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中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0116-01
垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機廢水，以及堆積的準備用于焚燒的垃圾滲漏出的水分。垃圾滲濾液中CODcr、BOD5濃度最高值可達數千至幾萬，和城市污水相比，濃度高得多，所以滲濾液不經過嚴格的處理、處置是不可以直接排入城市污水處理管道的。一般而言，CODcr、BOD5、BOD5/CODcr隨填埋場的“年齡”增長而降低，堿度含量則升高。
1 項目基本情況
某個生活垃圾填埋場位于浦城縣。垃圾填埋場總庫容約63.27萬m3，設計使用年限為15年，日處理規模確定為130t/d；填埋場采用“改良型厭氧衛生填埋處理工藝”對城市生活垃圾進行無害化處理。浦城縣是重點林業縣，鄉鎮居民多以木材為燃料，因此，生活垃圾中煤渣成分較少，而以果皮、塑料袋、廚余垃圾為主。
填埋場操作順序的總體規劃為按單元依次逐層推進，層層壓實，依次類推直至最終填埋標高。衛生填埋處理場的防滲處理包括水平防滲和垂直防滲兩種方式，由于該填埋庫區內不具備天然防滲的條件，為了保障人工襯層的安全性，采取環保型高密度聚乙烯（HDPE）土工膜作水平防滲工藝，同時采用復合防滲系統；滲濾液導流層位于場底，主要是有利于產生的滲濾液迅速匯集到主支盲溝中。
2 滲濾液污染特性
該項目處理對象為垃圾填埋場產生的滲濾液，滲濾液的水質受填埋垃圾的成分、規模、降水量和氣候等因素的影響，通常而言，具有如下特點。
（1）滲濾液水質變化大：滲濾液的水質變化幅度很大，它不僅體現在同一年內各個季節水質差別很大，濃度變幅可高達幾倍，并且隨著填埋年限的增加，水質特征也在不斷發生變化，如滲濾液的碳氮比、可生化性隨著填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期，氨氮濃度較低，用生物脫氮就可去除滲濾液中的氨氮，但隨著填埋年限的增加，氨氮濃度不斷增加，COD不斷下降，最好采用物化法處理。
（2）有機物濃度高：垃圾滲濾液中的CODcr和BOD5濃度最高可達幾萬mg/L，與城市污水相比，濃度非常高。高濃度的垃圾滲濾液主要是在酸性發酵階段產生，pH值略低于7，低分子脂肪酸的COD占總量的80%以上，BOD5與COD比值為0.5～0.6，隨著填埋場填埋年限的增加，BOD5與COD比值將逐漸降低。
3 滲濾液的處理工藝
滲濾液的水質較為復雜，含有多種有毒有害的無機物和有機物，且還含有較高色度。以氧化溝為主的生化處理工藝，不適合處理高濃度有機物和高氨氮含量的垃圾場滲濾液，不能有效去除污水中難生物降解的有機物和氨氮，同時對色度的去除率較低，脫氮效率也不高，氨氮出水的穩定性較差，不能建立穩定的硝化反硝化功能。因此建議增加預處理工序，采取高級氧化技術進行預處理，推薦FEO技術，該技術是利用微電解以及催化氧化的原理來達到脫色、分解大分子難生物降解有機物的目的，可有效去除重金屬。同時，將氧化溝改為A/O工藝，由兼氧段、好氧段組成，A池在利用原水中碳源進行反硝化的同時，也起一定的水解作用將不易降解的大分子物質水解為小分子物質，利于好氧的降解，提高COD的去除效果。
該填埋場使用：“滲瀝液調節池FEO預處理A/O+MBR納濾+反滲透消毒排放”的工序；濃縮液使用：“濃縮液儲池一體化設備臭氧反應池攪拌澄清池活性炭過濾消毒排放”。工藝流程詳見圖1所示。
4 結語
滲濾液處理由于較高的投資和運行費用，在對其進行處理時應根據當地情況，采取綜合處理的措施。對于北方降雨量少、且垃圾含水率較低的填埋場，采取回灌措施是比較經濟、有效的方法，但對于南方部分城市，其應用卻受到一定的限制。由于垃圾滲濾液的產生量直接與降雨量有關，因而垃圾填埋場的清污分流與防洪措施對于減少降水對滲濾液的影響起了至關重要的作用。一方面有利于減少進入垃圾堆體的雨水量，從而減少垃圾滲濾液的產量，另一方面合理設計防洪措施有利于降低滲濾液的事故排放。
參考文獻
Abstract: this article through to the generation of landfill leachate and pollution characteristics are analyzed, and the feasibility of landfill leachate treatment technology to China's development of the technology of landfill leachate work made some of their own views.
Keywords: landfill leachate treatment; Pollution features; Processing technology
中圖分類號： R124.3文獻標識碼：A 文章編號：
隨著居民生活水平的不斷提高，便捷衛生的生活條件下，城市垃圾的數量卻與日俱增，嚴重影響著人們的生活環境。城市垃圾目前的主要處理手段是填埋，處理方法相對高效，但垃圾填埋卻極易造成二次污染，其中，垃圾滲濾液的污染最為嚴重，它能夠對水體、突然和大氣造成嚴重的危害，導致土地、水體的富營養化、地下水質的污染，甚至直接危害到人們的身體健康。
1、垃圾滲濾液的產生
垃圾滲濾液，一種來源于垃圾的高濃度廢水化合物，它主要是指垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水、地下水的反滲或垃圾之間的生化反應所產生的水分，在扣除掉飽和持水量后所剩余的物質。
二、垃圾滲濾液的污染特性分析
（一）構成復雜
由于垃圾滲濾液是一種含量非常復雜的高濃度廢水化合物，其中酸酯類、醇酚類和酮醛類等烴類化合物及其衍生物占大多數，這樣污染物的危害較大，很多都被我國列為優點控制污染物的“黑名單”之中。
（二）成分濃度高
垃圾滲濾液的濃度很高，所含成分的變化范圍也比較大。垃圾滲濾液這一特性使得它同其他污染物有著明顯的區別，增加了垃圾滲濾液的處理難度，使得垃圾滲濾液的處理工藝要更為復雜和嚴格。
（三）不穩定性
垃圾滲濾液擁有很高的不穩定性，較普通污染物相比，容易受到氣候和環境的影響。
由于垃圾滲濾液的形成方式同水分有很大關系，因此雨季垃圾滲濾液濃
度明顯高于旱季。
垃圾滲濾液受氣溫影響比較大，干冷季節的垃圾滲濾濃度要低于其他季
節。
垃圾滲濾液的濃度也會隨著填埋時間的長短發生變化。填埋初期的垃圾
滲濾液的濃度相對比較低，而填埋一段時間之后，垃圾滲濾液的濃度會升高，而滲濾液的成分開始發生非常大的變化，其中，氨氮的濃度會大幅升高，但重金屬元素的含量會相對減少。。
二、我國垃圾滲濾液的處理現狀
受到經濟影響，我國開始衛生填埋的時間比較短，垃圾滲濾液的設施建設和推廣也比較晚，目前，我國對于垃圾滲濾液的處理方式主要有以下兩種：
（一）污水聯合處理技術
滲濾液同污水合并處理工作是目前最為理想的垃圾滲濾液處理方式，污水處理廠進行污水處理工作的同時，對垃圾滲濾液進行相應技術的處理工作，這樣既能夠節省單獨建立滲濾液處理工程的高昂費用，利用污水處理廠的相關技術，達到對滲濾液的稀釋、分解目的。但這種處理技術存在一定問題，首先是是滲濾液的輸送問題。由于滲濾液具有非常大的危害性，因此在運輸過程中必須保持遵守的運輸規定，并使用特殊的密封設備，大大增加的資金的浪費。此外，由于滲濾液中所含成分比較復雜，在處理過程中容易造成污水廠的沖擊負荷，甚至影響和破壞污水廠的正常運行。
滲濾液回灌技術
滲濾液回灌技術在處理滲濾液的工作中具有比較多的優點，設施簡單，投資少，收益高，對污染物的約束力大。但垃圾滲濾液的回灌技術也存在著相應的問題，由于回灌技術是在固定空間進行的循環工作，一次循環必定會造成滲濾液的濃度增加，這便使得操作過程中氣體揮發性增大，造成安全隱患，引發安全事故。并且，惡臭氣體的揮發，還會對周圍環境造成極大的影響和危害。
三、垃圾滲濾液的處理技術研究
我國滲濾液的處理技術起步比較晚，因此，我們在積極借鑒和引用國外先進處理技術的同時，也要加強自身技術水平的提高和完善。
（一）因地制宜的處理技術
由于垃圾滲濾液的不穩定性，因此，不同地區的垃圾滲濾液的處理方式應該有所不同。北方氣候以干燥少雨為主，因此，選用滲濾液回灌技術進行處理比較有效，而對于多雨潮濕的南方地區來說，可以使用目前比較先進的土壤-植物法進行滲濾液的處理工作。
（二）多種技術的有效結合
垃圾滲濾液處理廠處理滲濾液的方法有生物法、土地法和物化法等處理方法。必須采用更為合理和多種手段結合的方法，才能真正的做好滲濾液工作，達到排放標準，防止對環境的污染。
微電解法是以金屬腐蝕的原理處理滲濾液中的一種高級氧化技術，通過鐵屑在滲濾液中同Cu、C、-N等物質發生反應，生成氧化還原反應，形成絮凝物質從濾液中分離。這種方法操作簡便，經濟型強，處理效果良好。
氧化溝工藝，是污水處理方法中一種成熟的處理技術，在處理COD、-N等物質上都有著不俗的表現，因為其耐沖擊負荷強、處理效果好、處理單元少等優點，目前已經收到廣泛的應用在垃圾滲濾液的處理工作中。
砂濾技術，砂濾技術是滲濾液處理工作中的后期處理技術，也是切實可行的處理工藝。它是利用均粒石英砂等物質對滲濾液進行相關的處理工作，主要對滲濾液中的懸浮物體、COD及色度進行處理，達到理想排放的效果。
（三）加強對相關技術的研發和改良
依照我國的基本國情和經濟發展防線，加大對新型技術材料的研發力度，不斷完善垃圾滲濾液處理技術，找出更為經濟有效的處理滲濾液的新方法。目前，硝化反硝化、厭氧反厭氧等氨氮處理概念目前已經被提出并在研究中取得了良好的效果，具有需氧量低、能耗低、負荷高等優點，是處理氨氮成分的比較理想的方法。
總結：
垃圾滲濾液，對我國生態環境造成了極大的污染和危害，為了能夠積極改善環境狀況，堅持可持續發展戰略，標準化、規范化的垃圾滲濾液處理工作是必不可少的。因地制宜，合理的應用垃圾滲濾液處理技術，能夠更有效的開展垃圾滲濾液的的處理工作，并且符合我國國情，降低能源消耗，將環境污染降到最低。同時，今后應該繼續加大對新型垃圾滲濾液處理技術的研發力度，尋求更好的解決辦法，使我國的垃圾滲濾液處理工作達到一個新的高度。
參考文獻：
中圖分類號 X799 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）06-0194-01
Research Progress on Composition Characteristics of Organic Pollutants in Landfill Leachate
XIA Chang-wei
（Guizhou Tianbao Ecology Co.，Ltd.，Guiyang Guizhou 550002）
Abstract Research progress on the composition characteristics of organic pollutants in landfill leachate was reviewed，including garbage percolate and filtrate of organic molecular weight distribution，landfill leachate organic pollutants in the structure characteristics，garbage infiltration filtrate dissolved organic matter group of three dimensional fluorescence characteristics，garbage infiltration analysis of the components of organic pollutants in leachate.
