中國(guó)垃圾滲濾液產(chǎn)生現(xiàn)狀及處理展望

摘要：垃圾滲濾液污染物濃度高且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大，其處理處置受到國(guó)家高度重視。基于大量文獻(xiàn)分析，綜述了中轉(zhuǎn)站、焚燒廠、填埋場(chǎng)等各類(lèi)垃圾滲濾液的產(chǎn)量及污染特性；結(jié)合當(dāng)前固廢處理政策展望了垃圾滲濾液處理技術(shù)及管理方面的發(fā)展。研究表明，隨著“無(wú)廢城市”建設(shè)，垃圾分類(lèi)以及原生垃圾零填埋等政策的實(shí)施可從“量與質(zhì)”雙方面緩解滲濾液處理難題，未來(lái)中國(guó)垃圾滲濾液的主要處理對(duì)象是中老齡垃圾滲濾液。“預(yù)處理+生物處理+深度處理”的技術(shù)模式是處理滲濾液的有效手段。垃圾分類(lèi)背景下，未來(lái)前處理階段主要關(guān)注各工藝的局部?jī)?yōu)化；生物處理階段，開(kāi)發(fā)低碳源和無(wú)碳源脫氮工藝對(duì)增效降耗具有積極意義；深度處理階段，關(guān)注非膜法全量化處理工藝可解決濃縮液?jiǎn)栴}并去除痕量有機(jī)物，有助于更全面地管控滲濾液污染風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：滲濾液處理；產(chǎn)生量；污染特性；垃圾分類(lèi)；無(wú)廢城市

中圖分類(lèi)號(hào)：X705文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000-582X（2023）06-076-13

Current situation of landfill leachate production and treatment prospect in China

ZHANGYanyan， ZHENGZhihong， LIU Hongliang， FU Manqin， LI Lei， PENGXuya

（College of Environment and Ecology， Chongqing University， Chongqing 400045， P. R . China）

Abstract： Thedisposalofleachateishighlyvaluedbythegovernmentduetoitscharacteristicsofhigh concentration of pollutants and ecological risk . Based on literature survey， this paper investigated the output and pollution characteristics of different kinds of leachate from transfer stations， incineration plants and landfills . The developmentof leachatedisposal technologyand management wasexamined basedon thecurrentsolid waste treatment policy. The resultsshowthat with theconstructionof “ zero wastecities ”， thedifficulties inleachate disposalcanbealleviatedbothintermsof quantityandqualitywiththeimplementationof policiessuchas garbage classification and “ zero landfill ” of crude waste， while middle and aged-landfill leachate has become the main target in the future . The technical mode of “ pretreatment + biological treatment + advanced treatment ” was appliedasaneffectivemeansforleachatedisposal. Withthewideimplementationof garbageclassification， particular attention was given to local optimization in pre-treatment stage . The development of lowcarbon and carbon-freedenitrificationprocesscansignificantlyachieveincreasedoperationalefficiencyandconsumption reduction during biological treatment stage . In the stage of advanced treatment， non-membrane full quantificationtreatment process was the main focus for proper disposal of concentrated leachate and trace organic compounds removal， which is helpful to achieve a more comprehensive risk control on leachate pollution .

Keywords： leachate treatment; productivity; pollution characteristics; garbage classification; zero waste cities

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及居民生活質(zhì)量的提升，城市生活垃圾產(chǎn)生、清運(yùn)及處理量逐年遞增。據(jù)報(bào)道，每噸城市生活垃圾在其轉(zhuǎn)運(yùn)及處理（如填埋、焚燒等）等生命周期過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生0.05～0.2 t 垃圾滲濾液[1-2]。垃圾滲濾液具有污染物濃度高且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)大的特征。其生化需氧量（ BOD ）、化學(xué)需氧量（ COD ）等常規(guī)污染物的含量可達(dá)城市生活污水的100倍之多，且還蘊(yùn)含重金屬、環(huán)境激素、殺蟲(chóng)劑、增塑劑、氯化和鹵代有機(jī)物等各種微量污染物[3]。這些微量污染物具有致癌、致畸、致突變等生物效應(yīng)，會(huì)對(duì)微生物、野生動(dòng)物和人類(lèi)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。

因此，國(guó)家高度重視滲濾液處理工作，在《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》、《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等政策中均要求做好垃圾滲濾液處理處置工作。科技部各大專(zhuān)項(xiàng)中，也高度重視滲濾液處理的技術(shù)攻關(guān)。在此背景下，掌握垃圾滲濾液特性以及分析未來(lái)滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要。鑒于此，本研究擬基于大樣本統(tǒng)計(jì)，綜述中國(guó)垃圾滲濾液的產(chǎn)量、污染特性及處理處置現(xiàn)狀，并結(jié)合中國(guó)固廢政策的發(fā)展，分析、評(píng)述及展望垃圾滲濾液處理領(lǐng)域的發(fā)展方向。

