垃圾滲濾液處理技術及展望

番祖艷

(德宏州環境保護局，云南 芒市 678400)

1 引言

隨著社會經濟不斷發展，城市垃圾產量也在不斷地增加，給生態環境帶來沉重壓力。因此，環境保護工作者要始終秉持“化害為利、變廢為寶”的理念，優先保護環境。

目前，衛生填埋是垃圾處理的主要方式，具有一次性建設投資少，運轉經費低，技術容易掌握等優點，同時帶來了一種成分復雜的高濃度廢水，即垃圾滲濾液，因此必須采取有效措施來控制這種二次污染源，避免再次污染環境。

2 垃圾滲濾液產生原因和特點

垃圾滲濾液來自垃圾自身所含水分、填埋場內的雨雪水和填埋后微生物厭氧分解產生的液體，是一種成分復雜的高濃度有機廢水。污染物包含有機污染物、金屬、氨氮、總氮、總磷、色度、懸浮物、糞大腸菌群等，因季節和填埋場使用年限導致水質變化相當大，并且滲濾液中微生物營養元素比列嚴重失調。

根據垃圾滲濾液的產生和特點，給滲濾液處理帶來很多不確定因素的同時，也給滲濾液的處理帶來挑戰，只有了解滲濾液的特點才能選擇正確處理方式，實現環境保護利益最大化。

3 垃圾滲濾液的處理方式

垃圾滲濾液如若不能進行適當處理，將對周圍地表水、地下水造成“二次污染”，并影響環境空氣質量。破壞當地生態環境，因此填埋場應結合現有技術條件和自身實際選擇正確的滲濾液處理方式，具體如下。

一是直接排入城市污水處理廠；二是預處理后再排入城市污水處理廠，預處理設施除去滲濾液中的重金屬離子、氨氮、色度、懸浮物等污染物或改善滲濾液的可生化性和降低負荷；三是滲濾液循環噴灑(回灌處理)，是土地處理滲濾液的典型方式；四是建設污水處理系統完全獨立處理。

4 垃圾滲濾液的處理技術

4.1 物化法

4.1.1 吹脫法

吹脫法是一種在堿性條件下鼓入空氣使游離氨逸出較為經濟有效的除去滲濾液中高濃度氨氮的方法。吳方同[1]等在溫度25 ℃，pH值為10.5～11.0，氣/液為2900～3600，得到氨吹脫效率可達95%以上。王文斌等[2]研究吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮，pH值為10.5左右，溫度大于25 ℃，氣液比3500左右去除率達90%以上。

4.1.2 吸附法

吸附法常用的吸附劑是顆粒活性炭和粉末活性炭，可以除去色度、難降解的有機物、金屬離子等。隋智慧等[3]用混凝與吸附聯合的方法研究表明，該法對廢水COD的去除率在70%左右，且受水質影響不大。Morawe等[4]用兩個活性炭柱來處理經生物法處理后的垃圾滲濾液。結果表明：對難降解有機物、氯化物以及色度都能降低到可接受的水平，并對中間分子量的化合物具有吸附和降解的雙重作用。

4.1.3 化學沉淀法

4.1.4 氧化法

化學氧化法是利用強氧化劑失去電子對目標物質進行氧化的方法。張暉等[7]實驗表明，當雙氧水與亞鐵鹽的總投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)時，COD的去除率隨雙氧水投加量的增加而增加。光催化氧化法是一種以半導體材料為催化劑，通過光照引發氧化還原反應氧化分解有機物和無機物方法，此工藝簡單、能耗低、易操作、無二次污染，常用的氧化劑有TiO2、ZnO、WO3等。譚小萍等[8]探討了光催化氧化法用于垃圾滲濾液深度處理的可行性和影響因素，COD的去除率可到59.97%，脫色率可到78.57%。王敏等[9]對滲濾液進行催化電解正交實驗表明：在pH值為8.0，電極材料為 RuO2-IrO2-TiO2/Ti，電流密度為 10 A/m2，電極間距為0.5 cm，Cl-濃度為10000 mg/L，單位體積所用電極面積為50 cm2/L條件下電解 48 min，COD 去除率可達 82.6%。張春艷等[10]采用濕式氧化技術探討不同反應條件處理垃圾滲濾液，優化條件后總磷和正磷酸鹽去除率可達82.2%和89.6%。

