王旭東,宋震宇,張金偉,巢軍委,孫俊榮,杜彪,吳衛甜,袁婧(1.天津生態城環保有限公司,天津300467;2.天津市污染場地治理修復技術工程中心,天津300467)
垃圾滲瀝液污染水體治理的工藝研究與工程實踐
王旭東1,2,宋震宇1,2,張金偉1,2,巢軍委1,2,孫俊榮1,2,杜彪1,2,吳衛甜1,2,袁婧1,2(1.天津生態城環保有限公司,天津300467;2.天津市污染場地治理修復技術工程中心,天津300467)
采用混凝沉淀、土工管袋截留、活性炭吸附的工藝對受垃圾滲瀝液污染的水體進行處理,現場試驗和工程實施中發現:混凝劑的鹽基度和加入量對色度脫除率有較大影響;絮凝劑的電性和分子量對色度脫除率、絮體團聚性能有較大影響;活性炭的碘值和類型對COD去除率影響較大;土工管袋在本項目中起到了代替沉淀池的作用。
垃圾滲瀝液;治理;土工管袋
根據我國垃圾處理“資源化、減量化、無害化”的原則,國內大部分城市還是采取衛生填埋的方式來處理生活垃圾[1-3]。而垃圾滲瀝液是否處理達標排放,是衡量一個填埋場是否為衛生填埋場的重要指標之一。一些老垃圾填埋場由于沒有采取防滲措施,產生的滲瀝液滲入地下水中,造成對地下水的嚴重污染。其污染延續時間可以長達數十年,甚至上百年。一旦地下水源和周圍土壤被其污染,想用人工方法實施再凈化,技術上將非常困難,其費用也極其昂貴,難以實施,從而嚴重威脅到人們的生活和生產[4-6]。
某生活垃圾堆填場接納周邊生活垃圾1.0×105余t,產生了一定量的滲瀝液,積存在堆填場一側的水塘內。期間,由于雨水的匯集,導致該污水塘內存留了近5.0×105m3污水,水質惡化嚴重,對周邊環境產生了極大的影響。本研究針對該污水的特點,進行了多次試驗,制定相關治理工藝,設計出水符合排入GB 3097—1997海水水質標準規定二類海域。
受垃圾滲瀝液污染水體經過取樣檢測,其污染因子主要為COD、BOD、SS、色度等,檢測結果如表1所示。

表1 原水水質及排放控制標準
通過以上對污水特性的分析與工期受當地氣候影響的因素,結合本項目對污水處理的目的、投資、占地面積、能耗、運行費用、管理、運行可靠性等綜合因素的分析,在進行充分、合理分析污水處理系統運行過程中將會出現的水質沖擊負荷及當地的具體氣候等情況后,采用圖1工藝。

圖1 污水處理工藝路線
2.1 混凝劑的篩選
混凝是指通過某種方法(如投加化學藥劑)使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集的過程,是水和廢水處理工藝中的一種單元操作。水處理工藝中常用的混凝劑為聚合氯化鋁。聚合氯化鋁的鹽基度是最為重要的參考指標,鹽基度為聚氯化鋁分子中OH與Al的當量百分比[7-8]。
混凝劑的篩選試驗操作如下:在定量的污染水加入不同規格、不同濃度的聚合氯化鋁溶液,以色度去除率判定混凝劑的效果。試驗結果如表2所示。

表2 混凝劑篩選試驗結果%
試驗結果表明:隨著鹽基度的增加,色度去除率增加;隨著混凝劑投加量的增加,色度去除率也提高。當鹽基度為30%,投加量為0.03%時,色度脫除率可達72.6%。
2.2 絮凝劑的篩選
絮凝劑主要是帶有正(負)電性的基團和水中帶有負(正)電性的難于分離的一些粒子或者顆粒相互靠近,降低其電勢,使其處于不穩定狀態,并利用其聚合性質使得這些顆粒集中,并通過物理或者化學方法分離出來。影響絮凝效果的主要是絮凝劑的分子量和電性[9-10]。
絮凝劑的篩選試驗操作如下:在定量的污染水中先加入等量的混凝劑,而后加入不同類型的絮凝劑,以絮體團聚性能、色度脫除率綜合評定絮凝效果。試驗結果如表3所示。