1 垃圾滲濾液產(chǎn)量及污染特性

1.1 垃圾滲濾液的產(chǎn)生現(xiàn)狀及趨勢(shì)

垃圾滲濾液主要源于城市生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)及處理處置單元。其中，轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液主要來(lái)自垃圾壓縮、暫存降解等過(guò)程中產(chǎn)生的液體、車(chē)間地面沖洗水等，其產(chǎn)量約為轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾量的10%～15%[4]。

處理處置方面，目前焚燒是國(guó)內(nèi)主導(dǎo)的垃圾處理方式，因生活垃圾中有高含量的濕垃圾（約60%）[5]，導(dǎo)致其有效熱值低，焚燒廠為提高垃圾能源化價(jià)值，往往將其在入爐焚燒前儲(chǔ)存3～7 d ，以降低含水量，在此期間會(huì)產(chǎn)生大量滲濾液，產(chǎn)量約為垃圾量的10%～20%[6]。

中轉(zhuǎn)站和焚燒儲(chǔ)坑中滲濾液是短期壓縮或發(fā)酵產(chǎn)生的，而垃圾填埋過(guò)程產(chǎn)生的滲濾液，是垃圾壓實(shí)后堆積在一起，并在漫長(zhǎng)的厭氧降解中，逐步釋放產(chǎn)生的。且除垃圾本身降解產(chǎn)生的液體外，填埋滲濾液中還包括從垃圾表面滲入的雨水以及場(chǎng)底滲入的地下水，在建設(shè)良好的衛(wèi)生填埋場(chǎng)內(nèi)，尤以前者為最。因此，垃圾含水率和降雨量都是影響填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)量的重要因素[7]。鑒于中國(guó)的降雨量呈現(xiàn)東南高西北低、且主要集中在夏季的特征[8]，東南地區(qū)填埋場(chǎng)的滲濾液產(chǎn)量往往大于西北地區(qū)，而一年之中，又以夏季滲濾液產(chǎn)量最高。地域性和季節(jié)性的巨大差異，使填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)量難以定量在一個(gè)較準(zhǔn)確的范圍，目前尚未有垃圾滲濾液產(chǎn)量的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但根據(jù)環(huán)保公司的數(shù)據(jù)和滲濾液產(chǎn)量計(jì)算公式得出國(guó)內(nèi)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液產(chǎn)量為填埋垃圾量的15.27%～30.00%[9]。

總體而言，中國(guó)垃圾滲濾液產(chǎn)量遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家。根據(jù)《2019—2025年中國(guó)垃圾滲濾液處理行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)與投資前景評(píng)估報(bào)告》的數(shù)據(jù)，2017年全國(guó)產(chǎn)量達(dá)7.68×107 t/a ，而西班牙垃圾滲濾液產(chǎn)生量約為7×105 m3/a ，2013年愛(ài)爾蘭從垃圾填埋場(chǎng)收集到的滲濾液總量約為1.1×105 m3[10]。造成這種現(xiàn)象的主要原因在于，與西方人相比，中國(guó)民眾更喜食新鮮蔬菜和水果，由此殘余的有機(jī)垃圾含水率高；而垃圾分類(lèi)不夠徹底，又使得生活垃圾中有機(jī)垃圾比重大[9]。2019年世界銀行統(tǒng)計(jì)了各國(guó)有機(jī)垃圾在生活垃圾中的占比，數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)垃圾中有機(jī)垃圾占61.2%，高于美國(guó)（ 14.9%）、歐洲（ 38.8%）、日本（ 36.0%）、韓國(guó)（30.0%）、西班牙（49.0%）、愛(ài)爾蘭（16.6%）。同時(shí)中國(guó)生活垃圾含水率為52.2%，高于美國(guó)（19.0%）、歐洲（34.0%）、日本（47.5%）、韓國(guó)（30.3%）[11]。

