城市垃圾填埋场渗滤液废水处理工艺优化分析

城市垃圾填埋场渗滤液废水处理工艺优化分析

易云

绵阳市水务（集团）有限公司 四川省 绵阳市 621000

摘要：城市垃圾填埋过程中产生的渗滤液具有水质复杂、水量波动大、有毒有害物质多的特点，如果处理不当，会造成严重的环境污染。在各种处理过程中，生物处理过程具有最低的处理成本，更有效并且几乎对环境没有二次污染。在本文中，我们将分析渗滤液处理技术的现状，介绍渗滤液的各种生物处理方法，并结合国内外工程实例对处理过程进行比较。

关键词：城市垃圾；填埋场渗滤液废水处理；工艺优化

垃圾填埋场设计、运营和管理一直是市政垃圾填埋场中处理渗滤液非常困难的问题。渗滤液是垃圾填埋场中液体的重力作用的产物，主要来自沉积物，废物本身的内部水含量以及废物分解过程中产生的水。城市垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，其组成复杂，如果直接排放，将造成严重的环境污染，渗滤液处理对保护环境至关重要。

1. 渗滤液处理介绍

垃圾渗滤液具有与典型的城市污水不同的特性：高BOD5和COODCr浓度、高重金属含量、水质变化大、氨氮含量高以及微生物养分比不均衡。处理渗滤液的最简单方法是将渗滤液与城市污水相结合。但是，垃圾填埋场通常远离城镇，因此很难将渗滤液和城市污水综合处理，并且常常需要单独处理。渗滤液的处理方法通常分为物理处理、生物处理和化学处理，而实际工程是多种处理方法的组合。生物处理由于其成本低、处理效果好，对环境的二次污染低而常被用作渗滤液处理的主要过程。

2. 设计说明

1. 设计任务和渗滤液处理

设计工作需要确定新型城市固体垃圾渗滤液的主要成分和污染水平。新设计的渗滤液处理项目的规模为进水水质、出水水质、工艺选择和确定的规模以及有关每个结构运行的预防措施的规模。首先，传统性污泥处理。渗滤液可以单独处理，也可以与生物学方法、化学聚集、碳吸附、膜过滤、脂质吸附和气体汽提相结合处理，其中活性污泥法更便宜。由于效率高，它被最广泛地使用。美国和德国多家活性污泥废水处理厂的运行结果表明，活性污泥法可通过增加污泥浓度和降低污泥的有机负荷来提供令人满意的垃圾渗滤液处理效果。其次，曝气稳定塘处理。曝气稳定塘比活性污泥法具有更大的体积和更少的有机物负荷，因此分解过程缓慢，但是工程容易，因此在土地不贵的地区，这是最具成本效益的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。在美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国进行的小规模、中试规模和生产规模研究表明，通过曝气稳定塘可用于实现更好的垃圾渗滤液处理效果。

2. 设计原则、关键问题及解决思路

在渗滤液处理过程的设计过程中应遵循这些原则，将处理过的渗滤液排放至标准水平，以免污染环境。渗滤液处理工艺计划应满足治理要求，因此应优先选择投资和运营成本较低的渗滤液。该工艺稳定可靠，操作管理方便，在保证加工效果的前提下，尽可能降低了运行成本。目前，在中国和海外最流行的方法是厌氧联合处理方法，但是由于忽略了超高浓度氨氮的作用，因此高氨氮对生物活性细菌的处理效率具有严重的抑制作用。缺点是会影响废水，整体处理效果不好。C/N3的出现会导致营养比例严重失衡，从而影响后续治疗效果的稳定性。高浓度的游离氨也会降低微生物活性细菌的活性，并严重影响细菌的生存能力。结果，COD和其他因素处理不善。因此，用氨氮进行预处理对于处理长期垃圾填埋场中的渗滤液尤为重要。预处理和脱氨的主要目的是从渗滤液中去除氨并调整C/N比。考虑到高浓度氨氮对微生物的抑制作用，结合了物理化学和生物处理方法的优势，增强了该设计。换句话说，这是一个“高脱氮（UASB）”过程。反硝化废水进入酸化池，并添加酸以将pH值调节至5.6，从而促进废水中的有机物转化为挥发性脂肪酸，这对于UASB系统去除废水中的有机物很有用，产生的沼气通过水封收集在储气罐中，送至安全装置进行燃烧。参考垃圾填埋场将第一阶段项目现有的垃圾填埋场渗滤液与第二阶段垃圾填埋场渗滤液相结合，并且仅使用AMT技术的成本更高，因此采用厌氧和AMT技术的组合过程。厌氧段使用UASB反应器，组合设备操作简单方便。在物理和化学阶段，采用了AMT联合工艺，该工艺是在韩国开发并已申请专利的一种特殊工艺，用于处理韩国的高浓度耐火有机废水，并且不易受到水质和水量波动的影响。由于效果持久且稳定，因此很方便，同时可以根据所需的水量进行调整、设备操作周期和加药比例。

