我国垃圾渗滤液处理现状犹如工业废水排放标准的倒影存在问题则是这两个领域共同的阴霾
随着我国城市人口的迅速增长和生活水平的不断提升,城市生活垃圾的产量正面临前所未有的挑战。据统计,到1999年,我国每年产生约1.4亿吨生活垃圾,这一数字以每年8%至10%的速度稳步上升,已接近了工业发达国家的人均日产量。为了实现垃圾处理无害化、减量化、资源化,我们将建设大量新的卫生填埋场,而渗滤液是否能够达到排放标准则是衡量这些填埋场是否健康运行的一个重要指标。
作为一种含有高浓度有机废水的特殊物质,渗滤液在几年的研究中获得了广泛关注,并取得了一些成果。此外,一批专门用于处理这种材料的厂房正在或已经建造中。不过,由于渗滤液水质复杂且特异性强,我国在处理这一问题上的实践还存在一些困难。本文旨在总结我国当前对渗滤液处理现状并提出可能解决这些问题的一些建议。
首先,我们需要了解各地根据收纳水体不同,对渗滤液排放设置了不同的标准,这些标准见表1。其次,从经济发展水平来看,我国卫生填埋起步较晚,但自20世纪80年代末开始才逐渐展开。而对于渗滤液处理厂来说,其建设时间更晚,因此可以分为三个阶段进行探讨。
第一阶段主要是在90年代初期,以杭州天子岭和北京阿苏卫等工程为代表。在这时期,大多数工艺都是参照城市污水处理方法进行设计与操作。例如,杭州天子岭采用三沉二曝活性污泥法,其设计进水指标为COD6000 mg/L, BOD3000 mg/L;出水要求COD300 mg/L, BOD60 mg/L, SS100 mg/L,pH6~9;工艺特点采用两段式活性污泥法,对DO与MLSS控制不一样。一段利用细菌和低级霉菌占优势混合种群,一段培养原生动物占优势。该工艺虽然满足早期填埋需求,但随着时间推移以及垃圾中的有机物、氨氮浓度增高,以及可生化性的降低,使得后续工作变得更加困难。
第二阶段主要发生在90年代中后期,此时研究人员考虑到了独特性,如高浓度氨氮、高浓度有机物等因素,并采取脱氨措施。这一阶段代表性的工程包括深圳下坪及香港新界西等。在深圳下坪使用的是氨吹脱+厌氧复合床+SBR组合工艺,该项目投资1500万美元,投入使用后设备运行良好、出水达标且成本12元/m3。此外,在香港新界西运用的是气提吹脱+SBR组合工艺,该项目投资700万美元,可以有效解决产品中的脱气问题,并确保环境安全。
第三阶段从2000年以后开始,因为经济快速发展、新建填埋场远离城区,所以更多地采取生物处理+深层处理结合的手段来提高效率代表性的工程如广州新丰及重庆长胜桥等。在广州新丰采用UASB+SBR+反渗透技术,其规模500 m3/d投资6000万元/季,每季耗资25元/m3;而重庆长胜桥则采用反转膜技术,其规模同样为500 m3/d但投资仅37000万元/季,每季耗资10元/m3目前这两个项目均处于建设状态中。
最后,我们必须认识到目前我国在这一领域存在的问题:首先是由于高浓度氨氪使得生物过程受到抑制,同时C/N比失调导致最终出流无法达到排放要求。此外,即便采用先行去除再生物处置(如深圳下坪),也会带来较大的成本压力(如30%左右建设费用50%以上运行费用)。因此,要想进一步改善这一状况,还需针对上述问题进行创新方案研发,以降低整体成本提高效率,为环保做出贡献。