值得注意的是，中國(guó)已自2018年起開(kāi)始推行“無(wú)廢城市”建設(shè)，其核心包括固體廢物的源頭減量、資源化利用以及優(yōu)化末端處置，其中垃圾分類(lèi)是源頭減量的主要舉措。上海實(shí)施垃圾分類(lèi)后，84%的濕垃圾被有效從生活垃圾中分離出來(lái)，使得干垃圾含水率下降48.22%，熱值達(dá)到8190 kJ/kg ，較分類(lèi)前增長(zhǎng)94.40%[12]，焚燒廠滲濾液由此明顯減量。固體廢物的資源化利用，特別是濕垃圾資源化利用，也是實(shí)現(xiàn)無(wú)廢城市的重要環(huán)節(jié)。蘇州市吳中區(qū)餐廚垃圾項(xiàng)目采用“濕熱水解+厭氧產(chǎn)沼”工藝，截至2018年已累計(jì)處理餐廚垃圾98.35萬(wàn) t ，生產(chǎn)生物柴油3.1萬(wàn) t 、沼氣3391萬(wàn) m 3[13]。此舉不僅實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，也將濕垃圾與其他干的生活垃圾分離開(kāi)來(lái)，顯著降低了生活垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)、焚燒及填埋等單元的滲濾液產(chǎn)量。末端治理方面，提倡根據(jù)各類(lèi)垃圾性質(zhì)的不同，分類(lèi)采用最適宜的技術(shù)處理，處理后的固態(tài)殘?jiān)龠M(jìn)行最終處置，穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)原生垃圾“零填埋”。如北京垃圾處理模式由2005年衛(wèi)生填埋：焚燒：堆肥=72：13：14，演化為2020年衛(wèi)生填埋：焚燒：堆肥=24：51：25，逐步形成“焚燒為主，堆肥為輔”的處理模式[14]。在此模式中，含水率高的生物質(zhì)垃圾堆肥處理，干垃圾焚燒回收熱能，不可資源化利用的固態(tài)殘?jiān)偬盥裉幹茫鳝h(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)滲濾液減量。由此可見(jiàn)，隨著中國(guó)“無(wú)廢城市”建設(shè)的推進(jìn)，滲濾液產(chǎn)量有望逐步削減。

1.2 垃圾滲濾液的污染特性

垃圾滲濾液有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、營(yíng)養(yǎng)元素失衡、水質(zhì)變化范圍大等特點(diǎn)。表1匯總了中國(guó)各類(lèi)垃圾滲濾液的水質(zhì)狀況。

從表1可知，滲濾液的污染物質(zhì)量濃度是生活污水（ COD 200～400 mg/L 、NH 4（+）—N 35～60 mg/L 、 TN 40～70 mg/L）[30]的幾十甚至幾百倍，質(zhì)量濃度最低的填埋場(chǎng)老齡滲濾液的 COD 中位數(shù)都高達(dá)3250 mg/L 。相較之下發(fā)達(dá)國(guó)家滲濾液 COD 含量低得多，愛(ài)爾蘭垃圾填埋場(chǎng)低、中、老齡滲濾液 COD 含量分別為1100，693，221 mg/L[10]。這可能是由于現(xiàn)階段中國(guó)垃圾分類(lèi)不完全造成的，因?yàn)橐捉到獾挠袡C(jī)垃圾往往被認(rèn)為是滲濾液 COD 的主要來(lái)源。與 COD 類(lèi)似，BOD 也呈現(xiàn)焚燒廠滲濾液最高、中轉(zhuǎn)站滲濾液次之，填埋場(chǎng)滲濾液隨填埋齡延長(zhǎng)而 BOD 含量下降的特性。這主要是因?yàn)樾迈r垃圾中可生化降解的有機(jī)質(zhì)含量高，隨后在填埋過(guò)程中易降解有機(jī)質(zhì)被逐步降解，則填埋齡越長(zhǎng)剩余的易降解有機(jī)質(zhì)越少。可生化性指標(biāo) BOD/COD （ B/C ）的規(guī)律也是類(lèi)似的，焚燒廠、中轉(zhuǎn)站和低齡滲濾液的 B/C 大于0.45，指示可生化性良好，但中老齡滲濾液，尤其是老齡滲濾液 B/C 降至0.25以下，表明其可生化性極差。

含氮量高且 C/N 低是滲濾液的另一大特性。各類(lèi)滲濾液的氨氮、總氮含量都遠(yuǎn)高于生活污水，尤其是填埋場(chǎng)老齡滲濾液，氨氮和總氮含量達(dá)到1500 mg/L 以上（表1）。這主要是因?yàn)樘盥駡?chǎng)內(nèi)垃圾是厭氧降解的，而厭氧條件下氨氮無(wú)法發(fā)生硝化、反硝化作用被返回大氣[31]，于是不斷在滲濾液中積聚。氮濃度的增加和有機(jī)質(zhì)的下降造成了 C/N 隨垃圾降解程度的增加而下降。由表1可知中轉(zhuǎn)站、焚燒廠以及年輕填埋場(chǎng)滲濾液 C/N 都在適合微生物生長(zhǎng)的范圍內(nèi)（＞3），然而中老齡垃圾滲濾液 C/N 低至2以下，指示碳源極度缺乏。

