東北地區垃圾滲濾液的處理技術

朱 林

（吉林市環境保護科學研究院 吉林 吉林 132001）

0 緒論

伴隨經濟發展及居民生活水平的不斷提高，人口的過度集中造成城市生活垃圾日益劇增，據統計：2009-2010期間吉林市城市人均垃圾產生量為173.08-188.68kg/人,其中2009年534055t，2010年489900t，因此如何管理和處置生活垃圾，從而改善居民的生活環境已迫在眉睫。

東北地區目前普遍采用衛生填埋處置生活垃圾，處理過程中對環境產生的危害主要來源于滲濾液，若處理不當，將會對土壤、處理廠周圍環境、地表水甚至地下水造成嚴重污染。因此，采取適宜的處理方法，避免其二次污染十分必要。

1 東北地區垃圾滲濾液的來源及特點

1.1 來源

垃圾滲濾液的來源主要體現在三個方面：

1.1.1 自然降水及地表徑流；

1.1.2 垃圾自含水；

1.1.3 生化反應水，其中降水為主要部分。

1.2 特點

1.2.1 濃度差大、成分復雜且金屬離子含量高。

1.2.2 受填埋時間影響顯著[1]，垃圾場的年齡分為“年輕”（填埋時間5年以內）、“年老”（填埋時間5年以上）兩類，“年輕”滲濾液pH值較低、BOD和COD濃度較高，且B/C比值較高，可生化性強；“年輕”滲濾液pH值呈中性、BOD和COD濃度較低，且B/C比值較低，而氨氮的濃度較高、重金屬離子濃度降低，可生化性弱。

1.2.3 水質水量季節性變化大，受溫度影響顯著。

2 垃圾滲濾液處理工藝

目前垃圾滲濾液的處理方法分為物理法、化學法、生物法、土地法以及組合工藝法。

2.1 物理處理方法

垃圾滲濾液的物理處理方法主要包括吹脫、吸附等。氨吹脫法是去除滲濾液中氨氮應用最普遍的方法，氨氮的去除率達到80%-90%；對于垃圾滲濾液中的金屬離子可采用吸附法，如活性炭吸附、焦碳吸附等。

2.2 化學法

垃圾滲濾液的化學處理方法包括氧化還原法、混凝法、電解法、光化學氧化、電化學氧化、臭氧氧化等。王喜全等[2]采用Fention法處理中年垃圾滲濾液生化出水，結果表明：在最佳反應條件下，COD的去除率可達80.5%。趙建榮等[3]采用混凝預處理+電解法深度處理組合工藝處理滲濾液。結果表明：混凝劑投加量為5mL/L、電解時間為40min、pH值為4.0、電解電壓為4.0V時垃圾滲濾液的處理效果最好，其COD和色度的去除率分別達到82.6%和93.8%。高艷嬌等[4]研究了滲濾液中有機污染物電絮凝處理方法。結果表明,在極板材料采用鐵電極,極板間距為20mm,pH為6～8,電流強度為3A的最佳條件下，COD的去除率可以達到65.4%。化學法具有有機物去除率高，處理效果好，反應速率快等優點，但存在運行費用高，反應條件難控制等缺點。

2.3 生物法

生物法處理垃圾滲濾液應用普遍，其工藝主要包括好氧生物處理、厭氧生物處理及兩者組合工藝。

好氧處理法包括膜生物反應器 （MBR）、SBR、好氧穩定塘、生物濾池等。楊麗等[5]研究管式膜膜生物反應器對垃圾滲濾液的深度處理，結果表明，采用膜電生物反應器進一步處理垃圾滲濾液，膜通量較穩定，在試驗后期COD去除率在25%-45%之間。另外，國外通過在好氧活性污泥生物處理過程中加入不同的添加劑用以去除滲濾液中的重金屬或平衡水質，取得了顯著效果[6-7]。好氧處理法可有效地降低BOD、COD及氨氮，還可以去除一些金屬離子，效率比較高,但是能耗比較大。

厭氧處理法包括上流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池、厭氧接觸池等。鄒長偉等[8]采用上流式厭氧污泥床(UASB)處理COD＞10000mg/L的滲濾液,結果表明，當負荷為1.7-3.6kgCOD/m3·d,平均泥齡為 1.4-4.3d,t=30℃時,COD 和 BOD5的去除率各為82%和85%。厭氧法能有效的去除高濃度滲濾液，且具有能耗小，操作簡單，營養物質需求量小等優點。但是一般厭氧法處理出水濃度較高，微生物對有毒物質敏感，初次啟動比較慢且臭味比較大。

厭氧-好氧生物處理組合工藝：厭氧處理具有很多優點，但其出水濃度較高，單獨使用很難達標，實踐表明，采用厭氧-好氧生物處理組合工藝技術上可行，經濟合理，處理效率比較高。國內福州市1995年建成了全國最大的現代化城市垃圾處理場,采用工藝為UASB+氧化溝+穩定塘滲濾液處理技術。

