垃圾填埋场渗滤液处理工艺简介

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　　摘要：垃圾填埋过程中产生的高有机浓度的垃圾渗滤液，容易对周边生态环境和人们身心健康造成极大影响。介绍垃圾渗滤液的水质特征及其处理工艺，并就各自的特点作了对比分析。
　　关键词：垃圾填埋场；渗滤液；处理技术；
　　垃圾处理常见的方法包括卫生填埋、焚烧、堆肥和综合利用等。卫生填埋法由于运输管理方便、处理费用低、技术成熟，因而成为我国处理垃圾的主要方式。但在垃圾填埋过程中产生的渗滤液是一种危害较大的高浓度的有机废水，对周边环境及填埋场场底土层污染严重，且污染持续时间长，造成严重的二次污染，因而对渗滤液进行有效的收集和处理已成为城市环境中亟待解决的问题，垃圾渗滤液的处理技术是国际上的研究热点问题之一。
　　1 垃圾填埋场渗滤液的产生及其水质特征
　　垃圾填埋后，在微生物作用下，垃圾中有机物经过好氧反应和厌氧反应发生降解。垃圾中溶解的氧气较少，好氧反应速度快，因而好氧反应很快终止而进入厌氧环境。垃圾中有机物的降解主要由厌氧反应承担。垃圾降解产生低分子有机物以及垃圾中的可溶性有机物进入垃圾渗沥液中，使得渗沥液中氨氮等有机物含量较高。且垃圾降解产生的CO2溶入垃圾渗沥液中使其程微酸性，这种酸性环境加剧了垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等发生溶解，因此渗沥液中含有较高浓度的金属离子。由于影响渗沥液水质成分的因素很多，包括水分供给情况、填埋场表面状况、垃圾性质、填埋场底部情况、填埋场操作运行方式、填埋时间等，因而渗沥液中污染物的种类、浓度变化范围很大。所以针对不同的垃圾渗沥液应采取适合的处理方法。
　　2 垃圾渗滤液处理方法
　　目前垃圾渗滤液处理方法主要有生物法和物化法，当垃圾渗滤液的BOD/COD大于0.3时，渗滤液的可生化性较好，可以使用生物处理法；对BOD/COD比值较小（0.07～0.2）、难以生物处理的垃圾渗滤液，以及生物法很难去除的相对分子量较小的有机成分，物化处理效果更好。
　　2.1 生物法
　　垃圾渗沥液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗沥液中的有机污染物的废水处理方法，可分为厌氧和好氧处理两种。
　　2.1.1 预处理
　　渗滤液中污染物的成分变化很大，COD最大可达70000mg/L，BOD也可达到38000mg/L，而氨氮的质量浓度可达1700mg/L，甚至更高，重金属中则以Fe，Pb等的浓度最高。渗滤液中高浓度的氨氮会对微生物的活性有强烈的抑制作用，因此通过对渗滤液的预处理，去除一部分氨氮，对后续生物处理的顺利进行具有重要意义。
　　目前关于渗滤液预处理的研究有用空气自由吹脱和加石灰吹脱预处理方法，效果良好，此外还有化学沉淀和吸附的方法去除氨氮，都取得了不同程度的去除效果。
　　北方地区垃圾成分以无机物为主，垃圾自身含水率较低，渗沥液的产生主要来自于降水，渗沥液的产量及浓度受季节变化影响较大。常用的方法是设置渗沥液调节池，雨季时加大处理量，旱季时通过自然蒸发及渗沥液回灌等措施减少处理量，节省能耗。由于渗沥液主要来自于降雨，因此其有机物浓度较低。
　　2.1.2 好氧处理
　　好氧处理最普遍的方法包括延时曝气、曝气稳定塘等，这些方法对降低垃圾渗沥液中的BOD5、COD和氨氮都取得一定的效果，还可以去处另一些污染物如铁、锰等金属离子。好氧生物处理工艺较为成熟。目前，主要的厌氧生物处理工艺有曝气稳定塘、传统活性污泥法和生物膜法等。
　　2.1.3 厌氧处理
