滲濾液處理方案范文
時間:2023-12-26 18:08:05
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篇1
論文關鍵詞:垃圾填埋場,滲濾液
1 滲濾液的來源
垃圾滲濾液主要由垃圾填埋場的降水滲透、地下水侵入以及垃圾本身所含的水分在微生物的長期作用下,不斷被溶解,呈溶質形式的有害有毒產物進入滲濾液中,以致滲濾液中有機物濃度高、污染持續(xù)時間長、性質也特別復雜[1]。一般來講,對于填埋場場齡在3-5年以下的滲濾液,其特點是低pH值、BOD5和COD較高,高BOD5/COD值;而對于場齡在3-5年以上的,其特點是BOD5和COD較低,BOD5/COD值也較低,氨氮濃度高,pH通常為7.5左右[2]。
2.1 與城市污水處理廠的合并處理(場外處理)
將滲濾液排往城市污水處理廠合并處理是最為簡單的處理方案,利用污水處理廠對滲濾液的緩沖、稀釋作用,達到同時處理的目的。采用合并處理時需考慮兩個因素。一方面,由于垃圾填埋場往往遠離城市污水處理廠,將產生較大的輸送費用;另一方面,由于滲濾液所特有的水質及其變化特點,在采用此種方案時,如不加控制,則易造成對城市污水處理廠的沖擊負荷,影響甚至破壞城市污水處理廠的正常運行,因此,需根據(jù)實際情況嚴格控制滲濾液與城市污水的混合比,并采用穩(wěn)定可靠、高效的合并處理工藝系統(tǒng)。
2.2 預處理-合并處理(場內-場外處理)
預處理-合并處理是基于減輕直接混合處理時,滲濾液中有害物質對城市污水處理廠的沖擊,而采取的一種場內外聯(lián)合處理方案。滲濾液首先通過設于填埋場內的預處理設施進行處理,以去除大部分重金屬離子、氨氮、色度以及SS等污染物質,或通過厭氧處理以改善其可生化性、降低負荷,為合并處理正常運行創(chuàng)造良好的條件。
2.3 建設獨立的場內完全處理系統(tǒng)
事實上,城市垃圾填埋場通常位于離城市較遠的山谷地帶,此時建設場內獨立的完全處理系統(tǒng)便成為一種可選擇的方案。單獨處理時,由于滲濾液的污染負荷很高,尤其是有毒有害物含量較高,因而,其處理工藝系統(tǒng)須為多種處理方法的有機組合。目前多采用預處理→生物處理→后處理的工藝流程。
2.4 處理方案比較
滲濾液有不同的處理方案,應因地制宜地通過技術經濟比較后,合理地選擇。在經濟發(fā)達且實際條件許可的情況下,可建設場內獨立的完全處理系統(tǒng);在經濟尚不發(fā)達的地區(qū)則可采用預處理-合并處理的方案;在無力建設處理設施的情況下則可采用直接將滲濾液排入附近城市污水處理廠合并處理的方案。應該說,場內預處理-場外合并處理是一種較為理想的處理方案。
表1 幾種處理方案經濟技術比較
處理方案
經濟性
處理難度
合并處理
主要考慮管道鋪設和運輸費用,處理成本較低
易對城市污水處理廠形成沖擊,影響其正常運行,需控制混合比例
單獨處理
節(jié)省了管道鋪設和運輸?shù)馁M用,基建和運轉費用較高
處理工藝流程操作管理復雜,運行效果難以得到長期的保證
預處理-合并處理
需同時建設處理設施和鋪設管道,運行費用相對適中
運行方式靈活,操作管理簡單,出水水質能得到保證
3 垃圾滲濾液處理技術
3.1 物理化學
物理化學方法主要有活性炭吸附、化學沉淀、化學氧化、化學還原、離子交換、膜分析、氣提、濕式氧化等多種方法,和生物處理相比,物化處理不受水質水量變化的影響,出水水質比較穩(wěn)定,對難以生物降解的垃圾滲濾液有較好的處理效果,但物化法投資大、處理成本、運行費用較高,通常只用于色度、SS、氨氮、重金屬離子等的去除,有時也用于滲濾液中難生物降解的COD去除。填埋場初期產生的滲濾液中有機污染物濃度很高,此時,單純使用物化法處理就難以達到理想的效果,一般用于滲濾液的深度處理,而生物處理能取得較好的處理效果。
3.2 生物方法
生物法處理滲濾液[3]是利用微生物將滲濾液中的有機污染物降解從而達到凈化的目的。好氧生物處理方法不僅可以有效降低BOD5,COD和氨氮,還可去除鐵錳等金屬,處理成本適中。但好氧生物處理只適用于可生化性較好的滲濾液,且系統(tǒng)易受水質水量變化的沖擊,當滲濾液的氨氮、重金屬離子等污染濃度較高時還必須進行預處理。厭氧生物處理法最主要的優(yōu)點是能耗少,操作簡單,投資運行費用低,耐沖擊,剩余污泥量少,所需營養(yǎng)物質少。但厭氧生物法不能有效的去除氨氮,其出水有機物含量仍然很高。
由于填埋場滲濾液的復雜性和有別于城市污水的獨特性,若單一使用厭氧或好氧生物法處理滲濾液一般很難達到排放要求,故經常要二者合并應用。但這種聯(lián)合處理系統(tǒng)在其它物化法配合的前提下,也只是對垃圾填埋場初期產生的可生化性較好的滲濾液較為有效,對填埋場后期產生的滲濾液處理效果較差。
3.3 土地處理技術
土地處理技術是人類最早采用的污水處理方法[4]。土地法處理滲濾液是利用土壤-微生物-植物這一陸地系統(tǒng)的吸附、離子交換、化學沉淀和生物降解性能對滲濾液中的污染組分予以去除的一種滲濾液處理方法。盡管土地處理法在處理城市垃圾填埋場滲濾液具有良好的運行效果和經濟優(yōu)勢,但此法占地面積大,受氣候變化影響較為明顯,一般只用于滲濾液產量低、填埋場周圍有較大可用空地的小型城鎮(zhèn)垃圾填埋場或用于處理工藝末端作為補充。
3 結語
針對垃圾滲濾液的水質和水量特點,通過分析和討論,可以得出如下結論:
(1) 滲濾液有不同的處理方案,通過技術經濟比較后合理地選擇,然后針對所需處理的滲濾液的性質合理選擇處理工藝。
(2) 應充分考慮滲濾液隨著季節(jié)、氣候的變化和水質隨填埋場場齡變化的特點,選擇合適的處理工藝。
(3) 實際工程應用時,往往采用多種處理技術合并應用,以達到處理要求。
4 參考文獻
[1] 汪進輝, 汪永輝. 垃圾填埋場滲濾液的處理技術[J]. 云南環(huán)境科學, 2005, 24(1): 148-150.
[2] 周北海, 松藤康司. 中國垃圾填埋場的問題與改善方法[J].環(huán)境科學研究, 1998:11(3).
[3] 李軍 王寶貞等. 生活垃圾滲濾液處理中試研究[J]. 中國給水排水, 2002. 18(3): 1-6.
篇2
關鍵詞:垃圾滲濾液 處理 方法
引言:
由于垃圾滲濾液對環(huán)境和人類的嚴重危害性,因此必須有效的處理,達到國家排放標準。但是由于滲濾液的性質特點,與一般工業(yè)廢水和生活污水來對比,其處理難度和成本都要高很多,還沒有完善出經濟高效的處理工藝,這使得垃圾滲濾液的處理成為污水處理方面的一個世界性技術難題,受到了廣泛關注和深入研究。
一、與城市污水的合并處理
合并處理是把未經處理的垃圾滲濾液引入到填埋場附近的污水處理廠,數(shù)量較大的城市污水緩沖和稀釋滲濾液,以及利用城市生活污水里的營養(yǎng)物質,使垃圾滲濾液與城市生活污水同時進行處理。但是,城市污水處理廠可以接納的垃圾滲濾液是非常有限的。經國外學者研究顯示,垃圾滲濾液與污水的比例超過0.5%,活性污泥的負荷量會增加一倍。而且,由于垃圾滲濾液本身特有的水質及變化特點,用合并處理這種方案時,應該加以控制,否則易給城市污水處理系統(tǒng)帶來嚴重的沖擊負荷,甚至會影響或破壞其正常運行。加之,合并處理受到填埋場附近有無污水廠的條件限制,還要考慮滲濾液在運輸工程中的運費和運輸工具等,因此合并處理未能得到廣泛推廣應用。
二、土地處理法
土地處理法是指利用土壤顆粒的過濾作用以及通過吸附、離子交換或沉淀作用,將垃圾滲濾液中的懸浮固體及溶解成分去除的處理方法。目前主要有兩種處理方法:回灌處理法及人工濕地。
1.回灌處理法
最早是由美國Poh land在上世紀70年代提出的,主要是利用垃圾填埋層這個“生物濾床”凈化垃圾滲濾液。垃圾滲濾液通過覆土層、垃圾層后會發(fā)生物理反應、化學反應和生物反應,使其被降解、截留及減少。回灌處理方式其優(yōu)點主要有設施簡化、運行費用低、基建投資省、耐沖擊負荷等。據(jù)估計,英國約有50%、美國也近200多座填埋場用的是回灌技術,Delaware州固體廢棄物管理局已將滲濾液循環(huán)處理技術應用于許多城市垃圾填埋場。
國內學者利用回灌處理+鐵促電化學氧化工藝對滲濾液進行處理,結果表明:處理后COD和NH4+-N濃度值分別降低到300ing/L以下和15mg/L以下,該工藝能夠處理可生化性較好的滲濾液。但回灌處理不足之處是容易堵塞土壤,氨氮大量積累,處理后的濃度較高,需再處理等,所以很少用回灌處理單獨處理滲濾液,此項技術在我國的應用并不普遍。
2.人工濕地
它是近幾年出現(xiàn)了的一種新工藝,就是人為制造出的適合水生或濕地植物生長的“環(huán)境”,其中有大量的多種活性微生物。水中可溶性固體、有機物、COD、BOD5、氮、磷及重金屬等污染物經這些微生物的生化反應,轉變成為植物生長所需的營養(yǎng)物質,從而降解污染物。其優(yōu)點是管理方便、費用低等,缺點是處理效果跟季節(jié)變化有關,且處理有機物的濃度也較低。人工濕地不適應北方寒冷的地區(qū),而適應在植物生長茂盛且生長期長的南方地區(qū)人工濕地系統(tǒng)多用于滲濾液的深度處理中。
三、單獨處理
單獨處理,就是在垃圾填埋場外建立獨立的處理系統(tǒng),其處理方法主要有:生物處理法、物理化學法以及物化一生物組合工藝。單獨處理的優(yōu)點是能夠根據(jù)水質、水量不同的滲濾液,合理選擇處理運行工藝,易于獲得和控制運行參數(shù),不受限于污水混合比,而且能大量處理滲濾液,是目前國內外廣泛用的處理方案。
1.生物處理法
