城市垃圾滲濾液處理的分析

何致建

摘要：垃圾滲濾液的處理是城市垃圾填埋中的重要一環，，也是污水處理的難題，滲濾液的環境污染問題已引起人們的高度關注。本文主要對城市垃圾滲濾液生物處理進行分析，以供參考。

關鍵詞：垃圾滲濾液;生物處理

1.垃圾滲濾液的概況

1.1? 垃圾滲濾液的來源

垃圾滲濾液主要是在垃圾衛生填埋以后，由于降雨的淋溶作用，垃圾自身產生的水分等經過垃圾層和覆土層之后形成的高濃度有機污水。垃圾滲濾液來源具體包括以下幾項：

（1）降水的滲入：包括降雨和降雪，它是滲濾液產生的主要來源，具有短時性、集中性和反復性，是工程設計的主要依據。

（2）外部地表水的流入：包括地表徑流和地表灌溉;

（3）地下潛水的反滲：當填埋場內滲濾液水位低于場外地下水水位，如果在設計施工中沒有采取防滲措施時，地下水就有可能滲入填埋場內。垃圾滲濾液的產生量將會受地下水的影響。

（4）垃圾自身水分：這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量。

（5）垃圾降解過程中產生的水分：垃圾中的有機組分在填埋場內分解時會產生水分。其產生量與垃圾的組成、pH 值、溫度和菌種有關。

1.2? 垃圾滲濾液的特性

（1）濾液的成分復雜、可變且種類較多。垃圾滲濾液中含有各種典型污染物組分，且其濃度也不斷變化。

（2）有機物濃度高。滲濾液中的 BOD5和 COD濃度最高可達幾萬 mg/L，主要是在酸性發酵階段產生，pH 值在 6.0 左右，BOD5與 COD 的比值在 0.5～0.6 之間。

（3）水質、水量變化大。滲濾液的成分和性質隨填埋場時間的延長在不斷變化，而可生化性越來越差。滲濾液水質隨填埋時間變化如表 1 所示。

表1? 滲濾液隨填埋場“年齡”的變化

（4）NH3-N 含量高。垃圾滲濾液中氨氮濃度很高，且氨氮濃度在一定時期隨時間的延長會有所升高，主要是因為有機氮轉化為氨氮造成的。

（5）微生物營養元素比例失調。對于生物處理，垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的，一般垃圾滲濾液中的 BOD/TP 都大于 300，此值與微生物生長所需的碳磷比（100∶1）相差甚遠。

1.3 垃圾滲濾液的研究現狀及處理難點

國內外對于垃圾滲濾液的處理方法主要包括物理化學法、生物法、土地法。目前，在各種垃圾滲濾液處理技術的研究工作中，國外以物理化學法的研究和運行為主，而國內滲濾液的處理一般以生物法處理為主。其中，生物法主要有好氧處理、厭氧處理以及兩者的結合處理。由于滲濾液的成分復雜，BOD/COD 含量高，生物可降解性隨填埋齡的增加而逐漸降低等問題，僅依靠生物處理很難得到滿意的效果，故在垃圾滲濾液進行生化處理前，先進行預處理，提高其可生化性，將滲濾液調節到一個適應生化處理的狀態。所以，處理滲濾液需要預處理和生物處理的組合工藝，達到較理想的處理效果。

2 垃圾滲濾液的預處理

2.1 降低 COD 的含量

對于 COD 的去除大多數是混凝沉淀等方法。當加入 Fe3O4時，無機混凝劑 AL2（SO4）3的沉降效果有較大程度的提高。當 Fe3O4加入量達 116 gPL 時，COD 的去除率可達 70%，同時膠粒沉降速率可提高 5～6 倍，但處理效果受 pH 值限制影響較大，最佳 pH 值為 3.10。

2.2 降低氨氮的含量

通過研究表明，使用化學沉淀法去除氨氮，在反應時間為 10min，反應 pH 值為9.0，Mg：N：P 摩爾比為 1：1：1 時去除效果最佳并使后續生化處理得以順利進行。

