填埋场渗滤液处理技术及工艺集成Word文档下载推荐.docx
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疏水层上铺设无纺布作为反滤层，以防止填埋场的固体废弃物进入疏水层内而造成透水性下降，整个疏水层透水系数不小于1cm/s。
为了提高渗滤液的收集效率，在场底铺设一根排水主管，排水管总长为填埋场长度，采用DN315mm的HDPE开孔管。
（2）渗滤液导出系统
渗滤液的移出一般有三种形式：
通过导管穿过防渗层引至设于场外的渗滤液收集池中；
在场内设置渗滤液收集井，其中次渗滤液收集井需穿过上层防渗层；
分别沿边坡铺设主、次渗滤液收集管至场顶。
三种形式各有优缺点，在实际运用过程中应根据填埋场地形条件选取。
2.3渗滤液水质分析
渗滤液的形成是一个非常复杂的过程，与废物组成、填埋场设施要求、填埋操作工艺以及降水情况等众多因素有关。
其进水水质很难准确预测，一般参照固体废弃物的浸出毒性和地表水监测结果，预测渗滤液进水水质。
2.4出水水质要求
渗滤液处理后的排放水的水质必须达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中第一类污染物最高允许排放浓度的要求及第二类污染物最高允许排放浓度（含97年12月31日之前和98年1月1日后建设的单位）表中适用范围栏内的“一切排污单位”或“其他排污单位”的二级标准要求后方可排放。
表3-1渗滤液处理站出水水质要求
编号
项目
出水水质（mg/L）
1
Pb（以总Pb计）
1.0
2
Zn（以总Zn计）
5.0
3
Cu（以总Cu计）
4
Cd（以总Cd计）
0.1
5
Cr（以总Cr计）
1.5
6
As（以总As计）
0.5
7
Hg（以总Hg计）
0.05
8
pH
6~9
3渗滤液处理工艺
3.1常用处理工艺
目前含重金属废水的处理技术主要分为化学法、物化法和生化法三大类。
化学法包括中和沉淀法、絮凝沉淀法以及硫化物沉淀法等；
物化法包括离子交换法、膜法、电渗析法、铁盐-石灰法等。
化学法因其工艺成熟、效果好、费用低而成为最常用的处理方法。
1、石灰法
石灰法是在含有重金属的废水中加入石灰进行中和反应使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。
石灰法可用于去除污水中的铁、铜、锌、铅、镉、钴、砷等，以及能与OH-生成金属氢氧化物沉淀的其它重金属离子。
其工艺流程图见图3-1。
图3-1石灰法处理重金属渗滤液一般工艺流程图
处理单一的重金属离子污水，投加的石灰量可按污水的pH值、重金属离子含量和石灰的纯度进行计算确定。
污水投加石灰后要求达到的pH值，可根据重金属氢氧化物的溶度积和处理后的水质要求计算确定。
对某些两性重金属，污水的pH值控制还要考虑羟基络合离子的影响。
常温下处理单一重金属污水要求的pH值可参照表3-1中的数值。
如采用污泥回流技术，则加石灰后的污水pH值可小于表3-1中所列数值。
为提高污水处理效果，可加入共沉剂，共沉剂品种和投加量以及投加共沉剂后控制的pH值通过试验或类似污水处理的运行数据确定。
控制的pH值宜小于表3-1中所列的数值。
表3-1工业废水沉淀池设计参数
金属离子
Cd2+
Co2+
Cr3+
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
pH值
11~12
9~12
7~8.5
7~12
9~13
>
9~10
污水中的某些阴离子会影响石灰法的处理效果，应进行前处理。
CN-影响Ag+、Cd2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+等的去除，应先使用氧化剂使CN-分解。
CN-影响Ag+、Cd2+、Pb2+的去除，不宜采用氯化物作为共沉淀剂。
NH3影响Cd2+、Co2+、Cu2+、Ni3+、Zn2+等的去除，宜采用加温或其他方法先去除NH3。
草酸、醋酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、乙二胺等，宜先使之氧化分解。
石灰法处理重金属污水宜采用沉渣回流技术。
最佳回流比根据试验资料经技术经济比较后确定，无试验资料时，沉渣回流比可选用3~4。
2、硫化物沉淀法
硫化物沉淀法（亦称硫化法）的沉淀机理是：
废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐，在水中以沉淀形式出现。
硫化物沉淀的溶度积常数一般比氢氧化物沉淀的溶度积大几个数量级，因此硫化物沉淀操作中只需加入少量的沉淀剂即可使废水中重金属离子达到排放标准。
硫化法可用于去除污水中的锅、砷、锑、铜、锌、汞、银、镍等，以及能与S2-生成硫化物沉淀的其它重金属离子。