垃圾滲濾液的生物處理法就是利用微生物在一定條件下可以大量繁殖的特點,及其自身的新陳代謝作用,吸附降解污染物,從而分離和去除污染物的方法。根據(jù)微生物的呼吸類型,生物處理一般主要包括有好氧、厭氧和厭氧-好氧生物結合處理(兼性處理)三種。有些學者認為COD濃度在5000mg/L以上的高濃度滲濾液建議采用厭氧方法進行前段預處理,然后用好氧或其他后續(xù)處理方法;COD濃度在500mg/L以下的滲濾液建議使用好氧生物處理法;COD濃度在500-5000mg/L之間的滲濾液可以根據(jù)實際情況選擇好氧或厭氧處理。
2.物理化學法
物理化學法是利用物理化學的原理和化工單元操作設計處理工藝,它與生物處理法相比,在投資和運行費用上要多出10多倍,一般都是與生物處理相結合,作為滲濾液的預處理或深度處理工藝,其主要處理方法有吸附法、化學沉淀法、吹脫法、高級氧化技術、膜分離處理技術等。
2.1吸附法
吸附法作為一種高效的物化處理手段,主要是通過使用各種不同類型的吸附劑,如活性炭、高嶺土、焦炭、焚燒爐底灰、沸石、硅藻土、粉煤灰、蒙脫石等多孔性固體物質,目前該方法在廣泛應用在化工廢水、重金屬污染、印染廢水等的污水處理領域。蹄選出一種合適而低廉的吸附劑,是吸附法處理廢水的關鍵。在垃圾滲濾液的處理中,吸附法主要作用是去除滲濾液的色度、金屬離子和難降解的有機物污染物等。
2.2化學沉淀法
它主要利用加入某種化學沉淀劑,發(fā)生化學反應,將溶解性離子轉化成不溶性固體,達到去除難降解有機物、COD、NH4+-N和重金屬。絮凝沉淀是常用也是最重要的一種化學沉淀方法,它主要是加入絮凝劑,使懸浮物及膠體顆粒加速沉降。
3.物化-生物結合工藝
滲濾液是高濃度、高分子化合物多、高毒性的廢水,只是采用單一的處理工藝很難使其處理后達標排放,越來越多的學者著眼與研究采用物化法和生物法組合的處理工藝處理滲濾液,且處理效果很好。
①對滲濾液利用厭氧-SBR-混凝沉淀Q合工藝進行處理,處理后滲濾液中COD和氨氮可達到148. 4mg/L和2. 2 mg/L, COD和氨氮的去除率分別為91. 2%和90.4%,有機物和氨氮去除效果較好。②對滲濾液用混凝吸附-兩段SBR法進行處理。預處理使用的混凝劑是聚合硫酸氯化銀鐵,對SS的去除率為84%,對色度的去除率為92%,對化學需氧量的去除率為53%,B濾液的可生化性同時得到提高。
四、結語:
近幾年,我國加大了對滲濾液處理的投資力度,北京市的阿蘇衛(wèi)填埋場、深圳下坪垃圾填埋、浙江杭州天子嶺垃圾填埋場等不斷引進國外先進技術,使我國的滲濾液處理水平邁入了新的時期。但是,由于考慮經濟和運行費用的考慮,我國的滲濾液處理仍以生物技術為主,國外的滲濾液處理則以物理化學處理技術的研究和應用為主,而對于滲濾液這種有機污染物、氨氮、重金屬濃度較高的高污染廢水來說,僅僅靠單一的生物、物理化學的處理技術無法將其處理達標排放,滲濾液的處理應從提高處理效果,降低處理成本的角度考慮,靈活用生物法與物化法結合的多種復合方法進行處理。
參考文獻:
篇3
【關鍵詞】垃圾;填埋;滲濾液;處理
0.前言
本文根據(jù)對城市生活垃圾進行探討,分析了垃圾填埋場滲濾液處理的情況,同時,根據(jù)對各個先進技術工藝進行深入了解,分析出先進的工藝技術能夠更好的進行垃圾處理,使其適合我國經濟的發(fā)展與環(huán)境的保護。文章還探討了對于生活垃圾填埋場滲濾液問題的處理及解決,為我國環(huán)境保護提供資料參考。
1.垃圾填埋場滲濾液特征
1.1滲濾液來源
(1)降水。由于氣候的變化,經常產生降雨或者降雪的天氣,雨水或者雪融化形成的水分滲入到地表,形成降水滲漏。(2)地表水流滲入。地表水主要包括對于地層表面的灌溉,使地表上的水流入地下,滲入到填埋垃圾中。(3)地下水滲入,填埋垃圾產生空缺會使地下水滲入。(4)自身水分。生活垃圾中,自身自帶的水分。(5)分解。垃圾經過分解變化形成水分。
1.2滲濾液水質特征
(1)水分滲入量小,大但是存在不同類型的水質。與城市中廢水、污水的胖放量來說,量比較小,但是收到土質及各個渠道的影響水質不同,同時水質變化也很大。(2)污染物濃度高。垃圾滲濾液中的污染物主要BOD、COD有機污染以及N污染等等,污染物濃度與垃圾中含有的易腐有機物呈正比例關系;氮物質越多,垃圾滲濾液的NH3N含量就越高;(3)金屬含量高。垃圾填埋場中產生的垃圾滲濾液含有十多種金屬離子,如鐵、鉛、鋅、汞等等;(4)可生化性。在垃圾填埋場,垃圾不斷填埋、不斷增加,隨著垃圾的堆積,早期垃圾因為積壓產生降解,受到空氣的流通有機物質會出現(xiàn)變質現(xiàn)象。在填埋完成后降解幾率會逐漸減小。在變質過程中,一些不容易降解的有機物質會隨著時間的增加而在填埋區(qū)域占主要位置,使?jié)B濾液的可生化性降低。
1.3主要成分
垃圾的來源渠道較廣,由此導致的垃圾組成成分十分復雜多樣,既含有有機物,也含有無機物,還含有大量的重金屬。
2.垃圾填埋場滲濾液處理方法
目前,垃圾滲濾液的處理方法主要是生化法、物化法,以及新的一些技術和方法。
2.1物化法
物化法主是對垃圾滲濾液進行預處理和深度處理。其主要功能是要去.圾滲濾液中的SS、NH-N、色度以及那些難以降解的有機物。當前,物化法主要有化學沉淀法、吹脫法、電化學氧化法、電催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多種方法,當COD為2000-4000mg/L時,物化法可以將COD濃度去掉50%-87%。而且,經過物化法處理后,出水水質也將為穩(wěn)定,尤其對生物處理難度較大的低值COD、BDO有較為理想的處理效果。但物化法也有一些弊端,主要表現(xiàn)在處理的成本較高,不適合對那些大水量的垃圾滲濾液的處理。
2.2生化法
生化法則通常擔負起垃圾滲濾液處理系統(tǒng)中的主體工藝的角色,用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有機物和營養(yǎng)物。目前,使用較多的生化法主要有厭氧一好氧法、SBR法、MBR法等等。目前,國內外多數(shù)的垃圾滲濾液的處理工藝選擇r以生化法為主體,生化法的經濟性、易管理等特點使得該類方法得到了普遍應用
2.3其他技術
經濟的發(fā)展以及科學技術的不斷提高,在垃圾滲濾液的處理方面也在不斷的創(chuàng)新,研制出污染性小、有效的分解垃圾的技術,同時應用到實踐生活當中,為省市環(huán)境保護與人類健康提供基礎工藝。
3.廢水處理工藝
3.1工程概況及工藝流程
3.1.1工程概況。
某垃圾填埋場主要接受縣城周邊20萬人口的日常生活垃圾,平均填埋量為500rid,滲濾液的產生量約為20-120m3/d,設計處理能力為150m3/d,執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)標準。
3.1.2工藝流程。
考慮垃圾填埋場建設初期,滲濾液的生化性較好,可以通過將調節(jié)池中的滲濾液用泵進行提升,進入到UASB厭氧中,在去除大部分有機物之后,出水再流入到A/O-MBR池中,通過好氧生物的進一步作用后達到去除滲濾液中有機物的目的,最后經過硝化和反硝化達到去除滲濾液中的氨氮的效果。出水經過增壓泵的增壓,進行納濾處理后以達到進一步去除氨氮和有機物的目的,最終達到出水達標排放。對于那些后期進入填埋場的垃圾,由于滲濾液生化性較差,滲濾液中的碳氮含量濃度較低,可以直接進入A/O-MBR處理系統(tǒng)。
3.2高效節(jié)能管理。
對于垃圾滲濾液中水分的質量及水量容易發(fā)生變化,因此,為垃圾的處理與滲濾液的處理措施中增加了管理難度,因此,在處理垃圾滲濾液過程中,必須將滲濾液的水質及水量進行控制,控制機械設備的工作效率,有效改善垃圾填埋場的污染。在機械設備管理中,首先要進行機械質量的檢查,注意各個結構設計及材料質量的標準,應用先進技術,保證機械運行的高效性與穩(wěn)定性。其次,要注意對機械進行良好的管理與監(jiān)督,加大管理力度,將一些新技術應用到垃圾滲濾液的改善中,其中(1)需要專門的人員進行監(jiān)督,定期檢查垃圾量,控制垃圾的投放;(2)提高創(chuàng)新意識,加大科技投入,將先進的技術應用到垃圾管理的運行中,使新技術得到利用同時良好的控制垃圾滲濾液的問題;(3)引進專業(yè)人才進行管理,提高管理人員素質,采取培訓的手段將管理人員進行管理,并且提高人員素質與職業(yè)道德,使工作人員認真對待垃圾處理問題,提高其環(huán)境保護意識。
4.結論與建議
(1)不同處理方案的選擇,應在對填埋場滲濾液進行分析預測后,考慮處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性及耐沖擊負荷能力,進行技術經濟以及環(huán)境效益分析后慎重選擇;(2)滲濾液回灌技術因其技術、經濟優(yōu)勢,可以作為合并處理和單獨處理工藝方案的預處理,達到削減水量和污染物,并加速滲濾液水質穩(wěn)定化的作用;(3)對滲濾液回灌技術應加強對水量平衡的研究,在解決滲濾液惡臭污染物對大氣環(huán)境質量影響等問題的條件下,應采用蒸發(fā)量大的回灌技術;(4)對滲濾液生化出水中難降解的腐殖質類物質,從目前來看,采用高級氧化去除技術也存在經濟性的問題。除在超臨界水氧化技術等高級氧化技術方面深入研究外,還應對滲濾液膜處理技術進行研究。
【參考文獻】
篇4
關鍵詞:垃圾滲濾液;處理難點;處理對策
前言:
垃圾滲濾液,通俗來說就是指經過了垃圾處理之后經過一系列的化學反應物理反應,再加之降水污水排放等其他外部的來水的滲疏作用和淋溶作用下,產生的一種高濃度的污水,它也是一種高濃度的有機廢水。通常有以下幾各方面是影響垃圾滲濾液的關鍵因素:降水量、蒸發(fā)量、地面流失、地下水滲入、垃圾的特性、地下層結構、表層覆土以及下層排水設施情況。垃圾滲濾液中含有眾多的高污染因素,存在大量的有毒物質,對環(huán)境的危害難以表述,一旦垃圾滲濾液不經過處理就排放到江河湖泊,將會產生難以估量的污染后果。會對動植物以及人體的健康產生嚴重的影響。所以對于垃圾滲濾液的處理是非常必要的,能夠幫助我們擁有一個良好健康的生存環(huán)境。但是由于諸多因素,垃圾滲濾液的處理極具復雜性,垃圾滲濾液的處理已經成為一個較困難的難題。
1 垃圾滲濾液的處理難點
1.1垃圾滲濾液所具有的特點
垃圾滲濾液的特點基本上就決定了其處理的難度性。垃圾滲濾液的水質波動大,滲濾液的成分復雜,很難對癥下藥。而且垃圾滲濾液的成分并不是一成不變的,它會隨著填埋時間的長短逐漸變化,這其中有眾多的因素影響著它的變化,垃圾所含有的內含物質,降水對于土壤的滲透,填埋時間的長短,填埋時期的專業(yè)技術的人才的素質問題,填埋場地防滲透技術,填埋場中具體的操作細節(jié),填埋場的運營狀況等,特別是降水滲透量和填埋時間長短是兩個關鍵的影響因素,甚至可以說,這兩個因素已經決定了垃圾滲濾液的成分的復雜性特征。并且我們要看到所有這些變化都是不可控的,這也是一個垃圾滲濾液處理困難的一部分原因。另外,COD 和氨氮的濃度高,眾所周知,氨氮過多會是水體產生惡臭,對人體的傷害是很大的,其中還含有很多的致癌物質,一旦不小心排放到環(huán)境,對我們的生存環(huán)境的惡劣影響可想而知。還有重金屬的含量也是一個巨大的數(shù)字,艷麗的顏色中同樣含著惡臭,對環(huán)境的污染極其嚴重。
1.2 垃圾滲濾液的處理現(xiàn)狀
與城市污水一同處理。這種處理方式簡單明了,它可以節(jié)約了處理城市廢水和垃圾滲濾液的雙重費用,降低了處理成本,基本上算是一種較為可行的方案。但是有的時候還是存在著一定的問題,比如一般城市污水處理工廠往往和垃圾填埋廠的距離很遠,這樣對于兩者的共同處理的方便性提出了挑戰(zhàn)。同時運輸也會增加一定的經濟成本和處理費用,垃圾滲濾液的水質特點和城市污水完全不在一個層次上,從某種程度上來說,是對污水處理廠的重負荷。還有一種處理方式就是運用滲濾液回灌技術,回灌技術是近年來發(fā)展起來的一種專門運用于垃圾滲濾液的處理的技術,它依靠簡單的技術設備,操作簡單,經濟成本也相對較低,但是同樣存在著問題,一方面產生大量可揮發(fā)的惡臭氣體,這存在很大的安全隱患。最后一種方式是現(xiàn)場建立滲濾液處理廠進行處理,這是一項相對較為先進的技術,主要在發(fā)達國家和地區(qū)使用,就目前中國的現(xiàn)狀而言,有一部分大城市也有這樣的滲濾液處理廠,它需要堅實的技術支持,運用的范圍現(xiàn)在還有待開發(fā)。其技術核心總結而言就是對污水處理的一種模仿。
1.3 垃圾滲濾液的處理難點
垃圾滲濾液的處理難點主要有以下幾個方面:單一的處理方法無法滿足排放標準,因為垃圾滲濾液的成分復雜,含有的物質水溶性差,難以分解,這就造成了在垃圾滲濾液處理過程中僅僅靠一項處理程序很難達到達標排放的標準,另外的垃圾滲濾液中的水質也存在很大的差異,單單靠一項處理技術對其進行處理不能實現(xiàn)對多種水質的處理;有較高氨氮濃度的垃圾滲濾液難以處理,垃圾滲濾液中重金屬等有毒有害物質的處理難題,隨著近現(xiàn)代技術的不斷發(fā)展成熟,重金屬對人體的危害已經成為大街小巷中的常識性問題,由于重金屬的特殊性,只要有少量的重金屬物質進入人體就可能造成嚴重的影響,出現(xiàn)畸形等各種生理變異,所以對于垃圾滲濾液的處理越來越嚴格,以確保不會在排放后對人體產生負面的影響。
2 針對垃圾滲濾液的處理難點所采取的應對措施
2.1 增強對垃圾滲濾液的全過程監(jiān)控
全過程監(jiān)控是指對于垃圾滲濾液整體性的一個把握,對于降低經濟成本和節(jié)約不必要的開支,能加大對與垃圾滲濾液處理技術的投入,同時全過程包括在開始階段,過程階段,結束階段都能都有一個好的監(jiān)控,首先是開始階段,開始階段就是垃圾滲濾液的源頭,控制源頭能夠取得很好的效果,一方面能夠減少工作量,另一方面是能夠培養(yǎng)人們對于垃圾再回收利用的意識。在過程階段,注意對于技術的創(chuàng)新和新技術的應用,加大對于研究的力度,發(fā)展出更加有效的方式對待垃圾滲濾液;同時在過程階段,應該嚴格對待每一項垃圾滲濾液的處理,不能馬虎過關,嚴肅對待處理的每一項環(huán)節(jié),保持高達標排放的效率。
2.2 加強對新技術和新設備的研發(fā)和利用
增強對于新技術的利用和研發(fā)對于垃圾滲濾液的處理相當于就是質的飛躍,只有有一項可觀的技術支持,眾多的垃圾滲濾液的問題都能迎刃而解,所以對與新技術的投資不僅僅是迫于形勢,而且是必要的,能夠給我們將來處理垃圾滲濾液帶來很好的效果和發(fā)展前景。對于現(xiàn)在較為先進的技術設備要注意加大資金進行推廣其使用范圍,增強這項技術設備的使用效度,給垃圾滲濾液的處理帶來更多實際的效果。實現(xiàn)一項新的技術設備的產業(yè)化結構,使之能夠在垃圾滲濾液的處理行業(yè)中發(fā)展壯大,這是很有必要的,是符合市場現(xiàn)實需求的體現(xiàn)。
2.3 對于重點技術的運用
微電解處理工藝,主要原理是通過金屬的腐蝕原理,通過物理沉淀和相關的化學反應來實現(xiàn)對垃圾滲濾液中的物質的吸附和處理,這個方法主要對于污水處理的模仿,但是對于垃圾滲濾液同樣具有良好的效果;氧化溝處理工藝,是一種主要正針對垃圾滲濾液填埋的技術處理,這種工藝具有超強的耐沖擊負荷、良好的脫氮效果,另外一個廣受人們歡迎的特點是它有能夠在一定程度上對產泥率進行有效的降低,近幾年來得到了很好的推廣和使用;砂濾處理工藝,主要是對于水中的雜質的處理,使用過濾層過濾掉垃圾滲濾液中的懸浮雜質,它能夠一定程度上使水質澄清。
3 結語
總而言之,垃圾滲濾液已經成為了一種社會共同應對的問題和技術難題,不斷有學者在孜孜不倦的進行著研究和創(chuàng)新,相信在未來垃圾滲濾液能夠得到很好的處理。同時對于現(xiàn)有的各種技術應該加大對于它們的技術處理和管理,使之能夠真正的有所作用,能夠真正在垃圾滲濾液的處理中發(fā)揮正確的作用。
參考文獻:
篇5
環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)理是建設項目環(huán)境保護工作的重要組成部分,是建設項目全過程環(huán)境管理不可缺少的重要環(huán)節(jié)。其目的就是將國家有關的環(huán)境保護法律法規(guī)、工程質量的法規(guī)標準、建設項目環(huán)境影響報告書的要求貫徹落實到工程的設計和施工中。開展工程環(huán)境監(jiān)理工作,對加強建設項目施工期的環(huán)境保護管理和監(jiān)控,落實環(huán)保投資,防治環(huán)境污染,實施生態(tài)保護,保障項目建設的順利進行具有非常重要的意義。
城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程是一項環(huán)保工程,對改善城市環(huán)境質量有著非常重要的積極意義。但工程建設中也將產生廢水、廢氣、噪聲等環(huán)境污染因素。尤其是垃圾填埋場產生的滲濾液,含有高濃度廢水及細菌、病毒等致病菌,很容易造成二次污染。滲濾液處理質量的好壞是衡量一個城市垃圾填埋場是否達到衛(wèi)生填埋標準的重要指標之一。所以滲濾液處理工程質量的好壞直接影響到垃圾處理場整個工程的質量及建成后的正常運行。而環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)理工作是控制滲濾液工程整個建設過程的關鍵所在。現(xiàn)將滲濾液處理環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)理要點總結如下:
二、了解掌握設計方案、主導思想、主導原則,制定切實可行的監(jiān)理方案
在進行環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)理工作之前,應當認真閱讀項目的《可行性研究報告》、《環(huán)境影響報告書》以及環(huán)評批復文件,了解掌握項目的設計方案及設計的主導思想和原則;了解工程的環(huán)保設施的規(guī)模、投資情況;掌握環(huán)保工程的工藝流程,從而制定出切實可行的監(jiān)理方案。利用環(huán)境監(jiān)理單位的技術優(yōu)勢和中介,為建設單位做好服務,提高施工單位的環(huán)保意識,不侵犯承包商的合法權利,使施工現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)督、管理責任清楚、目標明確,并貫穿于整個工程實施過程中。作好合同管理和信息管理,從而保證環(huán)境保護設計中各項生態(tài)保護、環(huán)境污染防治措施能夠順利實施,保證施工合同中有關生態(tài)保護,環(huán)境保護的合同條款切實得到落實。
三、做好施工階段的巡視、旁站工作
滲濾液處理環(huán)境工程中主體基底及邊坡的防滲、滲濾液的收集與導排和滲濾液處理環(huán)境工藝與設施是關鍵,基低與邊坡防滲是第一道關口,防滲工程質量的好壞直接關系到整個滲濾液處理工程的質量。在整個工程環(huán)境監(jiān)理過程中,對防滲工程應做好旁站、巡視工作。
對防滲工程的反濾層、滲濾液收集盲溝、豎向石籠、調節(jié)池池底防滲膜下層地下水盲溝等關鍵部位、關鍵工序的施工質量實施全過程現(xiàn)場跟班監(jiān)督,進行旁站監(jiān)理。
