北京市生活垃圾卫生填埋场渗沥液处理技术的研究.doc

北京市生活垃圾卫生填埋场渗沥液处理技术的研究 　　卫生填埋作为垃圾的最终处置手段，是不可或缺的一种垃圾处理技术，也是目前我国的主要垃圾处理方式。近几年，随着公众环境意识的加强，对填埋场的运行管理要求越来越高，填埋场渗沥液对环境的影响也越来越受到重视。2008年，环境保护部发布《生活垃圾填埋场污染控制标准》：要求生活垃圾填埋场设置污水处理设施，自2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场自行处理生活垃圾渗沥液，符合标准要求后可直接排放。因此，渗沥液处理设施的建设被许多填埋场提上日程并付诸实施。 　　 　　一、北京市垃圾填埋场渗沥液处理要求 　　 　　生活垃圾卫生填埋场渗沥液外排考核标准主要有《污水综合排放标准》（GB8978-1996）、《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）、《水污染物排放标准》（DB11/307-2005）等，北京市渗沥液外排考核标准执行北京市的地标《水污染物排放标准》（DB11/307-2005）。详见表1。 　　从表中可以看出北京市地标严于国家标准，同时也提高了对北京市生活垃圾卫生填埋场渗沥液的处理要求。 　　另外，根据《生活垃圾粪便处理设施环境监测规范》（DB11/T 273-2005），北京市对生活垃圾卫生填埋场渗沥液每年实行三次政府强制性环境监测。同时由于近几年群众对垃圾处理设施关注度和各级领导对垃圾处理重视程度的提高，市级行政主管部门要求对城区和市属垃圾卫生填埋场实行每月强制性环境监测一次，同时对市属垃圾卫生填埋场实行在线环境监测。 　　二、北京市垃圾填埋场渗沥液主要处理技术 　　 　　经过十几年的探索，目前，北京市大部分填埋场已建成以生物脱氮和膜法组合工艺为主流的渗沥液处理模式，二者的结合达到了优缺点互补的效果。目前主要工艺有以下几种：MBR―纳滤、MBR―纳滤―反渗透、厌氧反应器-MBR―纳滤―反渗透等，厌氧反应器的建设形式主要有UASB（上流式厌氧污泥床）、UASBF（上流式厌氧污泥复合床）和内循环式中温厌氧反应器。 　　 　　（一）MBR-纳滤处理工艺 　　MBR-纳滤处理工艺一般用于渗沥液处理达标排放。典型的MBR-纳滤处理工艺如图1所示。渗沥液调节池加盖密闭，并集中收集臭气至生物除臭塔，通过生物法处理除臭。MBR包括前置反硝化罐、硝化罐和外置式超滤系统。硝化罐通过硝化菌及兼性菌的作用在好氧状态下，将NH4+氧化成NO3-，将所剩余的有机物质进行降解。硝化罐中的混合液回流到反硝化罐，在缺氧状态下，反硝化菌将NO3-转化为氮气排放。膜生物反应器中微生物菌体和大部分颗粒物通过超滤膜机组从出水中分离，被截留在系统内。MBR系统产生的剩余污泥定期排入污泥收集池进行处理。超滤膜机组出水进入纳滤系统进行深度过滤处理，去除难生物降解的有机物，确保出水达标。整个系统用电由填埋场产生的沼气发电系统供给。 　　从表2、表3可以看出：MBR-纳滤在进水CODcr≤10000mg/L的情况下，出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化用水要求，除枯水季节氨氮不能满足冲刷用水标准外，其余各季出水可满足冲刷用水标准。 　　如果在纳滤后端增加反渗透处理工艺，则进出水指标情况如表4、表5所示。出水可以满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准要求。 　　通过以上分析可以知：MBR-纳滤处理工艺可以达到排放标准，不能完全满足渗沥液再生回用要求，能达到绿化用水标准，在后端增加反渗透处理工艺可完全满足渗沥液再生回用要求，出水可用于场区绿化、冲刷等。以上两种工艺适用于处理较低浓度渗沥液，CODcr≤10000mg/L和CODcr≤27000mg/L。 　　 　　（二）内循环式中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺 　　内循环中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺用于渗沥液处理后出水回用。 　　内循环式中温厌氧反应器，是在UASB反应器基础上开发出的高效厌氧反应器，其特征是在反应器中装有两级三相分离器。相对UASB反应器，具有抗冲击负荷能力强，容积负荷高等优点。设计容积1000m3；日处理能力340t；进水温度控制在30℃-35℃，停留时间3天；容积负荷3-17kgCODcr/（m3?d）。产生的沼气收集后燃烧或利用。反应器对BOD5、CODcr的去除率可达90%。 　　MBR（膜生物反应器）包括反硝化罐、硝化罐和中空纤维膜机组，膜孔径0.02μm，对BOD5、CODcr和氨氮的去除率最高分别可达92%、70%和99%。 　　纳滤系统出水率80%，产生的浓缩液提取腐殖酸，提取比例约为浓缩液的0.026%-0.05%。反渗透系统产生的浓缩液进入蒸发器，通过沼气燃烧产生的热能加热浓缩液，使其蒸发，产生的尾气进入沼气火炬中进行二次燃烧后排放。