2.4 土地法

土地處理系統是將滲濾液有控制地投配到土地上，通過土壤―植物―水系統中的物理、化學和生物過程，使可降解的有機污染物得以凈化，而氮、磷等營養物質和水作為資源再利用。目前,用于垃圾滲濾液處理的土地法主要有回灌法和人工濕地法。滲濾液回灌就是將收集到的未經任何處理的滲濾液重新回罐至填埋場。趙慶良等[9]在模擬寒冷地區垃圾填埋場的基礎上，研究了滲濾液的回灌處理技術。結果表明：回灌能減量87.05%的滲濾液，明顯改善滲濾液水質。滲濾液回灌投資省，運行費用低、操作簡單、并能克服重金屬等污染物的擴散，但是回灌技術不能完全消除滲濾液，過程中會導致氨氮、重金屬離子等污染物不斷積累，且存在安全隱患。人工濕地法在英國和德國應用較廣。我國上海老港垃圾填埋場采用的就是氧化塘+人工濕地法處理垃圾滲濾液,效果良好。

用土地處理系統治理滲濾液，不僅運行費用低廉，節省能耗，而且可以利用肥源，促進土壤生態平衡，有效地保護土壤。對于像東北地區一些欠發達地區（如縣城、村鎮等）來說，采用荒地、廢地、劣質地以及坑、塘、淀、洼，建設多種形式的土地處理系統，對于這些地區解決垃圾滲濾液的環境污染現狀有著重要的意義。但是北方地區冬季氣溫低，且周期長。因此如何解決冬季保溫問題成為制約土地處理系統在北方地區應用的關鍵，另外土地處理也存在占地面積大、進水負荷較小、基質容易堵塞及飽和，處理效果不穩定等缺點。

2.5 組合工藝

垃圾滲濾液的處理方法多樣,效果參差不齊，但在實際的應用中,單單靠某一種方法來處理是難以達到處理要求的,必須采用多種方法的組合工藝。目前我國的垃圾滲濾液處理多采用生物方法為主、物化方法為輔的組合工藝。趙宗升等[10]采用厭氧-缺氧-好氧+混凝沉淀工藝處理垃圾滲濾液，進水COD2000mg/L,出水COD900mg/L，去除率達到55%，進水氨氮1300mg/L,出水氨氮小于10mg/L，去除率達到99%以上。彭青林等[11]研究了膜生物反應器+納濾工藝處理垃圾滲濾液，經核算該工藝的水處理運行成本為1.132元/m3。

3 結論與建議

3.1 垃圾滲濾液具有污染物濃度高,水質水量季節性變化大等特點。目前垃圾滲濾液的處理方法主要包括物理處理法、生物處理法、化學處理法及土地處理法等。

3.2 由于垃圾滲濾液復雜的水質條件，單靠某一種方法很難到達處理要求的,因此組合工藝成為其主要的研究方向。

3.3 垃圾滲濾液中高濃度的氨氮及重金屬離子將抑制微生物的活性,開發經濟高效的脫氨氮及重金屬去理方法,能大大提高后續生物處理的效率。

3.4 選擇滲濾液處理工藝時,應根據滲濾液的特性以及各地的實際情況,因地制宜地選用處理方法,并通過試驗取得優化的工藝參數,用于指導實踐。

［1］蔣彬，吳浩汀，徐亞明.淺談城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術[J].江蘇環境科技，2002(1)：32-34.

［2］王喜全，劉學文.Fention法處理中年垃圾滲濾液雙氧水利用率及處理效率[J].環境工程，2007(25)：92-93.

［3］趙建榮，謝輝,等.混凝-電解法處理垃圾滲濾液的研究[J].環境科學與技術，2010(33)：188-191.

［4］高艷嬌，黃繼國,等.電絮凝工藝處理垃圾填埋場滲濾液[J].水處理技術，2006(32)：48-50.

［5］楊麗，劉恩華,等.膜電生物反應器深度處理垃圾滲濾液的研究[J].水處理技術，2010(36)：68-71.

［6］Wasay S A.Effficiency of GAC for treatment of leachate from soil washing process[J].Water Air Soil Pollut,1999,7(4):449－460.

［7］Pouliot,Julie-Marie.Effect of additives on biological treatment of landfill leachate[J].WaterQualityRes,2000,8(4):207－217.

［8］鄒長偉,徐美生,等.垃圾填埋場滲濾液的處理技術[J].環境與開發,2001,16(30):23－24.

［9］趙慶良,劉雪雁,劉志剛,等.寒冷地區垃圾滲濾液的回灌技術[J].中國給水排水，2004(20):6-9.

［10］趙宗升,劉鴻亮,等.A2/O與混凝沉淀法處理垃圾滲濾液研究[J].中國給水排水，2001(17):13-16.

［11］彭青林,曾經,禹麗娥，等.垃圾滲濾液MBR-NF處理工藝的設計[J].廣州化工，2010(38):199-200.