Key words landfill leachate；organic pollutants；composition characteristics；research progress
近年來，隨著人口的快速增長及人們生活水平的不斷提高，我國生活垃圾年產生量快速增長[1-2]。當前，我國城市垃圾的處理70%以上采用衛生填埋法[3]，許多城市都相繼建立了垃圾衛生填埋場，垃圾滲濾液也隨之產生[4]。垃圾滲濾液的組成成分復雜，其中含有各種金屬離子、有機污染物、總溶解性固體[5]，其中有機污染物又分為高分子腐殖質類、中分子量灰黃霉酸類及低分子量脂肪酸類，這些化合物中含有許多污染物可致癌、促癌[6]，難以處理達標[7]。因此，進一步深入認識垃圾滲濾液中有機組分及結構特性，對指導今后垃圾滲濾液生態凈化具有重要的理論和實踐意義。
1 垃圾滲濾液中有機物分子量的分布
垃圾滲濾液中污染有機成分復雜，包括烷烴、單環芳烴、烯烴、多環芳烴和雜環化合物[8-9]。張宏忠等[10]通過對滲濾液中溶解性有機質UV254 nm吸光度研究結果表明：垃圾滲濾液中分子量>10 000、2 500～10 000、1 000～2 500、10 000、2 500～10 000、1 000～2 500、
2 垃圾滲濾液中有機物污染物的結構特性
垃圾滲濾液溶解性有機質是由一類成分復雜的非均質混合物組成，一般含-OH，-NH2，CO和-COOH等活性官能團。傅里葉采用嚴格定量的制樣方法，變換紅外光得到有機化合物各種官能團對紅外吸收的總體反映。腐殖質占垃圾滲濾液中溶解性有機碳的40%～60%[17]，其包括富里酸及腐殖酸2個部分，是一類大分子多環芳香化合物。Lin C[18]研究表明，3077～3 030 cm-1是芳烴C-H的伸縮振動區，3 670～3 300 cm-1是羥基或羧基-OH的伸縮振動區，1 470～1 420 cm-1是芳烴和嘧啶C-C的伸縮振動區，1 690～1 680 cm-1是發生共軛效應的羧酸C-O的伸縮振動區，有鋸齒狀倍頻吸收2 000～1 600、900～650 cm-1是芳烴C-H的變形震動區，垃圾滲濾液顆粒物分為無機物和有機物兩部分，無機物主要為碳酸鹽，有機物主要以芳環為骨架以及醛或酮縮聚的結構，含有不飽和的碳氧鍵，基團主要有酚輕基、羧基、甲基和氨基等。因此認為滲濾液顆粒物中的有機物質以腐殖質為主。
3 垃圾滲濾液中溶解性有機物組分的三維熒光特性
三維熒光法可以根據熒光強度信息對垃圾滲濾液中的有機污染物分類及含量信息進行研究[19]。從圖1可以看出，ClassⅠ稱為類腐殖酸熒光（humic-like）；ClassⅡ與ClassⅣ為類富里酸熒光（visiblefulvic-likeandUVfulvic-like）；ClassⅢ為類蛋白熒光（protein-like）[20]。從圖2可以看出，垃圾滲濾液在2個區域出現很強的熒光信號：一是Ex/Em=（280～370）nm/（380～460）nm，熒光信號較強，屬于可見區類富里酸和腐殖酸類物質[21]；二是Ex/Em=（200～250）nm/（340～480）nm，熒光信號非常強，主要代表紫外區類富里酸。一般情況下，熒光強度越強，說明垃圾滲濾液中DOM含有的共軛雙鍵越多[22]，由此可以判別垃圾滲濾液的主要組成為類富里酸、類色氨酸和類腐殖酸物質。微生物活動與三維熒光光譜中類蛋白熒光峰有密切聯系[23]，垃圾滲濾液中微生物活躍，滲濾液DOM中含有大量微生物活動產生的垃圾降解產物[24]。
4 垃圾滲濾液中有機污染物成分的分析
垃圾滲濾液由于有機污染物濃度高、種類多，水質變化范圍極大，處理難度較大，應對其組分進行明確，以更好地（下轉第206頁）
對其進行科學處理。解析氣相色譜圖譜可知，垃圾滲濾液含有的有機物種類包含丁酸或辛酸、苯酚、吲哚類及多環芳烴等[25]。利用氣相色譜―質譜聯用儀對垃圾滲濾液中有機污染物種類及含量進行測定，結果表明：其含有的有機污染物總共有63種，其中羧酸類19種、醇及酚類10種、醛及酮類10種、酰胺類7種、烷烯烴6種、酯類5種、芳烴類1種、其他5種，其中有很多已被確認為致癌物或促癌物、輔致癌物[26-28]。
這63種有機污染物中有34種可信度在60%以上。在檢測出的63種有機污染物中，有烷、烯、醇、酮、羧酸、苯、酯、酰胺、吡咯、呋喃酮、吡啶、苯酚、吲哚、腙、硅氧烷等物質，但鹵代有機物、萘、芴等較少，可能是這些有機物含量小，富集沒有達到檢測限所致。值得注意的是，雜環類有機物雖然在垃圾滲濾液所萃取出的有機相中所占比例不大，但其結構穩定，同時還含有一定量的元素，其處理后最終的存在形式將成為垃圾滲濾液生態凈化效果的重要考察指標。
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中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）06-0266-01
一、 垃圾填埋場滲濾液的產生極其危害
垃圾滲濾液是指填埋中的垃圾因為雨水的浸泡和發酵等，在長時間的化學反應作用下，產生的一種高濃度的有機廢水。垃圾滲濾液最大的特點是濃度高，因為濃度高，所以其流動的速度特別慢，相對應得滲漏的時間也就特別長。垃圾滲濾液的高濃度性以及有機廢水性使其對地表水和地下水都會造成嚴重的污染。如果建造的垃圾填埋場本身就不符合要求，或者建造在城市用水的周圍，那么這個垃圾填埋場本身就是一個極大的污染源，并且其污染的時間跨度與范圍是非常大的，相關數據表明，垃圾填埋場造成的污染可以持續幾十年甚至上百年，此時間跨度不得不讓人警惕。
二、垃圾滲濾液的污染特性和產生量
隨著時間與空間的變化，垃圾滲濾液的成分會發生很大的變化，而且往往不同的時間段或者不同區域的垃圾填埋場發生的變化是不一樣的。一般而言，對于滲濾液污染特性最具影響的兩種因素是堆放的時間與垃圾的成分，除此之外，填埋的方式方法、填埋場的條件等也是影響滲濾液成分的主要因素。因為垃圾的成分非常復雜，既有生活垃圾也有工業垃圾，既有可回收垃圾也有不可回收垃圾，所以對于滲濾液的類型進行判別是一項高難度工作。相關資料顯示，垃圾滲濾液中的成分含量非常的復雜且多樣，既包括有機污染物，也包括無機污染物，這些不同種類的污染物對水質的污染程度不一。甚至在有些工業垃圾填埋場中還存在著有毒垃圾或者重金屬垃圾，這些工業垃圾在處理上所需要耗費的工藝將會更高，所以需要有針對性的進行處理與研究。
三、垃圾滲濾液處理技術的研究發展
1、垃圾滲濾液與城市污水合并處理
從經濟與便捷的角度考慮，垃圾滲濾液與城市污水合并處理都是最好的方法，同時也是將來大力倡導的方法。如果要單獨建立一個滲濾液處理系統，勢必需要投入很大的成本，這既不利于資源的經濟使用，也不利于整個社會的整體運行。如果能夠根據實際情況，將垃圾滲濾液引入到城市污水處理廠進行處理，一來降低了處理成本，二來還可以增加城市的供水量。當然這一切都得在處理工藝成熟的基礎上，同時還要考慮引導的成本，因為如果滲濾液引導的成本過高，或者不是最佳處理方法的話就應該考慮其他的方法。根據盧林川等人的研究表明，如果滲濾液與城市污水按照1：10的比例組合進行處理的話，其最終的出水能夠達到國家飲用水的標準，所以，將垃圾滲濾液和城市污水合并處理是有很大的現實意義的。我國沈陽北部污水處理場和沈水灣污水處理場就是將附近的垃圾滲濾液引入到該場，然后將兩種水質按一定比例進行處理，而且兩大處理場的處理效率和運行效果都很好。
2、垃圾滲濾液的生物處理
生物處理技術在目前是最為推崇的垃圾滲濾液處理技術。因為雖然將滲濾液和城市污水進行合并處理具有很強的現實意義，但是滲濾液的引導成本有時候會很大，這樣做會增加整個處理的成本，而且垃圾滲濾液和城市污水合并處理需要很高的技術工藝。生物處理技術不但處理效果很好，而且成本還很低，所以成為了垃圾滲濾液處理的最優方式。一般來說，生物處理技術包括三類：好氧處理、厭氧處理以及好氧―厭氧結合處理。對于這三種方式究竟如何選擇，許多學者認為應該根據滲濾液中COD的成分來決定。具體而言就是，當滲濾液中的COD成分大于50000mg/L時，應該先使用厭氧處理技術，然后在后期再使用好氧處理技術或者其他的一些處理技術，其處理之后的效果非常的好。當滲濾液中的COD成分在5000～50000mg/L之間的話，那么應該根據實際情況來決定是選擇用好氧處理還是厭氧處理，主要是看哪種方式的效果最佳。當滲濾液中的COD成分小于5000mg/L時，應當采用好氧生物處理技術。當然使用生物處理技術的前提是需要滲濾液中BOD5/COD的值應該大于0.3，因為只有當它們的比值大于0.3時，滲濾液才是可以產生生化性結果的，只有能夠發生生化性的滲濾液才可以采用生物處理技術進行處理。
3、物化法
