垃圾滲濾液處理難點及其處理技術探討

張 瑾

(貴州楚天環保有限公司，貴州 貴陽 550081）

國家環境保護部發布的 《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)規定：2011年7月1日起，現有全部生活垃圾填埋場應自行處理生活垃圾滲濾液并執行表2規定的水污染排放濃度限值，對生活垃圾滲濾液的控制提出了更嚴格的要求。為了達到新排放標準的要求，已建垃圾滲濾液處理站需要在原有工藝上進行一定程度的技改和工藝優化，新建垃圾滲濾液處理站也需采用更先進合理的處理工藝。由于技術要素的制約，在滲濾液的處理中依然面臨諸多難題。本文首先探究垃圾滲濾液的特征及處理難點，據此提出一些可靠的技術處理策略。

1 垃圾滲濾液的特點

1.1 水質波動大，生物可生化性隨填埋時間逐漸降低，成分復雜多變

滲濾液水質變化的影響因素有：垃圾性質、降雨滲透、填埋時長、填埋所采用的技術工藝、填埋場地防滲方法、填埋場操作運行情況等，特別是受降雨滲透量和填埋時長的影響顯著。一般在填埋初期滲濾液呈黑色，可生化性較好，易于處理；伴隨填埋時長的增加，滲濾液逐步呈現褐色，COD、生物可生化性逐步降低，最終維持在較低水平狀態；而氨氮濃度不斷增加，難以處理。

滲濾液成分復雜多變，主要組成成分有：有機污染物、無機組分、微生物和重金屬等。滲濾液中有機污染物種類繁多，達九十余種，包括低分子量的脂肪酸類、中等分子量的灰黃霉酸類腐殖以及高分子量的碳水化合物等。

1.2 COD、氨氮濃度高

COD高至數萬，但伴隨填埋時長的增加，COD的數值持續下降，氨氮濃度不斷增加，直至最后封場，氨氮濃度可增加至數千mg/L。

1.3 重金屬含量高，色度高且伴有惡臭

生活垃圾同工業垃圾混合填埋時，重金屬離子的溶出量會更高，同時，色度可升高到2500～4000倍，并伴有濃重的腐敗臭味。

1.4 營養元素比例失衡

主要是滲濾液中C、N、P的比例失調，滲濾液中氨氮及有機物濃度過高，而磷含量相對較低。

2 垃圾滲濾液處理中的難點

2.1 滲濾液的高濃度氨氮問題較難解決

由于垃圾填埋場垃圾性質、填埋時間以及填埋工藝的不同，滲濾液中的氨氮濃度通常從數十到上千mg/L不等，高濃度氨氮是導致垃圾滲濾液處理難度增大的一個重要原因，其主要體現在：（1）高濃度的游離氨氮降低了生物處理系統微生物活性；（2）高濃度的氨氮造成垃圾滲濾液中營養元素比例失調，生物脫氮難以進行，最終導致出水不達標。

2.2 難降解有機物的處理問題

據研究，垃圾滲濾液中所含有機化合物達九十余種，主要包含雜環芳烴、多環芳烴以及飽和脂肪族的羧基化合物等大分子物質。滲濾液厭氧處理后，一般再經過好氧處理以進一步降低污染物濃度。滲濾液本身含有難降解有機物，并在生物降解過程中，又會產生難降解的代謝產物，最終會有600～800mg/L的COD無法生物降解。

2.3 未顧及到滲濾液內部的有毒有害物質

作為一類有毒有害廢水，目前，垃圾滲濾液的主要監測指標還是停留在廢水的常規指標——BOD、COD、氨氮、總氮等。但隨著分析手段及民眾環保意識的提高，垃圾滲濾液中的有毒有害物質對環境和人體的危害已越來越受到人們的關注。這類污染物質即使含量極其微小，一旦進入機體，也會引發癌變、畸形病變等不良反應。因此，在進行垃圾滲濾液處理工藝選擇時，勢必要考慮這些有毒有害污染物的去除措施。

3 垃圾滲濾液處理技術探討

3.1 生物處理技術

生物處理包括厭氧生物處理、好氧生物處理以及厭氧—好氧相結合的處理工藝，適合于處理生化性較好的滲濾液，具有處理效率高、運行成本較低，運行工程中不會產生化學污泥帶來二次污染等優點。

