西安市江村溝垃圾填埋場滲濾水處理技術研究
摘 要：本文就西安市江村溝垃圾填埋場滲濾液污染問題，通過現場調查及布點監測，基本弄清了“滲濾液”的復雜成份。為了使垃圾滲濾液經處理達標排放，經過對多種方案的比較及實驗室小試，提出了解決“垃圾滲濾液”的實施 方案，供各方參考、決策。
關鍵詞：垃圾滲濾液；處理技術；研究
1 概述
垃圾填埋場污水主要包括垃圾滲濾水、生活污水等，其中垃圾滲濾水水量較大，成份復雜，處理繁復。垃圾滲濾水是否經過處理是衡量垃圾填埋場能否達到衛生填埋場標準的重要指標。
2 污水來源
（1）垃圾堆場滲濾液主要來源于三方面：一是垃圾本身所含的水分；二是垃圾中有機物的分解產生的水分；三是大氣降水。大氣降水是決定滲濾水產生量的主要因素。
（2）生活污水來源于場內員工日常生活產生的污水。
3 污水性質
垃圾滲濾水在垃圾填埋場污水中所占的比例很大，垃圾填埋場滲濾水的性質受垃圾成分、季節、降水量、填埋工藝、填埋時間等因素的影響，具有以下特點：
（1）滲濾水成分復雜，含有多種污染物。其中主要含有大量有機物、細菌、病原體和一些有毒、有害物質。
（2）污染物濃度很高，一般滲濾液COD的含量可達到20000～40000mg/L，處理難度較大。
（3）垃圾滲濾液濃度、水量與季節關系很大，不同月份其濃度可相差數十倍，旱季和雨季的水量可相差數百倍。特別是在暴雨季節，滲濾水濃度變化更大。
（4）垃圾中含有一定量的重金屬離子和難生物降解有機物。
4 工程規模
（1）本工程滲濾水產生量為300～500m3/d(西安市環境監測站提供)。考慮一定量的余留，污水處理站處理規模按528m／d設計，處理24h連續運行，處理量為22m3/h。
（2）西安市環境監測站2001年8月22日實際監測的水質數據，見表1。
（3）設計處理水質
設計出水水質采用GB l6889—1997和GB 5084—1992中的二級排放標準，詳見表2。
5 設計處理工藝流程
根據以上水質水量特點，垃圾堆場滲漏液處理采用以下處理工藝，如圖1。
（1）廢水收集池
由于垃圾堆場滲漏廢水滲出點分散，水量變化極大，所以必須設置廢水收集池。廢水收集池有效容積一般按垃圾堆場最大徑流量的6～12h水量來考慮，在保證后續處理設施盡量連續、穩定運行的同時仍可提供一定的緩沖容積，使當后續處理設施或設備修整、故障而無法繼續處理時，滲漏廢水不溢出廢水收集池，以避免特殊情況下滲漏廢水對周圍環境構成危害。廢水收集池最好集中設置成一座，以減少提升泵的數量和攔污設備數量，實際情況需要時，也可分散設置多座。
在廢水收集池進水口處應設置攔污設備，以防止大水量時廢水和部分垃圾的混雜液進入廢水收集池，造成處理單元設施和提升泵的堵塞。
（2）初次沉淀池
由于垃圾堆場滲漏廢水或多或少會含一定量的泥砂等固體小顆粒雜質，使攔污設備無法阻擋而進入廢水收集池后的處理工序，干擾處理效果，所以必須設置固液分離設施，一般采用沉淀池進行固液分離，泥砂等比水重的固體小顆粒雜質在沉淀池中沉淀，上清液流入后續處理工序，從而達到分離固體小顆粒，減少對處理效果的影響。小規模時，初次沉淀池可采用平流式或豎流式；大規模時，可采用平流式或輻流式，表面最大負荷值一般取1～1.5m3/m2•d。
（3）混凝氣浮池