2.3 降低金屬離子的含量

在研究中發現，混凝劑 PAC 和吸附劑焦炭的投量分別為 400 mg/L 和 8～10 g/L 時，重金屬離子的去除率均達 60%左右，其中 Cu 的去除率近 100%。

2.4 去除滲濾液的色度

采用化學混凝-電 Fenton 處理晚期垃圾滲濾液，能有效地去除難降解有機物和無機物，隨后再進入 SBR 池深度處理，色度去除率達到99%。紫外光催化氧化法對滲濾液的降解機理，根據滲濾液水質的不同，考察了 Ti02催化劑用量、反應時間、pH 值、光照強度、通氣量等因素對滲濾液中去除色度最佳條件的研究。所取滲濾液原水和氧化溝出水，色度去除率為 83.3%。

2.5 去除滲濾液中的懸浮物水中懸浮物含量是衡量水污染程度的指標之一。通過研究表明，用 CWO 法，在催化劑硝酸鈷為 0.372g，金屬離子濃度 300 mg/L，反應溫度為 180℃，氧分壓為 3.5 MPa，進水 pH 值為原

3 滲濾液的深度處理—生物處理

生物處理工藝技術在使用過程中具有處理效率高、不會出現化學污泥造成二次污染及處理費用較低的優點。生物處理法的具體技術工藝形式大體上包括好氧處理法、厭氧處理法及二者相結合等方法。另外，厭氧工藝處理時在反應過程中無需能耗，可大大節約反應器的占地面積及動力消耗。

3.1 好氧處理法

好氧法處理垃圾滲濾液，即指好氧微生物在適宜的富氧條件下，以垃圾滲濾液中的有機組分為原料，所進行的旺盛的新陳代謝作用，使滲濾液中的污染物質含量明星降低的一種生物處理法。好氧處理法主要包括活性污泥法、曝氣氧化塘、生物膜法等工藝。這種處理方法能夠有效降低垃圾滲濾液中的氨氮、COD 以及 BOD 的含量，還可去除滲濾液中的鐵、錳等金屬，同時也可以有效地消減滲濾液的色度和濁度等。

3.1.1 活性污泥法

許多學者發現傳統活性污泥能去除滲濾液中99% BOD5，80%以上的有機碳能被活性污泥去除，即使進水中有機碳高達 1000 mg/L，污泥生物相也能很快適應并起降解作用。采用 SBR 漸減曝氣工藝處理模擬城市生活垃圾填埋場新鮮滲濾液，研究結果表明：新鮮滲濾液經 24 h 曝氣處理后，出水 COD 濃度約為 500 mg/L，BOD5/COD 降為0.114mg/L 左右;出水 COD 濃度與容積負荷無明顯相關性;COD 去除率與容積負荷呈正比，并在容積負荷為 510 kg COD/m3·d 時達到最高，約 95%;去除的有機碳氣相轉化率與容積負荷呈正比，在容積負荷為 510 kg COD/m3·d 時，有機碳氣相轉化率接近100%;該系統最高容積負荷為 510 kg COD/m3·d，相應的污泥濃度（以混合液懸浮性揮發固體（MLVSS）計）為 7112 g/L。

3.1.2 曝氣氧化塘法

曝氣氧化塘處理垃圾滲濾液活性污泥法相比，曝氣氧化塘體積大、有機負荷低、降解速度慢，但由于其 T 程簡單，在土地價格不高的地方比較合適。國外一些小試和中試規模的研究表明，采用曝氣氧化塘能夠獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。

3.1.3 好氧生物膜法

好氧移動床生物膜反應器法是好氧生物膜處理技術比較常用的一種技術之一。季民等[1]研究表明，好氧移動床生物膜反應器對高鹽滲濾液中的氨氮有很好的去除效果。在原水 COD 為 1 567～3 865mg/L、BOD5為 31.3～59.6 mg/L、氨氮為 117.4～655.7mg/L、全鹽量為6 801～20 816mg/L、CL-為2 747.7～9 498 mg/L、MBBR 的水力停留時間為 10h的條件下，對氨氮的去除率為 78%～100%。