除了最主要的這2類(lèi)污染物外，表 1還展示了不同滲濾液的 SS 、pH 和色度差異。其中，pH 主要與滲濾液中的有機(jī)酸含量相關(guān)，從中轉(zhuǎn)站到焚燒廠到填埋場(chǎng)，隨著降解時(shí)間延長(zhǎng)，有機(jī)酸被消耗，pH 逐漸增加。SS 和色度都與滲濾液中有機(jī)物質(zhì)有關(guān)，但前者和 COD 質(zhì)量濃度呈正比，因此在中轉(zhuǎn)站、焚燒廠滲濾液中呈現(xiàn)高質(zhì)量濃度；后者卻主要受難降解有機(jī)物影響，因此在老齡滲濾液中呈現(xiàn)最高質(zhì)量濃度。

除上述常規(guī)污染物外，滲濾液中還含有重金屬及痕量有機(jī)物。重金屬方面，常見(jiàn)類(lèi)別有 Hg （0.0025～0.03 mg/L）、 Pb （0.03～8.54 mg/L）、 Cr （0.004～2.37 mg/L）、 Cd （0.0082～0.56 mg/L）、 Cu 、 Zn 、 As （0.007～0.1768 mg/L）和 Ni[20 ，32-41]，其含量差別較大。重金屬主要源自填埋場(chǎng)混入的工業(yè)廢物、污泥及生活垃圾中混入的電池、溫度計(jì)等含重金屬的廢物，尤以前兩者為主要來(lái)源。因轉(zhuǎn)運(yùn)站以轉(zhuǎn)運(yùn)居民生活垃圾為主要任務(wù)，其重金屬含量在3種滲濾液中最低[42]。而焚燒廠滲濾液因 pH 值較低，重金屬溶出量大，含量是三者中最高的[43]。填埋場(chǎng)隨著填埋年齡的增長(zhǎng)，滲濾液中重金屬含量逐漸降低，這主要是因?yàn)樘盥窈笃?pH 逐漸呈堿性，導(dǎo)致重金屬離子絡(luò)合。垃圾滲濾液中痕量有機(jī)物主要包括藥物和個(gè)人護(hù)理品（ PPCPs ）（0.05～642.60μg/L ，中位數(shù)7.72μg/L）、全氟化物（ PFCs ）（0.34～282.15μg/L ，中位數(shù)8.59μg/L）、鄰苯二甲酸酯（ PAEs ）（5.81～1263μg/L ，中位數(shù)207.51μg/L）等[44]。Wu 等[45]在長(zhǎng)三角地區(qū)垃圾滲濾液1個(gè)樣本中至少檢出了45種 PPCPs ，包括29種抗生素、3種非甾體抗炎藥、2種驅(qū)蟲(chóng)劑和11種其他 PPCPs 。在過(guò)去20年里，全球垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中共報(bào)告了172種 PPCPs ，包括抗生素、抗炎藥、興奮劑和受體阻滯劑[46]。但是現(xiàn)階段中國(guó)關(guān)于痕量有機(jī)物污染的數(shù)據(jù)仍然很少，在某些污染物種類(lèi)（如微塑料、新型溴化阻燃劑等）和一些地區(qū)（西北、東北地區(qū)）仍存在數(shù)據(jù)空白[44]。重金屬和痕量有機(jī)物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈造成有害影響，導(dǎo)致人類(lèi)的致癌效應(yīng)、急性毒性和遺傳毒性[47]。鑒于它們主要是工業(yè)或有害垃圾混入生活垃圾造成的，若能貫徹分類(lèi)收集和處理制度，有望從根本上減少滲濾液中有毒有害物質(zhì)的種類(lèi)及濃度。

2 垃圾滲濾液處理技術(shù)及展望

鑒于垃圾滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水，且含有有毒重金屬和各種高危痕量有機(jī)物，其處理處置受到國(guó)家廣泛關(guān)注。目前工程中往往采用“前處理+生物處理+深度處理”的組合工藝來(lái)處理垃圾滲濾液。其中，前處理一般采用物化處理，包括混凝法、吹脫法、沉淀法、吸附法等，其主要目的在于降低 SS 濃度，去除部分重金屬離子；生物處理有好氧及厭氧、好氧組合等多種形式，常規(guī)工藝包括上流式厭氧污泥床（ UASB ）、上流式污泥床過(guò)濾器（ UBF ）、膜生物反應(yīng)器（ MBR ）、 A2/O 、A/O 等，生物處理的主要任務(wù)是脫氮除碳；深度處理技術(shù)包括膜技術(shù)、高級(jí)氧化技術(shù)等，主要任務(wù)是作為生物處理出水的保障，進(jìn)一步降低出水中 COD 、NH3-N 及金屬離子的濃度和色度。考慮到目前中國(guó)垃圾分類(lèi)正如火如荼的開(kāi)展且已初見(jiàn)成效，采用焚燒處理的干垃圾含水率無(wú)疑會(huì)逐漸降低，而當(dāng)含水率低于40%時(shí)，垃圾中轉(zhuǎn)站的壓濾液和焚燒廠的滲濾液產(chǎn)量均可以忽略不計(jì)[5]。而隨著“原生垃圾零填埋”政策的推進(jìn)，新鮮垃圾滲濾液也會(huì)逐步減量。因此，未來(lái)垃圾滲濾液處理的重心將會(huì)集中在現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液上，即中老齡垃圾滲濾液將成為未來(lái)主要的處理對(duì)象。鑒于此，本部分集中討論中老齡垃圾滲濾液的處理工藝，表 2列出了中國(guó)中老齡垃圾滲濾液處理典型工藝類(lèi)型、規(guī)模及成本。