對防滲材料的鋪設,除庫底及邊坡平整基地必須滿足設計要求外,其他應按照下列要求進行旁站:
1、各種防滲材料鋪設前應保證鋪設面完全符合質量安全要求。直接鋪設在土建結構面上時,應保證構筑面結構穩(wěn)定,坡面平緩過渡,垂直深度25cm內不得有任何雜物;鋪設在下一層土工材料之上時,應保證下一層土工材料施工質量合格,表面無積水、無雜物。
2、合理選擇鋪設方向,盡可能減少接縫受力。
3、鋪設工具不得對土工材料的正常使用功能產生損害。
4、合理布局每片材料的位置,力求接縫最少。
5、在坡度大于10%的坡面上和坡腳1.5m范圍內不得有橫向接縫,一般土工膜的焊接采用雙軌焊接。
6、各種土工材料的搭接寬度不得低于相應的連接標準。
7、鋪設過程中調整材料的搭接寬度時不得損害已連接的部分。
8、鋪設過程中防止任何因為裝卸活動、高溫、化學物質泄漏或其它因素而破壞土工材料。
9、用于卷材展開的機械設備不得造成土工材料的明顯劃傷,并不得造成鋪設基底表面的破壞。
10、片材鋪設平順、貼實,盡量減少褶皺。
11、鋪設后應及時壓載錨固,所有土工材料均須保證當日鋪設當日連接錨固。
四、在施工過程中,做好水土保持、生態(tài)保護、移民搬遷的監(jiān)理工作
工程對水土的影響是工程施工期間的土地占用、臨時修筑的運輸?shù)缆贰⑹┕げ牧系亩逊拧⑹┕壨炼逊诺日加没蚱茐牟糠秩斯ぶ脖缓吞烊恢脖弧A硗?對施工過程中形成的高挖方或填方邊坡處理不當造成的塌方,引起水土流失。施工棄土土質松散,易被降雨和地表徑流沖刷流失,若處理和管理不善,易引起水土流失,堵塞渠道或河道。
(一)主要防止措施如下:
1、對場地平整過程中的多余土方,設置臨時堆放場,場地周邊設置排水溝防護。多余土石方用于垃圾填埋覆蓋及庫底填方,棄渣及時處理。
2、對覆蓋土源取土場區(qū),取土后的場地應回填,對取土后形成的開挖邊坡采取漿砌塊石護坡等措施。
3、在施工開挖過程中形成的永久性邊坡,視其邊坡坡度情況采取漿砌塊護坡、漿砌塊石方格草皮護坡、漿砌塊石擋墻護腳等措施,并在護坡邊沿設置砌石排水溝,以利于坡面徑流、地下水流等的通暢排出。
4、對建筑物周邊,種植草皮及各種喬木、小灌木。
(二)村莊搬遷的監(jiān)理措施如下:
1、搬遷時對于古樹名木等有保存價值的植物,應事先聯(lián)系當?shù)亓謽I(yè)部門,采取移植等異地保護的方法加以保護。
2、新址建設施工清場地樹木、農作物、雜草,除部分可以做肥料外,應及時清運。
3、對于臨時占地和新開辟的臨時便道等破壞區(qū),施工結束后應當進行土地復墾和植被重建。
五、施工期按環(huán)評批復的要求,做好監(jiān)測井的監(jiān)理工作;處理好與當?shù)厝罕姷年P系;協(xié)調好各施工單位的關系
為確保防滲工程質量,防止?jié)B濾液的滲漏,掌握地下水質量的動態(tài)變化,垃圾處理場區(qū)及周圍附近地區(qū)應設置地下水監(jiān)測井。考慮工程所在區(qū)域地下水流向等因素,在垃圾填埋場的兩旁30~50m處各設一個污染擴散井;填埋場地下水下游30m、50m處各設一個污染監(jiān)測井;地下水上游30~50m處設一個本底井。對上述監(jiān)測井在填埋場使用前監(jiān)測一次本底水平,具體監(jiān)測項目是:pH、CODcr、SS、NH3-N、氯化物、細菌總數(shù)、總大腸菌群、總硬度、硫酸鹽。
篇6
關鍵詞:城市生活垃圾;垃圾滲濾液;污染控制技術;可生化性;生物處理;物化處理
中圖分類號:X705 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)12-0040-02
一、城市生活垃圾滲濾液的水質特征
(一)影響垃圾滲濾液水質的因素
滲濾液成分復雜,污染物濃度高且無變化規(guī)律。滲濾液的水質、水量隨著垃圾組分、當?shù)貧夂颉⑺牡刭|、填埋時間和填埋方式等因素的影響而有顯著不同。由于影響因素多,造成不同填埋場、不同填埋時期的滲濾液水質和水量的變化幅度很大。
(二)垃圾滲濾液的主要水質特性
1 垃圾滲濾液中有機物種類多。垃圾滲濾液中有機物又可分為3類,即低分子量的脂肪酸類、中等分子量的富里酸類物質和腐殖質類高分子量碳水化合物。滲濾液中除含有常規(guī)的污染物質外,還含有包括某些致癌、促癌和輔促致癌物質。尤其是當生活垃圾與部分工業(yè)垃圾混合時,成分更為復雜。鄭曼英等對廣州大田山垃圾填埋場進行了取樣分析結果表明,從垃圾滲濾液中檢出的主要有機污染物77種。其中被列入我國環(huán)境優(yōu)先污染物“黑名單”的有5種。
2 CODCr和BOD5濃度高。垃圾滲濾液的污染物濃度高,變化范圍大,這是其它污水無法比擬的,從而給垃圾滲濾液的處理和工藝選擇帶來了很大的難度。垃圾滲濾液中CODcr最高可達80000mg/L,BOD5最高可達35000mg/L。一般而言,CODCr,BOD5,BOD5/CODcr將隨填埋場的年齡增長而降低,堿度含量則逐漸升高。
3 金屬含量高。垃圾滲濾液含有銅、鋅、鐵、鉛等10多種金屬離子,由于國內城市垃圾不像國外那樣經過嚴格篩選,所以國內垃圾滲濾液中金屬離子濃度大大高于世界發(fā)達國家。滲濾液中鐵的濃度可高達2050mg/L,鉛的濃度可達12.3mg/L,鋅的濃度可達130mg/L,鈣的濃度甚至高達4300mg/L。浙江大學沈東升等的研究表明,當廢電器拆解垃圾與生活垃圾一起填埋時,其滲濾液中的cu、zn、Pb、Ni和Hg等重金屬離子的濃度可分別達到3、11.5、1.7、1.6mg/L和65μg/L。
4 微生物營養(yǎng)元素比例失調,氨氮含量高。在不同年齡的垃圾滲濾液中,碳、氮兩種元素的比例(C/N比)有較大的差異,常常出現(xiàn)比例失調的情況。隨著堆放年限的增加,垃圾滲濾液中氨氮濃度會逐漸升高。一般來說,對于生物處理,垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的,例如在北美的幾個垃圾填埋場的BOD5/TP都大于300,此值與微生物生長所需要的碳磷比(100:1)相去甚遠。同時,BOD5/CODcr比值變化大,給生化處理帶來一定的難度。
5 水質變化復雜。垃圾滲濾液的成分和產量隨季節(jié)、時間等變化情況較復雜。其變化特性為:(1)產生量呈季節(jié)性變化,雨季明顯大于旱季;(2)污染物組成及其濃度呈季節(jié)性變化。平原地區(qū)填埋場干冷季節(jié)滲濾液中的污染物組成和濃度較低;(3)污染物組成及其濃度隨填埋年限的延長而變化。填埋層各部分物化和生物學特征及其活動方式都不同,“年輕”填埋場的滲濾液pH值較低,BOD5、CODCr、VFA、金屬離子濃度和BOD5/CODCr較高,“中年老”填埋場的滲濾液pH值中性偏堿,BOD5、CODCr、VFA濃度和BOD5/CODCr較低,金屬離子濃度下降,但氨氮濃度較高。
二、垃圾填埋滲濾液的現(xiàn)行污染控制技術及其研究進展
(一)垃圾滲濾液的生物處理
1 好氧生物處理。好氧法是常用的廢水生物處理方法之一。好氧生物處理中的活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等都有用于垃圾填埋滲濾液處理的報道。好氧處理法也可有效地降低BOD、COD和氨氮濃度,還可以去除一些如鐵、錳等金屬。好氧處理中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣塘和氧化溝及生物轉盤等。
2 厭氧生物處理。厭氧處理方法包括上流式厭氧污泥床(UASB),厭氧生物濾池(AF),厭氧接觸法,混合反應器及厭氧塘等。厭氧處理有許多優(yōu)點,最主要的是能耗少,操作簡單。因此,投資及運行費用低廉,而且由于產生的污泥量小,故所需的營養(yǎng)物質也少。英國P.S Ball等對垃圾填埋滲濾液的低耗處理進行了研究,在室溫20℃~25℃時,厭氧處理表明,95%以上的可溶性BOD被去除,基本上去除了所有的鐵,90%以上的氮被轉化為游離態(tài)氨。但是,廣州市大田山垃圾場滲出液采用該工藝處理時,卻幾乎沒什么效果。有報道,加拿大Hahflax Highway 101填埋場浸出液平均COD為12850mg/L,BOD5/CODCr為0.7,pH為5.6。采用厭氧濾池,在pH值調至7.8,負荷為4kgCOD/m3.d時,COD去除率可達90%以上,并發(fā)現(xiàn)如果負荷增加,去除率急劇下降。
3 厭氧一好氧聯(lián)合處理。由于垃圾填埋滲濾液是有毒、有害的高濃度有機廢水,單獨采用好氧處理或厭氧處理往往難放要求。在現(xiàn)行的滲濾液處理工藝中,大多采用厭氧―好氧組合處理系統(tǒng)。實踐證明,采用厭氧一好氧處理工藝既經濟合理,處理效率也高,不僅可以較有效地去除COD和BOD,還可較好地去除氮和磷等。生物脫氮除磷常采用這一組合工藝。
4 氧化塘處理。氧化塘(又稱生物塘或穩(wěn)定塘)多見于滲濾液的處理中。氧化塘處理具有投資小、運行費用低、操作方便等優(yōu)點,因而被廣泛用于廢水處理,在垃圾填埋滲濾液的處理中更常見。與活性污泥法相比,氧化塘體積大,有機負荷一般不高,故多用于滲濾液的最后處理工序,以保證出水水質達標。氧化塘可以是好氧塘,也可以是厭氧塘或兼性塘。
(二)垃圾滲濾液的物化處理法
1 混凝沉淀。混凝沉淀可以大幅度去除滲濾液中的SS及色度等,常用的混凝劑包括A12(S04)3、Fe3O4和FeCl3等。對于垃圾滲濾液而言,鐵鹽的處理效果要比鋁鹽具有優(yōu)越性。有研究表明,對于BOD5/COD值較高的“年輕”填埋場的滲濾液而言,混凝對COD和TOC的去除率較低,通常只有10%~25%;而對于BOD5/COD值較低的“老年”填埋場的或者經過生物處理的滲濾液而言,混凝對COD和TOC的去除率則可以達到50%~65%。