表3 絮凝劑篩選試驗結果
試驗結果表明:陽離子絮凝劑的團聚性能明顯好于陰離子絮凝劑的團聚性能,但陰離子絮凝劑的凈水效果好于陽離子絮凝劑,非離子絮凝劑的凈水效果較差。陽離子絮凝劑隨著分子質量的升高,凈水效果變好。
2.3 活性炭的篩選
活性炭是常用的凈水材料,活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響其吸附能力,在選擇活性炭時,應根據廢水的水質通過試驗確定?;钚蕴康闹饕笜藶轭愋秃偷庵怠?/p>
活性炭的篩選試驗操作如下:在定量的污染水中加入等量的活性炭,浸泡30 min后,以COD的去除率判定活性炭的效果。試驗結果見表4。

表4 活性炭篩選試驗結果
試驗結果表明:果殼類活性炭效果優于煤質活性炭,活性炭的碘值越高,COD去除效果越好。
2.4 工程應用
根據以上藥劑篩選結果,在項目實施中采用,如圖2所示。污水通過管道加藥的方式,加入絮凝劑和混凝劑,而后沖入土工管袋,污水中雜質和絮體被截留至管袋中,管袋出水經活性炭過濾后達標排放。本項目采用土工管袋代替沉淀池,強化化學污泥的脫水,節省用地和能耗,并取得了較好的出水效果。出水均能滿足排放控制標準。

圖2 工程應用平面布局
針對受垃圾滲瀝液污染的水體,采用混凝沉淀、土工管袋截留、活性炭吸附的工藝進行處理并取得了較好的效果:①混凝劑的鹽基度和加入量對色度脫除率有較大影響;②絮凝劑的電性和分子量對色度脫除率、絮體團聚性能有較大影響;③活性炭的碘值和類型對COD去除率影響較大;④土工管袋在本項目中起到了代替沉淀池的作用。
[1]肖惠群,顧早立,陶智偉.Fenton氧化法預處理并提高垃圾滲瀝液可生化性的研究[J].環境科學學報,2015,35(12):3937-3942.
[2]張蘭英,韓靜磊,安勝姬.垃圾滲瀝液中有機污染物的污染及去除[J].中國環境科學,1998,18(2):184-188.
[3]樂俊超.生活垃圾焚燒廠滲瀝液處理方式與分析[J].凈水技術,2013,32(3):46-51.
[4]夏立江,許立孝,溫小樂.城市垃圾滲瀝液引起地下水氮污染的研究[J].農業環境保護,2001,20(2):108-110.
[5]董祎挈,陸海軍,李繼祥.垃圾滲瀝液腐蝕下污泥灰改性黏土壓縮特性及孔隙結構[J].中國環境科學,2015,35(7):2072-2078.
[6]陳堯,方富林,熊鷹.超濾-納濾膜處理垃圾填埋場滲瀝液[J].膜科學與技術,2005,25(1):44-47.
[7]左生龍,遲正平.國內外垃圾滲瀝液處理技術綜述[J].工業水處理,2001,21(11):7-10.
[8]張桂華,潘偉斌,秦玉潔.垃圾滲瀝液污染地下水的控制措施及修復方法[J].環境衛生工程,2004,12(2):109-113.
[9]申歡,金奇庭.高氨氮對厭氧生物法處理城市垃圾滲瀝液的影響[J].環境污染治理技術與設備,2005,6(7):40-43.
[10]劉晉,蔣嵐嵐.垃圾焚燒廠滲瀝液處理技術的研究[J].環境工程,2010,28(S1):106-108.
Technology Research and Practice on Treating Sewage Polluted by Landfill Leachate
Wang Xudong1,2,Song Zhenyu1,2,Zhang Jinwei1,2,Chao Junwei1,2,Sun Junrong1,2,Du Biao1,2,Wu Weitian1,2,Yuan Jing1,2
(1.Tianjin Eco-city Environmental Protection Co.Ltd.,Tianjin300467;2.Tianjin Contaminated Site Remediation Technology Engineering Center,Tianjin300467)
For the sewage polluted by landfill leachate,coagulating sedimentation,tube-bag reject,and activated carbon adsorption wasadopted.It wasfound that by meansof field test and project implementation,the quantity and basicity of the coagulant had a great influence on the removal rate of chromaticity,the electrical property and molecular weight of the flocculant had a influence on the removal rate of chromaticity and the aggregation,the iodine value and type of activated carbon had a great impact on COD removal rate.The tube-bag replaced the sedimentation tank in thisproject.
landfill leachate;treatment;tube-bag
X703
B
1005-8206(2017)03-0082-03
王旭東(1971—),高級工程師,長期從事污染場地修復領域的研究和工作。
宋震宇(1982—),高級工程師,長期從事污染場地修復領域的研究和工作。
E-mail:songzhenyu@tjeco-city.com。
2016-08-29