垃圾堆場滲漏廢水含有一定量的重金屬離子或不溶、難生物降解有機物，這些物質能對后續處理工藝產生抑制作用，所以在進入后續厭氧、缺氧、好氧生化處理前必須有選擇地去除，減輕后續處理的負荷，改善后續處理條件和提高后續處理的效果。對重金屬離子或不溶、難生物降解有機物的去除也可采用混凝沉淀法，但難生物降解有機物比重一般較輕，所以采用混凝沉淀法時效率很低，所以我們采用混凝氣浮法。該法首先利用助凝和混凝反應劑與廢水充分混合，發生絮凝作用后，混合液在接觸區與溶氣釋放器產生的微小氣泡發生吸附作用，通過氣泡的上升及聚合達到相互凝聚的效果，最終實現泥水分離。此法在處理重金屬離子或不溶、難生物降解有機物時效果顯著。混凝氣浮池額定處理量可按照平均處理量的1～1.5倍來確定。
（4）調節均質池
垃圾堆場滲漏廢水污染物平均濃度較高，可生化性較好。處理生化性較好的高濃度有機廢水的一般方法是采用先厭氧后好氧的生物處理方法。本工藝也采用此法，但因厭氧處理法對廢水的穩定性、溫度、pH值、操作運行等要求很高，所以混凝氣浮池出水直接進入厭氧處理器時可能會使厭氧處理無法達到最佳處理效果。必須對進入厭氧處理的水質、水量進行自然和人為的調節，使之達到基本的厭氧處理條件，所以設置調節均質池，在調節均質的同時也起到水量收集的作用，減少提升泵的啟動頻率，延長泵的使用壽命，方便調試、運行和管理。調節均質池有效容積可按氣浮6～8h的處理量來考慮。
（5）厭氧反應器
處理高濃度的垃圾滲漏廢水一般方法均應采用厭氧處理器，利用厭氧菌對廢水酸化、降解、去除能力來降低好氧處理的生物負荷，提高可生化性。厭氧處理器形式有很多種，最先進的厭氧處理器是內循環厭氧反應器。利用厭氧自身產生的CH4、CO2、H2S等氣體形成氣提作用，使污泥床保持一定的厚度，提高厭氧污泥和廢水的接觸時間，達到增強處理效果的目的。其它如UASB法是利用機械方式來保持污泥床的厚度，容易使污泥膠體化，降低污泥的沉降性而使厭氧污泥隨廢水流出厭氧反應器，使污泥濃度降低，最終影響處理率。厭氧反應必須保護絕對的厭氧環境、適度的pH值、一定的溫度和較高的有機負荷。氧化還原電位控制在+100mV～+400mV之間；pH值一般控制在6.5～7.5（最佳為6.8～7.2）之間；溫度控制在35℃或55℃左右，溫差不超過±2℃；有機物負荷在5～10kgCOD/m3·d。
（6）缺氧反應池
設置缺氧反應池的目的是提高廢水的酸化水解能力，同時為好氧硝化后的缺氧反硝化做準備，以消除氮和磷的富營養化污染。缺氧反應池有效容積一般取平均處理量4h的流量體積。
（7）好氧接觸池
處理有機污染廢水最經濟有效的方法是好氧生化法。好氧生化法主要有活性污泥法、生物膜法、批處理法等幾種，我們對比了各種好氧生化法的優缺點后，確定了以生物膜法為主要處理理論，固定床生物接觸氧化工藝來處理本類廢水。
固定床生物接觸氧化法屬于生物膜法，該工藝配固定床填料，具有負荷高、不產生污泥膨脹、設施體積小、運行穩定可靠、管理方便等優點。
生物接觸氧化法具有以下特點：
①由于填料的比表面積大，池內充氧條件好，生物接觸氧化池內單位容積的生物的固體量高于活性污泥池及生物濾池，因此生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；
②由于相當一部分微生物固著生長在填料表面，生物接觸氧化法可不設污泥回流系統，也不存在污泥膨脹問題，運行管理方便；