滲濾液處理中使用較多的厭氧生物處理方法有：上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、厭氧接觸法、厭氧濾池等。由于厭氧生物處理后滲濾液中的COD和氨氮濃度仍比較高，其出水遠未達到排放標準要求，故在垃圾滲濾液處理中，基本都采用厭氧—好氧相結合的生物處理工藝。在厭氧生物處理裝置中，將滲濾液中的高分子難降解的有機物轉變為低分子易降解的有機物，提高滲濾液可生化性，并且反硝化菌群利用水中的有機碳源，將亞硝酸根和硝酸根還原為氮氣，完成反硝化脫氮過程。好氧生物處理在供氧的條件下，利用好氧微生物對復雜的有機物進行分解，最后轉化為穩定無害的無機物；同時亞硝化菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽，硝化菌群進一步將NO2-氧化為NO3-；通過厭氧—好氧組合工藝，達到去除滲濾液中主要污染物COD和氨氮的目的。

3.2 物理化學法處理技術

伴隨垃圾填埋場填埋時長的增加，滲濾液的可生化性逐漸降低，滲濾液中可生物降解的有機物比例也越來越低，對滲濾液直接進行生物處理比較困難。這個階段需先通過物理化學法將滲濾液中含有的有毒污染物、難降解有機物、高濃度氨氮、重金屬離子等去除或是破壞其結構，提高滲濾液可生化性，為后續生物處理系統穩定高效運行創造有利條件。滲濾液處理中常采用的物化處理方法有：混凝沉淀法、空氣吹脫、化學氧化工藝、微電解、光（電）催化氧化以及活性炭吸附等。

滲濾液物理化學法處理不受水質水量的影響，出水水質比較穩定，對滲濾液中難生物降解有機物、高濃度氨氮和重金屬離子有較好的處理效果，可提高滲濾液可生化性，但因為存在化學污泥的二次污染問題，常用作預處理技術對滲濾液進行預處理。

3.3 膜處理技術

膜處理技術主要是利用膜的篩分、截留和吸附等作用進一步去除滲濾液中難降解有機污染物、氨氮、溶解鹽類、膠體、微生物等。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量）， 可將膜分為微濾膜 （0.1～1μm）、 超濾膜 （0.001～0.1μm）、納濾膜（0.001～0.005μm）和反滲透膜（0.0001～0.005μm），微濾、超濾一般用作納濾或反滲透的前處理。

在滲濾液處理中，膜處理技術具有以下特點：可進一步去除氨氮及難降解有機物；占地面積小，易于從傳統工藝進行改造；出水水質優質穩定；操作管理方便，易于實現自動控制等，所以得到了越來越廣泛的應用。但膜處理技術應用過程中存在的高運行成本、濃縮液二次污染、膜污染等問題都要進行充分的考慮。

3.4 組合工藝

根據上述垃圾滲濾液的水質特點和處理難點，采用任何單一的滲濾液處理工藝都很難達到理想的處理效果，故在垃圾滲濾液處理中，要根據滲濾液水質特性的差異和結合工程實際情況，合理分析選擇不同類型技術方法組合處理。生活垃圾填埋場滲濾液處理工藝可分為預處理、生物處理和深度處理三種。

物理化學法處理技術可提高滲濾液可生化性，對滲濾液中高濃度氨氮和無機雜質有較好的處理效果，出水水質比較穩定，但因為會產生化學污泥造成二次污染，以及存在工程投資大、運行成本高等問題，常用作預處理工藝對滲濾液進行預處理；與物理化學法相比，生物處理技術運行處理費用相對較低，不會產生二次污染，運行管理方便，適用于處理可生化性較好的垃圾滲濾液，主要用于去除滲濾液中的有機污染物和氮、磷等，但其處理出水難以達標，進一步削減污染物就需依靠吸附過濾、膜處理技術等深度處理技術。深度處理宜以納濾和反滲透為主，并根據工程實際和處理要求合理選擇，主要用以去除滲濾液中的難降解有機物、懸浮物、溶解物和膠體等。

4 結語

綜上所述，垃圾滲濾液的產生受各類復雜要素的影響，同時也具備諸多顯著特性。針對滲濾液處理時所面臨的各類難點，要恰當選擇高效、環保、經濟的技術處理工藝。

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