垃圾渗滤液处理技术应用研究——以郑州市垃圾填埋场渗滤液处理工程运行调试为例

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benefit analysis; this paper believes that the utilization of integrated
A/A/O+MBR+Hyperfiltration+NF technics is feasible in sewage treatment station of Zhengzhou landfill. Keywords : NF Leachate; Treatment process; Commissioning; A/A/O; MBR;
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1 绪论
1.1 课题来源
郑州市 2006 年重点科技攻关计划项目“城市生活垃圾渗滤液处理新技术研究 与推广” 。
1.2 研究目的
美国、英国等国家在 20 世纪 50 年代开始修建垃圾卫生填埋场，我国也在 20 世纪 80 年代开始兴建。到目前为止，卫生填埋法因其技术成熟、处理费用低、造 价省、管理和运输方便的特点，成为我国乃至世界上大部分国家所采用的一种垃圾 最终处置方法，但是，由于垃圾填埋场产生的渗滤液对地下水、地表水的污染比较 严重，造成二次污染[1]。因此，垃圾渗滤液的处理成为水处理和环境卫生工程领域 研究的热点。 目前国内对垃圾卫生填埋场渗滤液的处理技术尚缺乏从实际应用角度的系统 现场调试研究，所选用的工艺处理渗滤液往往只能部分指标达到排放标准，处理系 统短期内能发挥效用但常常无法长期正常运行。本课题基于郑州市垃圾综合处理厂 污水处理站渗滤液处理中需要解决的问题，结合国内外相关领域科研工作者的研究 成果，期望能提炼出一组能适应渗滤液特性、长期运行、达到不同排放标准的渗滤 液处理工艺组合及优化工艺运行参数。
1.3 课题研究的意义
（1）通过国内有关垃圾卫生填埋场渗滤液处理的工作调研、数据统计分析及 案例研究，对不同处理工艺进行比较和评价，为课题研究工作的深入开展提供基础 数据理论依据。 （2）基于垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程运行平台，结合渗滤液处理的三个 工序分别进行比较研究，通过现场运行调试，为同类型工程设计、工艺运行组合及 运行参数控制提供技术依据。
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1.4 渗滤液的污染现状及危害
1.4.1 渗滤液的污染现状 城市垃圾渗滤液不仅成分复杂，有机物含量相当高，还含有大量有毒物质，如 重金属、难生物降解有机物（多数为致癌物质）和大量的微生物[2]，且污染方式隐 蔽，主要通过污染水体和土壤，对周围居民的健康构成严重威胁[3]。 国外资料报道，目前几乎所有的填埋场废弃物隔层都已发生渗漏，不仅会渗入 土壤和地下水中，而且还直接污染着大气。即使发达国家，渗漏现象也时有发生。 如美国现有约 86%的填埋场污染地下水，印度的 Delhi 市日产垃圾大达 900 吨，成 为该市重要污染源，同时对 Yamuna 河河水及其附近的（距离约 0.5～6km）垃圾填 埋场渗滤液采样检测，并选取 PH、COD、SS、硫酸盐、氯化物、氮、重金属等 16 项指标进行分析，结果表明，该河已受到垃圾渗滤液的严重污染[4]。 我国目前城市生活垃圾的处理仍是填埋占据绝对优势，占到全部无害化处理量 的 84.9%，现有垃圾填埋场 740 座。根据 2002 年进行对全国除西藏、台湾以外的 30 个省、市、自治区 329 个各类城市生活垃圾处理处置设施的抽样调查结果表明， 在 288 个垃圾填埋场中，完全符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》中生活垃圾填 埋场工程设计环境保护要求的只有 16 个。同年进行的垃圾填埋场技术评估中，只 有 107 座填埋场参评，被评为一级的仅 6 座，二级 15 座。参评省、市 15 个，从地 区分布来看一级分布在沿海及京、津、沪；二级除湖北和江西外，均为沿海地区。 调查中对各填埋场的渗沥液、地下水及无组织排放监测的结果表明：渗沥液中的化 学需氧量、大肠菌值；地下水中的氨氮和无组织排放废气中的氨、硫化氢都普遍存 在严重超标，应该引起高度重视。全国城市清运垃圾量中，仍有 31.2%的垃圾属简 易处理，由此而产生的垃圾渗滤液污染问题将更突出。因此，虽然填埋场的绝对数 量飞速增长，但真正达到无害化处理要求的并不多，这些填埋场对土壤、水体、大 气产生的污染都不容视[5]。 1.4.2 渗滤液的危害 垃圾渗滤液是垃圾填埋处理过程产生二次污染的主要因素之一，进入环境即可 造成水体、土壤、大气、生物等多方面的污染，其中所含高浓度的 COD 使地面水 体缺氧、水质恶化，氮、磷等营养物质则是地表水体富营养化的诱因，如果任其随
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华中科技大学 硕士学位论ຫໍສະໝຸດ Baidu 垃圾渗滤液处理技术应用研究——以郑州市垃圾填埋场渗滤液 处理工程运行调试为例 姓名：李北涛 申请学位级别：硕士 专业：环境工程 指导教师：陈朱蕾 20080603
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摘
要
