垃圾渗滤液预处理的试验研究

2013年第39卷第12期工业安全与环保D ecem ber2013I ndust r i al Saf e t y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on27垃圾渗滤液预处理的试验研究李凯1王磊1李武1向芳芳2王服群1(1．中钢集团武汉安全环保研究院有限公司武汉430081；2．深圳东江环保有限公司广东深圳518057)摘要采用离心法在不同条件下对渗滤液预处理悬浮物的去除效果进行了研究，试验结果表明，当离心机转速为3000r／m i n、离心时间为3m i n时，混合液和吹脱进水悬浮物的去除效果最好，悬浮物去除效率分别达到96％、45％以上。

关键词离心混合液吹脱进水悬浮物Experi m ent al s t udy on P r e t r e a l m e nt f or L andf i l l Lea e ha t eu K ai l W A N G Lei l LI W ul X I A N G Fangf t醑W A N G Fuqunl(1．S／nost e e／W uha n S,Cet r&E ndr onm ent a／Prot ect／on R e sea r c h I nst i t u t e C o．，Lt d．I F uhan430081)A bst r act T he eent ri fngaf i on pr oces s i s appl i e d t o l'也'[10Ve t he s us pended sol i ds i n l ea ehat e．The expe r i m ent a l r esul t s al l owt hat t he r em oval ef f i ci ency af m i x ed l i qu or a nd st r i p pi ng i nf l ow w at er SS c an r e ac h96％a nd45％磁弘甜v由under t he瑚l o,ang eondi f i om t hat t he r ot at i on sp∞ds of c em Ii fi ge i s3000r／m i n a nd t he eent r i f ugal l on t i m e i s t hr ee珊【I nl【∞．1【ey W or ds eent ri fngat i on m i x ed l i q uor st r i p pi ng i nf l ow w at er8118pende d sol i d0引言垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。

渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其性质取决于垃圾成分、垃圾的粒径、压实程度、现场的气候、水文条件和填埋时间等因素，一般来说有以下特点：(1)水质复杂，危害性大。

有研究表明，运用G f i —M S联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分进行分析，共检测出垃圾渗滤液中主要有机污染物63种，可信度在60％以上的有34种。

其中，烷烯烃6种，羧酸类19种，酯类5种，醇、酚类10种，醛、酮类10种，酰胺类7种，芳烃类1种，其他5种。

其中已被确认为致癌物1种，促癌物、辅致癌物4种，致突变物1种，被列入我国环境优先污染物“黑名单”的有6种。

(2)C O D和B O D浓度高。

渗滤液中C O D和B O D最高分别可达90000m g／L、38000m g／L甚至更高。

(3)氨氮含量高，并且随填埋时间的延长而升高，最高可达3000m g／L。

渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，约占T N K40％一50％。

(4)水质变化大。

根填埋场的年龄，垃圾渗滤液分为两类：一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液，其特点是C O D、B O D浓度高，可生化性强；另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液，由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，其pH值接近中性，C O D 和B O D浓度有所降低，BO D／C O D比值减小，氨氮浓度增加。

(5)金属含量较高。

垃圾渗滤液中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的质量浓度可达2000m g／L左右，锌的质量浓度可达130m g／L左右，铅的质量浓度可达12．3叫江，钙的质量浓度甚至达到4300m g／L。

(6)渗滤液中的微生物营养元素比例失调，主要是C、N、P的比例失调。

深圳下坪渗滤液处理厂(以下简称“下坪厂”)于2002年5月投入运行，处理水量800矗／d，出水水质按照生活垃圾填埋污染控制标准(G B1688卜1997)三级控制标准设计…1。

采用的处理工艺：原水一石灰混合池一一级反应池一一级沉淀池一一级集水井一吹脱塔一二级反应池一二级沉淀池斗二级集水井一uA SB—s B R。

随着人们对垃圾渗滤液处理的日益重视，国家对渗滤液的排放标准也越来越严格，2008年颁布了生活垃圾填埋场污染控制标准(G B 16889---2008)。

为达到新的渗滤液排放标准，下坪厂于2008年对原有的处理工艺进行了改扩建和增加深度处理工程。

改扩建后的下坪厂处理水量1500m3／d ，排放28水质标准严格按照国家新标准执行。

改扩建后的下坪厂运行工艺(即现在运行工艺)：原水一石灰混合池一反应池一沉淀池一集水井一吹脱塔一调节池一厌氧罐一斜管沉淀池---A／O系统一M B R系统一N F 系统。

