荆州市垃圾填埋场渗滤液处理站设计方案(2)

量是全年中最大的时候，而冬季则正好相反。

1.6.2该市填埋场渗滤液水质及水量

该工程设计进水水质如表1.1所示。

表1.1渗滤液进水水质 单位：（mg/L）

项目 含量 COD 8000 BOD5 4000 NH3-N 1000 SS 1000 该设计的渗滤液处理量为500t/d，设渗滤液的密度约为1000kg/m3，即渗滤液处理量为500m3/d，此为平均流量，设工作时间为24小时制，因为降雨量的变化等使得渗滤液可能存在流量不均匀的情况，故取废水排放不均匀系数K=1.5，则设计进水量（最大流量）应为500m3/d×1.5=750m3/d，即该城镇的渗滤液设计处理规模为750 m3/d。

1.6.3执行排放标准

根据2008年7月1日正式实施的中华人民共和国《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）的水污染物排放浓度限值如下表1.2。

表1.2 现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值

控制污染物 排放浓度限值

pH 6～9

COD(mg/L) 100

BOD5 (mg/L)

30

NH3-N(mg/L) 25

SS(mg/L) 30

2渗滤液处理工艺方案选择论证

2.1垃圾填埋场渗滤液的特点

垃圾填埋场内的渗滤液主要有三个主要来源：一是外来水分，包括大气降水和

地表水；二是垃圾受到挤压后部分初始含水的释放；三是垃圾降解过程中大量的有机物在厌氧及兼氧微生物的作用下转化为水、二氧化碳、甲烷等所释放的内源水。垃圾

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填埋场的垃圾渗滤液具有有机物浓度高、成份复杂、金属含量低、含有大量病毒和致病菌等特点，从中可检测出几十种有机污染物，包括单环芳烃类、多环芳烃类、杂环类、烷烃、烯烃类、醇及酚类、酮类、羧酸及酯类及胺等。污染物浓度高，浓度变化范围大，由此引起了水质的较大变化。且渗滤液的浓度由于水量变化而不呈周期性变化，不同的月份其浓度还可相差几十倍，旱季和雨季其水量可相差数百倍。也就是说，垃圾渗滤液还具有水质、水量大幅度急变的特性。 1、垃圾填埋场渗滤液的特点

对于一个填埋场来说，垃圾渗滤液的性质会随着填埋场的使用时间的变化而变化，垃圾填埋渗滤液的产量与降雨量、蒸发量、垃圾性质、地表径流、地下渗入、地下层结构和下层排水设施等条件有关。大体来说，垃圾填埋场渗滤液的水质特征主要有以下几个方面。

(1)营养元素比例失调

在近些年来，城市垃圾成分发生了很大的变化，无机物的含量锐减，渣砾组分的变化大，有机物的含量增加，渗滤液中的COD、BOD 和NH 的浓度也相应的越来越高。渗

滤液中的NH3一N浓度高，但是垃圾渗滤液中的磷元素含量通常比较低，尤其是受渗滤液Ca 浓度和总碱度水平的影响，溶解性的磷酸盐浓度更低，渗滤液中高浓度的NH 会降低脱氢酶的活性，抑制微生物的活性，而磷元素的不足也不利于微生物的生长，同时渗滤液中高浓度的NH。 也使得生物脱氢反硝化过程中的碳源显得严重不足，渗滤液中营养元素比例失调给渗滤液的处理带来了一定的困难。 (2)金属含量低

渗滤液中含有多种重金属离子，同时渗滤液带出的重金属累计量约占垃圾带入总量的0．5％～6．5％，垃圾中 的微量重金属有很少一部分进入了渗滤液，其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间密切相关，垃圾本身对重金属有较强的吸附能力 ]。 (3)生物的可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低