2.1 前處理

中老齡垃圾滲濾液 SS 濃度不高，所以表2列出的工程中，滲濾液一般直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池均衡水質(zhì)水量，保證生化段進(jìn)水穩(wěn)定，避免負(fù)荷沖擊即可。對(duì)于碳氮比失調(diào)、可生化性極差的老齡滲濾液，調(diào)節(jié) C/N 往往是前處理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)榈?C/N 會(huì)抑制后續(xù)生物處理過(guò)程中微生物體內(nèi)脫氫酶的活性[5]，且碳源缺乏不利于反硝化脫氮。氨吹脫是提高 C/N 的有效措施。氨吹脫是在堿性條件下，將氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣，再通入空氣吹出氨氣，使氨氮降低的方法。氨吹脫有較強(qiáng)的普適性，可以根據(jù)實(shí)際氨氮濃度不斷調(diào)整加堿量。但由于該技術(shù)需要調(diào)節(jié) pH 并保持較高溫度，而調(diào)節(jié) pH 時(shí)投加大量 Ca（OH）2不僅增加成本還可能導(dǎo)致吹脫塔結(jié)垢等問(wèn)題[57]，一些能夠降低成本并保證較高的氨氮去除率的新興技術(shù)，如支撐氣膜法[58]，將是未來(lái)發(fā)展的方向。部分填埋場(chǎng)也會(huì)選擇加入 COD 含量高的廢水，如周邊填埋場(chǎng)年輕垃圾滲濾液、垃圾焚燒滲濾液[59]、堆肥污水、糞便污水、場(chǎng)區(qū)生活污水、餐廚垃圾處理廢水[60]、污泥處理系統(tǒng)上清液[51]等與中老齡滲濾液合并處理以提高 C/N 。在某些 C/N 失衡不特別嚴(yán)重的項(xiàng)目中，也有向前處理出水中加入原水，補(bǔ)充一部分前處理過(guò)程中的損失碳量，以提高后續(xù)生物處理的 C/N[61]的先例。但若新鮮滲濾液或者滲濾液原水中氨氮含量較多，或添加量較大，此舉會(huì)對(duì)氨氮處理帶來(lái)負(fù)面影響。投加甲醇、葡萄糖、乙酸、乙酸鈉等碳源[59]來(lái)調(diào)節(jié)碳氮比也是常見(jiàn)做法，但這會(huì)增加處理成本，以重慶某填埋場(chǎng)滲濾液處理站為例，如以 NH3—N 700 mg/L 計(jì)，葡萄糖為外加碳源，提高CODCr 5300 mg/L ，噸水成本增加約17.5元。

鑒于中老齡尤其是老齡滲濾液可生化性極差，有些項(xiàng)目還會(huì)舍棄生物處理，預(yù)處理后直接接入膜處理、MVC 蒸發(fā)等處理系統(tǒng)，此時(shí)就需要加入較為復(fù)雜的前處理流程，如過(guò)濾器、砂濾器等，以減少膜清洗頻率、延長(zhǎng)壽命[17]。對(duì)于含鹽量高、管道結(jié)垢嚴(yán)重的情況，可能還會(huì)增設(shè)混凝沉淀。曹羨等[62]在傳統(tǒng)混凝劑 PAC 和助凝劑 PAM 的基礎(chǔ)上，添加磁性 Fe3 O4形成高密度復(fù)合磁性絮凝體，最終 COD 、氨氮、濁度的處理效率分別為55.86%、36.13%和88.91%，優(yōu)于常規(guī)絮凝處理技術(shù)。可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)新型絮凝體對(duì)優(yōu)化前處理效果也具有重要意義。