在目前所有的滲濾液處理工藝中，物化法不是最常用的，但卻是必不可少的。物化法的缺點是成本較高。但是物化法之所以成為必須存在的處理工藝，是因為其具有自己獨特的優點，它的優點是，通過物化法處理的滲濾液其出水水質較為穩定，能夠處理生物處理技術所不能處理的滲濾液，同時在處理的效果上比生物處理技術的處理效果還要高出許多。物化法處理技術也稱為化學處理法，主要包括混凝沉淀法、化學沉淀法等。因為物化法畢竟成本很高，所以只適合于小規模的垃圾滲濾液處理。生物處理技術能夠處理的或者說處理效果較佳的滲濾液是BOD5/COD比值大于0.3的滲濾液，對于小于0.3甚至是COD為2000-4000mg/L時，生物處理技術的處理效果并不好。這個時候采用物化法才是最好的處理工藝，但是這時候最好是屬于小規模的處理需要，否則會造成成本太高。在實踐中，也會將物化法作為生物處理技術的前置或者后置工藝，當COD濃度較低時，就會在生物處理技術實施之前或者之后采用物化法進行處理。
4、土地處理法
土地處理法是最近幾年才興起的一種處理方式，雖然這種處理方式有多種好處，但是因為其受氣候條件的影響較大，所以在實際生活中應用具有一定的局限性。土地處理法的作用原理是通過一定的方式或者手段去除滲濾液中的固體顆粒物以及溶解物，以凈化滲濾液的污染成分，而這里的方式與手段主要包括過濾、吸附和沉淀等。在過去的很長一段時間，土地處理法因為受到氣候條件的限制只能用于旱地，但是近兩年隨著科學技術的發展，人工濕地系統也在不斷地擴大使用的范圍。人工濕地系統不但打破了原有處理系統的局限性，同時還有處理效果好、緩沖容積大的優勢，并且成本很低，所以在將來有望成為一種普及的垃圾填埋場滲濾液的主要處理方式。
四、總結
垃圾填埋場中的垃圾組成部分多樣，同時因為填滿時間以及填滿技術的不同都會使得垃圾滲濾液的污染特性和產生量會存在不同。不過雖然滲濾液的種類很多，也無法一一進行分類處理，但是目前我國許多的研究人員通過對某些特定的是可以進行研究與處理，已經取得了很好的成效。在選擇處理滲濾液工藝時，一定要區別對待，對于不同的滲濾液要采用不同的處理方式，前文中所提到的三種處理方式只是目前最常見的三種大范圍的處理工藝，至于在實際操作中應該選擇哪種工藝，還應該根據具體的情況來決定。在選擇最佳的處理工藝時，應該首先選取少量的滲濾液進行試驗。
參考文獻
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隨著經濟的不斷發展,生產規模的不斷擴大,人來需求的不斷提高,隨之而來的固體廢物產生量也不斷增加。目前,工業發達國家的工業固體廢物每年平均以2%—4%的增長率增加,同樣的,生活垃圾的產生量也在不斷增長。目前,我國城市生活垃圾的年增長率平均為10%。
近來,城市垃圾的處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中垃圾衛生填埋法由于成本低、技術相對簡單、處理迅速,是目前國內外應用最為廣泛的垃圾處置方式。填埋法處理城市生活垃圾會產生大量的污染物濃度高、持續時間長、流量極不均勻且水質變化大的滲濾液,這些滲濾液不加處理則會對周圍環境水體產生嚴重的二次污染。城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常迫切而棘手的問題。
2滲濾液的污染特性
2.1營養元素比例失衡
相對于生物處理,滲濾液C∶N∶P的比例不合適。
2.2滲濾液水質的易變性
(1)滲濾液水質隨水量變化而變化;
(2)滲濾液水質在日、時尺度內變化較大;
(3)滲濾液水質隨填埋階段改變而改變。填埋初期,滲濾液呈黑色,可生化性較好,易于處理,而隨著填埋時間的延長,滲濾液逐漸呈褐色,可生化性變差,且C∶N∶P比例失調更加嚴重。
2.3金屬離子含量不高
滲濾液中含有多種金屬離子,其濃度與所填埋垃圾的類型、組分和時間等密切相關。不同類型填埋場滲濾液種所含的金屬含量并不相同,但大都不超過排放標準。
2.4微生物含量及病毒
填埋場作為“生物反應器”,其出水中含有大量的微生物種群,其中微生物主要是桿菌、大腸桿菌、大腸鏈球菌等,并且隨填埋時間和滲濾液中的化學成分不同而發生較大變化。雖然很多市政垃圾填埋場中含有糞便,但在滲濾液中很少能發現腸道病菌。
2.5滲濾液的生物毒性
滲濾液的毒性與其所含的有機污染物含量有關。Assmuth對芬蘭的3個填埋場的研究標明,滲濾液的致死性與滲濾液中所含的離子,特別是Cl-、NH3-N和輕金屬含量有一定的關聯性,同時發現其致死性還與反映硬度的指標(Ca2+、Mg2+等)有關。在酸性條件下,滲濾液中的金屬和S對魚的毒害作用更強,所含的懸浮物也將增加毒性,但溫度的升高對毒性影響不大。垃圾滲濾液對大麥的毒性作用與滲濾液中CODCr含量有直接的關系。
3當前垃圾滲濾液處理工藝現狀及問題
當前,垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉淀、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化等多種;生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池等;厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩定塘。垃圾滲濾液處理的投資、運行成本遠遠高于一般城市污水和工業廢水,由于在垃圾體已經經歷了厭氧過程,其生化性相對較差,生物處理的停留時間較長,導致設施設備的投資較大,同時垃圾滲濾液處理量一般相對較小,導致折舊、維修費較高。
各種處理垃圾滲濾液的工藝所存在的問題可歸納為如下方面:技術上可行的工藝在經濟性上均較差,如膜處理,投資和運行費用均很高,且還有原液體積1/5—1/4的濃縮液需進一步處理;活性炭吸附和化學氧化,運行成本基本無法承受;經濟性好的工藝在處理效果上無法達標,如生物處理,投資和運行費用均較低,但通常情況下處理出水無法達標。
4垃圾滲濾液新工藝簡介
4.1電化學處理法
電化學處理法作為一種“環境友好”技術已廣泛用于垃圾滲濾液的處理。利用金屬腐蝕原理,以Fe、C形成原電池對廢水進行處理。廢鐵屑是鐵和炭的合金,由純鐵和Fe3C及一些雜質組成,當鐵屑加入廢水中則形成成千上萬個細小的微電池,由于滲濾液內存在著穩定的膠體,當這些膠體處于電場中將產生電泳作用而被富集,從而沉降出來。在開展這方面研究的過程中,許多學者已對電流密度、pH值、不同電解質、氯離子濃度等因素對處理效果的影響進行了探討,取得了較大的成果。
4.2Fenton試劑法
目前垃圾滲濾液的處理方法中生化法應用最為廣泛,但由于其含有高度難降解有機物,不利于活性污泥法的運行。Fenton氧化法可以解決這一問題,它可使帶有苯環、羥基、-COOH-S03-H、-NO2等取代基的有機化合物氧化分解,從而提高廢水的可生化性,降低廢水的毒性,改變其溶解性、混凝沉淀性,有利于后續的生化或混凝處理。
4.3高壓脈沖放電技術
高壓脈沖放電技術利用高功率脈沖電源對放電電極間的液體介質進行高電壓、大電流的脈沖放電,本質是把較大的能量在空間和時間上進行壓縮,使水介質在極短的時間內集聚極高的能量密度,形成等離子體通道,產生高溫、高壓、高密度活性粒子、強烈紫外光和超聲波,實現對高濃度有機污染物的活性粒子氧化、光化學氧化、空化降解和超臨界水氧化降解。該技術是一種降解能力高、無二次污染、適用范圍廣的有機污染物處理技術。
4.4蒸發處理
蒸發法主要在廢水尤其是放射性廢水的處理領域有較廣泛的應用。它是利用外加能量蒸發廢水中的水份,使其體積大大縮小。國內外關于滲濾液蒸發技術公開發表的文獻很少。與傳統處理工藝相比,滲濾液蒸發工藝對滲濾液的性質變化適應性強,包括BOD、COD、懸浮固體,溶解固體及進料溫度等的變化。一般來說,滲濾液蒸發系統只對pH值較敏感,目前開發的蒸發器主要有熱交換器式、浸沒燃燒式和噴淋式三類。
5結語
顯然,應進一步摸索各種技術可行、經濟性又較佳的滲濾液處理新穎工藝,且主要應體現以下特點:降低運行費用;滿足更嚴格的排放標準要求;適應滲濾液水質隨時間的變化;去除難于處理的污染物,如總溶解性殘渣;減少因滲濾液回灌或填埋場生物反應器運行方式而引起氨氮濃度的積累。
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Abstract: Landfill leach ate landfill has the characteristics of high COD concentration, high ammonia concentration, low BOD5 concentration, high concentration of wastewater is a complex, if it is discharged without treatment, will cause serious environmental pollution. Aiming at the landfill leach ate characteristics and processing requirements, combined with the Guilin of MSW landfill leach ate treatment engineering practice, analysis of the feasibility of leach ate treatment process of waste.