4.1.5 膜分離法

常見的膜分離法是反滲透法，袁維芳等[11]研究了3#乙酸纖維素RO膜處理垃圾滲濾液 ,對COD色度去除率可達95%以上 ,出水達到國家排放標準。Hurd 等[12]選用3種低壓聚酰胺RO膜處理TrailRoad 垃圾填埋場滲濾液表明：透過液的流量取決于操作壓力大小及TOC的濃度，當操作壓力>1.03 MPa 時，透過液的流量為26.0～54.0 L/(m2·h)，TOC和Cl-去除率>96%，NH3-N去除率>88%。

4.2 生物法

4.2.1 厭氧生物處理

厭氧生物處理是一種利用厭氧微生物處理廢水的一種方法，具有成本低、產余泥少、需營養物質少等優點。可用厭氧法有厭氧生物濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板(ABR)、厭氧接觸池及厭氧塘等。徐竺等[13]采用上流式厭氧過濾器對垃圾滲濾液進行處理垃圾滲濾液的效果良好，在中溫(35～40 ℃)消化時， 高濃度(3000～8000 mg/L)進水 COD 的去除率達 95%，常溫消化去除率可達 90%。耿曉麗等[14]采用有序提高有機負荷的半連續進料方式，探討35 ℃左右以豬糞作接種物，試驗結束時厭氧消化垃圾滲濾液的消化規律，CODCr從70472 mg/L降到3373 mg/L，去除率達到95.2%。胡剛等[15]用UASB處理垃圾滲濾液，在啟動時間82 d，最大容積負荷 5 kg COD/(m3·d)，過程中只需要適當加入鐵、鎳、鈷等微量元素可是COD的去除率達到50%。

4.2.2 好氧生物處理

好氧生物處理是在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的處理方法，可有效降低五日化學需氧量、化學需氧量、氨氮、鐵錳等，常見的有活性污泥法、曝氣氧化塘、生物轉盤等。艾石基[16]等研究好氧顆粒污泥處理垃圾滲濾液表明，在進水COD：1000 mg/L、氨氮：750 mg/L，經29 d馴化，COD平均去除率91.05%；控制pH=7.5、DO=4 mg/L、循環時間8 h、溫度25±1 ℃，出水時氨氮為26.98 mg/L，去除率96.4%。Mehmood等[17]利用4個現場曝氣池生物氧化處理滲濾液。研究結果表明：COD平均去除效率為75%，氨氮的平均去除率為80%。

4.2.3 好氧-厭氧結合處理法

在滲濾液的很多處理過程中，單一的厭氧或好氧處理很難實現達標排放。特別是高濃度的垃圾滲濾液，需要好氧和厭氧相結合的處理方法才能實現達標排放，此法既經濟，又高效。李征[18]采用 UASB-好氧膜生物炭反應器聯合處理工藝對垃圾滲濾液進行處理， 在進水 COD：500～3000 mg/L， BOD5：300～1900 mg/L，氨氮：146.57～1071.5 mg/L，水力停留時間為19～30 h的條件下，出水COD降為146～880 mg/L，BOD5為7.8～14.2 mg/L，氨氮為55～620 mg/L，平均去除率分別為73%、97%、52%。

4.3 土地處理法

土地處理滲濾液是指在人工控制的前提下，利用土壤和植物與滲濾液發生生物-化學-物理作用來除去污染物，可以除去懸浮物、轉化有機物與氮。它包括慢速滲透系統、快速滲透系統及地表漫流、濕地系統、地下滲濾土地處理系統、人工快濾處理系統等[19]。該方法具有投資少，操作簡單，運行費用低等優點。但是土壤中積累重金屬和鹽類對土壤和地下水造成污染，過量時鹽類會對影響植物的生長，且土壤的滲透能力會隨著時間的延長而逐漸下降，處理效率也會隨之降低[12]。

5 展望

目前，垃圾滲濾液的處理技術還存在許多難點，值得廣大學者進行研究。

(1)從滲濾液的特點來看，在選擇處理工藝時，應當充分分析滲濾液的詳細成分并結合其間存在的化學平衡，再結合實際、因地制宜地通過技術經濟充分比較后合理選擇，爭取處理方式最佳化。

(2)針對高濃度的污染物，一種處理技術很難達到理想效果，需要結合其他技術同時處理；或者繼續深入研究該處理技術使其達到預期，如高濃度的氨氮，生物技術難處理，需要繼續深入開發高效的生物脫氮技術。此外，開發組合工藝也很重要，畢竟不同的工藝有不同的特點，側重點也不一樣，只有強強組合才能最大限度的處理污染物，同時考慮投資費用和運行成本。

(3)城市垃圾填埋場的標準化建設、滲濾液的處理設計需要繼續探索，爭取早日達到去除率100%的理想效果。