2.2 生物處理

生物處理階段，考慮到老齡滲濾液的有機(jī)物中難降解有機(jī)物較多，而厭氧處理對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果較好，部分工程會(huì)選擇將老齡滲濾液先經(jīng)過(guò)厭氧處理，提高部分可生化性后再進(jìn)行好氧處理。最常用的厭氧處理工藝為 UASB 和 UBF ，其中 UASB 污泥濃度高，容積負(fù)荷率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、無(wú)需設(shè)污泥回流裝置，容積負(fù)荷可達(dá)到10 kg COD/（m3· d）以上。UBF 在 UASB 的基礎(chǔ)上結(jié)合了濾床，延長(zhǎng)了污泥停留時(shí)間以維持高污泥濃度，能更好地抗沖擊負(fù)荷。好氧處理多采用 A/O 工藝，與厭氧工藝串聯(lián)或單獨(dú)使用。其中 A 和 O 分別指缺氧和好氧段，前者可發(fā)生反硝化作用實(shí)現(xiàn)脫氮，后者發(fā)生硝化作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，兩段之間通過(guò)內(nèi)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)有序的脫氮。生化處理的最后工序?yàn)?MBR ，該段有內(nèi)置或外置兩種形式，可取代傳統(tǒng)二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離[63]。鑒于 A/O 工藝是最成熟、穩(wěn)定、可靠的脫氮工藝，此類(lèi)滲濾液的好氧單元以此工藝為主，而根據(jù)水質(zhì)不同，選用單級(jí)、兩級(jí)甚至三級(jí) A/O -MBR 的都存在。

值得注意的是，現(xiàn)有老齡垃圾滲濾液處理工程中常用年輕垃圾滲濾液和焚燒廠滲濾液調(diào)節(jié) C/N 以便進(jìn)行生物處理，然而垃圾分類(lèi)制度的逐步推廣將導(dǎo)致這兩類(lèi)滲濾液產(chǎn)量下降，為規(guī)避外加碳源引起的高成本，一方面可尋找新的高碳廢水來(lái)聯(lián)合處理，如餐廚垃圾厭氧消化場(chǎng)沼液可能將是一個(gè)合適的選擇。另一方面，也應(yīng)更多的關(guān)注厭氧氨氧化、短程硝化反硝化等低碳源甚至無(wú)碳源處理工藝[64]。短程硝化反硝化指將硝化過(guò)程控制在亞硝酸鹽階段，再利用亞硝酸鹽進(jìn)行反硝化。相比于傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮工藝，理論上可以節(jié)省25%的氧和40%的碳[65]。厭氧氨氧化技術(shù)中，氨氮直接與亞硝態(tài)氮在厭氧氨氧化菌的作用下生成氮?dú)猓瑴p少了25%的需氧量、100%的外加碳源[66]、63%的曝氣量和90%的污泥產(chǎn)量[67]。由此可見(jiàn)，這些技術(shù)都適合老齡垃圾滲濾液低碳氮比的水質(zhì)特點(diǎn)，可減少成本，應(yīng)是未來(lái)研究和發(fā)展的重點(diǎn)。現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外已有3處運(yùn)用厭氧氨氧化工藝的滲濾液處理廠[68]，在攻克其快速啟動(dòng)瓶頸后，未來(lái)有望涌現(xiàn)出更多工程案例。

2.3 深度處理

2.3.1 膜處理

現(xiàn)有處理工藝大部分以好氧生物處理為主體，盡管該類(lèi)技術(shù)對(duì) COD 、氨氮分別有近80%和90%的去除率[69]，但出水依然難以達(dá)標(biāo)，難降解有機(jī)物和色度仍需進(jìn)一步處理[44]。膜處理是中國(guó)目前使用最廣泛的深度處理技術(shù)，占滲濾液處理總量的65.7%[70]。生化和膜工藝互補(bǔ)結(jié)合對(duì)氨氮、痕量有機(jī)物和重金屬離子的去除具有顯著效果[63]。