垃圾渗滤液中含有大量的有机污染物，一般来说可以分为三种：低分子量的脂肪酸类、腐殖质高分子的碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。在填埋的初期，渗滤液中大约90％的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其次是带有较多羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸，随着填埋时间的延长，挥发性脂肪酸逐渐减少，而灰黄霉酸类物质的比重则增加，这种有机物组分的变化，意味着BOD5／COD的下降，即渗滤液的可生化的降低。有资料表明，渗滤液中的BOD5一般在垃圾填埋后的6个月至2．5年之间逐步增加并达到高峰，此阶段BOD5多以溶解性有机物为主 。

2.2渗滤液主要处理方法

生活垃圾填埋场渗滤液是一种高浓度的有机废水，色度深，随着填埋时间和降雨量等的变化其中的化学组成会发生很大变化，而且其含有致病菌群、重金属等组分一

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旦渗出就会污染地下水，因此填埋场渗滤液的处理是填埋场设计、运行、封场、环境监测和后期管理时应考虑的重要问题之一。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合理的方案显得尤为重要，其重要性甚至要超过某一单项技术的选择。常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种：

（1） 将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理； （2） 经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理； （3） 渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理； （4） 在填埋场建设污水处理厂进行单独处理[3]。

其中，将垃圾渗滤液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。处理填埋场渗滤液的工艺包括生物法和物理化学法。 2.2.1生物法

常用的方法主要有好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧和厌氧结合处理及土地处理[2]。

1．好氧生物处理

好氧生物处理技术利用微生物在好氧条件下旺盛代谢的作用，以废水中的有机物作为原料进行新城代谢合成生命物质，同时将污染物讲解。好氧生物处理技术有活性污泥法、生物膜法、间歇式活性污泥法、稳定塘法等。

(1)活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，由Arden和Locdett等于1914年开发并得到了广泛的应用，它主要利用悬浮生长的微生物絮体来降解废水中有机物；利用含微生物的絮状污泥去除废水中的溶解性及颗粒态有机物；利用静置沉淀去除工艺流程中的MLSS，产生含悬浮固体物低的出水；部分浓缩污泥由沉淀池重新回流至生物反应池；利用剩余污泥控制污泥停留时间，使其达到所需值。活性污泥法对渗滤液中易降解有机物具有较高的去除率，但是活性污泥法处理垃圾渗滤液的出水效果受温度影响较大，同时对中老期渗滤液的去除效果不理想。

（2）生物膜

生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术；是土壤自净过程的人工化和强化；与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。在生物膜法中，生物膜主要是由细菌(好氧菌、厌氧菌和兼性菌)菌胶团和大量真菌菌丝组成，由于生物膜是生长在载体上，微生物停留时间长，诸如硝化茵等生长世代期较长的微生物也能生长。同时生物膜上还可以生长一些微型动物、藻类以及昆虫等，使得生物膜上生长繁育的生物类型极为丰富，种类繁多，食物链长而复杂。因此生物膜法具有抗

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水量、水质等负荷冲击，同时也有利于水中需较长停留时间的氨氮等的去除。

（3）SBR法

SBR也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)，是一种间歇运行的污水处理方法。与传统的活性污泥法相比，SBR去除污染物的机理相似，只是运行方式不同。SBR工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排出。系统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后按顺序进行不同的处理，最后完成总的处理被排出。一般说来，SBR的一个运行周期包括进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期五个阶段。排泥可在排水器或闲置期进行。

SBR方法可通过时间控制，在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程，具有较强抗冲击负荷能力，同时可根据渗滤液水质复杂多变的特点，灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可以达到较好的脱氮除磷效果。

（4）稳定塘法

稳定塘又名氧化塘，是一种利用天然或人工池塘作为处理设施，在自然或半自然条件下，充分利用塘中微生物的新陈代谢活动来降解有机物，塘系统是一个没有二沉池和相应的污泥回流设施的悬浮生长式生物处理过程。稳定塘处理系统由于无需污泥回流，动力设备少，能耗低，工程简单，投资省等优点，在许多地方得到了广泛应用。但塘系统的不足之处主要是体积较大，有机负荷低，降解速度侵，处理周期长等。

