生活垃圾衛生填埋場滲濾液的控制及處理方案探討

肖 雄

（深圳市市政環衛綜合處理廠，廣東 深圳 518000）

隨著城市化的發展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾越來越多。目前，一般采用焚燒、堆肥、填埋和綜合利用等方法處理生活垃圾。其中，衛生填埋因其各種優勢，如技術成熟、運輸簡單、成本費用低等，被廣泛應用，但是衛生填埋會產生大量滲濾液。生活垃圾滲濾液是一種成分復雜、難以處理的高有機、高氨氮污水，如不處理直接外排，將直接影響附近環境和當地居民的生活[1]。當前，滲濾液的處理和控制已經成為重要的研究課題。

1 滲濾液的性質

1.1 滲濾液水質波動變化

隨著季節發生變化，填埋場滲濾液的水質波動非常大，濃度差距可達幾百倍。隨著填埋時間的推移，滲濾液的COD、氨氮等指標濃度等也不斷變化。通常，生活垃圾填埋場前期的COD、氨氮等指標較低，一般的生化工藝即可去除滲濾液中，但是隨著填埋時間的增加，COD越來越低，氨氮濃度越來越高，處理工藝也越來越復雜，一般使用物化和生化組合工藝。

1.2 有機物濃度高

與一般城市污水處理廠的污水相比，生活垃圾滲濾液有機物濃度非常高，成分極其復雜，COD濃度極高，并且含有大量難以生化降解的苯類、酯類等高分子有機物。高濃度的生活垃圾滲濾液只產生于厭氧酸性發酵階段，在偏酸性的條件下，低分子有機物占比最大，同時BOD/COD比值在0.4～0.6。隨著填埋時間的增長，BOD/COD比值會逐步降低，同時處理難度也會提升。

1.3 氨氮、總氮濃度高

垃圾滲濾液氨氮濃度高達幾百毫克每升，C/N比例失調，磷元素缺乏，給生物處理帶來一定難度，同時滲濾液中總氮濃度高。現階段，TN、TP等指標處理要求較高，人們必須推廣和應用先進的滲濾液處理技術。

2 滲濾液的控制方法

降水量、地表水的滲入量、遮掩條件等是影響滲濾液產生量的重要因素，其中，降水量顯著影響滲濾液的產生量，其由地理位置決定[2-3]。填埋場基礎較深，往往處于地表水以下，地表水滲入會導致填埋場滲濾液增加。受自重作用，廢棄物受擠壓時會排出孔隙水，將會增加滲濾液的產生量。干燥條件下，滲濾液的產生速率很低，甚至為零，但濕潤條件下滲濾液產生速率很高。要控制滲濾液的產生量，人們就必須采取措施來控制入場垃圾成分，減少水質變化。

2.1 從源頭對垃圾進行分類

人們可以從源頭進行垃圾分類，將生活垃圾中的有害部分，如廢電池、過期藥品、汞燈等分離出去，從而降低滲濾液中的重金屬含量和其他有毒物質濃度。

2.2 初步篩選和分類生活垃圾

人們可以對生活垃圾進行初步篩選和分類，將容易腐爛的有機物分離出來，禁止大量易腐化的生化垃圾入場，降低填埋場的有機物含量。同時，要嚴格控制工業危險廢物和工業垃圾混合填埋，降低垃圾滲濾液的復雜性，減輕有毒有害物質的產生量。

3 滲濾液的主要處理方法

常用的垃圾滲濾液處理方式主要是物理法、化學法和生物處理法。

3.1 物理法

物理法是指采用物理方式對污水進行處理，常用的方法有過濾、沉淀、上浮、隔油和離心分離。物理法可以去除生活垃圾滲濾液中的懸浮物、油脂等污染物，處理效果穩定，不受水質影響。

3.2 化學法

化學法是指通過添加化學藥劑進行化學反應，分離、去除污水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質。目前，常用的方法有混凝、中和、吹脫、吸附、離子交換以及電滲吸和反滲透等。

3.3 生物處理法

生物處理法是指利用微生物的生命活動，對污水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物進行降解，從而凈化污水。

4 滲濾液的具體處理工藝

4.1 除氨工藝

目前，氨氮的主要處理技術有：生物硝化和反硝化法、氨吹脫法、折點氯化法和離子交換法。其中，硝化反應主要是將氨氮轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，反硝化是將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉變成氮氣。氨氮污水處理工藝的選擇與氨氮濃度密切相關。對于高濃度氨氮污水（濃度大于1 000 mg/L），吹脫技術處理效果較好，也更穩定。對于中低濃度的氨氮污水（濃度小于1 000 mg/L），通常生物法處理效果最佳，也較為經濟。如果滲濾液的氨氮濃度在1 000～4 000 mg/L），一般采用氨吹脫工藝。通過合理調節滲濾液pH值，氨氮去除率可達98%。

根據《惡臭污染物排放標準》（GB14554-93），為防止吹脫后的氨氣影響周邊環境和周邊居民，一般情況下，脫氮工藝的末端設置一套氨氣吸收裝置，以防止氨氣污染大氣環境，同時經過吸收后，氨氣可以加工成硫酸銨，實現變廢為寶。

