典型垃圾渗滤液物化预处理技术的适用性评价研究

论文摘要

垃圾渗滤液是一种危害较大的高浓度有机废水,含有大量难降解有机物、氨氮以及重金属等,其处理是当今废水处理领域的重大难题之一。目前,垃圾渗滤液主要有两种处理方式,但无论是在填埋场外接入污水厂合并处理还是在填埋场内进行单独处理,都需要进行一定程度的预处理。尽管关于预处理技术原理、运行参数等方面的研究很多,但针对所处理的垃圾渗滤液水质情况和不同处理方式对预处理出水水质的要求进行预处理技术适用性的研究尚未见报道。因此,在选择垃圾渗滤液预处理技术时往往缺乏有说服力的依据,盲目性较大。在分析总结国内外垃圾渗滤液预处理技术研究成果的基础上,本文首次针对不同填埋时期（早期、晚期）垃圾渗滤液和不同处理方式（接入污水厂合并处理、填埋场内单独处理）对预处理出水水质的要求,采用综合评价法分别对曝气吹脱、磷酸铵镁沉淀（MAP）、Fenton氧化、混凝沉淀、吹脱+混凝五种典型物化预处理技术的效果进行评价,并同时考察其运行成本,提出各物化预处理技术的适用原则,以期为垃圾渗滤液预处理技术的选择提供依据。研究得出了以下主要结论:①就不同填埋时期垃圾渗滤液而言,五种典型物化预处理技术的最佳操作参数范围分别为:曝气吹脱法,pH10.5～11.5、气液比2000～3000、曝气时间3～4h;MAP法,Mg2+:NH4+1.2:1～1.4:1、反应时间2h、搅拌强度200r/min、NH4+:PO43- 1:1～1:1.2（早期）/1:1.2～1:1.4（晚期）;Fenton氧化法, H2O2/Fe2+5:1～7:1、pH3～4,反应时间2.5h;H2O2投加量0.15～0.20 mol/L（早期）/0.1～0.15 mol/L（晚期）;混凝沉淀法, PAM投加量10mg/L、pH在7～9、搅拌强度80r/min; PAC投加量1200～1400mg/L（早期）/ 1000mg/L（晚期）。②就预处理效果而言,对于晚期垃圾渗滤液,如接入污水厂合并处理,预处理技术推荐选用吹脱+混凝、MAP法、曝气吹脱法,其综合得分分别为6.11、5.43、4.94;如单独处理,预处理技术推荐选用吹脱+混凝、Fenton氧化法、MAP法,其综合得分分别为5.63、4.96、4.88。对于早期垃圾渗滤液,如接入污水厂合并处理,预处理技术推荐选用吹脱+混凝、MAP法、曝气吹脱法、Fenton氧化法,其综合得分分别为6.23、5.95、5.14、4.54;如单独处理,预处理技术推荐选用吹脱+混凝、MAP,其综合得分分别为5.02和4.72。③综合预处理效果与运行成本分析认为,对于不同垃圾渗滤液和不同处理方式,曝气吹脱法运行成本都较低,能够取得一定的预处理效果,且在垃圾渗滤液接入污水厂合并处理时更适用,是较适用的物化预处理技术;MAP法虽然能取得很好的预处理效果,但是运行成本过高,经济条件不允许时不宜采用。Fenton氧化法运行成本偏高,当晚期垃圾渗滤液且处理方式为填埋场内单独处理、早期垃圾渗滤液且处理方式为接入污水厂合并处理时,预处理效果良好,可考虑选用;混凝沉淀法虽然运行成本低,但单独使用时预处理效果较差,建议和其它预处理技术联合使用;吹脱+混凝组合工艺,对于不同填埋时期的垃圾渗滤液和不同处理方式,都能取得很好的预处理效果,而且运行成本较低,推荐为优先选用的物化预处理技术。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 垃圾渗滤液概述
• 1.1.1 垃圾渗滤液来源与危害
• 1.1.2 垃圾渗滤液的水质特征
• 1.1.3 垃圾渗滤液按填埋时间分类
• 1.2 垃圾渗滤液的处理方案
• 1.2.1 场外合并处理
• 1.2.2 场内单独处理
• 1.3 垃圾渗滤液的物化预处理方法
• 1.3.1 混凝沉淀法
• 1.3.2 吹脱法
• 1.3.3 高级氧化法
• 1.3.4 吸附法
• 1.3.5 超声波法
• 1.4 课题提出及研究意义
• 1.5 研究目的、内容和技术路线
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 技术路线
• 2 试验材料、装置与检测指标
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 渗滤液水质
• 2.1.2 污泥来源
• 2.1.3 试验药剂
• 2.2 试验仪器装置
• 2.3 试验检测指标
• 2.3.1 检测指标及其选择依据
• 2.3.2 检测指标的方法
• 2.3.3 主要分析仪器
• 3 典型物化预处理技术处理垃圾渗滤液试验研究
• 3.1 曝气吹脱法对垃圾渗滤液的预处理研究
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 试验结果与分析
• 3.2 磷酸铵镁沉淀法（MAP）对垃圾渗滤液的预处理研究
• 3.2.1 试验目的
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 试验结果与分析
• 3.3 FENTON 氧化法对垃圾渗滤液的预处理研究
• 3.3.1 试验目的
• 3.3.2 试验方法
• 3.3.3 试验结果与分析
• 3.4 混凝法对垃圾渗滤液的预处理研究
• 3.4.1 试验目的
• 3.4.2 试验方法
• 3.4.3 试验结果与分析
• 3.5 吹脱＋混凝法对垃圾渗滤液的预处理研究
• 3.5.1 试验目的
• 3.5.2 试验方法
• 3.5.3 试验结果与分析
• 3.6 本章小结
• 4 典型物化预处理技术的适用性评价研究
• 4.1 综合评价方法
• 4.1.1 评价方法比选
• 4.1.2 评价指标与权重
• 4.1.3 评价指标标准化
• 4.2 典型预处理技术处理效果综合评价研究
• 4.2.1 接入污水厂合并处理时评价结果
• 4.2.2 填埋场内单独处理时评价结果
• 4.3 典型预处理技术运行成本分析
• 4.4 典型预处理技术的适用性评价分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论、问题与建议
• 5.1 结论
• 5.2 问题及建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读学位期间发表的论文目录