二氧化氯在低濃度垃圾滲濾液深度處理中的應(yīng)用研究

摘要:利用二氧化氯的強(qiáng)氧化性,對(duì)經(jīng)生物處理后的垃圾滲濾液出水進(jìn)行深度處理,當(dāng)處理的進(jìn)水codcr濃度小于300mg·l-1時(shí),控制流量為100l·h-1,投加適當(dāng)濃度二氧化氯進(jìn)行深度處理后,可使出水ph接近中性,出水水質(zhì)達(dá)到垃圾滲濾液國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),該處理技術(shù)對(duì)污水中的微生物具有很好的殺滅效果。大量實(shí)驗(yàn)研究表明,采用二氧化氯對(duì)低濃度垃圾滲濾液進(jìn)行深度處理在工藝技術(shù)上是可行的,但當(dāng)滲濾液有機(jī)污染濃度較高時(shí),采用二氧化氯進(jìn)行深度處理,并不是最佳選擇。

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液;二氧化氯;深度處理

近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的加快,人們生活水平的提高,城市垃圾問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越突出。在我國(guó),垃圾處理大多采用衛(wèi)生填埋方式,由此產(chǎn)生了大量的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液成分十分復(fù)雜,其污染特征是污染濃度高、變化大[1、2],金屬離子含量高,營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),氨氮含量高,水質(zhì)、水量變化大,可生化性差且與填埋年限有關(guān)[3~7]。目前,我國(guó)大多數(shù)垃圾填埋場(chǎng)都是采用比較經(jīng)濟(jì)的生物處理技術(shù),經(jīng)傳統(tǒng)生物工藝處理后的滲濾液出水往往不能達(dá)標(biāo)[8],需要對(duì)其進(jìn)行深度處理。

關(guān)于滲濾液的深度處理國(guó)內(nèi)外已有很多報(bào)道,通常采用的方法有吸附法[9]、化學(xué)混凝、沉淀法[10、11]、催化氧化法[8、12~14],但是由于受到處理成本或處理效果的限制,各種方法在普及應(yīng)用上都受到了一定制約。本文通過(guò)采用二氧化氯作為氧化劑對(duì)已經(jīng)過(guò)厭氧-吹脫-好氧處理后的垃圾滲濾液進(jìn)行深度處理,研究二氧化氯對(duì)已經(jīng)生化處理后的垃圾滲濾液水質(zhì)在codcr、色度、氨氮和大腸桿菌等方面的深度處理效果。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)、材料與儀器

在北京市某生活垃圾填埋場(chǎng)設(shè)置滲濾液深度處理中試基地,試驗(yàn)時(shí)間為2003年4月到12月,處理對(duì)象為填埋場(chǎng)收集的生活垃圾滲濾液,已采用厭氧-吹脫-好氧處理工藝進(jìn)行處理。投加的二氧化氯采用電解食鹽式二氧化氯發(fā)生器(bjzl-300,北京)產(chǎn)生,二氧化氯發(fā)生器額定產(chǎn)氯量為30g·l-1;加氯設(shè)備為射流器;進(jìn)水流量采用轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量,用閥門控制。

1.2測(cè)試項(xiàng)目及方法

1.2.1測(cè)試項(xiàng)目

對(duì)經(jīng)二氧化氯深度處理后的滲濾液出水測(cè)定以下項(xiàng)目:codcr、bod5、氨氮、懸浮物、色度、微生物活體。各測(cè)定項(xiàng)目經(jīng)3次平行測(cè)定,取其平均值。

1.2.2測(cè)試方法

化學(xué)需氧量(codcr)采用重鉻酸鉀法;五日生化需氧量(bod5)采用稀釋接種法;氨氮(nh4+-n)采用納氏試劑光度法;懸浮物(ss)采用石棉坩堝法;色度采用稀釋倍數(shù)法;微生物活體采用平板法。

2試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1二氧化氯處理效果

根據(jù)對(duì)均經(jīng)生化處理后的不同滲濾液的多次采樣分析結(jié)果,當(dāng)二氧化氯加氯量為30g·h-1、處理水量為100~120l·h-1時(shí),投加的二氧化氯對(duì)垃圾滲濾液的深度處理效果列于表1。