随着处理水量的增加，渗滤液在沉淀池的停留时间减少，集水井出水即吹脱塔进水(以下简称吹脱进水)的Ss升高。

吹脱塔进水SS升高，导致吹脱塔堵塞，造成吹脱塔氨氮去除效率的下降。

一方面进水氨氮高，会对生化系统产生一定的抑制和增加后续膜系统的负荷，另一方面吹脱塔堵塞后增加了人工定期酸洗吹脱塔的频率，提高了操作人员工作强度，增加了运行成本。

因此渗滤液进吹脱塔前需要找到一种有效的方法降低悬浮物的浓度，保证吹脱塔有效可靠运行。

悬浮物的去除有多种方法，一般来说主要包括重力分离法、混凝沉降法、筛滤截留法及废水蒸发处理法等[2l。

本试验通过模拟现场反应池混合液(以下简称“混合液”)和吹脱进水的水质，采用离心分离法去除吹脱进水的悬浮物，研究了离心时间、离心转速等因素对悬浮物去除效果的影响。

通过对不同条件下离心效果的分析，为后续预处理增设离心设备提供依据。

1试验材料和过程1．1试验材料试验原水：渗滤液原水管。

试验药品：石灰(下坪加石灰间)、1．5％PA M溶液100m L(下坪加药间)。

原水：SS=800r ag／L；pH=8．5。

混合液：SS=12 000m g／L；pH=10．5。

吹脱进水：SS=1200m g／L；pH=10．5。

1．2试验仪器电子天平(B S2l O S)，上海衡平仪器仪表厂；离心机(聊80--2B)，上海安亭科学仪器厂；电热恒温鼓风干燥箱(D H G---9030A)，上海益恒实验仪器有限公司；pH计(PH卜3C)，上海雷磁仪器厂；六联电动搅拌器(J卜-4)，山东国华电器有限公司。

1．3试验过程1．3．1混合液进行离心(1)取调节池渗滤液30L备用。

(2)取1个1000m L烧杯，加入l000m L原水，用石灰将其PH值调为l o．5，置于搅拌机上。

启动搅拌机，采用中速搅拌15m i n，转速约200～300r／r ai n。

待搅拌15r ai n，加人O．5m L PA M(1g／L)，继续低速搅拌5r ai n，转速约100—200r／m i n(以上操作步骤均模拟现场运行式)。

(3)关闭搅拌机，用移液管移取100m L混合液，自然过滤，测其ss并记录；分别用移液管移取100 m L混合液至离心管内(共取6次)，离心机转速调为2000r／m in，分别离心0．5、1、1．5、2、2．5、3m i n，分别取其上清液，测其SS，此过程中观察并记录实验现象。

1．3．2吹脱进水进行离心(1)重复上述步骤(1)～步骤(2)。

(2)关闭搅拌机，静止沉淀30rai n，用移液管移取100m L上清液，测其SS，并记录；分别用移液管移取100m L上清液至离心管内(共取6次)，离心机转速调为2000r／r ai n，分别离心0．5、1、1．5、2、2．5，3 m i n，分别取其上清液，测其SS，此过程中观察并记录实验现象。

1．3．3不同转速进行离心将离心机转速调为3000r／m i n，采用上述离心机转速2000r／m i n时的实验步骤进行实验，观察现象并记录实验结果。

2结果与分析2．1不同转速对离心去除混合液中悬浮物的影响大型离心设备在现场运行去除Ss时，一般离心时间不超过3m i n，所以本试验采用分别离心0．5、l、1．5,2、2．5，3m i n。

不同转速对离心去除混合液悬浮物的影响效果见图l和图2。

100装98意96篮94粕92S90嚣88：离心时间／m i n图12000r／r a i n对离心去除混合液豁的影响1摹＼褂笾粕S灶哟离心时间／m i n图23000r／r a i n对离心去除混合液鼹的影响由图1和图2可以看出，在离心转速相同的情况下，随着离心时间的增加，离心去除混合液SS的效率逐渐增加。

同时，当离心时间相同，离心机转速为3000r／m i n的离心去除混合液sS的效率大于离心机转速为2000r／m i n。

另外，无论离心机转速为2000r／m i n还是3000r／rai n，当离心时间为1。

2．＼越爨薯峰霉翳哟呈毒褪∞∞∞∞锨拟(T国m＼世蛏嘲蟋驶哟呈『童铤29w i n时，悬浮物去除率变化增长明显，其离心时间越长，离心去除混合液Ss的效果越好。

当离心时间为3w i n，离心机转速为3000r／w i n时，离心去除混合液Ss效果最好，去除效率为96％。

考虑到离心机的制造及投资等因素，选择离心机对混合液离心时，离心时间为1—2w i n比较适合。

2．2不同转速对离心去除吹脱进水中悬浮物的影响混合液静止沉淀30m i n(由现场混合液水力停留时间计算所得)后，其上清液即吹脱进水。

通过离心机对吹脱进水进行离心后，不同转速对离心去除吹脱进水中悬浮物的影响见下图3和图4。

零＼锝篮粕S 蹬哟嚣妲瑙0蠖键删离心时间／r ain图320∞r／m i n对离心去除吹脱进水中悬浮物的影响摹＼褂笾稍S 翳啪慑f 羹萋妪遥奄矮龌删图43000r／m i n对离心去除吹脱进水中悬浮物的影响由图3和图4可知，在离心转速相同的情况下，随着离心时间的增加，离心去除吹脱进水Ss的效率整体呈上升趋势。

同时，当离心时间相同，离心机转速为3000r／w i n的离心去除吹脱进水Ss的效率大于离心机转速为2000r／w i n。