2 化學沉淀。化學沉淀主要用于去除垃圾滲濾液的色度、重金屬離子和濁度等,常用的化學藥劑為ca(OH)2,對于垃圾滲濾液而言,其投加量通常控制在1~15g/L之間,對COD可 以去除20%~40%,對重金屬離子可去除90%~99%,對色度、濁度及SS等可以去除20%~40%。化學沉淀也可用于去除垃圾滲濾液中的氨氮,生成磷酸銨鎂復合肥,但此項研究仍處于小試階段。
3 吸附。吸附可以去除滲濾液中的COD和氨氮,常用的吸附劑有顆粒活性炭和粉末活性炭,此外還有粉煤灰、高嶺土、泥炭、焦炭、膨潤土、蛭石、伊利石和活性鋁等。當采用活性炭用于滲濾液的處理時,對COD和氨氮的去除率可以達到50%~70%。
4 吹脫。吹脫主要用于去除垃圾滲濾液中的高濃度的氨氮,以保證后續(xù)生物處理的正常運行。吹脫出的NH3需經過回收處理,以防對空氣造成污染。
5 膜分離。膜分離主要用于滲濾液的深度處理,包括微孔膜、超濾膜和反滲透膜等,其對滲濾液中COD和ss的去除率均可以達到95%左右。對于此類工藝來講,由于費用昂貴,限制了它在實際工程中的推廣使用。
(三)垃圾滲濾液的土地處理法
滲濾液的土地處理主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換、吸附和沉淀等作用去除滲濾液中的懸浮固體顆粒物和溶解成分。通過土壤的微生物作用使?jié)B濾液中的有機物和氨發(fā)生轉化,通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的發(fā)生量。滲濾液的土地處理包括:慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、表面漫流、濕地系統(tǒng)、地下滲濾以及人工土地滲濾等多種土地處理系統(tǒng)。土地處理投資省、運行費用低,但受氣候條件和地域限制一般只應用于干旱地區(qū)。
(四)垃圾滲濾液的其他新處理技術
1 回灌一常規(guī)處理一膜分離結合的處理技術。這種處理技術將常規(guī)處理技術、高新膜分離技術和回灌技術有機地結合起來,優(yōu)勢互補,解決了處理出水水質達標的難題,加速了垃圾填埋的穩(wěn)定化進程。
2 超聲降解水體中有機污染物技術。超聲降解水體中有機污染物技術主要是利用頻率在15 kHz以上的聲波在溶液中以一種球面波的形式傳遞,超聲波在輻照溶液過程中會引起許多化學變化,稱為超聲空化。超聲空化是液體中的一種極其復雜的現(xiàn)象,液體中的微小水泡在超聲波的作用下被激化,表現(xiàn)為泡核的振蕩、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程,能夠將廢水中有毒的有機物轉變?yōu)镃02、H2O、無機離子或比原有機物毒性弱的有機分子;具有少污染或無污染、設備簡單、操作方便和高效等優(yōu)點,同時伴有殺菌消毒功效,是一種很有應用潛力的水處理新技術。
3 充氧氣機的立用技術。用于水體治理的新型環(huán)保產品一美國愛爾充氧氣機,在滲濾液處理中亦可以得到有效的應用。它大大地提高了污水中的曝氣效果,使好氧微生物在充足的氧量下,分解其中的有機污染物,增強降解的效果從而提高出水水質。
三、結語
篇7
摘 要:文章分析了城市垃圾滲濾液的水質特征及國內外處理技術的最新成果后,對各種處理方法進行了闡述,為城市垃圾處理技術的選擇提供了一定的參考價值。
關鍵詞:滲濾液處理技術;物化處理、生化處理;土地處理;回灌法
垃圾填埋場滲濾液是一種成分復雜且水質、水量變化大的高濃度有機廢水,因此,滲濾液的處理一直是水處理領域的一個世界性的難題。近年來,垃圾滲濾液處理技術有了很大的發(fā)展。目前滲濾液處理方法按進程可分為預處理、主處理、深度處理,國內外針對垃圾滲濾液處理的研究主要集中在高濃度氨氮的去除以及深度處理兩個方面。
預處理一般采用氨吹脫、吸附、混凝沉淀、膜技術、光催化氧化及電化學技術等物理化學方法,主處理采用厭氧、好氧、厭氧與好氧結合等生物處理方法,深度處理可采用混凝沉淀、過濾、吸附、化學氧化和催化氧化、反滲透、超濾技術等物理化學方法。
1 物化處理
物化法包括吸附、混凝沉淀、吹脫、膜技術、光催化氧化及電化學技術等。和生物處理相比,物化處理不受水質水量變動的影響,出水水質比較穩(wěn)定,尤其是對BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理,一般是作為生物處理的預處理工藝,以減輕生物處理的負荷,或作為生物處理的后續(xù)工藝,以確保最后出水水質達到設計要求。
混凝沉淀法:在廢水中投加某些化學混凝劑,它與廢水中可溶性物質反應,產生難溶于水的沉淀物,或混凝吸附水中的細微懸浮物及膠體雜物而下沉。這種凈化方法可降低廢水濁度和色度,可去除多種高分子物質、有機物、某些金屬毒物以及導致富營養(yǎng)化物質氮、磷等可溶性無機物。金屬鹽類混凝劑中使用最廣泛的是鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽使用較多的是硫酸鋁和明礬;鐵鹽使用的較多的是三氯化鐵和硫酸鹽鐵。高分子混凝劑主要有聚合氯化鋁、堿式氯化鋁和聚丙烯酰胺等。聚合氯化鋁因絮凝體形成較快,顆粒大而重,投加量遠低于硫酸鋁而廣泛應用。混凝法與其他的廢水處理方法比較,其優(yōu)點為:設備簡單,維護操作易于掌握,處理效果好,間歇或連續(xù)運行均可以,缺點是由于不斷向廢水中投藥,經常性運行費用較高、沉渣量較大,且脫水困難。
濕式空氣氧化(wet air oxidation,簡稱WAO):屬于自由基反應,包括均相催化濕式氧化技術和非均相催化濕式氧化技術。目前,最受重視的均相催化劑都是可溶性的過度金屬的鹽類,它們以溶解離子的形式混合在廢水中,其中,以銅鹽效果最為理想。Fenton試劑法也是一種比較理想的均相催化濕式氧化劑,它是用可溶性亞鐵鹽和雙氧水按一定比例混合所組成的試劑。鄒長偉[8]等人研究采用PAF混凝加UV-Fenton工藝進行垃圾滲濾液深度處理的研究,在最佳工藝條件下,對垃圾滲濾液處理的總效率為COD去除率達68.5%,色度去除率達99%。
電化學氧化法:電化學氧化法近來也被發(fā)展成為處理垃圾滲濾液的一種方法,此法適于處理難處理的污染物(如苯胺等),能去除色度,具有高效、操作容易等優(yōu)點。電化學氧化技術能夠把不可生化降解的有機物轉換成可生化降解的中間產物,甚至可把有機物徹底氧化為CO2和H2O。電化學氧化法處理難生化降解有機廢水的研究是近年人們普遍重視的課題,尤其在國外,對該技術已有較多的研究。但總的來看,仍處于探索階段。
膜分離法:膜法是利用隔膜使溶劑與溶質或微粒分離的一種水處理方法。應用于垃圾滲濾液的膜分離技術主要有兩種,即反滲透技術和超濾技術,有關納濾的技術也有報道。在滲濾液的后處理中經常使用反滲透工藝,該法能夠去除中等分子量的溶解性有機物,國內早期試驗表明,CODCr的去除率可以達80%以上,雖然使用過程中有膜污染的問題。但作為后處理工藝,反滲透工藝在生物預處理后或物化法之后,能夠去除低分子量的有機物、膠體及懸浮物,提高了處理效率,延長了膜的使用壽命。
2 生化處理
生化處理是滲濾液處理中最常用的方法之一,技術相對比較成熟,而且成本相對較低、效率高,消除了化學污泥等造成二次污染,因而被廣泛運用。處理技術包括好氧處理技術、厭氧處理技術以及厭氧+好氧處理技術等。厭氧生物處理簡單有效、價格低廉,適合我國的國情。好氧處理主要包括活性污泥法、氧化溝、氧化塘、生物轉盤等。好氧處理垃圾滲濾液可有效地降低BOD5、COD和氨氮含量,由于好氧處理通常使用延時曝氣法,因而滲濾液存在的不利因素,同時能耗很大。不適于溫度較低的環(huán)境,一般滲濾液中BOD/P的值遠遠大于100∶1,需要投加磷酸鹽才能有效的處理,因此氨氮濃度過高,硝化作用消耗堿度,曝氣池需投加堿度。采用厭氧-好氧處理工藝處理高濃度的垃圾滲濾液,經濟高效。北京市政設計院采用UASB和傳統(tǒng)的活性污泥法組合工藝處理垃圾滲濾液,COD和BOD總的去除率分別達86.8%和97.2%。
3 土地處理
土地處理滲濾液主要是通過土壤顆粒中過濾離子交換吸附沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體顆粒物,同時,溶解成分通過土壤微生物作用滲濾液中的有機物和氨發(fā)生轉化蒸發(fā)以減少滲濾液的發(fā)生量。土地處理價格低廉,但受氣候條件和地域限制。人工濕地法是一種常用的土地法。該方法優(yōu)化的土地,可以人為創(chuàng)造適宜水生生物與濕生植物生長的環(huán)境,滲濾液經穩(wěn)定塘或沉淀池等預處理后,采用人工濕地系統(tǒng)處理,可以提高效率,節(jié)省投資、降低能耗方便管理,利用土壤及基質的快濾、吸附等功能凈化廢水,并通過植物對廢水的吸收提高凈化效果。因此,該法具有經濟、維護容易、美化環(huán)境等優(yōu)點。
4 回灌法
回灌法就是將產生的滲濾液回流至填埋區(qū)域,把填埋場作為一個巨大的生物反應器,使?jié)B濾液流經覆土層、垃圾層,通過一系列的物理、化學和生物作用而被處理,通過蒸發(fā)減少滲濾液量。循環(huán)回灌法簡單經濟具有很大開發(fā)潛力。垃圾填埋場和滲濾液中存在有大量的微生物,可以用來分解滲濾液中的有機污染物質,因此,利用循環(huán)回灌滲濾液可以向填埋層接種微生物,加快有機物分解和填埋場穩(wěn)定,并且控制垃圾填埋場沼氣的產生,使得沼氣開發(fā)利用更加合理。
5 合并處理法