硫化物沉淀法的工艺流程见图3-2。
图3-2硫化物沉淀法处理重金属渗滤液一般工艺流程图
硫化钠或其它硫化剂的用量应根据S2-与重金属离子生成硫化物的摩尔量计算。
设计用量宜为理论量的1~1.4倍，加药量可通过氧化还原电拉控制。
采用硫化氢气体作为硫化剂时，与污水的混合反应应在密闭容器或构筑物中进行。
若加硫化剂后被处理污水的pH<
6，则其沉淀亦应在密闭容器或构筑物中进行。
硫化物沉淀法操作中应该注意以下几个方面：
①硫化物沉淀一般比较细小，易形成胶体，为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降；
②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留，残留沉淀剂也是一种污染物，会产生恶臭等，而且S2-遇到酸性环境时产生有害气体H2S，将会形成二次污染。
3、铁盐——石灰法
铁盐——石灰法可用于去除污水中的镉、六价铬、砷等，以及其它能与铁盐共沉的重金属离子。
铁盐——石灰法用于处理镉含量较低的污水时，宜采用三价铁盐，其用量和pH值的控制由试验确定，当缺乏试验资料时，采用Fe/Cd宜不小于10，并用石灰调节废水pH值至8以上。
铁盐——石灰法处理含砷污水，根据污水中砷的价态和含量大小选用一段处理或二段处理。
污水中含砷量大时宜采用二段处理。
去除污水中的五价砷宜采用三价铁盐。
铁盐的投加量与污水的pH值的控制，应根据铁盐的品种、一段处理还是二段处理再经试验确定。
无条件试验时，可参照下列数值:
三价铁盐的投加量：
当采用一段处理时，Fe/As，宜大于4；
当采用二段处理时，第一段Fe/As=1-2;
第二段Fe/As宜大于4，pH值宜控制在3~6；
二价铁盐的投加量：
当采用一段处理时，Fe/As宜大于4；
当采用二段处理时，第一段Fe/As宜大于1.5；
第二段Fe/As，宜大于4，pH值宜控制在8~9。
去除污水中的三价砷宜先氧化成五价砷。
如直接处理，宜投加三价铁盐。
当采用一段处理时，Fe/As宜大于10；
当采用二段处理时，第一段Fe/As宜大于2，第二段Fe/As。
宜大于10，pH值宜控制在8~9。
含砷浓度较高的污水，可先用石灰法处理，然后再用铁盐——石灰法作第二段处理，此时Fe/As宜大于4。
4、铁氧体法
铁氧体是由铁离子、氧离子及其他金属离子组成的复合氧化物，是一种磁性半导体。
在化学沉淀法处理废水中，铁氧体沉淀法是使废水中的各种金属离子形成铁氧体晶粒一起沉淀析出，从而使废水得到净化。
利用铁氧体法处理重金属废水，其反应可由下式表示：
铁氧体法工艺流程技术关键在于：
①Fe3+∶Fe2+=2∶1，因此，Fe2+的加入量应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上；
②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9~1.2倍浓度；
③碱化后应立即通蒸汽加热，加热至60~70℃或更高温度；
④在一定温度下，通入空气氧化并进行搅拌，待氧化完成后再分离出铁氧体。
3.2处理工艺选择
一般来说，渗滤液处理工艺流程的选择应当主要考虑以下条件：
（1）渗滤液水质：
渗滤液的酸碱性、重金属含量的大小以及重金属的种类都会对渗滤液处理时发生的反应造成影响。
（2）渗滤液的处理程度：
确定处理程度是比较复杂的，要考虑的因素很多。
主要是受纳水体的功能、水环境质量要求，污染状况与自净能力，以及处理后的废水是否回用等。
（3）对特定的渗滤液，有可能采用多种工艺流程使其满足应达到的处理程度。
这时处理系统的工程造价与运行费用的高低就成为工艺流程选择的重要因素。
一般来说，应以渗滤液水质、水量与其他自然条件作为原始条件，以要求的处理水水质作为约束条件，以处理系统最低的费用为目标函数，力求基建费用最低、能耗最省、运行成本最低为目标。
（4）二次污染与杂质引入，也是影响渗滤液处理工艺流程选择的重要因素之一。
（5）渗滤液水量及其变化动态除了渗滤液水质外，水量变化幅度的大小也是工艺流程选择应考虑的问题，尤其是在选择外处理构筑物类型应予以充分注意。
此外，资金筹措情况、可利用的地区面积、当地的自然条件，特别是污泥处理与利用问题等，也是工艺流程选择不可忽视的因素。
在运用过程中必须就多个备选工艺的适用性、经济性、可操作性等方面进行比较。
3.3主要工艺设备（设施）及材料
1、调节池
含重金属渗滤液进入沉淀反应池前必须经过调节池调节水质水量。
调节池的有效容积一般按照填埋场15天的渗滤液产生量计算。
，调节池需配套污水泵用于提升渗滤液。
2、污水泵
污水泵的选型和台数应与渗滤液的水质、水量及处理系列相适应，宜按每个系列的处理水量选1台工作泵，1台备用泵。