具體而言，膜工藝主要包括 NF 、RO 等，由于追求濃縮液的減量化，近年來(lái) DTRO 也有較廣泛的應(yīng)用。與 DTRO 相比，NF 和 RO 成本低，在焚燒廠廣為采用，中國(guó)已建成的300多座滲濾液處理廠中，結(jié)合 MBR 和 NF 進(jìn)行處理的工藝約占90%[71]。其中 RO 能夠去除滲濾液中98%以上的 COD 和99.6%的氨氮[72]，而且它截留分子量更小，常作為保障工藝，放置在 NF 之后，用于防止膜污染、保持膜壽命[63]；而當(dāng) NF 出水可達(dá)標(biāo)時(shí)則越過(guò) RO 。這樣既保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，也節(jié)約了成本。DTRO 相比卷式 RO 系統(tǒng)，具有較高的操作壓力和較高的抗污堵能力[73]。膜工藝作為現(xiàn)階段的成熟工藝，最大的優(yōu)點(diǎn)就是保證了出水穩(wěn)定[69]，但也存在難以避免的缺點(diǎn)：膜污堵問(wèn)題嚴(yán)重。膜系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)低脫鹽率、低產(chǎn)水率、膜管連接件漏水、膜管壓力超高等現(xiàn)象[61]，為保證系統(tǒng)順利進(jìn)行，要定期對(duì)膜進(jìn)行清水反洗、酸洗和堿洗[72]，造成成本增加、管理難度大。采用膜系統(tǒng)還會(huì)產(chǎn)生濃縮液，濃縮液成分較滲濾液更為復(fù)雜，存在大量腐殖質(zhì)等難降解有機(jī)物，且無(wú)機(jī)鹽離子、鈣鎂離子及重金屬離子等含量高、硬度及電導(dǎo)率高（可分別高達(dá)1000～2500 mg/L 和20000～50000μS/cm[70]），處理更為復(fù)雜。因此，盡管膜技術(shù)發(fā)展越發(fā)成熟，膜系統(tǒng)產(chǎn)水率和濃縮倍數(shù)提高，但濃縮液?jiǎn)栴}卻成為膜技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。

過(guò)去填埋場(chǎng)濃縮液往往采用回灌處理，管理者期望通過(guò)濃縮液回灌調(diào)整堆體含水率，并充分利用堆體中微生物的降解及垃圾的截留作用實(shí)現(xiàn)污染物減量。然而，實(shí)踐表明垃圾大孔隙流的特性使得灌入堆體的水很快會(huì)再次釋放出來(lái)，無(wú)法起到污染減量的目的，且回灌會(huì)使?jié)B濾液含鹽量、電導(dǎo)率、難降解有機(jī)物等累積，不僅影響其生化處理系統(tǒng)活性污泥的增長(zhǎng)，還會(huì)影響后續(xù)深度處理的膜通量和運(yùn)行壓力，降低處理效率[74]。甚至大量回灌還可能提高垃圾堆體水位，影響堆體的穩(wěn)定性。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，回灌處理已越來(lái)越不被認(rèn)可， GB16889—2020中甚至明確指出，生活垃圾填埋場(chǎng)單獨(dú)處理滲濾液產(chǎn)生的濃縮液應(yīng)單獨(dú)處置，不得回灌生活垃圾填埋場(chǎng)和進(jìn)入城市污水處理廠處置，可見(jiàn)濃縮液的就地處理已成為必然趨勢(shì)。

表3總結(jié)了目前主要的濃縮液處理技術(shù)，并列出了其原理、成本及優(yōu)缺點(diǎn)。總體來(lái)看，濃縮液處理方法主要是蒸發(fā)、回噴燃燒和高級(jí)氧化3大類(lèi)。蒸發(fā)是采用各種手段將滲濾液中的水轉(zhuǎn)化為氣相揮發(fā)，而殘留的固體物質(zhì)進(jìn)行后處理的技術(shù)。盡管不同的蒸發(fā)工藝采用的蒸發(fā)方式稍有區(qū)別，但最終都會(huì)殘留污泥需進(jìn)一步處理，且存在一定的設(shè)備結(jié)垢和腐蝕問(wèn)題。回噴技術(shù)僅適用于距離焚燒廠較近區(qū)域的濃縮液處理，且對(duì)焚燒爐膛的腐蝕也不可小覷，此舉還會(huì)降低熱能回收效率，和焚燒貯坑脫水提高垃圾熱值的初衷是違背的。高級(jí)氧化是處理難降解有機(jī)物的主流工藝之一，因此可用于處理濃縮液，但如表3所述，該技術(shù)處理?xiàng)l件苛刻，能耗及成本高，且處理對(duì)象局限于有機(jī)物，要對(duì)滲濾液中的高鹽濃度進(jìn)行處理往往還需耦合其他工藝。可見(jiàn)，目前還沒(méi)有具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的濃縮液處理工藝出現(xiàn)，進(jìn)一步研究新的濃縮液處理工藝，或者采用滲濾液全量化處理工藝從源頭減少濃縮液產(chǎn)生是必要的。