4.2 厭氧生物處理工藝

厭氧生物處理是一種低成本的污水處理技術，既有效又簡單，費用低廉，還產生沼氣，特別適合處理高濃度有機污水。這種方法被稱為產能的污水處理，具有促進生態良性循環的功能。厭氧處理后的污水再進行好氧處理，可以將污水資源化利用，資源化成本較低。

厭氧處理最早應用于化糞池，隨著技術的改進，先后出現多種厭氧處理工藝。第一代有消化池、厭氧接觸工藝，第二代有上流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池（UBF）、厭氧生物轉盤、厭氧流化床、厭氧復合反應器、厭氧折流板反應器。第三代有厭氧復合床反應器（AF+UASB）、厭氧膨脹顆粒污泥床等。

4.3 好氧生物處理工藝

目前，垃圾滲濾液生物好氧處理工藝主要有A/O法、間歇式活性污泥法（SBR）、氧化溝法等方法。

4.3.1 A/O法

A/O法一般被稱為缺氧好氧生化反應法，主要是利用好氧階段的硝化細菌硝化反應和缺氧階段的反硝化細菌反硝化反應，將氨氮轉變化為氮氣。硝化反應主要是將氨氮轉化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，反硝化是將硝酸鹽、亞硝酸鹽轉變成氮氣。本工藝簡單、成熟，容易控制，通過大比例的混合液回流，可以滿足一般的脫氮要求。A/O工藝流程如圖1所示。

圖1 A/O工藝流程簡圖

A/O法工藝簡單，流程短，池體容積小，基建造價低。它具有良好的脫氮功能，硝化菌和反硝化菌處于缺氧好氧交替的環境中，混合液為多菌種構成的混合菌群系統，具有非常高的脫氮效果。系統運行穩定，運營成本低。該工藝可以借助反硝化產生的堿度來補充硝化反應需要的消耗量，不用補充大量的堿度。與一般的活性污泥法相比，A/O工藝不會產生大量污泥膨脹，同時污泥沉降性能優良，利于后續沉淀和污泥脫水。水質水量的沖擊負荷高，適應能力強，同時系統恢復速度快。以原污水中的有機物和內源代謝產物作為生化碳源，節省了外加碳源，可以確保反硝化充分進行。

近年來，A/O法廣泛應用于城市污水處理中，特別適合處理高濃度的污水。

4.3.2 SBR法

序批式間歇活性污泥法簡稱SBR，是目前國內外應用非常廣泛且處理效果非常好的一種生化處理方法。SBR工藝是按照一定時間順序間歇運行操作，在同一個反應池內完成全部操作，其運行過程大致分為進水期、反應期、沉淀期、排放期和待機期。這五個階段依次進行，一般情況下，污水多數是連續排放和處理，因此，SBR反應池至少是兩個及以上的反應池并聯而成，污水連續進入每個反應池，其運行有序，呈間歇性。單一的SBR不存在空間上的控制障礙，只需要進行時間上的有效切換和控制。SBR工藝適合處理小量污水，如果自動化控制比較好，也適合處理大量污水。

SBR法的生物反應是在不穩定條件下進行的，池內微生物種類繁多，生物相復雜，特別是在反應期。活性污泥微生物周期性地處于高濃度和低濃度環境中，反應期厭氧池-缺氧池-好氧池交替運行，有機物去除效果和脫氮除磷效果好。另外，采用SBR法時，溶解氧在0～2 mg/L范圍內變化，可減少能耗。

SBR法具有顯著的應用優勢。一是工藝流程簡單，可不設調節池，同時不設二沉池，不需要污泥回流。二是建設投資少，占地小，同時運行費用低。三是處理效果良好，反應器處于混合液完成混合的狀態，微生物相成分復雜，池內活性污泥處于吸附、吸收、生物降解和活化的交替狀態。四是脫氮除磷效果較好，反應期處于厭氧池-缺氧池-好氧池的交替運行狀態，有機物去除效果良好，同時脫氮除磷效果也非常好。五是污泥沉降性能和抗沖擊負荷能力較好，SBR反應器是集調節池、反應池和沉淀池于一體的多功能反應系統，同時由于采用間歇處理模式，可承受水質水量的波動。六是自動化控制要求高，系統按照五個完整的操作程序進行，系統自動化水平高，操作簡單。七是對操作人員的要求高，其必須具備一定的專業技能。

4.4 污泥處理工藝

通常，污泥處置包括四個階段：一是污泥濃縮階段，污泥回到濃縮池，靜置后排放上清液，提高污泥壓濾效果，減輕污泥壓濾負荷；二是污泥消化，使污泥中的有機物分解；三是污泥脫水階段，降低污泥的含水量，進一步降低污泥體積；三是污泥處置階段，采用污泥填埋及其他方式對污泥進行最終處理。其間產生的上清液重新回到調節池進行處理。

5 結論

城市垃圾填埋場滲濾液是一種成分復雜、水質水量變化大、有機物濃度高的污水，對生態環境危害極大。因此，本文從多個角度分析了生活垃圾衛生填埋場滲濾液的控制和處理方法，以期治理垃圾滲濾液，為城市居民創造宜居的生活環境。