③由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質水量的驟變有較強的適應能力；
④由于生物接觸氧化池內生物固體量多，當有機物容積負荷較高時，其F/M(F為有機基質量，M為微生物量)比可以保持在一定水平，因此污泥產量可相當于或低于活性污泥法。
（8）二次沉淀池
經過好氧接觸氧化工藝處理后的出水含有一定量的脫落生物膜和其它前處理未去除的細顆雜質，所以廢水必須再次進行固液分離。脫落的生物膜沉降性良好，并可以吸附細顆粒雜質和其它污染物，我們仍采用沉淀池來進行固液分離。本沉淀池的效果涉及到后續過濾器的處理負荷。后續過濾器的處理負荷應盡可能低，所以本沉淀池分離效果應明顯且徹底。與初次沉淀池相比，本沉淀池應取較低的表面負荷，一般表面最大負荷值取0.7m3/m2·h左右。
（9）中間集水池
因后續過濾方式采用高效率的機械過濾方式，所以二次沉淀池的出水應進行收集。為此特設置中間集水池，方便機械過濾器的供水泵工作。為使該過濾提升泵不頻繁啟動，要求本集水池的有效集水容積不小于過濾提升泵最大流量時的30min出水量。
（10）機械過濾器
好氧接觸氧化處理后的廢水中，SS部分就是有機物。為使最終出水中SS含量一定能達到排放要求，并盡可能降低出水中剩余有機物的排放量，二次沉淀池的出水還需進行過濾處理。過濾器采用高效率的單流式機械過濾方式，根據水量，濾速一般取7～10m3/m2·h。
（11）接觸消毒池
出水中含大量致病菌、病毒、有害細菌，根據環境保護的一般要求，本類廢水最終出水必須進行消毒處理。消毒方式一般采用經濟有效的氯劑接觸消毒方式，接觸時間在0.5～1.5h之間。
（12）出水排放池
經過上述各工序處理后的出水已可以直接達標排放。消毒池出水也可以用來灌溉、沖洗等，考慮節約水資源因素，設置出水排放池。出水排放池可收集一部分或全部處理出水，以作其它用途。出水排放池大小可根據需要確定。
（13）污泥集泥池
沉淀池淀池污泥、厭氧池剩余污泥、機械過濾器反沖污泥等也含有大量有害菌，需要妥善處理和處置。因排泥點較分散，必須設置集泥設施。污泥集泥池有效容積一般為污泥提升泵1h最大出泥體積流量。
（14）污泥濃縮池
各類污泥在排出時呈高含水率的液態，污泥含水率在97%～99%之間。體積如此龐大的污泥若直接進行干化、壓濾等處理效率必定很低，效果也不會理想，所以必須設置污泥濃縮池。污泥濃縮池有效容積一般大于4h的平均處理流量。
（15）濃縮污泥井
濃縮后的污染可以和垃圾一起堆放，所以本工藝中不再考慮污泥的深度處理設備和設施。污泥濃縮池濃縮的污泥必須定期清理，因周期較短，每次清理的污泥數量有限，所以考慮設置濃縮污泥井，將污泥濃縮池清理的濃縮污泥進行集中后定期統一排放，以降低人工操作勞動強度和操作頻率。濃縮污泥井有效容積一般約8～12m3。
以上即為垃圾堆場滲漏水的一般處理工藝，具體設計參數應根據實際的水質、水量和變化情況另作確定。
參考文獻：
[1] 貝拉G·利普泰克主編，水污染及處理，環境工程鄉冊，中國建筑工業出版社
[2] 張自杰主編，環境工程手冊水污染防治卷，高等教育出版社，1996
[3] 馮敏主編，工業水處理技術，海洋出版社，1992
[4] 賀延齡，廢水的厭氧生物處理，中國輕工業出版社，1998
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