合并處理就是將滲濾液與城市污水的一起處理的方法,是目前較為推崇的處理方法之一,費用低廉。但由于垃圾滲濾液水質水量波動大,分布復雜若不加控制,易對城市污水處理廠造成沖擊負荷,甚至破壞城市污水處理廠的正常運行,另外,垃圾填埋場往往遠離城市污水處理廠,滲濾液輸送加大了處理費用。因此,該方法只適用城市污水處理廠附近的垃圾填埋場的滲濾液處理。傳統(tǒng)的活性污泥工藝城市污水處理廠,其處理規(guī)模與不同污染物濃度滲濾液量比例決定了該方案可行性的重要因素,使用時需研究工藝上的可行性。
6 小結
從以上分析可知,雖然滲濾液處理方法很多,但是各種方法都有其特點和使用范圍,因此,在使用時,一定要根據(jù)實際情況選擇經濟合理的方法。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:簡易垃圾填埋場封場、環(huán)境影響評價、風險分析
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
1總論
我國垃圾填埋場設計使用年限一般為10~20年,隨著我國城鎮(zhèn)化速度加快,居民生活垃圾產量也逐年增長,目前已有許多衛(wèi)生填埋場面臨封場[1]。根據(jù)我國《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》,“十二五”期間國家將會投資211億元進行生活垃圾存量整治。這促使我國將要封場的垃圾填埋場會越來越多,2015年作為“十二五”的收官之年,存量垃圾的整治清理工作必將步入攻堅化階段。同時,我國早期生活垃圾填埋處理多為簡易填埋,對地表水、地下水、土壤及大氣造成污染,影響社會環(huán)境。亟需通過規(guī)范化的封場處理來防治污染。
對簡易垃圾填埋場的封場另行環(huán)境影響評價,其主要目的是對原垃圾填埋場項目進行回顧、評估,分析其污染防治措施的有效性。同時,也是針對封場后所面臨的環(huán)境問題進行分析評價,提出相應的污染防治措施[2]。本文以某縣垃圾場生態(tài)封場為例,參考《建設項目環(huán)境風險評價技術導則》、《生活垃圾處理場封場工程項目建設標準》及《某縣垃圾場生態(tài)封場項目可行性研究報告》,對垃圾填埋場封場環(huán)境影響評價中環(huán)境風險分析主要技術要點及問題進行探討。
2項目概況
2.1項目基本情況
某縣簡易垃圾填埋場于1999年6月投入使用,初期垃圾處理量約為50t/d,由于建筑渣土以及泡沫、包裝材料等一般工業(yè)固體廢物混入生活垃圾進入垃圾場,目前垃圾場日處理量接近140t/d。垃圾場垃圾堆體占地面積約為5.31萬m2,根據(jù)地勘報告,垃圾堆體平均深度約為7.4m,現(xiàn)堆放量為39.3萬m3。由于該縣新建生活垃圾無害化處理場尚未竣工驗收,目前生活垃圾仍送簡易垃圾場處置,簡易填埋場計劃運行至2013年底,屆時填埋場的垃圾量將會達到44.3萬m3。
垃圾填埋場原始場地地形為由東、西、南向西北角傾斜,南面最高,西北角最低。該垃圾場未設置有效的雨污分流設施、防滲設施、滲濾液收集處理設施、填埋氣收集處理設施等。垃圾堆體最高點至垃圾場底部最低點最大高差達到12m。垃圾填埋場未按照衛(wèi)生垃圾場要求進行填埋覆蓋等規(guī)范的衛(wèi)生填埋作業(yè),其建設、運行均不滿足《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術規(guī)范》及《生活垃圾處理場污染控制標準》的要求,屬于典型的“簡易垃圾填埋場”。
2.2垃圾場封場方案
擬采取技術、經濟合理可行的工程措施,對該填埋場進行治理以及生態(tài)恢復,控制填埋場可能對周圍環(huán)境特別是對區(qū)域環(huán)境空氣、地下水、地表水體的污染隱患,治理后使垃圾場場地形成綠地景觀。
工程計劃沿現(xiàn)有垃圾堆體下游新建垃圾壩,以保證現(xiàn)有垃圾堆體的穩(wěn)定性。沿垃圾壩內側鋪設滲濾液收集層與收集管,在垃圾壩下游現(xiàn)有地形最低點設置容積750m3滲濾液調節(jié)池,完善滲濾液收集設施。對現(xiàn)有垃圾堆體進行整形處理,堆體整形完畢后,于堆體上進行鉆井設置填埋氣體導氣石籠,隨后在堆體表面設置封場覆蓋層,通過鋪設填埋氣體收集管路將各導氣石籠收集的填埋氣體進行匯集,輸送至填埋氣體處理設施進行處理。最后,對封場覆蓋層表面進行綠化、生態(tài)恢復。由于垃圾場封場后滲濾液產量將逐年減少,且新建生活垃圾無害化處理場即將投入運行,在新建處理場運行初期,滲濾液產量較小,因此新建處理場的滲濾液處理設施處理能力可滿足簡易填埋場滲濾液處理需求,工程設計將滲濾液收集后送至新建生活垃圾無害化處理場處理,不在原填埋場處新建滲濾液處理設施。
3環(huán)境風險識別
簡易填埋場封場后主要環(huán)境風險為:填埋氣(甲烷)爆炸風險及滲濾液運輸線路泄漏風險。
3.1填埋氣(甲烷)爆炸風險分析方法
垃圾填埋后在好氧和厭氧條件下發(fā)酵分解,產生大量的填埋氣,填埋氣中90%以上是甲烷和二氧化碳,甲烷是易燃易爆氣體。當大氣擴散條件不理想時,空氣中甲烷濃度累積到5~15%時,一遇明火,包括人為因素或自然因素(如閃電),將導致火災爆炸。
燃燒爆炸危險程度按以下公式計算:
H=(R-L)/L
式中:H為危險度;R為燃燒(爆炸)上限;L為燃燒(爆炸)下限;危險度H值越大,表示其危險性越大。
垃圾場封場過程中將設計導氣石籠等導排系統(tǒng),并設置火炬燃燒系統(tǒng)處理收集的填埋氣,正常情況下不會發(fā)生事故。但如導排系統(tǒng)發(fā)生故障使甲烷氣體聚集,達到一定濃度就極有可能發(fā)生爆炸事故,將會對周圍人群和環(huán)境空氣產生污染危害。
工程運行后,產生風險具有不確定性和隨機性,通過查閱相關資料,可以利用利用下式和表1對風險事故發(fā)生概率進行計算:
P(AB)=P(A)P(B/A)
式中:P為事故概率。
表1 風險事件概率
風險 風險因子 事件頻率 發(fā)生概率(次/年)
填埋場氣體爆炸 導排系統(tǒng)發(fā)生故障 10-3 10-6
安全保護措施失效 10-3
經計算,填埋氣體爆炸發(fā)生概率為10-6次/年。
垃圾堆體爆炸包括物理性爆炸和化學性爆炸,及時通暢地導出填埋氣體,適時采取燃燒排放措施可有效預防物理性爆炸的發(fā)生,而防止空氣進入垃圾層和CH4混合是防止垃圾層發(fā)生化學爆炸的關鍵。CH4的最小點火能量為0.28MJ,當CH4達到一定濃度時,一個燃著的香煙頭或一個電火花都足以引起火災和爆炸。
本文選用Moorhowse與Pritchard提出的經驗公式計算火災熱輻射通量,預測模式:
火球的最大半徑:
火球燃燒持續(xù)時間:
燃燒時能量的釋放率Q為:
其中:
距火球中心r處的輻射面通量I(W/m2?s):
式中:T為傳導系數(shù),取保守值為1;M為釋放物料質量,kg;He為釋放物料的燃燒熱,J/kg;Ps為飽和蒸汽壓,MPa/m2;Rf為火球最大半徑,m;Q為釋放出的燃燒能,J/s;tf為火球持續(xù)時間,s。
3.2運輸泄漏風險分析方法
交通運輸是一個復雜的系統(tǒng),由運輸物品、車輛、道路環(huán)境因素構成。本項目滲濾液由槽罐車運送至新建生活垃圾無害化處理場處理,由于滲濾液運輸事故后果極其嚴重,本文考慮運輸滲濾液的槽罐車交通事故導致泄漏的可能性,并分析此類事故可能造成的沿線地表水污染情況。危險品運輸泄漏事故發(fā)生率公式[3]為:
P(R)i=TiVP(R/A)ili
P(R/A)i=∑P(R/A)kP(k)i
式中:P(R)i為第i段路段危險品運輸泄漏事故發(fā)生率;Ti為i路段年運輸事故率,次/(百萬車次?km);V為具有污染風險的交通量,百萬車次/a;li為i段路的長度,km;TiVli為i路段年事故率,次/a;P(R/A)i為第i路段的條件泄漏概率;P(R/A)k為對于第k類事故,特定車輛運輸事故率下的危險品條件泄漏概率;P(k)i為第i類道路上發(fā)生第k類事故的概率。
我國目前尚無事故概率與泄露概率的研究,本文選用Harwood[4]等根據(jù)美國聯(lián)邦公路局的重型車輛運輸事故信息庫作為參考。
表2 美國3大州重型運輸車輛事故率和危險品運輸泄露事故率
表3 危險品道路運輸特定事故類型泄漏概率
4工程實例
4.1某縣填埋場封場后填埋氣(甲烷)爆炸風險分析
垃圾場導氣管間距50m,填埋深度平均12m,填埋氣不可能同時燃燒。當一個導氣管發(fā)生堵塞時并不影響到其他導氣管的正常排氣,因此其填埋氣量僅是一個導氣管的影響半徑內的填埋氣,現(xiàn)根據(jù)填埋深度預測其爆炸事故影響。由于垃圾場有機物氧化分解放熱,使堆積的填埋氣溫度升高在50℃~60℃,因此經計算選取其參數(shù)為甲烷的燃燒熱He=5.56×107J/kg,50℃時甲烷的飽和蒸汽壓Ps=38.9MPa/m2,選取影響半徑R=20m,填埋深度為12m的體積內發(fā)生爆炸(甲烷氣體占體積比為5%~15%)。其結果見表4、表5所示。
表4 爆炸影響預測結果
表5 熱輻射的不同入射量所造成的損失
從表4預測結果并對照表5不同熱輻射的入射量所造成的損失可以看出,當甲烷濃度達到最小爆炸極限(體積比5%)時250m遠處入射通量小于對人體造成傷害的閾值4.0kJ/m2?s,對250m以內區(qū)域產生影響。不同入射量所能波及的范圍見表6所示。
表6 不同入射通量所能波及的范圍
從表6可知,甲烷爆炸較重程度影響范圍的半徑為247m,輕度影響半徑為560m。由此可見,本項目火災的熱輻射最大影響范圍大于560m半徑。
4.2封場后滲濾液運輸泄漏風險分析