Keywords: landfill leach ate; wastewater treatment; landfill
中圖分類號：B845.65
隨著社會經濟的發展和居民生活水平的提高，城市垃圾的產量與日俱增，城市垃圾的處置成為現代都市的一大難題。目前垃圾處理的方式主要為焚燒處理和填埋處理。無論采用那種處理方式，都會有垃圾滲瀝液的產生。
圾滲濾液水質濃度高，變化幅度大，其水質的變化情況與填埋場垃圾成份、垃圾處理規模、降雨量、溫度、地形地質情況、填埋年限、垃圾降解狀況等多因素密切相關。如不及時對其進行收集、處理，將造成對地下水、地表水及垃圾填埋場周圍環境的污染和影響，尤其是它對地下水源和土壤的污染更為嚴重。根據我國垃圾處理"無害化、減量化、資源化"的原則，防止填埋過程中造成二次污染，必須對垃圾滲濾液進行處理，要求滲濾液處理后排放的水質達到國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-1997）的相關要求。
1．工程背景
桂林某生活垃圾填埋場滲濾液處理規模為400m3/d。最終出水水質達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889―2008）的排放標準。本工程采用的工藝為絮凝+氨吹脫+厭氧+好氧+深度處理。
其中進出水水質如下：
表1 垃圾滲濾液設計進站水質
設計出水水質如下：
表2 垃圾滲濾液設計出水水質
2.水質分析
垃圾滲濾液的特性如下：
(1)有機污染物種類繁多，水質復雜。垃圾滲濾液中含有大量的有機物，含量較多的有機烴類及其衍生物、酸酯類、醇酚類、酮醛類和酰胺類等。
(2)污染物濃度高和變化范圍大。垃圾滲濾液的這一特性是其他污水所無法比擬的，其中的BOD5和COD濃度最高可達每升幾萬亳克，主要是在酸性發酵階段產生，pH達到或略低于7，此時BOD5和COD比值為0.5～0.6。一般而言，COD、BOD5、BOD5/COD隨填埋場的“年齡”增長而降低，堿度則升高。
(3)水質水量變化大。垃圾滲濾液水質水量變化大，主要體現在以下方面：產生量隨季節變化大，雨季明顯大于旱季；污染物組成及其濃度也隨季節變化；污染物組成及其濃度隨填埋時間變化。
(4)金屬含量高。垃圾滲濾液中含有10多種金屬離子，由于國內垃圾不像國外某些城市那樣經過嚴格的分類和篩選，所以國內城市垃圾滲濾液的金屬離子濃度與國外某些城市垃圾滲濾液中金屬離子濃度有差異。
(5)氨氮含量高。城市垃圾滲濾液是一種組成復雜的高濃度有毒有害有機廢水，其中高NH3-N濃度是城市垃圾滲濾液的重要水質特征之一。
(6)營養元素比例失調。對于生化處理，污水中適宜的營養元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾滲濾液中的BOD5/P都大于300，與微生物生長所需的磷元素相差較大。
3．處理工藝介紹
垃圾滲濾液處理的工藝組合有多種選擇，目前國內外垃圾滲濾液的主要工藝路線主要是生化處理工藝為主，結合一定深度處理技術，這是最廣泛采用的處理工藝組合。在生化處理工藝中，各種厭/好氧和兼氧生化菌體可去除絕大多數有機物，但由于滲濾液中污染物濃度高以及生化工藝對難降解有機物去除的局限性，生化處理滲濾液不能直接處理達標，必須結合相應的深度處理工藝才能滿足較高的排放要求。深度處理可利用高級氧化法進一步去除廢水中的COD、色度等。在眾多高級氧化技術中，Fenton處理技術擁有其獨有的特點，利用Fenton試劑的催化氧化原理來降解廢水的有機物。Fenton試劑是由過氧化氫（H2O2）和亞鐵離子（Fe2+）結合而成，具有極強的氧化能力，可以去除COD、色度、泡沫等，特別適用于難生物降解或一般化學法難以奏效的有機廢水處理。
4．工藝流程設計
通過以上對垃圾滲濾液的各污染物分析及工藝特點分析，特采用以下工藝：廢水調節池絮凝反應沉淀池氨氮吹脫裝置UASB高效厭氧反應器沉淀池A/O好氧系統fenton塔中和脫氣池達標排放。
本污水處理系統充分考慮了垃圾滲濾液的各污染物的成分及其水質水量受當地氣候和垃圾填埋場“年齡”的影響，此系統抗沖擊負荷強，保證被治理廢水達標排放，具有污泥量小、無臭味、低能耗、基建成本及運行費用低等優點。
工藝流程示意圖如下：
圖1工藝流程圖
5 主要工藝流程單元說明
5.1調節池
由于垃圾滲濾液的水量受季節變化明顯，枯水期水量少，而豐水期水量大且滲濾液的水質情況受垃圾填埋場的“年齡”影響，因此，為使后續處理設施正常，在此設置調節池，并在調節池內設置曝氣機進行曝氣，以使水質水量得到調節、均勻、水量相對穩定。
5.2混凝沉淀池
調節池出水進入混凝沉淀池，進行絮凝反應，進一步去除水中的細小懸浮物、膠體微粒、有機物、重金屬物質，以及水中的色度，并且還具有去除水中的微生物、病原菌、病毒和除磷作用。所需藥劑根據水中SS含量及水質特性而定，可選用三氯化鐵[FeCl3]、硫酸鐵[Fe¬2（SO4）3]、聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化鋁[PAC]。根據現場運行實踐確定，該垃圾滲濾液采用聚丙烯酰胺[PAM]、聚合氯化鋁[PAC]絮凝劑效果顯著。
5.3氨氮吹脫裝置
該裝置是在堿性條件下，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關系進行分離的一種方法。該裝置對去除垃圾滲濾液中的氨氮有極好的效果。經過該裝置處理后，出水中的氨氮可降低80%以上。
5.4UASB高效厭氧池
經脫氨氮裝置進行脫氨氮處理后，出水進入UASB高效厭氧反應系統，在厭氧工況下，發生酸化和腐化反應，使污水中大分子物質降解為小分子物質，難降解物質轉化為易降解的物質，同時產生甲烷和二氧化碳。由于廢水在厭氧池進行厭氧反應后產生沼氣，若進行處理后回收利用，則投資大，收效甚微，在此，本工程厭氧產生的沼氣進行自行燃放處理，從而節省成本且避免二次污染。
5.5 A/O好氧系統
從厭氧處理到好氧處理，是兩種完全不同的生物菌種反應。曝氣池的功能主要是去除廢水水中大部分有機物，A/O好氧處理的技術優勢有以下幾點：
（1）缺氧、好氧兩種不同的環境條件和種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
（2）在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。
（3）在缺氧―好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于150，不會發生污泥膨脹。
5.6Fenton氧化塔
廢水在Fenton氧化塔里進行深度氧化處理，該技術的主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑，即所謂的Fenton藥劑，兩者在適當的pH下會反應產生氫氧自由基(OH?)，而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應，可分解氧化有機物，進而降低廢水中生物難分解的COD。
5.7中和脫氣池
廢水進行芬頓反應后的pH值保持在3~5，在中和脫氣池中需投加液堿對廢水的pH值進行調節，以滿足出水pH值要求。中和脫氣池還起到脫除廢水中少量氣體的作用。由于Fe3+本身就是非常好的混凝劑，所以在該池中只需投加PAM，即可使廢水中的鐵泥發生混凝反應。在這個過程中除了發生混凝反應，同時對色度、SS及膠體也具有非常好的去除功能。
經以上工藝處理后的垃圾滲濾液的各項指標完全達標出水排放。
5.8污泥濃縮池
污泥濃縮池將收集各沉淀池的污泥，污泥濃縮池內的污泥將通過污泥泵抽回填埋場進行處理，上清液回到調節池中繼續處理。
6．運行成本分析
建成后的污水處理站，通過一段時間的運行分析，得出以下運行成本。
垃圾滲濾液是在垃圾填埋過程中產生的一種成份十分復雜的高濃度的有機廢水,目前還沒有特別有效的治理方法。傳統的生化處理法雖然常常用來處理滲濾液,但由于滲濾液中含有多種有毒有害的難降解有機物且水質水量變化很大,生化法的處理效果遠不及其對城市污水的處理。“FEO技術”是我公司專門針對垃圾滲濾液開發的處理技術,在BOD5 CODcr比值低和很低時,使滲濾液達標的關鍵性技術。
1垃圾滲濾液的特性
垃圾滲濾液的來源主要有直接降水、地表徑流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆蓋材料中的水分和垃圾生化反應的生成水等。其具有負荷高、水質成份復雜、濃度隨季節變化大、色度高、氨氮高、有毒性物質較多、可生化性逐漸降低等特征。滲濾液水質特征見表1。
表1 垃圾滲濾液水質特性表
項目 特 性
色味 呈淡茶色或暗褐色,色度一般在2000～4000倍之間,有較濃的腐臭味。
pH值 填埋初期pH為6-7,呈弱酸性;隨著時間的推移,pH可提高到7-8.5,呈弱堿性。若垃圾中煤灰多,呈弱堿性;煤灰成分少,有機物多,呈弱酸性。
BOD5 隨著時間和微生物活動的增加,浸出液中的BOD5也逐漸增加,一般填埋6個月至2.5年,達到最高峰值,隨后BOD5開始下降。
CODcr 填埋初期CODcr略高于BOD5,隨著時間的推移,BOD5急速下降,而CODcr下降緩慢,從而CODcr高于BOD5。浸出液中的BOD5/CODcr的比值比較高,說明浸出液較易生物降解,當填埋場填滿封場后的2～5年中BOD5/CODcr逐步降至0.1,則認為后期浸出液中難于生化降解的成分占主要。
TOC BOD5/CODcr值可反映浸出液中有機碳可生化狀態。填埋初期,BOD5/TOC值高,隨時間推移,填埋場趨于穩定,浸出液中的有機碳以氧化狀態存在,則BOD5/TOC值降低。
溶解總固體 浸出液中溶解固體總量隨填埋時間推移而變化。填埋初期,溶解性鹽的濃度可達10000mg/l,同時具有相當高的鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽和鐵等,填埋6～24個月達到峰值,此后隨時間的增長無機物濃度降低。
SS 一般在1000mg/l以下,垃圾填埋高度增加,SS值下降。
氨氮 氨氮濃度較高,以氨態為主。
磷 浸出液中含磷量少,生化處理中應適當增加與BOD5相當比例的磷。
重金屬 生活垃圾單獨填埋時,重金屬含量很低,一般不會超過環保標準,但若滲混入工業廢物或污泥混埋時,重金屬含量增加,超標可能性大。
細菌 浸出液含有毒有害物質及細菌病毒、寄生蟲等,其中大腸桿菌含量最大。
2垃圾滲濾液的處理技術