2．厌氧生物处理

厌氧生物处理工艺是指各种没有氧气和硝态氮参与的废水生物处理系统，主要是利用厌氧微生物将基质中结构复杂的难降解有机物先分解为低级、结构较为简单的有机物，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，再由甲烷菌将有机物分解为甲烷、二氧化碳和水等终产物。厌氧生物处理技术包括

上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧间歇性序批式反应器(ASBR)、厌氧折流板反应器(ABR)和厌氧生物滤池等。

（1）高效厌氧反应器

UASB作为一种高效厌氧反应器，采用悬浮生长微生物模式，独特的气液固三相分离系统与生物反应器集成于一空间，使得反应器内部能够形成大的、密实的、易沉降颗粒污泥，从而在反应器内的悬浮固体可达到23~30g/L。UASB生物反应器的大小受工艺负荷、最大升流速度、废水类型和颗粒污泥沉降性能等的影响，一般通过排放剩余污泥来控制絮体污泥和颗粒污泥的相对比例，反应器的HRT一般在0.2~2d范围内，其容积负荷为2~25kgCOD/(m3·d)。此技术启动期短，耐冲击性好，对于不同含固量污水具有较强的适应能力。

(2)厌氧SBR

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（3）厌氧折流板反应器

ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。ABR反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气反应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水序批式厌氧反应器（ASBR）通过一个反应器实现去

除废水中有机物和截留固体颗粒物的双重功效，由于其工艺灵活性较大、可在同一反应器实现多工况运行，无需额外的澄清池、无短流，接近理想化的沉淀条件，使得其非常适合填埋场渗滤液本身量、质变化较大的特点。

流则以较慢的速度作水平流动。由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，微生物固体被有效地截留在反应器内。 （4）厌氧生物滤池

厌氧生物滤池(anaerobic biological filtration process，AF)是一种内部装微生物载体的厌氧反应器，由于微生物生长在填料上，不随水流失，所以AF有较高的污泥浓度和较长的泥龄。厌氧滤器中一个重要介质就是滤料，滤料可以使微生物附着生长，但主要的作用是截留悬浮生长污泥。AF反应器具有良好的运行稳定性，能适应废水浓度和水力负荷的变化而不致引起长时间的性能破坏，可在低pH值和含毒物条件下稳定运行，而且再启动迅速，其缺点是布水不均匀、填料昂贵且易堵塞。

3．厌氧与好氧结合处理

与厌氧法相比，好氧处理消耗大量的动力能量，且废水COD浓度越高，好氧法耗能越多；好氧处理时有机物转化成污泥的比例远大于厌氧法，因此污泥处理和处置的费用也高于厌氧法；好氧处理时污泥的生长量大，所以对无机营养元素的要求也高于厌氧法，对于含磷浓度较低的垃圾渗滤液需投加必要的磷。而厌氧工艺处理时间长、占地面积大，单纯厌氧工艺处理效果不佳，鉴于以上原因，对高浓度的渗滤液一般都采用厌氧—好氧两者结合处理工艺。我国曾采用的组合工艺有厌氧+气浮+好氧工艺，便于管理，节省能耗，但处理效果不稳定；有UASB+氧化沟+稳定塘工艺，利用有利地形处理渗滤液；有普通活性污泥法+纳滤膜过滤工艺，处理效果好，但投资和运行费用高，占地面积大。

4．土地处理法

土地处理是由常规的污水灌溉发展起来的，对以有机物为主的废水可以起到水肥合一、综合利用的效果。土地处理系统主要是利用土壤的物理、化学与生物化学作用，借助于土壤—微生物—植物等陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能，将污水中污染物去除，使之转化为新的水资源，达到重新回收利用的一种较为新颖的污水处理方法。

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