滲濾液運輸至距7.8km的新建垃圾場處置,li為7.8km;該項目中運輸路線為農村雙車道, Ti取1.36;年通行車輛約100萬輛,項目建成后每天運輸一次滲濾液,Vi為3.65×10-4;項目滲濾液采用槽罐車運輸,途徑村莊、穿越河流時減速慢行,對每一類型事故P(k)i取值0.2%。根據(jù)公式,發(fā)生槽罐車運輸滲濾液的泄漏事故概率為0.00133%。
滲濾液現(xiàn)狀檢測值定為未經處理直排和運輸過程中泄漏的源強,預測范圍主要為滲濾液入地表水體至下游5000m斷面,預測模式采用《導則》[5]推薦的完全混合模式。項目滲濾液廢水事故排放時對舜水的影響預測結果見表7。根據(jù)分析可知,本項目封場后滲濾液直接排放時對水質影響加大,長期排放將對水體水質造成嚴重影響,應嚴格杜絕滲濾液直接排放的事故發(fā)生。
表7 滲濾液廢水事故排放時對舜水水質的影響
5結論
國外對填埋場封場后存在的風險研究起步較早,V.Senese[6]根據(jù)某填埋場滲濾液監(jiān)測值對填埋場進行了生態(tài)風險評價,提出土壤風險評價的分類系統(tǒng)。Lata Koshy[7]對不同填埋場產生的滲濾液進行毒理研究發(fā)現(xiàn)滲濾液會對質粒DNA造成損傷。我國對填埋場風險分析起步較晚,目前主要集中在填埋場填埋氣的遷移及爆炸風險,滲濾液對地下水的污染分析方面。
垃圾填埋場封場是垃圾填埋治理工程中的重要部分,根據(jù)滲濾液產量的計算,環(huán)境風險在填埋場封場后一定期限內是持續(xù)存在的。環(huán)境影響評價作為填埋場封場項目前期審批工作的關鍵環(huán)節(jié),通過加強環(huán)境影響報告中環(huán)境風險分析章節(jié)的編寫,對封場后填埋氣(甲烷)爆炸風險及滲濾液運輸過程中的泄漏風險進行一個定量的分析,將對填埋場封場后的管理工作起指導性的作用,同時,也有助于有關部門對垃圾封場的整體狀況有一個清楚的了解,以便發(fā)現(xiàn)問題采取進一步改進措施。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:填埋場;防滲;HDPE膜
填埋庫區(qū)的垃圾滲濾液是一種高濃度的有機污水,這種未經處理的污水若不采取嚴格的防滲措施,一旦通過地層向外泄漏,勢必給周圍地表水及地下水造成極其嚴重的污染,它不僅會惡化生態(tài)環(huán)境,而且將直接危害到人類的健康。在我國,某些正在運行的垃圾處理場由于防滲工程措施不力,已出現(xiàn)了因庫區(qū)滲漏而造成周圍環(huán)境污染的事故。現(xiàn)今,人們環(huán)保理念及國家環(huán)保法規(guī)標準的不斷提高,都要求填埋場能采取安全、穩(wěn)妥的防滲工程措施,以確保最大限度的防止?jié)B濾液外泄。因此,防滲工程是垃圾填埋場的核心,是建設成敗的關鍵。
1 防滲標準
防滲工程的目的,就是采用天然的或人工的防滲層,切斷填埋庫區(qū)內滲濾液向外泄漏的通道,徹底杜絕滲濾液的外滲,同時防止地下水向填埋庫區(qū)的滲入,確保垃圾填埋場安全可靠的運行,減少滲濾液產生量,避免造成二次污染。
防滲層的防滲標準:根據(jù)現(xiàn)行國家標準《生活垃圾衛(wèi)生填埋防滲系統(tǒng)工程技術規(guī)范》(CJJ13-2007)、《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB16889-2008)、《垃圾填埋場用高密度聚乙烯土工膜》(CJ/T234)中的有關規(guī)定。
2 防滲工藝
根據(jù)所選場址的水文地質類型,填埋場的防滲方式可分為自然防滲、人工防滲以及復合防滲三種。
2.1 自然防滲:是指利用填埋場底部和周邊足夠數(shù)量的高粘性壓實土壤層作為防滲層,要求各個部位的土層保持均勻,厚度至少2m,滲透系數(shù)10-7cm/s,滲透性不因與滲濾液接觸而增加。自然防滲已達不到現(xiàn)行的防滲標準,因此,只能做為輔助防滲層。
2.2 人工防滲:人工防滲主要有以下兩種形式:
2.2.1 水平防滲:水平防滲指采用人工襯層將填埋場基底與垃圾堆體完全隔離,以防止?jié)B濾液外滲,最常見的有以下幾種工藝:
a、天然粘土防滲層
如果在填埋場附近有足夠數(shù)量的低滲透性粘土,可以采用人工回填夯實粘土形成防滲層。
b、鈉基膨潤土軟襯(GCL)防滲層
這是一種以鈉基膨潤土為原料,經深加工而制成的防水軟襯。將其鋪設于庫底,可形成一種防滲性能好的連續(xù)的柔性防滲層,起到阻止?jié)B濾液外滲的作用。膨潤土在自然界經歷數(shù)千萬年,穩(wěn)定性極強,一經鋪設,長期有次。膨潤土遇水后立即膨脹,最后形成一層不透水的膠狀物。它還可以自動封閉填補縫隙,防滲效果較為理想。目前國內生產的規(guī)格為4000g/m2~6000g/m2,滲透系數(shù)能達到10-9cm/s量級。
c、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜防滲層
這是一種高性能防滲材料,能隨一定的拉力伸長變形,適應地基不均勻沉降,具有較好的抗微生物侵蝕和抗化學腐蝕性能。對外界環(huán)境中的溫度、溫度及紫外線的影響適應性強,使用壽命可達到50年左右。目前,在國外許多垃圾填埋中都采用這種土工膜作防滲層,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s數(shù)量級。
2.2.2 垂直防滲
所謂垂直防滲,是指通過垂直庫底方向、沿庫底周邊敷設于巖土中的防滲幕墻,使幕墻與庫底以下的天然隔水層相連,使得庫底以下形成一個相對獨立的封閉的水系,從而阻止?jié)B濾液外滲。其適應條件是:要求填埋場庫底在地下水承壓水位2m之上,必須連續(xù)存在不透水層。垂直防滲幕墻可以通過帷幕灌漿工藝來實施。通過灌注壓入漿液(水泥漿+膨潤土或其它化學漿液),使?jié){液填充巖石裂隙,膠結成符合防滲標準的地下幕墻。
垂直防滲填埋場的地下水由于防滲垂直幕墻的阻攔,不能按原來的滲流路線排泄,隨著水位升高到場底以下和垃圾滲濾液混合,一并排入滲濾液調節(jié)池,由此造成清污合流,增加滲濾液處理站的負荷。一般填埋場垂直防滲,滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。
2.3 復合防滲
為了使填埋場的建設既符合有關標準,又經濟易行,許多填埋場根據(jù)場址條件采取了自然防滲和人工防滲相結合的方式。在以下幾種情況下常采用復合防滲。
2.3.1 當填埋場的底部粘土滿足防滲要求時,而側向基礎達不到要求時,底部采取自然防滲,側向采取人工防滲。
2.3.2 當填埋場的底部粘土都能滿足要求時,為了進一步保障人工襯層的安全性,采取以人工襯層為主、天然襯層為輔的雙層防滲系統(tǒng)。
2.3.3 當填埋場的底部粘土不能滿足防滲要求時,可以多種人工防滲相結合的復合防滲,這種情況下,防滲層的連續(xù)性顯得尤為重要。
3 工程中的應用
3.1 工程概況
廈門市東部固廢處理中心衛(wèi)生填埋場為山谷型填埋場,占地56公頃,總庫容2006萬立方米,一期庫容729萬立方米,日處理垃圾2400噸。場區(qū)屬閩東南丘陵地形,地貌形態(tài)有山嶺、丘陵及谷地,場區(qū)中部已建成一小型水庫-郭厝水庫,東北側山體外約4公里為曾溪水庫,南側山體外約6公里為巖后水庫。
場區(qū)內所分布的地層有:地表主要分布為耕土、局部分布有素填土,其下為粉質粘土及凝灰熔巖的風化帶地層―凝灰熔巖殘積土、強風化凝灰熔巖、中風化凝灰熔巖、微風化凝灰熔巖。
場區(qū)內地下水主要賦存于基巖的裂隙中,基巖裂隙水一般具承壓性,在基巖裂隙組成的網狀通道中補排,地下水較為豐富。
3.2 防滲方案比選
根據(jù)本工程填埋庫區(qū)的工程、水文地質勘察報告,對庫區(qū)防滲方案分析比較如下:
3.2.1 根據(jù)填埋庫區(qū)的工程、水文地質勘察報告,填埋庫區(qū)內不具備天然防滲條件,因此本填埋庫區(qū)不適于考慮自然防滲處理。
3.2.2 鈉基膨潤土卷材因為具有穩(wěn)定性強,能自動膨脹彌合填補縫隙的特點,所以防滲效果較為理想。但從實際使用情況來看,其對施工的要求較嚴格,施工季節(jié)、局部排水不暢對防滲質量影響較大,特別是在不規(guī)則的地形上鋪設,施工難度更大。此外,卷材在運輸儲存過程中要求嚴格,不能與水接觸,且材料抗拉強度較低,故本工程不宜采用以其作為主防滲層。
3.2.3 若采用人工夯實粘土作防滲層,需要對場區(qū)地層進行詳細勘察,查明粘土層的厚度,均勻性及滲透系數(shù),然后對粘土進行測試,以選出能夯實達到防滲標準的優(yōu)質粘土(土塊最大尺寸不超過2mm,不得含有石塊、尖銳物等雜質,液限指數(shù)25%~30%,塑限指數(shù)10%~15%),然后對粘土進行分層夯實,密實度不小于95%,夯實粘土層厚度不小于2m,施工難度大,且質量難以控制,綜合造價將超過100元/m2。因此,經綜合考慮,不采用人工粘土防滲層。
3.2.4 垂直防滲由于將造成清污合流,增加滲濾液處理站的負荷,其滲濾液水量是水平防滲的2-3倍,庫區(qū)必須是獨立的水文單元,而且其防滲可靠性值得懷疑,宜慎重采用。鑒于本工程填埋場規(guī)模較大,不具備垂直防滲的條件,不宜采用這種風險較高的防滲方式。
3.2.5 高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝,其有以下特點:
a、防滲效果可靠,其滲透系數(shù)小于10-13cm/s,較膨潤土卷材防滲材料高四個數(shù)量級,較人工夯實粘土層防滲性能高出六個數(shù)量級。