2.1生物處理技術
生物處理可大致分為厭氧生物和好氧生物處理兩種技術。在厭氧生物處理裝置中,滲濾液中的復雜有機分子被產甲烷細菌轉化成甲烷和二氧化碳,產生極少數量的需要處理的污泥,同時還具有低能耗、低運行費和所需營養物少等優點。成熟的工藝有厭氧濾池(AF)、升流式厭氧污泥床(UASB)、高效厭氧反應器(UBF)等。
對于BOD與COD比值遠大于0.5的早期滲濾液,含有大量易于生物降解的脂肪酸,好氧系統是非常有效的。微生物在氧氣存在的條件下作用于有機物質,為保持好氧階段生物活性,特別是處理含有高濃度有機物的早期滲濾液時,提供大量的氧氣是非常必要的,當滲濾液有機負荷隨時間變化時,系統可通過改變氧氣供應來調整。好氧生物處理方法包括活性污泥法、生物轉盤、滴濾池和氧化塘等。
2.2 物化處理技術
物化處理技術是指通過物理化學的方法去除滲濾液中的C0D、SS、色度、重金屬等。相對于生物法,物理化學法不受滲濾液水質水量的影響,抗沖擊負荷能力較強,出水水質比較穩定,尤其在廢水可生化性較差的時候有比較好的處理效果。近年來,用于滲濾液處理的物化法主要有活性炭吸附、化學沉淀法、吸附法、化學氧化法、反滲透法、電滲析、FEO技術等多種方法。其可作為預處理或深度處理而為滲濾液的達標排放和生物處理系統有效運行創造良好的條件。
2.3 組合式工藝處理垃圾滲濾液
滲濾液成分復雜,僅采用普通的生物處理工藝難以達到理想的效果,因此需采用合適的預處理措施來提高它的可生化性,以改善后續工藝的運行環境。對于處理垃圾滲濾液采用物化和生化組合式的處理工藝,可以避免這兩種方法的缺點。我公司積累近十年的工程實踐經驗,成功地開發了“厭氧+FEO+氨吹脫+好氧”的處理工藝,該處理工藝已經成功應用于十幾個垃圾滲濾液處理工程。實踐證明該工藝處理高濃度的垃圾滲濾液是目前確保出水穩定達標的最可行技術路線之一,CODcr、BOD5、氨氮和色度的去除率均很高,是目前較先進和比較可靠的方法之一。
3FEO處理技術介紹
“FEO處理技術”是我公司專門針對垃圾滲濾液開發的滲濾液處理技術,在BOD5/CODcr比值低和很低時,使滲濾液達標的關鍵性技術。我公司將該技術應用于漳州市九龍嶺生活垃圾填埋場滲濾液處理工程,湛江生活垃圾填埋場滲濾液處理工程、陽江生活垃圾填埋場滲濾液處理工程、福安垃圾填埋場滲濾液處理工程、合肥市龍泉山垃圾填埋場滲濾液處理工程等工程均獲得成功,凈化效果十分顯著。
其作用如下:FEO反應器中填料主要由Fe、Al、C、Mn、Zn、石墨等二十幾種物質按一定的配比均勻混合而成。FEO反應器由FE罐及高級氧化罐兩部分組成,“FE”指反應器中的主要填料鐵(Fe),而“O”表示氧化反應。它主要利用電解質溶液中鐵屑及其它金屬晶體結構與碳之間形成的許多局部微電池,來處理工業廢水的一種電化學處理技術。FEO反應器在沒有外加電能條件下,充分利用金屬-金屬、金屬-非金屬之間的電位差而產生的無數微小電池的作用,使廢水中的污染物通過電化氧化-還原反應、凝聚、氣浮和沉降等作用,達到凈化的目的。其電極反應式如下:
陽極反應:FeFe2++2e,E0(Fe/ Fe2+)=-0.44V
陰極反應:2H++2e2[H]H2,E0(H+/ H2)=0.00V(酸性介質)
O2+2H2O+4e4OH-,E0(O2/ OH-)=0.41V(堿性介質)
O2+4H++4e2H2O,E0(O2/ H+)=1.23V
FEO反應器特點是作用機制多、協同效應強、適用范圍廣、去除效果好、運行費用低、脫色效率高。它采用多組合工業混合原料及多元催化劑,進行多種生物化學反應、電化學反應和凝絮吸附共沉淀效應,從而分解難生化和不可生化的有機物,降低色度,為后續生化處理提供良好保障。
4FEO技術處理垃圾滲濾液工程案例
合肥龍泉山垃圾填埋場滲濾液處理站為我公司于2004年設計施工,并于2005年投入運營。合肥龍泉山垃圾填埋場位于合肥市肥東縣橋頭集鎮,該滲濾液處理站是垃圾填埋場的主要配套工程,設在填埋庫區的西北面,該項目由我公司設計施工,合肥市建設投資公司負責工程建設,華夏監理公司負責工程監理。垃圾滲濾液污水調節池容積為5萬m3,滲濾液處理站設計處理規模為600m3/d,處理達標后的污水,由一條約10km的管線排入店埠河,最終進入巢湖。
垃圾滲濾液處理站設計進水水質如下:
CODcr≤6000mg/L BOD5≤3000mg/L,
SS≤500mg/LNH3-N≤800mg/L
垃圾滲濾液處理站出水排放標準如下:
滲濾液處理出水水質執行《生活垃圾填埋污染控制標準》GB16889-1997標準中的二級標準,即:CODcr≤300mg/L,BOD5≤150mg/L,SS≤200mg/L,NH3-N≤25mg/L,pH=6～9。
本處理站工藝主體路線:UASB+FEO+氨吹脫+CASS是不同于其它傳統處理工藝,其是以先進的專利技術及工藝處理理論為依托,以大量的工程實例為基礎逐步發展改進確立起來的,具有高度的針對性及先進性,是目前垃圾滲濾液處理的成熟的處理工藝。而FEO技術作為我公司的專利工藝更是在該工藝主體線路中起到關鍵的作用。
經過這幾年的運營實踐,FEO對經過厭氧處理以后的垃圾滲濾液處理平均效果見表2。
表2FEO進出水水質對比表
水質指標 CODcr
(mg/L) BOD5
(mg/L) 氨氮
(mg/L) 色度
(倍)
進水水質 3000 1200 800 3000
出水水質 2250 1020 640 150
由此可見FEO對 CODcr有25%的去除率,對BOD5有15%的去除率,氨氮也有20%的去除率,而對色度的去除率達95%。通過測量進出水的B/C也得到了提高。實踐證明,FEO有如下優勢:
4.1 垃圾滲濾液的色度很高,可達2000倍以上,工藝流程的主體系統采用生化為主的處理工藝,生化處理對色度的去除能力較弱,而“FEO處理技術”對有機色度的去除率可達95%以上。
4.2 垃圾滲濾液含有10%～35%難生化降解的有機物質,特別是填埋場到中后期或封場后,難生化和不可生化物質將占主導成份,只通過生化處理無法有效去除。“FEO處理技術”中因加入特殊的催化氧化劑,可使垃圾滲濾液中的大分子難生化物質斷鏈為小分子,同時可改變一些難生化物質的分子結構,通過投加藥劑反應可生成沉淀去除。
4.3 FEO處理技術可以去除相當一部分CODcr、NH3-N,減少后續生化處理的負荷。縮短生化時間,降低運行成本。
4.4 生活垃圾中可能混入一些工業垃圾,增加垃圾滲濾液中重金屬的含量,采用FEO處理技術,能有效地去除垃圾滲濾液中的重金屬離子,確保處理后的重金屬達標排放。
5結論
垃圾填埋場因所處地區氣候(降水)、水文特點,也與填埋場運行時間密切相關,滲濾液水質是連續變化的,所以對滲濾液的處理,不僅要考慮工藝方法對滲濾液的處理效果,而且更要考慮該工藝方法對水質、水量變化的適應性。物化法控制條件靈活、調整參數方便可靠,而生物法則對連續變化的滲濾液水質具有較好的適應性,結合兩者各自特點,采用組合式工藝“厭氧+FEO+氨吹脫+好氧”處理垃圾滲濾液。FEO技術對于水質水量的變化有很好的適應性,在其水質水量變化時均能夠穩定的運行。FEO技術處理垃圾滲濾液將是一個發展方向,有著廣闊的應用前景。
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中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-07-0276-2
隨著我國經濟的快速發展，城市垃圾量也隨之增加，垃圾的妥善處理已成為人們急需解決的問題。我國大多數城市采用衛生填埋或焚燒的方式處理垃圾，由此產生了大量的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液中含有多種污染物，包括重金屬離子和有機物，不僅在水中存在時間長，范圍廣，而且危害極大，若不妥善處理將對環境造成嚴重污染。有效收集和處理垃圾滲濾液已成為城市環境急需解決的問題，垃圾滲濾液的處理技術成為研究者關注的熱點和難點。
1 垃圾滲濾液的產生及特點
垃圾滲濾液，又稱浸出液或滲瀝水，是垃圾填埋場中不可避免的二次污染物[1]，主要來源于降水、垃圾含有的水和微生物厭氧分解產生的有機廢水[2]。垃圾滲濾液是高濃度有機廢水，若未經處理直接排放或未達標排放，會對周圍的地下水、地表水和土壤造成嚴重的污染。
垃圾滲濾液污染物含量受垃圾成分、填埋年限、氣候條件和填埋場設計等多種因素的影響[3]。垃圾滲濾液水質特點可以概括為：①污染物種類多，成分復雜，濃度高。劉軍等使用GC-MS 對垃圾滲濾液中有機組分進行分析，共有63種有機化合物，大多是難以生物降解的有機化合物,如酚類、雜環類、雜環芳烴、多環芳烴類化合物，約占滲濾液中有機組分的70%以上[3]；有機物濃度高，COD和BOD5濃度高，最高可達幾萬mg/L。②水質、水量變化復雜。垃圾填埋場的水文氣候條件、地質條件、地理位置、構造方式、填埋時間等不同，垃圾滲濾液的成分和產量也發生變化。而且生物可降解性隨填埋齡的增加而逐漸降低。③營養比例失衡。滲濾液中氨氮含量高，C/N值常出現失調情況，同時p缺乏，微營養比例不能滿足水處理的要求。
2 垃圾滲濾液處理工藝技術
在《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008) 于2008年7月1日頒布實施后，對垃圾滲濾液的處理控制提出了更嚴格的要求。滲濾液水質水量受各種因素影響而變得非常復雜，存在大量生物難以降解的有機物，目前滲濾液的處理工藝主要有土地處理、物理處理、化學處理、生物處理等，但采用單一工藝處理，往往只能在某些指標上取得好效果，很難使出水達到排放標準。因此滲濾液的處理工藝不是一種方法能夠完成的，而是多種方法的組合工藝。
目前，滲濾液處理的組合工藝主要有兩種，一種是以生化反應為主的“生物法+膜法（納濾/反滲透）”處理系統；另外一種是以DT盤式膜組件為主的高壓膜過濾工藝。DT盤式膜組件是獨家工藝，過濾原理即為常見卷式反滲透膜過濾的原理，在此不多作介紹，本文重點介紹“生物法+膜法”的處理系統。生化法處理設備和運行管理簡單，成本低，對水質和水量的變化有很好的適應能力，適合我國生化垃圾有機物含量高、滲濾液可生化能力較高的特點，當前得到了廣泛應用。
2.1 早期生物處理工藝
早期的滲濾液處理工藝缺乏設計經驗，對滲濾液的水質特性考慮不夠充分，處理工藝主要參照城市污水處理工藝，選擇生物法中的氧化溝，SBR及接觸氧化工藝的比較多，由于這些工藝在曝氣量、停留時間上考慮的不足，最后導致了運行的失敗。