3.1.4 好氧穩定塘

傳統的氧化塘是天然的或加以人工修整的池塘，污水在塘內停留時間較長，有機物通過水中的微生物的代謝活動而降解，溶解氧則由塘內生長的藻類通過光合作用和水面復氧作用而提供，污水的凈化過程同天然水的自凈過程很相近。實際上，它是一種介于好氧塘和活性污泥之間的廢水處理法。姚駿，章非娟對好氧穩定塘研究中發現[2]：

（1）在試驗條件相同時，用連續進水推流式好氧塘和間歇進水好氧塘進行試驗可以得到一致的結果。因此，這兩種型式的好氧塘模型裝置均可用作為好氧穩定塘的試驗研究。

（2）室內外塘光照條件組成不同，是造成或室外塘出水 COD、BOD、SS 略高于室內塘、出水溶解性 COD 和 BOD，略低于室水溫、光照強度的互相關系內塘的主要原因。

（3）室外塘受環境條件影響較大，這對好氧塘處理結果有一定影響。在室內進行試驗，應盡量選擇光譜與口光接近的燈作為光源，以使藻類的生長繁殖與室外相同，光照時間和溫度變化也應盡量能模擬室外條件。

3.2 厭氧處理法

厭氧處理法利用厭氧微生物在缺氧條件下的新陳代謝作用，對垃圾滲濾液中的有機污染物有很好的降解功效。厭氧生物處理法與好氧技術相比，其能耗少、產泥量少、操作簡單、投資及運行費用低，適合于處理可生化性差、有機物濃度高的垃圾滲濾液，近年來被廣泛應用于垃圾滲濾液的處理領域中。厭氧工藝也分為懸浮態及固著態工藝，主要有常規厭氧消化、厭氧序批式反應器（ASBR）、上流式厭氧污泥床工藝（UASB）、復合厭氧反應器（UBF）、厭氧生物滴濾及流化床反應器等。

3.3 厭氧-好氧結合法

單獨用厭氧法或好氧法處理垃圾滲濾液很難達到國家排放標準。因此，需要進一步好氧處理，現在已經有很多學者將這兩者結合起來，也就是厭氧-好氧相結合的處理方法，效率高且經濟適用。金永祥等[3]采用復合式 A/O 工藝處理處理晚期滲濾液，當 NH4+-N 容積負荷小于0.32 kg·m-3·d-1時，NH4+-N 去除率超過 99%，出水NH4+-N 的質量濃度小于 20 mg·L-1，達到了生活垃圾填埋場污染控制標準。

4? 結束語

現在垃圾主要是以填埋處理為主，垃圾在填埋過程中由于其本身水分、雨雪滲透等產生大量的滲濾液，形成二次污染，無法達到根除垃圾的效果，因此應當進行合理、高效的處理。

（1）從源頭提高垃圾滲濾液的可生化能力。利用物化技術進行預處理，再用低成本、易操作、處理效果較好的生物法進行深度處理。

（2）提高生活垃圾的分類管理，使滲濾液的成分簡單化，便于深度處理，提高處理的效率。此外，還可以添加防滲等措施，以保證水量的穩定性。

（3）利用多種技術聯合處理，通常利用物化預處理等方法來提高滲濾液的可生物性，再結合生物法進行處理，使處理效果達到最好。

（4）因地制宜的選擇合適的處理垃圾的地方，在垃圾填埋附近建立沼氣收集，處理滲濾液中的填埋氣，從而具有經濟與環境效益。

參考文獻：

[1]季民，王苗苗，等.AF—MBBR 技術處理高鹽垃圾滲濾液的試驗研究[J].中國給水排水，2006，22（21）：93-98.

[2]姚駿，章非娟.好氧穩定塘研究的模擬試驗方法[J].污染防治技術，1992，5（1）：5-8.

[3]金永祥，陶麗娟，周展浩，倪淑君.復合式缺氧一好氧法處理晚期垃圾滲濾液研究[J].水處理技術，2010，2（36）：98-104.