目前国内大多数垃圾卫生填埋场渗滤液的处理未能取得理想效果，因此渗滤液 处理研究近来一直成为研究热点和难点。 研究目的：本文结合课题及工程案例对垃圾卫生填埋场渗滤液处理进行较系统 的调试应用研究，为垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程稳定可靠运行及不同运行工艺 组合的优化提供依据。 研究方法：现场运行调试，取样检测处理效果，进行效益- 经济分析。 研究内容：在分析渗滤液特性及各种渗滤液处理技术的基础上，对多种除氮前 处理工艺、主体处理工艺和深度处理工艺进行详细的比较研究，并以郑州垃圾综合 处理厂污水处理站多种渗滤液处理单元设施为研究平台进行实际运行。从工艺运行 效果、投资运行费用、运行管理、环境影响等多方面进行费用- 效益分析，确立了该 填埋场渗滤液处理组合工艺和提出了适应不同水质变化和不同排放要求的工艺流程 组合。 研究结论： （1）对垃圾卫生填埋场的渗滤液，应考虑不同阶段工艺的处理效果 和长期运行中的抗负荷能力，可采取前期短程硝化反硝化脱氮，膜生物反应器达到 三级或二级标准的处理工艺，采取物化技术进行深度处理的组合达到一级标准的处 理工艺； （2）通过调试运行和效益- 经济分析，郑州市垃圾卫生填埋场污水处理站采 用 A/A/O+MBR+超滤+震动纳滤的组合工艺处理渗滤液合理可行。 关键词： 渗滤液 处理工艺 现场调试 A/A/O MBR 纳滤
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独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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Abstract
At present, the majority of domestic garbage landfill leachate treatment failed to achieve the desired effect, So the study on treatment of landfill leachate is always a focus and difficulty in the field of landfill pollution control. Purpose: By means of relatively systemic commissioning and application study, this paper aims to provide a basis for stable and reliable performance of the landfill leachate treatment, and for the optimization of different treatment craft combinations as well, combined with the research tasks and certain practical projects. Methods : Onsite commissioning; Sampling and testing; Expense benefit analysis. Content: On the basis of analyzing the characteristics of leacha te and various leachate treatment technologies, this paper makes detailed comparative study on diverse pre-treatment denitriding process, principal treatment process and advanced treatment unit. Meanwhile, it chooses manifold leachate processing facility of sewage treatment station belonged to Zhengzhou integrated waste treatment plant as researching platform for practical operation. What’ s more, this paper carries out an expense benefit analysis considering some aspects such as result of treating, cost of investment, operation management, and environmental influence and so on. In the end, it puts forward integrated treatment technic which is suitable for different water dynamics changes and various discharge requirements and selects a comprehensive leachate treatment process adapted to Zhengzhou landfill. Conclusions: (1) Considering with the treatment effect of different stages and the anti- load capacity during long-term operation, integrated Landfill leachate treatment is preferable. The characteristic s of this integrated treatment are concluded as follows: short-range nitrification and denitrification treatment is used at early stage, then, utilize membrane bioreactor as the main treatment process to achieve standard of ClassⅡor Ⅲ, finally select physico chemical treatment technique, ultimately, its effluent could meet the national discharge standard of ClassⅠ. (2) By means of commissioning and expense