李斐斐
摘 要
垃圾堆渗滤液成分复杂、污染物浓度高、水质变化大,主要包含有机污染物、金属离子、含氮盐类及微生物等。处理方法使用最广泛的是生物处理方法,此外,还可应用Fenton法进行预处理及直接蒸发法等方法进行处理等。
关键词
垃圾渗滤液;成分;处理方法
中图分类号: X703 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 98
Abstract
The components of landfill leachate are complex, the concentration of pollutants is high, and the water quality changes greatly.It mainly includes organic pollutants, metal ions, nitrogen salts and microorganisms. Biological treatment is the most widely used treatment method. In addition, Fenton Method and direct evaporation method can also be used for pretreatment.
Key words
Landfill Leachate; Composition; Treatment
0 引言
近年来,我国经济发展迅速,排放的垃圾总量越来越多。对城市生活垃圾的处理所采用的方法以填埋法、焚烧法和堆肥法为主,我国应用最多的则为填埋法[1]。但在20世纪80年代,由于科技因素的限制,我国对城市生活垃圾只能采取简单堆放的方法进行处理,造成了很多城市周围出现大量垃圾堆场所的现象。而这些垃圾堆会产生较大量的渗滤液,造成周围土地和地下水的污染。这些垃圾堆积地并不符合如今的卫生标准,随着城市的发展,它们已经逐渐成为城市居民聚居地,对城市环境造成更大的危害[2]。尽快关闭这些垃圾堆场,并且将其重新利用已经成为城市建设的当务之急,因此垃圾堆场的渗滤液问题也备受关注[3]。
垃圾渗滤液的成分复杂, 且对环境毒害性较强。针对垃圾渗滤液的处理,国内外学者专家开展了多方面的研究,尤其是垃圾渗滤液中含量较高的有机污染物和金属离子,其去除方法已取得较理想的结果。
1 垃圾渗滤液成分
渗滤液的成分较为复杂,与生活污水、工业废水都具有很大区别。其成分特点为:有机物浓度高;金属含量高且种类多;盐类和氮元素含量高;营养元素比例(主要是C、N、P)失调;色度深;水量水质并不稳定。
李鸿江等[4]实验测得上海市老港填埋场的矿化垃圾反应床渗滤液中可信度>60%的有机污染物为17种, 即: 邻苯二甲酸二异丁酯、己酸、十一烯酸、苯甲酸、苯乙酸、桉叶酸、三甲基苯甲酸、己烯雌酚、秋水仙素、泼尼松、2,4,6-三甲基-苯酚、油醇、双酚A、环己胺、邻苯二甲酸二辛酯、乙酸异戊酯、叶酸,出水中依旧存在的有机污染物为3种(邻苯二甲酸二辛酯、乙酸异戊酯、叶酸), 新产生的有机物为1种(羟甲氧色烯)。在进水中检测出了17种金属离子, 其中有5种重金属离子(Zn、Pb、Ni、Cr、Cu)被列入USEPA 优先控制污染物名单。
2 垃圾渗滤液处理方法
当前,污水处理应用最广泛的方法是生物处理法,此外,还有应用Fenton法进行预处理及膜生物反应器处理法等方法进行处理。
2.1 Fenton法预处理
垃圾渗滤液中含有大量的有毒有害物质,包括腐殖酸、重金属、氨氮和“三致”(致畸、致癌、致突变)物质,成分复杂,而且水质不稳定,所以采用常用的生物处理法处理效果并不理想,出水水质不达标。针对于此,可通过生化预处理来提高垃圾渗滤液生物处理的效果。Fenton和类Fenton法就可应用于垃圾渗滤液的处理。Fenton工艺的原理为:H2O2在催化条件下(用Fe2+作为催化剂)产生·OH,·OH具有强氧化性,可从有机物中夺取其中的氢原子,有机物则被分解为小分子产物,如CO2和水等无机物或小分子有机物[5]。由于·OH具有强氧化性,其氧化还原电位与其他氧化剂相比也要高得多,因此Fenton法对于垃圾渗滤液这种浓度高、毒性大、有机物含量高且难降解的废水处理效果较理想。但本方法的不足之處在于消耗的化学药剂量较大,使得处理成本较高。
2.2 膜生物反应器处理法
以膜生物反应器(MBR)为核心的处理工艺来处理垃圾渗滤液应用较为广泛,但处理运行过程中会产生一些问题。如上海老港垃圾填埋场四期中产生的7-8年的垃圾渗滤液氨氮和盐类含量较高,最高可达4000mg/L。对总氮含量如此之高的污水处理效果并不理想,将污泥脱水之后的上清液返回超滤系统则会增加其20%的负荷,出水直接排放也会加重附近污水处理厂的负担。
李鸿江等[4]实验测得上海市老港填埋场的矿化垃圾反应床渗滤液中可信度>60%的有机污染物为17 种,出水中依旧存在的有机污染物为3种(邻苯二甲酸二辛酯、叶酸、乙酸异戊酯), 新产生的有机物为1种(羟甲氧色烯)。这说明矿化垃圾反应床对大部分有机物的去除效果较好。
矿化垃圾去除金属离子的过程包括吸附、沉淀、离子交换和络合, 还有微生物对某些特定金属离子的吸收和转化作用,是一个非常复杂的过程。由于矿化垃圾的比表面积大、腐殖质类物质(胡敏酸、富里酸等)含量丰富, 因此容易吸附、络合金属离子。另外, 矿化垃圾呈弱碱性, 金属离子尤其是重金属离子可与碳酸盐、铁锰氧化物等结合为沉淀态。
3 结语
垃圾渗滤液的成分复杂, 且对环境毒害性较强。当前,污水处理应用最广泛的方法是生物处理法,但处理效果不理想。在生物处理法前加设生化预处理(如Fenton法)可以改善处理效果、降低成本。以膜生物反应器(MBR)为核心的处理工艺来处理垃圾渗滤液应用较为广泛,处理效果较好,但同时也存在一定的缺点,如较高的成本、处理过程中易造成膜污染或结垢等。
参考文献
[1]陈晓艳,杜波.城市生活垃圾处理技术的现状与发展趋势[J].内蒙古环境科学,2009,21(1):64-67.
[2]覃德芹,胡秀莲.城市生活垃圾填埋场对环境及居民健康的影响[J].安徽预防医学杂志,2008,14(6):432-434.
[3]张华,赵由才.生活垃圾填埋场中矿化垃圾的综合利用[J].山东建筑工程学院学报,2004,19(3):46-50,7.
[4]李震,麦穗海.膜生物反应器处理垃圾渗滤液问题分析[J].净水技术,2013,32(5):31-35.
[5]谢银德,陈锋,何建军.Photo-Fenton反应研究进展[J].感光科学与光化学,2000,18(4):357-365.
[6]刘国林.城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术进展[J].净水技术,2005,24(5):38-4.
[7]余红伟,汪涛,王源升.Fenton法对垃圾渗滤液生化活性影响研究[J].海军工程大学学报,2016,28(1),94-98.