[发明专利]一种垃圾填埋场地下水的处理系统及其方法

说明书

本发明属于环保领域，公开了一种垃圾填埋场的地下水处理系统及其方法。所述系统包括催化电解脱氨氮装置、物化净化装置和污泥处理装置，其中，催化电解脱氨氮装置包括电解机、脱气塔、催化剂投加装置和电极清洗装置；物化装置为气浮净化装置或混凝沉淀净化装置。本发明提供的系统和方法能够高效去除垃圾填埋场地下水中的氨氮、总氮、COD_Cr、BOD₅、总磷和色度，处理后的废水氨氮≤1mg/L，总氮≤1.5mg/L，总磷≤0.3mg/L，COD_Cr≤50mg/L，BOD₅≤6mg/L，其他污染物指标符合排放标准，特别适合于氨氮超标而COD_Cr≤80mg/L的垃圾填埋场的地下水的处理。

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种垃圾填埋场地下水的处理系统及其方法。

背景技术

我国每年产生固体废物约50亿吨，其中危险废物4000万吨，此外，还有多年来存量垃圾达到60～80亿吨。目前，处理垃圾主要有两种方法，一是将垃圾集中填埋，另一种是将垃圾焚烧发电。由于方方面面的原因，填埋是其主要处置方式，尽管在进行垃圾填埋时都做了防渗漏处理，但是由于长期使用，防渗布会有不同程度的腐烂，加之地壳运动的原因，垃圾填埋场的防渗设施都受到不同程度的损坏，造成垃圾填埋场普遍存在渗透问题。同时，过去填埋场中非正规填埋比例极高，存在场底防渗、渗滤液处理、日常覆盖不达标等问题，80％以上会有不同程度渗漏，对周边土壤地下水、居民饮水、生态安全和人体健康造成巨大风险。垃圾腐烂的渗沥液或多或少的渗漏到地下水中，造成地下水中的氨氮、总氮、COD_Cr、BOD₅普遍较高。垃圾填埋场地下水污染急需解决。监测还表明：垃圾填埋场的地下水的污染成份主要是氨氮、总氮、COD_Cr、 BOD₅和总磷，其中，氨氮、总氮浓度多数为50～1000mg/L，COD_Cr浓度多数为50～800mg/L，BOD₅浓度多数为30～300mg/L，总磷浓度多数为0.3～ 10mg/L。此外，垃圾填埋场的地下水污染物质还呈现两个类型，一类是氨氮、总氮超标，但COD_Cr、BOD₅不高，另一个类型是氨氮、总氮、COD_Cr、BOD₅都严重超标。垃圾填埋场的地下水处理方法较多，但成功案例不多，主要有物理法、化学法、生物法。其中，物理法包括反渗透、蒸馏等处理技术；化学法包括离子交换、氨吹脱、折点加氯、化学沉淀、电渗析、电化学等处理技术；生物法包括藻类养殖、生化处理、固定化生物技术等处理技术。生化处理是指地下水中的氨氮、总氮、有机物在各种微生物的作用下，通过硝化和反硝化等一系列反应，最终形成氮气和CO₂，从而达到去除污染物的目的。生化法处理垃圾填埋场的地下水污染的工艺有很多种，但是机理基本相同，都需要经过硝化和反硝化两个阶段。硝化反应是在好氧条件下通过好氧硝化菌的作用将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐或硝酸盐，包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌参与的将氨氮转化为亚硝酸盐的反应，由硝酸菌参与的将亚硝酸盐转化为硝酸盐的反应。其中，亚硝酸菌和硝酸菌都是自养菌，它们利用废水中的碳源，通过与 NH₃-N的氧化还原反应获得能量。反应方程式如下：

亚硝化：2NH₄⁺+3O₂→2NO₂^-+2H₂O+4H⁺

硝化：2NO₂^-+O₂→2NO₃^-