b、施工鋪設較容易,本場區(qū)內有一層較完整的支持粘土墊層,平整壓實后即可鋪設,比較適合本場址的地形。
c、其拉伸強度、斷裂伸長率、抗戳穿力等材料性能均優(yōu)于膨潤土卷材。
d、接縫采用熱焊機雙縫連接,接縫強度高,檢測設備齊全,不易產生滲漏。
e、保存需防火,運輸無特殊要求。
f、造價適中,單位工程造價約45元/m2(僅包括單層防滲膜材料及安裝費用)。
綜上所述,考慮到本工程規(guī)模大,使用年限長,設計標準高,故本工程采用雙層高密度聚乙烯(HDPE)土工膜水平防滲工藝。
3.3 防滲設計
3.3.1 防滲層基本構造
本工程各部分防滲構造如下:
庫底部分(自下而上):地下水導排系統(tǒng)(導排盲溝)、平整基底、鈉基膨潤土襯墊(GCL)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工復合物(6..3mm)、土工膜(1.5mmHDPE膜,光面)、土工布保護層(采用一層300g/m2土工布)、滲濾液導流層(采用級配碎石,d=16~32mm,厚300mm)、垃圾層。
邊坡部分:平整基底、膜下土工布保護層(采用一層600g/m2長絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、土工布(600g/m2長絲土工布)、土工膜(1.5mmHDPE膜,糙面)、膜上土工布保護層(采用一層300g/m2土工布)
3.3.2 雙層防滲膜隔層檢測
本工程采用雙層HDPE防滲膜內隔土工復合物,厚6.3mm。土工復合物由雙層土工布內夾HDPE網格組成,具有分隔膜體和檢查膜體滲漏的安全排水作用。土工復合層內側設置一條DN200HDPE管,該管通過垃圾壩體鋪設至滲濾液調節(jié)池池頂,通過檢測其流出水的水質可判斷上層HDPE防滲膜是否有破損。
3.3.3 HDPE土工膜的物理力學性能指標
高密度聚乙烯(HDPE)土工膜的物理力學性能指標應符合下列要求:
(a)密度(ρ)0.94g/cm3;
(b)拉伸斷裂強度40N/mm;
(c)拉伸屈服強度22N/mm;
(d)拉伸斷裂伸長率700%;
(e)拉伸屈服伸長率12%;
(f)直角撕裂強度187N;
(g)穿刺強度480N;
(h)碳黑含量2%~3%;
(i)氧化誘導時間100min(標準OIT)、400min(高壓OIT);
(j)水蒸氣滲透系數(shù)k10-13cm/s
篇10
關鍵詞:大新縣;電解金屬錳浸出渣;綜合回收利用
0 引言
廣西是全國14個重金屬污染防治重點省區(qū)之一,崇左市大新縣又是自治區(qū)綜合整治區(qū)之一,其重金屬污染存在產生量較大、行業(yè)和地區(qū)排放集中的特點。對其重金屬污染開展針對性治理是改善環(huán)境質量的迫切需要,也是廣大人民群眾的迫切呼聲。
1 大新縣電解金屬錳廠浸出渣處理現(xiàn)狀及治理目標
1.1 大新縣電解金屬錳廠浸出渣處理方式
廣西大新縣三錳龍電解金屬錳廠生產電解金屬錳所用的材料有:菱錳、二氧化錳礦粉、硫酸、硫酸銨、液氨等,其每天產生的含重金屬浸出渣為400噸。浸出渣中含砷、鉛等重金屬,但也含錳、鐵、鎳、鈷、銅、N、P、k等可回收利用的成分。目前,含重金屬浸出渣未經處理運往渣場堆放,這樣不僅占用大量土地且流失大量可回收的資源,若含重金屬浸出渣中全Mn含量按7%計,每天流失的錳金屬為28噸,同時,渣場常年日曬雨淋容易引起地質災害,危及人民群眾的生命財產安全,所以對其進行處理勢在必行。
1.2 治理目標
通過本項目的實施,可年處理12萬噸含重金屬元素的電解錳浸出渣,鉛(Pb)、砷(As)等重金屬削減量分別為3140.2kg、3680 kg。一期建成后,建設單位將整合資源進行二期、三期建設,逐步增加處理規(guī)模,以盡量解決浸出渣堆放區(qū)域污染現(xiàn)狀,保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境,避免含重金屬浸出渣長期堆放造成土壤污染的隱患,避免浸出渣長期占用耕地,保護寶貴的土地資源。本項目的實施,不僅突現(xiàn)重金屬污染物減排,也改善當?shù)丨h(huán)境質量,對電解錳行業(yè)將會產生積極的示范效應。
2 大新縣三錳龍電解金屬錳廠浸出渣綜合回收利用建設項目建設情況
2.1 項目概況
(1)建設規(guī)模
建設規(guī)模:處理電解金屬錳浸出渣400t/d。
項目的主要建設內容:建設內容包括原料庫、粉碎間、配液間、攪拌配漿間、水解糖化反應間、浮選間、分級間、磁選間、尾礦泥漿攪拌混合反應間等生產設施以及配套建設生產輔助設施。
2.2 項目技術方法選擇原則及可行性分析
2.2.1 項目工藝技術
(1)技術方案選擇原則與目標
本項目采用的技術方案選擇原則是:技術先進可靠;環(huán)保條件好,達到國家環(huán)保標準;能耗低;建設投資省。
技術方案目標是:產品達到產量和質量要求。
(2)技術可行性分析
①含重金屬浸出渣的形成
生產金屬錳的材料有菱錳礦和二氧化錳礦,輔作材料有硫酸、硫酸銨、氨水、二氧化硒、福美鈉等,其中菱錳礦伴生有鐵、鎂、鋁、鈣、鈷、鎳、銅、鉛等礦物,其生產工藝流程為磨粉―酸浸―水解凈化除鐵―硫化除重金屬―壓濾―成渣。產生的浸出渣組成有兩種,一種是固態(tài)的,主要為不溶于酸的石英、脈石、高價錳礦物、未溶完的碳錳、除鐵沉淀出來的金屬氫氧化物、除重金屬沉淀出來的重金屬硫化物和膠體泥化物;另一種是液態(tài),約為25%水分,其中含錳、銨離子等物質。
②原料及產品成分
本項目原材料為含重金屬浸出渣,產品為:錳鐵精礦、石英砂、硫鈷鎳銅精礦、硫酸銨、復合有機肥基料(礦泥)(經過發(fā)酵可以生產生物有機肥)。
2.2.2 工藝流程
工藝過程:本項目將電解金屬錳含重金屬浸出渣經過粉碎、配漿、分級、磁選、浮選、水解糖化過濾發(fā)酵、硫化沉淀、碳化沉淀、濃縮結晶后回收錳鐵精礦、石英砂、硫鈷鎳銅精礦、硫酸銨、復合有機肥基料。
3 效益分析
3.1 環(huán)境效益
項目實施后,可以有效地解決三錳龍電解金屬錳廠煉錳礦渣堆放重金屬污染物污染、占地、土壤污染及滲濾液污染等生態(tài)威脅的問題,主要表現(xiàn)在:
(1) 重金屬污染物污染問題
①相關權威檢測機構對含重金屬浸出渣進行半定量檢測分析結果顯示:鉛(Pb)含量為0.02%、砷(As)含量為0.01%、錳(Mn)含量為7.3%。也就是每年浸出渣中重金屬鉛(Pb)含有192噸,砷(As)為96噸,錳(Mn)為7萬噸。如果尾渣庫常年雨水沖刷而崩庫,造成泥石流,對區(qū)域環(huán)境的危害程度將不可估量。
廣西大新縣三錳龍電解金屬錳廠浸出渣綜合回收利用建設項目規(guī)劃一期工程年處理12萬噸電解錳浸出渣,項目建成后,可安全處理含重金屬污染元素鉛(Pb)24噸、砷(As)12噸的12萬噸電解錳浸出渣。
對錳鐵精礦、石英砂、硫鈷鎳銅精礦等成分分析,礦渣中含鉛、砷百分比分別為0.02%,0.01%,對復合有機肥基料元素進行分析,泥漿中含鉛、砷百分比分別為24.83 mg/kg、9.91 mg/kg,若生產復合有機肥基料按84000噸/年來計、項目建成后,每年將削減鉛、砷量分別為3140kg、3680 kg。
②從錳渣場滲濾液所含重金屬角度來看,廣西大新縣三錳龍電解金屬錳廠現(xiàn)其浸出渣未經處理直接運往渣場堆放,該渣場占地約10000m2,庫容約為17.4萬立方,渣場四周建有排洪溝,下游建有滲濾液收集池,浸出渣浸出液成份分析見下表:
浸出渣浸出液監(jiān)測結果
按大新縣多年平均降雨量1362mm計算,每年至少產生滲濾液13620m3,其中含鉛2.04kg/a,鎘0.84kg/a。若滲濾液收集率按90%計,每年隨滲濾液外排重金屬量約為鉛0.2kg/a,鎘0.1kg/a。
綜上所述,項目建成后,可年處理12萬噸電解錳含重金屬浸出渣,鉛(Pb)、砷(As)等重金屬削減量分別為3140.2kg、3680 kg。
(2)占地問題
廣西大新縣三錳龍電解金屬錳廠每年產生12萬噸電解錳浸出渣,若按比重為1.5t/m3計,折浸出渣為8萬m3/年,經過幾年的生產該項目現(xiàn)有渣場基本堆滿。本項目的實施,將有效避免浸出渣長期占用大量土地堆放,節(jié)約寶貴的土地資源,符合國土資源部出臺《礦產資源節(jié)約與綜合利用專項工作管理辦法》的有關規(guī)定。
3.2 社會、經濟效益
3.2.1 項目對社會影響分析
①本項目的建設適應廣西大新縣工業(yè)結構調整,是促進地方經濟發(fā)展的措施之一。
②項目建設通過綜合利用資源,保護環(huán)境生態(tài)平衡以促進產品技術進步,促進環(huán)境保護的發(fā)展。同時也促進了我國地方工業(yè)的發(fā)展。
③可提供30個就業(yè)崗位,緩解就業(yè)壓力,有利于維護安定團結、社會穩(wěn)定。
3.2.2項目與所在地互適性分析
廣西大新縣有大量廢棄電解錳的含重金屬浸出渣,本項目利用先進技術,綜合利用費渣中的有價物質,變廢為寶,使資源最大利益化,又帶動當?shù)亟洕c相關產業(yè)的發(fā)展,對保護環(huán)境均有著積極的作用。
4 結論
本項目的實施,既可增加國家稅收,又帶動當?shù)亟洕c相關產業(yè)的發(fā)展,對國民經濟穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展具有積極促進作用,而且還可以增加地方就業(yè),解決社會部分就業(yè)壓力,促進社會的穩(wěn)定,可達到經濟效益和社會效益雙贏的目的。■
參考文獻
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