深圳市下坪固体废物填埋场渗滤液MBR+NF组合工艺的应用效果研究

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现代城市垃圾主要通过卫生填埋的方式进行处理,在填埋过程中会导排出大量的渗滤液,对环境具有潜在的威胁,有效地收集和处理渗滤液成为全世界共同面临的重要难题。渗滤液主要产生于降雨和垃圾分解过程所形成的水分,并且渗滤液中污染物浓度高、水质水量变化范围大,随着年限的延长,渗滤液氨氮浓度逐渐升高,可生化性低,持续时间长,非常难于处理。随着渗滤液新的排放标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的颁布,渗滤液的处理变得更加严格。目前常见的渗滤液处理方法包括:物化法、生物法和土地法。渗滤液处理中常见的物化法包括吸附法、化学沉淀法、膜分离法等,物化法处理成本较高,对于生化性低的渗滤液处理效果较好;生物法在渗滤液处理中应用较广泛,但常受到冲击负荷的影响,一般用于处理填埋初期产生的渗滤液;土地法是利用湿地等自然环境,在人工控制下将渗滤液中的污染物转化为营养物质的方法,土地法处理效果较好,但只能处理浓度较低,而且需要大量的土地,在现实中不具备可行性。目前国内外渗滤液深度处理技术以膜生物反应器(MBR)、纳滤(NF)和反渗透(RO)为代表的膜处理技术为主,此类技术一部分已经用于实际生产运行,但还存在处理出水不能达到新标准的问题,为了深入分析MBR+NF组合工艺实际应用中的影响因素,深圳市下坪固体废弃物填埋场开展了该组合系统处理渗滤液的实验研究。深圳市下坪固体废弃物填埋场是国内第一座按照国际卫生填埋标准建设的大型生活垃圾填埋场,被列为全国生活垃圾卫生填埋示范工程。主要填埋深圳市罗湖、福田两区的生活垃圾。在垃圾分解和降水渗入过程中产生了污染浓度很高的渗滤液,如果不及时处理,将会污染周边环境。下坪场在建设填埋场的同时建设了垃圾渗滤液处理站,用来处理垃圾体导排系统收集的渗滤液,处理规模为冬季1500t/d、夏季2000t/d。近年来,下坪场在渗滤液处理长期达标排放的基础上提高标准,要求渗滤液处理出水能够在场区循环使用,为此,在原来已经达到二级出水的基础上增加了污水深度处理的系统(MBR膜生物反应器+NF膜处理系统),对渗滤液进行深度处理,提高处理水平,并且对新的处理工艺进行了试验研究。目前,渗滤液处理采用“氨吹脱+厌氧生物滤池+A/O/O池+MBR+NF”的新型处理工艺,本次试验主要对MBR+NF系统处理的进水和出水的氨氮、COD、BOD浓度进行检测,分析新系统对渗滤液中高浓度污染物的去除效果。根据试验数据分析:COD去除率达98%,BOD去除率达95%,氨氮去除率达99%。该结果符合设计指标并且出水可以用于场内道路冲洗、绿化浇灌等,即避免了填埋垃圾渗滤液的二次污染又改善了场区周边的水体环境,为周围居民提供了良好的生活环境。通过MBR+NF组合工艺处理渗滤液的实验,对渗滤液处理的设计、实际应用效果的影响因素进行了研究,并且对季节性的影响的消除措施进行了初步的尝试,提出了相应的改进、调试方法。主要结果包括:一、增加了MBR+NF组合系统后能够对渗滤液中的污染物有明显的处理效果,出水长期稳定达标排放。二、不同的季节对MBR+NF组合系统的处理效果有较大影响。三、本实验进行时,要根据不同处理阶段调整温度和pH值才能有效地处理渗滤液。四、适当地调整处理工艺,增加二级硝化反应系统并添加甲醇的实验证明改方法能够更好地去除渗滤液总氮。现阶段国内外在难降解的渗滤液处理方面,并没有很成熟的技术或者经验,下坪场将继续研究新型的渗滤液处理技术,并计划在现场尝试小范围回灌法处理垃圾浓缩液的试验,同时研究高氧化处理技术、矿化垃圾处理技术等处理难降解渗滤液的新型技术。主要步骤为实验室研究、现场中试试验、建设示范工程、形成一定的技术标准,并把技术成果推广到国内其他垃圾填埋场,对国内垃圾渗滤液的处理具有参考价值和现实意义。
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