例如北京阿蘇衛滲濾液處理廠選擇“厭氧+氧化溝+沉淀池”的處理工藝，要求出水達到GB16889-1997二級標準，但是由于滲濾液水質水量隨時間變化大，尤其隨著填埋場時間的增長，可生化性低，導致出水不能穩定達標；昆山市第三垃圾填埋場滲濾液處理采用的是“厭氧+生物接觸氧化”工藝，運行過程中進水水質遠低于設計值，結果造成厭氧效果大幅下降，整個系統出水無法達標。
另外，早期滲濾液生化處理工藝選擇沉淀池進行泥水分離，但是由于高污泥濃度的污水在沉淀池中的沉降性差，抗污泥膨脹的能力差，從而造成生化池中的污泥濃度偏低，出水水質不穩定。
2.2 膜生物反應器（MBR）應用
針對早期生化法在滲濾液處理上的不足，MBR系統在設計生化反應部分時充分考慮滲濾液的水質特性，以反硝化池和硝化池為主，在停留時間、池體深度以及曝氣量方面，充分滿足滲濾液中有機物降解的需要。
膜技術在垃圾滲濾液處理中的應用引起了我國學者的極大關注。膜生物法（MBR）是近些年發展起來的一種集膜過濾和生物處理于一體的新型、高效的處理技術，在處理高濃度難降解有機物廢水方面有著廣泛的應用前景。在MF和UF基礎上研發的MBR系統已經廣泛應用于生化反應末端的泥水分離過程，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反應器中，實現水力停留時間和污泥齡的完全分離，使生化反應器內的污泥濃度從3-5g/L提高到10-20g/L，從而提高了反應器的容積負荷，使反應器容積減小，大大提高了生化系統的運行效果。
據相關實例數據表明，MBR系統對COD的去除率在90%以上，NH3-N在95%以上。任鶴云等采用MBR法處理滲濾液，生化部分采用硝化/反硝化工藝，膜部分采用的超濾+納濾膜，出水COD小于60mg/L，SS小于50mg/L，氨氮小于18.8mg/L重金屬等未檢出[4]；康建雄等應用UASB-A/O-膜工藝處理垃圾滲濾液取得良好效果，CODcr，BOD5和氨氮的去除率分別達97.3%、98.6%和92.8%，出水水質優于國家排放標準[5]。
2.3 膜處理技術
膜處理技術包括微濾膜(MF)、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透膜（RO）等，常用于二級處理后的深度處理，多以微濾（MF）、超濾（UF）代替沉淀、過濾、吸附、除菌等常規深度處理中的預處理，以納濾（NF）、反滲透（RO）進行水的軟化和脫鹽。在垃圾滲濾液處理系統中，由于滲濾液的生化性較差，單獨依靠生化反應和MBR系統并不能完全實現水質達標排放，因此MBR的出水需要進一步深度處理。根據目前的處理技術，MBR出水還可通過NF或RO系統進一步處理，RO和NF都能去除細菌、微生物、溶解鹽等，但RO效果更好。一般RO和NF之前的進水都必須進行預處理，對SS及濁度都有明確的要求，一般SS≤1mg/L，濁度≤5NTU，pH控制在中性左右。對RO、NF影響比較大的環境因素除進水水質外，還有壓力、溫度等，這些因素是可控的，因此系統運行的穩定性有了一定保證。
蘇也研究表明，MBR-NF工藝經過4個多月的運行，運行穩定，在進水CODcr遠高于設計值的情況下，出水狀況仍然良好，滿足設計要求[6]。
2.4 組合工藝流程
目前由于環境污染的不斷加重，國家從加強環保的角度出發，頒布了《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》（GB16889-2008），其中出水總氮成為一個重要的指標（非敏感地區40mg/L，敏感地區20mg/L）。為了滿足新的垃圾滲濾液排放標準中對總氮的要求，原有MBR工藝進一步優化，增加一個二級硝化反硝化環節，如圖1所示，MBR工藝優化為A/O/O+A/O+外置超濾膜（UF）可以保證出水總氮達標排放。
圖1 工藝流程圖
綜上所述，滲濾液處理的工藝以“生物法+膜處理”為主，該工藝技術處理滲濾液可以達到2008年《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》的排放要求。其中，生化處理過程可以有效地降解、消除污染物，膜分離處理過程可以有效地分離去除不可生化降解的殘余污染物。
3 結論和建議
垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，其處理技術各有利弊，單獨采用任何一種處理技術很難使滲濾液達標排放。因此，必須將處理工藝由單一化向多元化發展，通過組合工藝充分發揮各工藝的優勢，以達到滿意的處理效果。“生物法+膜處理”工藝技術處理滲濾液可以達到2008年《生活垃圾填埋場污染控制標準排放標準》的排放要求，但在垃圾滲濾液的處理過程中仍存在一些問題。
3.1 老齡化填埋場滲濾液可生化性差
滲濾液的可生化性差，新生滲濾液用生化法處理是可行的，但是隨著填埋場時間的延長，滲濾液的可生化性降低，尤其是在填埋后期，可生化性很差，B/C不足0.1，生化法使用受到限制。應根據填埋場所處階段來選擇合適的工藝進行滲濾液處理。
3.2 濃縮液處理
膜分離過程可以有效地分離去除不可生化降解的殘余污染物，但同時會產生濃縮液，濃縮液的最終處理也是目前水處理行業中一個亟待解決的問題。目前濃縮液的處理方法主要有回灌法、蒸發法、高級氧化+混凝沉降組合法、活性碳吸附和離子交換法等，但是回灌法勢必造成鹽的累積；蒸發法能耗相當大，而且蒸發器要有很強的抗腐蝕能力；高級氧化+混凝沉降法對有機物有很好的去除效果，但是對總氮去除效果不明顯；活性碳吸附和離子交換法用來處理濃縮液很容易達到飽和容量，再生困難，運行費用昂貴。
滲濾液水質如果可生化性好的話，優先選擇生化法，但是滲濾液中含有大量難降解的物質和毒性物質，生化出水仍需要深度處理，膜技術的應用解決了深度處理的問題，但是膜處理也存在膜污染和濃縮液處理的問題，如何通過技術改進和工藝組合降低運行成本和減少膜污染是今后研究的方向。
參考文獻
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垃圾滲濾液作為垃圾填埋過程中產生的副產物因其高有機物濃度和高氨氮濃度，一直是國內污水處理領域的重點和難點。目前國內對垃圾滲濾液處理大體可分為物化法、生物法和膜法，現將此三類滲濾液處理技術大致介紹如下：
1 物化法
物化法對滲濾液中難降解有機物、氨氮、色度有較好的處理效果，常用的物化法處理垃圾滲濾液包括吸附法，化學沉淀法，氧化還原法，吹脫,膜處理等。
1.1 吸附法
吸附法是利用具有吸附能力的多孔性固體物質，去除水中微量溶解性雜質的一種處理工藝。吸附法可去除滲濾液中的COD和氨氮，常用的吸附劑有顆粒活性炭和粉末活性炭。使用活性炭對滲濾液中污染物處理效率高、處理效果好，但處理設備簡單，結構緊湊，但處理費用高，易堵塞，吸附飽和的吸附材料難以再生、處理，目前，大多將吸附法作為滲濾液深度處理的末端工藝。
1.2 化學沉淀法
化學沉淀法是向垃圾滲濾液中投加化學物質，使它與滲濾液中某些溶解性物質發生置換反應，生成難溶鹽沉淀，從而降低水中溶解性污染物的方法。投加的這種化學物質稱為沉淀劑。根據生成的難溶鹽的性質，化學沉淀主要有氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。常用的沉淀劑有硫酸鋁、氯化鐵和聚合氯化鋁等。主要用于去除垃圾滲濾液的色度、重金屬離子和濁度等。
1.3 化學氧化法
在廢水處理過程中，利用溶解于廢水中的有毒有害物質，在氧化還原反應中能被氧化，把它轉化成為無毒無害的新物質，這種方法稱為化學氧化法。化學氧化法主要是去除滲濾液的色度和硫化物并可以分解滲濾液中難降解的有機物，從而提高廢水的可生化降解性。常用的氧化劑包括氯、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀和次氯酸鈉等。
1.4 吹脫
由于水中的氨氮多以氨離子（NH4+）和游離氨（NH3）的狀態存在，并且兩者保持平衡，所以提高滲濾液中PH值后，通過施加曝氣吹脫的物理作用，氨從滲濾液中逸出。吹脫主要用于去除垃圾滲濾液中的高濃度氨氮，從而保證后續生物處理的正常運行。吹脫出的NH3須經過回收處理，以防對空氣造成二次污染。
1.5 膜處理技術
膜技術是利用隔膜使溶劑同溶質和微粒分離的一種水處理方法 ,根據溶質或溶劑通過膜的推動力的大小 ,膜分離法可以分成反滲透法、超濾和微孔過濾等 .近年來 ,為了盡可能減少水體污染程度 ,膜法也被應用到了滲濾液的處理領域 ,其中國外的應用和研究均較多。德國的Thmos將反滲透和微濾用于滲濾液的凈化 ,研究了不同情況下反滲透膜的特性 ,指出用壓力達到 120bar的高壓反滲透和與控制的結晶過程聯合使用的微濾 ,可達到超過 95%的滲透去除率.在德國的Damsdorf垃圾填埋場 ,用反滲透裝置來繼續處理生化水得到了成功的運行,荷蘭、瑞士的幾個滲濾液處理廠也先后使用了膜分離技術。國外實踐證明 ,膜技術處理垃圾滲濾液是高效可靠的。膜技術由于其極高的費用，現階段我國還不可能將其廣泛地應用于垃圾滲濾液的處理 。
物化法主要用于去除滲濾液中的色度、SS、氨氮、重金屬離子、難生物降解COD等污染物。和生物法相比，物化法具有耐沖擊負荷，對生物法難以處理的貴重金屬離子和難降解的有機物有較好的去除效果。尤其是對氨氮含量高、BOD5/COD比值較低難以進行生化處理的“老齡”滲濾液有較好的去除效果。但物化法處理成本較高，在處理工藝上需進一步優化，同時吸附、沉淀等物化處理工藝只是將污染物轉移，污染物最終仍將會以物化污泥的形式回到垃圾填埋場，造成污染物的循環。因此物化法多用于垃圾滲濾液的預處理和深度處理中，通常滲濾液的主體工藝仍多選用生物法。
2 生物處理法
與常規的物理化學法相比，生物處理法具有對溶解態和膠態有機物較高的去除效果；運行成本相對較低；剩余污泥的沉降性能較好有利于進一步脫水。故目前垃圾滲濾液的處理主要采用生物法。生物處理法可分為好氧生物處理法，厭氧生物處理法和好氧——厭氧結合處理。
2.1 好氧處理
好氧處理可有效降低COD和氨氮，還可去除一些鐵錳等污染物。好氧處理工藝包括：序批式反應器（SBR），周期循環式活性污泥法（CASS），氧化溝，氧化塘等。
Ehrig等人就采用活性污泥法處理垃圾滲濾液，其實驗表明當BOD5的負荷為0.1kg BOD5/kg MLSS/d,出水BOD5小于25mg/L;實驗中，高氨氮負荷引起了亞硝酸鹽的積累，當氨氮負荷小于0.03kg·NH4+-N/kg MLSS/d時，硝化過程可以進行完全，隨著微生物對高氨氮負荷的適應，氨氮的負荷可以提高到0.1 kg BOD5/kg·MLSS/d.