抽升腐蚀性的渗滤液，应选用耐腐蚀的水泵、管道和配件。
泵房地方应防腐。
抽升可能产生有毒、有害气体的污水泵房，应设计为单独的构筑物，并有可靠的通风设施。
3、混合反应池
处理药剂与渗滤液的混合和反应，宜采用机械搅拌或水力搅拌，间歇处理污水可采用压缩空气搅拌。
药剂与渗滤液混合时间为3~5min，反应时间为10~30min。
药剂与污水混合反应过程中，如产生有害气体，则混合池和反应池应密闭，且不应采用压缩空气搅拌。
混合和反应池都应设排空管，排空管应通向调节池。
混合和反应池应根据污水水质选用相应的防腐措施。
4、沉淀池
沉淀池的设计参数应根据废水处理试验数据或参照类似废水处理的沉淀池运行资料确定。
当没有试验条件或缺乏有关资料时，其设计参数可参考表3-2。
表3-2工业废水沉淀池设计参数
池型
表面负荷
沉淀时间
固体通量
出水堰负荷
池深
（m3/m2·
h）
h
（kg/m2·
d）
（m3/d·
m）
m
竖流式
0.7~1.2
1.5~2.0
40~60
100~130
辐流式
1.2~1.5
1.0~1.5
50~70
100~150
3~3.5
斜管式
3~4
100~300
5.5
澄清池
70~80
100~200
斜板（管）设计一般采用斜板间距（斜管直径）50~80mm，其斜长不小于1.0m，倾角60°
。
有污泥回流的斜板（管）沉淀池，回流污泥根据工艺要求可与药剂同时加入到废水混合池、或与药剂混合后加入到污水中、或先与污水混合再投加药剂。
其计算流量应为污水和回流污泥之和。
斜板（管）沉淀池的排泥宜采用机械排泥或排泥斗。
沉淀池排泥斗的斗壁与水平面的夹角，园斗不宜小于55°
，方斗不宜小于60°
，每个泥斗应设单独的排泥管和排泥阀。
5、pH调节槽
经过沉淀池的出水需经过pH调节槽调节pH之后达标排放。
水力停留时间为1~2h，并配置搅拌设备。
6、污泥浓缩池
沉淀池排出的污泥，在机械脱水前宜先进行浓缩。
（1）沉淀池排出的污泥含水率，如无试验资料或类似污水处理运行数据可参考时，石灰法可按99.5%~98.0%选用。
同一处理方法有污泥回流时，沉淀池排出的污泥较无污泥回流时的污泥含水率要小。
（2）重力式污泥浓缩池浓缩时间不宜少于12h，有效水深不宜小于4m，浓缩后的污泥在无试验资料或类似污水处理运行数据参考时，含水率可按98.0%~96.0%选用。
（3）浓缩池的排泥可采用刮泥机排泥和斗式排泥。
刮泥机排泥时，其外缘线速度宜为1~2m/min，刮泥机上宜设置恢集栅条。
池底应坡向泥斗，其坡度不宜小于0.05。
斗式排泥时污泥斗斜壁与水平面夹角为55~60°
，多斗排泥时应每斗设单独的排泥管和排泥阁。
（4）间歇式浓缩池应在不同高度设置排出澄清水的设施。
7、脱水机械
污泥脱水机械的选型，应根据污泥脱水性能和脱水要求，经技术经济比较后确定，宜采用压滤机。
压滤机可采用箱式压滤机、板框压滤机或带式压滤机，其过滤强度和滤饼含水率可由试验或参照类似污泥脱水运行数据确定。
当缺乏有关资料时。
对石灰法处理污水，有污泥回流且脱水前不加絮凝剂，压滤后的滤饼含水量可为82%~80%，过滤强度可为6~8kg/m2·
h（干基）。
当污泥中硫酸钙含量高时，滤饼含水率可取75%或更小。
压滤机工作时间设计每班不宜大于6h。
表3-3为某渗滤液收集、处置系统主要设施及设备。
表3-3渗滤液收集、处置系统主要设施及设备
处理设施
单位
数量
材质
备注
调节池
座
钢筋砼
有效容积为600m3，配套工程塑料泵2台，一用一备，单台20m3/h，H=10m，P=5.5kw。
沉淀反应池
碳钢，玻璃钢
防腐
设计流量Q=35m3/h，水力停留时间T=30min，尺寸为4m×
2m×
2.5m，配ZJ型折桨搅拌机，转速125r/min，功率1.5kw。
絮凝沉淀池
设计流量Q=35m3/h，水力停留时间T=30min，尺寸为5m×
pH值调整槽
碳钢，防腐
水力停留时间1.5h，尺寸3.0×
4.0×
3.0m，配套配ZJ型折桨搅拌机，转速125r/min，功率1.5kw。
配套泵2台，1用1备，单台20m3/h，H=10m，P=5.5kw。
污泥池
尺寸2.0×
2.0×
3.0m。
配套泵2台，一备一用，单台Q=10m3/h，H=10m，P=2.2kw。
设备间
间
砖混
6m×
4m×
3m
值班控制室
场内道路
m2
160
水泥
绿化
100
其他
加药系统布置加药装置2套，分别投加石灰、铁盐、PAM及盐酸。
污泥脱水系统布置板框式压滤机1台，参数为过滤面积20m2。
配套污泥泵2台，一备一用，Q=5m3/h，H=20m，P=2.2kw。
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