3. 改良处理工艺流程

渗滤液处理工艺设计：渗滤液进入调节池。上清液进入氨氮汽提区域并酸化以调节PH值。然后进入UASB厌氧反应器。预处理后，进入AMT系统。AMT系统由三部分组成：AMT拆卸箱、AMT更换箱和固化反应箱。这也是处理复杂废物处理厂渗滤液的最常用技术。处理后的污水进入沉淀池，上清液穿过人造生物，穿过滤池，进入洪水拦阻坝通道，然后排入管网，降低其各种结构的污泥。进入污泥浓缩系统进行处理后，将其返回垃圾填埋场。

3. 改良工艺流程说明

1. 新增回灌系统

渗滤液回灌是将填埋场底部收集的渗滤液从覆盖层表面或覆盖层底部补充到填埋场的适当方法。与其他污水相比，渗滤液的一个重要特征是，由于垃圾掩埋场的组成和性质等因素，水的质量和数量会大幅波动。作为一种渗滤液的土地处理方法，补给方法主要使用垃圾填埋场的“生物滤床”净化渗滤液。与物理化学和生物方法相比，它可以以较低的投资和较低的运营成本更好地适应渗滤液质量和数量的变化，同时加快了垃圾填埋场的稳定过程并缩短了维护时间，并且可以减少维护成本。它在国际上被广泛用作垃圾掩埋处理方法之一。

2. 氨氮吹脱原理

水中的氨氮主要以氨离子（NH4 +）和游离氨（NH3）的状态存在，两者均平衡。余额关系如下：NH3 + H2O === NH4 ++ OH-。该关系受pH值影响，如果pH值很高，则平衡向左移动，并且游离氨的比例增加。当PH值为7时，氨氮几乎以NH 4 +的状态存在，而当PH值为约11时，NH 3约为90％。游离氨很容易从水中逸出。它具有充气和吹气的物理作用，如果水的PH值很高，则可以促进氨从水中的逸出。这可以使用普通的吹气技术来完成，反硝化作用可将营养比提高至接近25：1）对后续在加工设备中培养细菌有益。

3. 改进的UASB

向上流厌氧污泥床的结构特点是生物反应和沉淀相结合，并具有紧凑的厌氧反应器，厌氧微生物以膜的形式生长。在过滤器材料的表面上，废水被浸没并通过过滤器材料，废水中的有机污染物通过吸附生物膜并保持过滤器材料而被去除，产生的沼气被收集在池顶部的盖子中。UASB下部为悬挂式污泥床，具有厌氧污泥床和厌氧滤床的优点，处理后的水从侧面流出，具有高抗冲击性、高污泥浓度、COD量纳税期和利润维持期短。

结语：综上所述，由于渗滤液的复杂性和可变性，目前尚无完美的治疗方法。该设计基于某城市垃圾填埋场的实际情况和现场的实际检查，并考虑到深渗滤液组成的复杂性随垃圾填埋场的不同而不同。随着使用寿命的延长和变化，提出了一种新的复合垃圾渗滤液处理方法，并在新的设计过程中采用了AMT复合垃圾渗滤液处理技术。设计结果表明，该方法适用于NH-N和BOD都使用高清除率，出水水质达到国家二级标准，甚至达到垃圾渗滤液的排放标准。

参考文献：

[1]陈澈.城市垃圾填埋场渗滤液处理工程的控制[J].四川水泥,2020(10):113-114.

[2]樊彦玲,郑鹏辉,祝文.垃圾渗滤液处理技术浅析[J].资源节约与环保,2020(06):64.

[3]顾金娟.城市垃圾填埋场渗滤液处理工程的管理[J].住宅与房地产,2020(12):265.

姓名：易云（1980.11--）；性别：女，籍贯：重庆市人，学历：本科，毕业于青海大学；现有职称：中级工程师（环境工程）；研究方向：环境工程；