Mard等人研究發現，對于COD為4000-13000mg/L,BOD為1600-11000mg/L，氨氮為87-590mg/L的垃圾滲濾液，采用好氧活性污泥法，對COD的去除率可穩定在90%以上
Robinson采用連續流活性污泥法處理垃圾滲濾液，發現當污泥齡10d時，處理后出水的BOD和COD可分別低于20mg/L和150mg/L。但同時發現，當N/BOD之比超過36：100時，多余的氨氮將不能為微生物利用而殘留在處理出水中。
Ying等利用SBR反應器對美國某處垃圾填埋場的垃圾滲濾液進行處理，發現SBR反應器對滲濾液這中總碳的去除率在95%以上。
Harry等人利用兩段式SBR法處理垃圾滲濾液，第一段SBR反應器對BOD的去除率可達到98%,使進水的COD從5800mg/L下降到112mg/L；經過二級SBR處理后，出水的水質能達到排放標準。
Yalmaz等對伊斯坦布爾一垃圾填埋場的厭氧生化后出水進行了SBR生物脫氮，發現在一個24h的循環周期內，氨氮可從進水濃度1000mg/L下降到出水的5mg/L。
王顯勝等采用二級接觸氧化工藝處理垃圾滲濾液，內部裝軟性填料，好氧段體積為6.71L,接觸氧化池的進水濃度在3100-6100mg/L,其二級出水濃度維持在1100mg/L-3000mg/L,COD的去除率保證在10%左右。
總體而言，好氧處理存在有毒金屬物質存在時工作性能不好，且存在當外界溫度迅速降低時，難以保持較高的去除率；耗能大等缺點。
2.2 厭氧處理
厭氧處理在處理高濃度有機廢水方面有較好的效果，具有處理負荷高、產泥率低、能耗低、占地少等優點。厭氧生物處理工藝主要有： UASB反應器，厭氧生物濾池，厭氧塘，厭氧接觸法和新型厭氧折流板反應器等。
英國的水研究中心用UASB處理COD＞10000mg/L的滲濾液，當負荷為3.6～19.7 kg/(m3·d)、平均泥齡為1.0～4.3d、溫度為30℃時，COD和BOD5的去除率分別為82%和85%。
徐竺使用上流式厭氧生物濾池對成都垃圾填埋場滲濾液進行連續動態實驗。結果表明：上流式厭氧生物濾池處理垃圾滲濾液效果良好。在中溫消化時，COD為3000～8000mg/L的垃圾滲濾液的COD去除率達95%左右，即使常溫下其COD去除率也可達90%；反應器的COD容積負荷可達5kg/(m3·d)以上。
加拿大Toronto大學的J.G.Henry等采用厭氧濾池在室溫條件下，對填埋年齡分別為1.5年（COD為14000mg/L,B/C為0.7）和8年（COD為4000mg/L,B/C為0.5）的滲濾液進行了處理，當容積負荷在1.26-1.45kg/ (m3·d)，HRT為24-96h，COD去除率可達90%以上。
沈耀良等人用ABR反應器處理蘇州七子山生活垃圾填埋場滲濾液和城市污水的混合液。結果表明，ABR可有效地改善混合廢水的可生化性。進水BOD5/COD為0.2～0.3時，出水BOD5/COD可提高至0.4～0.6；當容積負荷為4.71kgCOD/(m3·d)時，可形成沉降性良好、粒徑為1～5mm的棒狀顆粒污泥。各隔室中的污泥濃度為20～38g/L。混合廢水經ABR的預處理，大大提高了該廢水的后續好氧處理設施的運行穩定性。
厭氧處理具有能耗低，操作簡單等優點，因此投資和運行費用低廉，同時厭氧處理產生剩余污泥量少，所需的氮、磷等營養物質少，許多在好氧條件下難于處理的高分子有機物在厭氧時可以被生物降解。但是厭氧生物法不能去除廢水中的氮和磷，啟動過程較長，運行管理較復雜，衛生條件差，特別是單獨使用厭氧裝置處理高濃度有機廢水，處理不徹底，出水的有機物濃度仍然較高，不宜直接排放到河流或湖泊中，故在垃圾滲濾液的生物處理工藝中，很少單獨采用厭氧工藝。常常采用厭氧和好氧相結合的模式處理高濃度有機廢水。利用厭氧段去除水中大部分的有機污染物，同時將難降解的高分子有機物進行分解，利用好氧段進行對有機物的進一步處理和對氮、磷的處理。
3 總結
經過多年的研究，垃圾滲濾液處理技術得到長足進步，經過生化、物化法處理后，滲濾液中COD、氨氮污染物濃度可下降80%-90%。隨著國家對垃圾滲濾液排放標準的日趨嚴格，滲濾液中總氮和難降解有機物的去除成為下一階段垃圾滲濾液處理的重點。
參考文獻
[1]趙慶良、李偉光.特種廢水處理技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004：220～22
關鍵詞：生活垃圾；垃圾滲濾液；治理技術；
一、垃圾滲濾液的產生及性狀特征
80年代末以來，我國的城市垃圾填埋處理技術有了一定的發展，全國相繼建成了一批較為完善的城市垃圾衛生填埋場。但是垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液給生態環境帶來了一定程度的污染，大多數垃圾滲濾液未經任何處理直接排入河道，嚴重污染了周邊環境。垃圾滲濾液是垃圾在填埋過程中由于垃圾中有機物分解產生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水。就滲濾液的性質而言，屬于高濃度有機廢水，且水質相當復雜。
垃圾滲濾液有以下特性：
（1） 濾液水質十分復雜，不僅含有耗氧有機污染物，還含有各類金屬和植物營養素（氨氮等），如果工業部門使用的垃圾填埋廠，滲濾液中還會含有有毒有害的有機污染物。
（2）BOD 5、COD濃度高，最高可達幾萬，遠遠高于城市污水。
（3） 垃圾滲濾液中有機污染物種類多，其中有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香組化合物、氯化芳香組化合物、磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酚類化合物和苯胺類化合物等。
（4）垃圾滲濾液中含有10多種金屬離子，其中的重金屬離子會對微生物產生抑制作用。
（5）氨氮含量高，C/N比例失調，磷元素缺乏，給生物處理帶來一定的難度。
可見，垃圾滲濾液用常規的生物處理是難以達標排放的。治理的重點是COD和氨氮的處理，尤其是氨氮的處理。
二、 當前我國垃圾填埋場垃圾滲濾液處理現狀
近年來，我國垃圾產生及填埋進入了高峰期，城市垃圾填埋場滲濾液滲漏污染地下水的現象屢屢發生。垃圾填埋后該垃圾場周圍的地下水，無論是污染程度還是污染的范圍，都有逐年增加的趨勢。表現為有機物和細菌總數嚴重超標，三氮、硬度和礦化度等水化學指標升高，導致垃圾場周圍十多平方公里范圍內的地下水已不能飲用。因此，為改善人居環境、促進城鄉經濟發展，治理垃圾滲濾液已是保護生態環境的一項緊迫的任務，對于垃圾填埋場來說滲濾液必須自行處理達標后才能排放。
三、垃圾滲濾液污染治理技術
垃圾填埋場滲濾液是世界上公認的污染威脅大、性質復雜、難于處理的高濃度的有機污水。具有BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、成分復雜、水質水量變化大、有機物和氨氮的含量較高，微生物營養元素比例失調等不同于一般城市污水的特點。目前，垃圾滲濾液處理主要有以下幾種：
（1） 預吹脫：
通過對滲濾液的預處理，去除部分氨氮，對后續處理的順利進行具有重要意義。目前預處理的研究有采用空氣自由吹脫和加石灰吹脫預處理，這種方法易造成二次污染。
（2）好氧生物處理：
好氧處理主要是活性污泥法。低氧、好氧活性污泥法和SBR等改進活性污泥法比常規法更為有效。
（3） 厭氧生物處理
厭氧法包括厭氧污泥床、厭氧式生物濾池、混合反應器及厭氧塘等，它具有能耗少，操作簡單，投資及運行費用低等優點。已報道的有：間歇厭氧反應器、間歇和連續上流式厭氧污泥床、上流式厭氧過濾器等。但占地面積大，污泥量大，現場容易產生臭味，造成二次污染，影響環境。
（4） 厭氧與好氧結合處理法
氨吹脫-厭氧生物濾池-好氧生物濾池工藝對垃圾滲濾液的中試研究達到較好的處理效果。由于生物法操作簡單，運行費用低，且技術成熟，因此具有廣泛的應用前景，但對于可生化性低、難降解有機物及毒性高的廢水，生物法處理效果差，可用物化法彌補。
（5）生物膜處理技術
醋酸纖維在上世紀60年代產生，其促進了膜分離技術的快速發展與應用，也應用到了垃圾填埋滲濾液的處理方面。常用的膜處理技術中包括反滲透、超濾和納濾等分離技術。反滲透和超濾技術聯合處理垃圾填埋滲濾液的效果十分明顯，能夠將COD與色度等進行有效的去除，效率達到98%以上。膜處理技術也由于操作簡單、處理效果較高等優勢而得到了廣泛的應用。當前，在國內很多大型的垃圾填埋場都使用或者是籌劃使用生物膜處理技術。但是其中所涉及到的工藝中，反滲透工藝的重點環節的成本較高，而且消耗量很大。為了減少膜表面受到機械或者是污水中毒素的影響，需要在使用膜處理之前對滲濾液進行一定的處理，才能夠確保膜的使用性能得到充分的發揮，延長膜的使用壽命。另外，使用膜處理技術進行處理的滲濾液中會遺留大量的污染物需要進行及時的安全處理，這樣才能有效的消除滲濾液對環境和土壤造成的污染。
另外，還有垃圾滲濾液的人工濕地處理方法，包括人工濕地的組成、污染物去除機理、影響處理效率的因素等。通過對人工濕地處理滲濾液的工藝和國內外應用實例進行總結、與傳統處理方法相比，對其經濟性進行分析。可以看出，垃圾滲濾液的人工濕地處理法有成本低、構建和運行維護費用低、處理效果比較好等優點，在我國的許多地區有一定的適用性。
四、垃圾滲濾液處理技術發展趨勢
