理生活垃圾渗滤液。DOumar生物过滤等(BF)与电絮凝(EC)联合工艺处理生活垃圾渗滤液。实验表明,镁基阳极采用镁基阳极EC工艺为三级处理,10mA/cm2的电流密度,30min的处理,其COD和色度去除效果最好,分别达到53%和85%。SWang研究人员使用混凝剂PFS+碳电解+Fenton氧化联合工艺处理垃圾渗滤液,最佳工艺条件:水样初始pH=4.0、投加量为400mg/L时,垃圾渗滤液的COD去除率可达50%以上。混凝除去的物质主要为悬浮固体和大分子的有机物等,而渗滤液中这部分有机物所占的比例相对较小(小分子的挥发性脂肪酸占了TOC绝对大多数,甚至超过90%)。对COD去除率一般不高。混凝是垃圾渗滤液深度处理是最经济、最有效的技术之一,但一般只依靠凝结过程,特别是随着新排放标准的实施,很难实现垃圾渗滤液有效深度处理。通常混凝Fenton氧化、臭氧氧化、活性炭吸附等技术组成联合工艺来用于渗滤液的深度处理。在渗滤液深度处理中,混凝液与高级氧化处理渗滤液的组合工艺的开发和优化是混凝工艺更广泛应用的必然选择[2]。
2.三膜分离技术法
污染水体的膜分离技术处理主要是利用膜的筛分作用,拦截水体中的污染有机物,达到净化水体的作用。膜分离技术根据膜孔径的大小分为以下几种:微滤(MF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、超滤(UF)等。将纳滤膜与各种反渗透膜相结合,用于处理垃圾渗滤液试验范围内产生的纳滤浓缩液去除率超过50%。Dolar等进行混凝+UF和吸附+UF工艺处理是RO和NF预处理的垃圾渗滤液实验结果表明,混凝土+UF联合工艺优于吸附+UF工艺。与生物处理工艺相比,膜分离技术受水质变化影响较小,出水水质相对稳定,高浓度垃圾渗滤液在处理难降解废水有一定的优点。可用于膜技术垃圾渗滤液然而,生化出水的处理存在膜污染、浓差极化和清洗、膜组件中不可降解有机物和无机成分的积累等问题。关键是一次性投资和运营成本极高[3],不适合我国大部分垃圾填埋场的渗滤液处理。
2.4联合工艺法
联合工艺处理垃圾渗滤液它是国内外研究的主流。对于渗滤液等成分极其复杂的污染水体,单靠一道工序很难达到排放标准,需要多道工序联合处理。卜光辉采用超滤和混凝—Fenton预处理垃圾渗滤液,实验结果表明,混凝-Fenton在渗滤液中COD去除率为90.4%。李才华采用臭氧-过硫酸盐联合理垃圾渗滤液,实验结果表明,当臭氧浓度为19时.8g/m3.过硫酸盐的投入量为0.4g/L时,B/C的比例由0.13上升到0.49。每一种技术处理垃圾渗滤液它们都有自己的优缺点。例如,絮凝可以很好地去除大分子物质,吸附可以很好地去除中等量的有机物。高级氧化可将大分子氧化分解成小分子甚至直接矿化。因此,可结合多个工艺,提高其处理效果,达到渗滤液排放标准。
结论
简而言之,本文主要分析垃圾渗滤液介绍了吸附法、絮凝法、膜分离技术法、先进氧化法及其组合等物化方法处理渗滤液的研究现状,分析了各种工艺的不足垃圾渗滤液展望处理方法[4]。