試驗(yàn)結(jié)果表明,二氧化氯對(duì)經(jīng)生化處理后的低濃度垃圾滲濾液的codcr、氨氮、bod5、ss及色度都具有很高的去除率,深度處理效果良好,出水水質(zhì)可達(dá)gb16889-1997《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)深度處理后出水由弱堿轉(zhuǎn)變?yōu)橹行?ph值升高,對(duì)受納水體的不利影響降低。同時(shí)加氯過(guò)程是一個(gè)氯化氣浮過(guò)程,廢水中的部分懸浮物被氧化去除,另有部分形成浮渣被排出,大大降低了出水的ss濃度。

2.2二氧化氯適宜投放量及其處理效果

二氧化氯對(duì)垃圾滲濾液的深度處理效果受進(jìn)水水質(zhì)、加氯量等因素的影響,進(jìn)水污染物濃度越高,若欲達(dá)到一定的處理效果則必然要求增加二氧化氯的投加量。表2表示在不同的進(jìn)水流量、水質(zhì)及不同加氯量的情況下,二氧化氯對(duì)滲濾液深度處理的效果。

2.2.1進(jìn)水水質(zhì)與加氯量

從表2可以看出,滲濾液codcr去除效果與進(jìn)水水質(zhì)、加氯量有關(guān),當(dāng)進(jìn)水codcr濃度為300mg·l-1時(shí),加氯量為300mg·l-1,codcr去除率為70%以上,出水codcr可達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)進(jìn)水codcr濃度為500mg·l-1時(shí),加氯量增加到860mg·l-1,雖然codcr去除率也能達(dá)到70%以上,但出水codcr濃度不能達(dá)到一級(jí)排放要求。在相同加氯量下,進(jìn)水codcr濃度增大,其去除率下降。可見(jiàn),對(duì)高濃度滲濾液而言,為保證達(dá)到一定處理效果,必然要求增大加氯量。

2.2.2色度去除、滅菌與加氯量

試驗(yàn)結(jié)果表明,深度處理過(guò)程中當(dāng)進(jìn)水滲濾液codcr濃度較低時(shí),投加較少量的二氧化氯,即可使出水色度大幅度降低,變?yōu)闊o(wú)色或淡黃色;當(dāng)進(jìn)水滲濾液codcr濃度較高時(shí),需投加3～4倍以上的二氧化氯才能使出水由紅褐色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色,但此時(shí)出水中余氯含量很大,能聞到很濃的氯氣味。經(jīng)驗(yàn)表明,出水余氯量為5~10mg·l-1時(shí),廢水中微生物絕大部分能被殺滅,出水余氯量在10mg·l-1左右時(shí),廢水中微生物即可全部被殺滅,能達(dá)到良好的滅菌效果。有關(guān)資料表明,出水余氯量在10mg·l-1左右,可為受納水體接受,然而出水余氯含量太高,則會(huì)對(duì)受納水體的生物造成危害。可見(jiàn),為保證出水余氯量對(duì)受納水體生物無(wú)害的要求,深度處理過(guò)程中不能任意增加二氧化氯的投加量,所以,二氧化氯深度處理方法更適宜于低濃度滲濾液的深度處理,這樣既能獲得良好的處理效果,也能保證出水余氯量符合排放要求。綜上分析,對(duì)低污染濃度的垃圾滲濾液(codcr含量≤300mg·l-1)投加二氧化氯進(jìn)行深度處理在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都是可行的,但對(duì)高污染濃度的垃圾滲濾液而言,此種方法并不適宜。

3結(jié)論

(1)對(duì)經(jīng)生化處理后的低濃度垃圾滲濾液采用二氧化氯進(jìn)行深度處理能取得良好的效果,其對(duì)滲濾液中的codcr、氨氮、bod5、ss及色度都具有很高的去除率。

(2)經(jīng)二氧化氯深度處理后,出水鏡檢不能觀察到微生物活體,具有很好的滅菌效果,且出水滲濾液水質(zhì)由弱堿性向中性轉(zhuǎn)變,對(duì)受納水體的影響降低。

(3)對(duì)低污染濃度的垃圾滲濾液投加二氧化氯進(jìn)行深度處理在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都是可行的,但對(duì)高污染濃度的垃圾滲濾液而言,此種方法并不適宜。

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