隨著我國城市的生活垃圾總量急劇增加，垃圾滲濾液的處理已成為城市建設中急需解決的技術難題，也是生態城市建設，尤其是小城鎮示范工程建設必須配套解決的關鍵環節。
垃圾填埋場滲濾液處理對選擇垃圾滲濾液生物處理工藝的方案設計提出了更高的要求。垃圾滲濾液的生物法處理依靠微生物的降解作用達到去除污染成分的效果，是目前國內外研究的重點，由于其無需專門處理設施投資、出水穩定、管理方便、運行費用低等特點，生物法處理也是該領域的發展趨勢。同時對城市垃圾填埋場的滲漏進行檢測至關重要，且迫在眉睫。目前普遍采用的通過在填埋場內觀測、井中采樣分析進行的檢測，只能監測垃圾填埋場淺層部分點位的地下水水質狀況，而對于深層更大范圍內地下水的水質檢測，則難度很大，在檢測填埋場是否發生滲漏時往往漏掉，這是當前值得十分注意的問題。一種能快速檢測垃圾填埋場大范圍內污染滲漏狀況的地球物理方法，通過先進的地球物理儀器設備來檢測滲濾液滲漏后地下介質發生的物性變化（如電磁場的變化），再配合適當的地球化學分析手段，便可進一步分析判斷其滲漏范圍和污染程度。這一技術的應用，將使我國的垃圾處理建立一個新臺階。
結束語：
隨著城市化進程的快速發展，生活垃圾產生量不斷增加，垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液給生態環境帶來了一定程度的污染，因此城市生活垃圾安全處置已成為生態環境保護的重要內容，必須重視對垃圾滲濾液的處理。
參考文獻：
近年來隨著城市生活垃圾填埋場的不斷建設,垃圾滲濾液的處理問題也日益凸顯出來,垃圾滲濾液對垃圾場周圍的水體環境造成嚴重的污染,如何處理垃圾滲濾液成了一個需要迫切關心的問題。為了更好地控制垃圾滲濾液產生的影響,國家環保部于2008年4月頒布了《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16899-2008),對新建垃圾填埋場滲濾液出水COD標準限值由100mg/l調整為60mg/l。為滿足新標準的要求,本文推薦采用MBR-納濾處理的工藝進行垃圾滲濾液的處理。
1垃圾滲濾液的性質
填埋垃圾在生物降解過程中產生的液體和各種滲入填埋場的水混合后,如總量超過了填埋場垃圾的極限含水量,多余部分就以滲濾液的形式排出。垃圾滲濾液中含有高濃度的有機物及重金屬離子。滲濾液中的主要污染物指標有COD、BOD、氨氮、SS、pH、細菌、大腸菌群等。垃圾滲濾液水質的特點見表1。
表1垃圾滲濾液水質特點
指標 特點
色味 呈淡茶色或暗褐色,色度一般在2000～4000之間,有較濃的腐敗臭味;
pH值 填埋初期pH為6～7,呈弱酸性;隨著時間的推移,pH可提高到7～8,呈弱堿性
BOD5 隨時間和微生物活動增加, BOD5也逐漸增加,填埋6個月至2.5年,達到最高峰值,此時BOD5多以溶解性為主,隨后BOD5開始下降,到5～6年填埋場穩定化為止;
CODCr 填埋初期CODCr略低于BOD5,隨著時間的推移,BOD5急速下降,而CODCr下降緩慢,從而CODCr高于BOD5。滲濾液中的BOD5/CODCr的比值較高,說明滲濾液較易生物降解,封場后2～5年中BOD5/CODCr的比值逐步降至0.1,后期難生化降解成分占主要。
SS 一般多在300mg/l以下,垃圾填埋高度愈高,SS值下降。
P 滲濾液中含磷量少,生化處理中應適當增加與BOD5相當比例的磷。
重金屬 生活垃圾單獨填埋時,重金屬含量很低,一般不會超過標準,但若與工業廢物或污泥混埋時,或填埋蓋土為酸性紅壤時,重金屬含量增加,超標可能性大。
細菌 滲濾液含有毒有害物質及細菌病毒、寄生蟲等,大腸桿菌數量很大。
滲濾液水質受垃圾組成、成份、填埋方式、季節、垃圾分解不同階段等諸多因素的影響,變化范圍較大。國內部分地區垃圾滲濾液的水質見表2。
表2國內部分地區垃圾滲濾液水質單位:mg/l,pH除外
BOD5 CODCr SS NH3-N pH
漳 州 2000 4000 300 500 6～9
宜 昌 1500 3000 600 300 6～7
上 海 200～4000 1500～8000 30～500 60～450 5～6.5
杭 州 400～3000 1000～5000 60～650 50～500 6～6.5
廣 州 400～2500 1400～5500 200～600 130～600 6.5～7.8
2國內垃圾滲濾液處理方式
國內垃圾滲濾液常用的處理方法有回灌法、物化法和生化法。循環回灌法處理能力有限,操作環境差,不適于年降水量大的南方。物化法處理成本一般較高,不適于大水量垃圾滲濾液的處理。生物處理分為厭氧處理、好氧處理和好氧與厭氧結合處理法。目前生物處理法國內應用較多的一般為好氧和厭氧的組合工藝。組合工藝主要適用于高濃度垃圾滲濾液。在氨氮的質量濃度較高的滲濾液處理工藝流程中,一般采用先氨吹脫,再進行生物處理。組合處理工藝處理效率高,污泥沉淀性能好,經濟合理,技術成熟,已在廢水治理領域廣泛推廣,但是對于可生化性低,難降解的有機物以及毒性高的廢水,則處理效果較差。深圳下坪垃圾填埋場采用氨吹脫-厭氧生物濾池-SBR工藝,設備運行良好,出水穩定達標。
近年來,隨著膜技術的發展與推廣,反滲透成為處理垃圾滲濾液的主要方法,這是由于反滲透具有高效的截留污水中溶解態的無機和有機污染物的特性。但是在應用過程中,反滲透的缺點和不足日益顯露,主要是操作壓力大,能耗較高,設備損耗大,維護管理困難。為克服上述缺點,減少操作難度,各國的研究者相繼把目光轉向了操作壓力較低、運行管理方便的納濾技術,本文主要介紹MBR-納濾垃圾滲濾液處理工藝。
3MBR-納濾處理工藝
近年來,國內MBR工藝處理垃圾滲濾液發展較快。由于MBR對垃圾滲濾液中的有機物進行了生化降解,不存在濃縮液需要進一步處理的問題,單一的MBR工藝出水不能達到國家二級以上的排放標準,往往需要配合NF、RO、活性炭等后續處理工藝以滿足新的滲濾液排放標準。目前青島小澗西垃圾填埋場、北京北神樹垃圾填埋場、佛山高明白石坳填埋場、哈爾濱西南垃圾填埋場等多家垃圾處理廠采用MBR十NF系統處理垃圾滲濾液,并取得了良好的處理效果,其中處理規模最大的為佛山高明白石坳填埋場,處理規模達到860t/d。MBR十NF工藝處理垃圾滲濾液的常見工藝流程圖見圖1。
圖1MBR+NF處理垃圾滲濾液工藝流程
3.1 MBR
MBR是生化反應器和膜分離相結合的高效廢水處理系統,用膜分離(通常為超濾)替代了常規生化工藝的二沉池,大大提高了對有機物的去除率。傳統活性污泥法中,受二沉池對污泥沉降特性要求的影響,當生物處理達到一定程度時,要繼續提高系統的去除效率很困難,往往需要延長很長的水力停留時間也只能少量提高總的去除效率,而膜生物反應器中,由于分離效率大大提高,生化反應器內微生物濃度可從常規法的3~5g/L提高到15~30g/L,可以在比傳統活性污泥法更短的水力停留時間內達到更好的去除效果,減小了生化反應器體積,提高了生化反應效率,出水無菌體和懸浮物,因此在提高系統處理能力和提高出水水質方面表現出很大的優勢。
超濾膜組件主要由不對稱管式陶瓷膜元件構成。陶瓷膜元件是一種無機膜,是將金屬與非金屬氧化物、氮化物或碳化物結合而構成,其內外表面為致密層,層面密布微孔,膜孔徑0.05μm,中間是多孔支撐層。超濾過程很容易形成污染而導致通量大幅度衰減,因此需要定期清洗。清洗時可以選強酸強堿作清洗劑,也可進行反向沖洗。
MBR的主要特點:①能有效降解主要污染物COD、BOD和氨氮;②100%生物菌體分離;③出水無細菌和固性物;④反應器高效集成,占地面積小;⑤污泥負荷(F/M)低,剩余污泥量小;⑥無需脫臭裝置;⑦運行費用小。
3.2 納濾
在MBR反應器系統后加上納濾,納濾的作用是截留那些不可生化的大分子有機物COD,污水經納濾系統進一步深化處理后,可使出水COD降到60mg/L左右,保證出水的達標排放,同時MBR工藝作為NF的前段處理工藝也有效地保障了納濾的處理效率。根據有關資料,垃圾填埋場滲濾液經NF后的各項截留率指標如表3所示。
表3垃圾滲濾液經納濾處理后的截留率
項目 進水 出水 截留率(%)
pH 6.3 6.4 /
COD(mg/l) 17000 700 95.88
BOD5(mg/l) 480 280 41.62
NH3(mg/l) 3350 1420 57.61
SO4(mg/l) 31200 2345 92.48
Ca2+(mg/l) 2670 187 93.00
Mg2+(mg/l) 1030 72.7 92.94
Na+(mg/l) 10900 5010 54.04
納濾凈化水回收率80%,納濾過程中產生20%的回流濃縮液,采用混凝沉淀進一步處理。實踐表明,使用具有混凝和吸附作用的復合型混凝劑(主要含FeCl3),COD去除率可達60%以上,混凝沉淀后上清液回調節池。納濾回流液回生化系統進一步處理,由于其中的難降解有機物在生化處理系統中的相對停留時間延長,微生物得到有效馴化,難降解有機物也能部分降解,不會產生難降解有機物在系統中的富集現象。
3.3 污泥處理系統
滲濾液處理站的污泥來自生物處理的剩余污泥和納濾回流液混凝沉淀產生的污泥。為了發揮生物處理的剩余污泥的生物吸附作用和改善污泥的脫水性能,工藝流程把生物處理的剩余污泥排到納濾回流液混凝沉淀系統(即污泥濃縮池),經過混凝沉淀和污泥濃縮,上清液溢流回調節池,濃縮污泥通過污泥泵抽送到板框壓濾機進行壓濾,濾餅運送垃圾填埋區進行填埋,濾液經收集后用泵抽送到調節池。
4結論