2.3.2高級(jí)氧化

高級(jí)氧化技術(shù)是滲濾液全量化處理技術(shù)的典型代表。高級(jí)氧化技術(shù)是利用反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化自由基無(wú)選擇性地氧化難降解有機(jī)物為小分子有機(jī)物甚至 CO2的技術(shù)，有臭氧氧化法、芬頓氧化法、過(guò)硫酸鹽氧化法、光催化氧化法、濕式氧化法和超聲波氧化法等類(lèi)別。該技術(shù)不僅對(duì)常規(guī)的難降解有機(jī)物有去除效果，可以實(shí)現(xiàn)85%以上的 COD 去除率，提高可生化性[84]，還可去除1.2節(jié)中提到的痕量有機(jī)物，而這是目前其他各類(lèi)技術(shù)甚至標(biāo)準(zhǔn)中都未關(guān)注的。滲濾液處理領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的高級(jí)氧化技術(shù)是 Fenton 技術(shù)[53 ，56]。如表2中展示的廣東省某垃圾填埋場(chǎng)在處理老齡滲濾液時(shí)，生化段后接 Fenton 處理單元，該單元主要利用 Fe2+催化 H2 O2生成具有強(qiáng)氧化性的· OH ，使· OH 降解滲濾液中剩余的難降解有機(jī)物。考慮到將難降解有機(jī)物完全礦化需要大量的化學(xué)藥劑及較長(zhǎng)停留時(shí)間[85]，該填埋場(chǎng)出于成本及占地等考慮，在將有機(jī)物部分氧化提高了滲濾液的可生化性后，又增設(shè)了一個(gè)生化處理段（ BAF 工藝段），實(shí)現(xiàn)了全量處理及達(dá)標(biāo)排放[53]。重慶市某垃圾填埋場(chǎng)也采用了該全量處理工藝，實(shí)現(xiàn)了出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且產(chǎn)水率達(dá)97%以上[56]。和膜處理工藝相比，F(xiàn)enton 技術(shù)反應(yīng)迅速、降解徹底、不會(huì)產(chǎn)生二次污染，對(duì) COD 、色度等有著較好的去除效果，盡管尚無(wú)市場(chǎng)占有率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但不可否認(rèn)在滲濾液處理領(lǐng)域已經(jīng)有了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。值得注意的是，該工藝也存在一些瓶頸，化學(xué)藥劑消耗大引起成本高是一方面；另一方面，為保證反應(yīng)順利進(jìn)行，需要調(diào)節(jié)反應(yīng) pH 到4左右，而且在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量鐵泥，出水色度高，需進(jìn)一步處理。避免催化劑流失及拓寬反應(yīng)所需 pH 范圍等都是芬頓高級(jí)氧化發(fā)展的方向。綠色芬頓是以原子氫為媒介的 H2 O2電還原活化過(guò)程，不加入過(guò)渡金屬，源頭上消除了二次污染問(wèn)題[86]。而天然及人工合成的鐵礦物構(gòu)建的非均相芬頓催化體系具有 pH 適應(yīng)范圍廣、催化劑回收利用方便、色度及鐵泥產(chǎn)生少等優(yōu)越性[87]。此外，使用絡(luò)合劑拓寬 pH 范圍[88]，在 Fenton/類(lèi) Fenton 基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)耦合技術(shù)[89]等都是未來(lái) Fenton 技術(shù)的發(fā)展方向。

3 結(jié)論

1）垃圾滲濾液產(chǎn)量大、成分復(fù)雜且污染物濃度極高。隨著“無(wú)廢城市”建設(shè)的推廣普及，可逐步降低滲濾液產(chǎn)量及其中各類(lèi)污染物的濃度，突破滲濾液處理“量與質(zhì)”上的困境。

2） “無(wú)廢城市”建設(shè)，以及該框架下垃圾分類(lèi)政策的實(shí)施，將會(huì)使中國(guó)干垃圾含水率逐漸下降，當(dāng)垃圾含水率低于40%，中轉(zhuǎn)站及焚燒廠垃圾滲濾液的產(chǎn)生量可以忽略；“原生垃圾零填埋”等政策又將杜絕填埋場(chǎng)低齡滲濾液的產(chǎn)生，因此填埋場(chǎng)中老齡垃圾滲濾液將是未來(lái)滲濾液處理領(lǐng)域的主要處理對(duì)象。

3） “前處理+生物處理+深度處理”是現(xiàn)階段滲濾液處理的主要工藝，前處理用于去除 SS 及部分重金屬離子；生物處理用于去除有機(jī)物和 NH3-N ；深度處理技術(shù)作為生物處理出水的保障，進(jìn)一步降低出水中 COD 、NH3—N 、金屬離子的濃度和色度。

4）未來(lái)處理工藝的發(fā)展方面，針對(duì)各類(lèi)技術(shù)進(jìn)行提質(zhì)增效是必要的。其中，生物處理應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注短程硝化反硝化、厭氧氨氧化等低碳節(jié)能技術(shù)的發(fā)展；深度處理應(yīng)將重心放在以高級(jí)氧化為代表的非膜法全量化處理工藝上，這不僅可解決濃縮液?jiǎn)栴}，還能徹底去除痕量有機(jī)物，降低其中痕量高危及尚未知風(fēng)險(xiǎn)物帶來(lái)的環(huán)境及健康風(fēng)險(xiǎn)。

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（編輯鄭潔）