　　厌氧法包括厌氧污泥床、厌氧式生物滤池、混合反应器及厌氧塘等，它具有能耗少、操作简单、投资及运行费用低等优点。利用间歇式厌氧反应器将原液中83%的COD转化成甲烷气体；使用间歇和连续上流式厌氧污泥床处理垃圾渗滤液，使反应器有机负荷率在0.6～19.7g（L•d）的条件下操作，间歇上流式厌氧污泥床去除COD的效率在71%～92%之间，对于连续上流式厌氧污泥床反应器，COD去除效率保持在77%～91%范围内。
　　2.1.4 好氧与厌氧结合处理法
　　对高浓度的垃圾渗滤液，采用厌氧、好氧结合处理工艺经济合理，处理效率也较高。采用氨吹脱-厌氧生物滤池-SBR工艺对某填埋场的渗滤液进行了研究，渗滤液中COD，BOD5，NH3-N和TN的去除率分别达到95%，99%，99.5%和97%。此外，利用厌氧-好氧反应系统来处理“年轻”的渗滤液中有机物和含氮化合物，脱氮作用和甲烷生成均可在厌氧反应器中进行，有机物去除和硝化作用在好氧反应器中进行，效果良好。
　　由于生物法操作简便，运行费用较低，且技术成熟，因而具有广泛的应用前景，但是对于可生化性低、难降解的有机物，以及毒性高的废水，生物法处理效果较差，但物化法可弥补该方面的不足。
　　2.2 物理化学法
　　常见的物理化学法包括光催化氧化、吸附法、化学沉淀、膜过滤、土地处理等。
　　2.2.1 光催化氧化
　　光催化氧化是一种刚刚兴起的新型现代水处理技术，具有工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染等特点，尤其对一些特殊的污染物比其他氧化法更具显著的优势，但目前国内外关于光催化降解有机物的研究尚处于理论探索阶段。。
　　2.2.2 膜处理法
　　膜处理法是用各种隔膜使溶剂同溶质和微粒分离的一种水处理方法，根据溶质或溶剂通过膜的推动力的大小，膜分离法可分为反渗透法、超滤、微孔过滤等。在韩国，为处理“年老”的渗滤液中难降解的有机物和高浓度的氨氮，使用综合膜处理工艺，包括一个膜生物反应器和反渗透装置。处理效果为COD去除率97%，总氮的去除率91%，运行成本仅为传统处理方法的60%。利用反渗透法处理不同的渗滤液，发现来自于普通填埋场渗滤液和含有可生物降解废物填埋场渗滤液的处理效果很好，COD和氨氮去除率超过98%，并发现透水量和传导性之间有显著线性的关系。膜处理的最大问题是膜污垢，会堵塞膜孔，对处理效率有很大影响。此外膜过滤技术费用昂贵，因此国内膜技术无法得到广泛应用。
　　2.2.3 化学沉淀法
　　混凝技术是一种重要的化学沉淀法，常常作为预处理并结合其他方法处理垃圾渗滤液，效果显著，但易受pH值等条件的限制。利用混凝-絮凝法作为反渗透法的预处理，可以解决膜污垢的问题。
　　2.2.4 渗滤液回灌技术
　　渗滤液回灌就是将渗滤液收集后，再返回到填埋场中，通过自然蒸发减少滤液量，并经过垃圾层和埋土层发生生物、物理、化学等作用截留污染物的过程。渗滤液再循环对废物降解、填埋场稳定性都有较大的促进作用，对有机物具有很强的净化能力，其中土壤结构、水力负荷、COD负荷、配水次数及配水浓度等对土壤净化能力均有一定的影响。然而，渗滤液再循环虽然可以降低其有机成分的含量，但氨、重金属及其他的无机物等仍保持在较高水平，因此在渗滤液再循环后有必要更进一步的处理，而且，过剩的渗滤液还要进行处理，对回灌法处理渗滤液的工艺流程、技术参数需要进一步优化。
　　3．渗滤液处理技术展望
　　由于垃圾渗滤液水质水量变化大，有机物的浓度高，毒性大，目前还没有十分切实有效的方法对其进行处理。生物法处理垃圾渗滤液，由于受到垃圾渗滤液水质特点的影响，应用受到限制，而寻求适宜的物化处理方法逐渐成为研究的重点。
　　
　　

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