垃圾滲濾液特性及其處理技術研究

劉鵬 張軼凡 楊帥 吳振華 劉范嘉

摘 要：介紹了垃圾滲濾液的水質特點及其對處理工藝的影響。以物理化學法、生物法以及組合工藝為主，歸納了目前滲濾液處理的主要方法及相應的處理效果。針對滲濾液成分復雜、COD和總氮濃度高、可生化性差的難題，提出組合工藝，即不同處理單元的組合及優化是處理不同滲濾液的研究方向。而強化生物處理能力，開發高效菌株是提高垃圾滲濾液處理效率的關鍵。

關鍵詞：垃圾滲濾液 特性 物理化學法 生物法 組合工藝

中圖分類號：X705 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（b）-00-02

隨著我國工業和城市迅速發展，垃圾總量的增速達到每年10%以上，預計到2030年，城市生活垃圾將超過4億t[1]。這些城市垃圾中有85%都是采用衛生填埋的方式處理[2]。垃圾填埋過程會產生大量的滲濾液，如果處理不當，會對環境造成重大危害。

1 垃圾滲濾液水質特性

垃圾滲濾液是一種呈黃褐色（或黑色）帶有難聞氣味且成分復雜的高濃度有機廢水。具有以下幾個特點：（1）有機物種類多[3]，可生化性差；（2）含有多種金屬離子，抑制生化過程[4，5]；（3）COD和BOD濃度高[6]；（4）氨氮含量高，C/N比例失調，磷含量偏低[7]，抑制生化系統處理能力；（5）水質波動大[8]。

2 國內外垃圾滲濾液主要處理技術

2.1 物理化學法及組合工藝

物理與化學方法一般作為垃圾滲濾液處理過程中的預處理或者深度處理。常用的有氨吹脫法、混凝沉淀、高級氧化（臭氧氧化、Fenton氧化等）、膜分離等[9]。傅金祥等[10]通過實驗發現，在pH為11、吹脫時間60min，氣液體積比為360∶1，溫度為40℃條件下，氨氮的去除率可達到85%以上。Tatsi等[11]利用三氯化鐵對滲濾液進行混凝沉淀時，投加硫酸鋁形成復合絮凝劑，COD的去除率可達75%。Asaithambi等[12]采用臭氧+超聲波+Fenton的組合工藝處理垃圾滲濾液，COD和色度的去除率分別達到了95%和100%。武江津等[13]利用反滲透膜對垃圾滲濾液進行處理，可將COD去除率穩定在94%。

2.2 生物法及組合工藝

微生物可將滲濾液中可生化的有機物轉化成CO2、CH4和H2O，同時將氨氮轉化為氮氣。因此，生物法是滲濾液處理的核心工藝。Wang K等[14]采用ASBR工藝處理早期垃圾滲濾液，COD的去除率可達到80%以上。彭永臻等[15]采用兩級UASB—A/O的組合工藝處理垃圾滲濾液，每立方米最大氨氮去除速率可以達到0.68kg/d，氨氮的去除率可以達到99%，同時可以實現穩定的短程硝化。通過將A/O的硝化液回流到UASB，總氮的去除率可以達81%～93%。Wang等[16]采用A/O聯合UASB的工藝處理晚期垃圾滲濾液，在A/O工藝中實現了穩定的短程硝化，在 UASB 中實現了穩定的厭氧氨氧化，在進水氨氮和COD分別為1330mg/L、2250mg/L的條件下，總氮和COD的去除率分別達到了94%和62%。Alkhafaji等[17]采用吹脫+絮凝+SBR+膜過濾的組合工藝處理晚期滲濾液，最終出水的COD、SS和氨氮分別達到72.4mg/L、24.2mg/L和18.4mg/L。

3 結語

垃圾滲濾液具有水質水量變化大、污染物成分復雜等特點。綜上所述，只采用單一的處理技術，很難實現達標排放。應根據實際水質選擇適當的處理技術單元，將其進行組合和優化，形成一整套高效的組合工藝。滲濾液處理工藝中具有難降解物質含量高且可生化性差、氨氮濃度過高抑制生化活性及總氮去除率低等難題。強化生化系統的處理能力是解決這些難題的關鍵，而篩選馴化能夠高效降解滲濾液的菌株，是生物強化的核心。

參考文獻

[1] 余健，彭聃.垃圾滲濾液處理技術綜述[J].資源節約與環保，2017（1）：16-17.

[2] 宋曉嵐.城市垃圾處理與可持續發展[J].長沙大學學報，2001，15（4）：36-40.

[3] Kang KH，Shin HS，Park HY.Characterization of humic substances present in landfill leachates with different landfill ages and its implications[J].Water Resear-ch，2002，36（16）：4023-4032.

[4] 付美云，周立祥.垃圾滲濾液水溶性有機物對土壤吸附重金屬Cd2+、Pb2+的影響 [J].環境科學學報，2006，26（5）： 828-834.

[5] 楊志泉，周少奇.垃圾滲濾液生物處理重金屬的去除效果分析[J].華南理工大學學報：自然科學版，2005，33（6）： 63-67.

[6] 馬濤，趙琛，張列宇，等.中晚期垃圾滲濾液難降解有機物的生物處理進展[J].水處理技術，2018，44（4）：1-6.

[7] 張道斌，呂玉娟，張暉.化學沉淀法去除垃圾滲濾液中氨氮的試驗研究[J].環境化學，2007，26（1）：62-65.

[8] 王凱，武道吉，彭永臻，等.垃圾滲濾液處理工藝研究及應用現狀淺析[J].北京工業大學學報，2018，44（1）：1-12.

[9] 張祥丹，王家民.城市垃圾滲濾液處理工藝介紹[J].給水排水，2000，26（10）：9-14.

[10] Fu JX，Zhang RX，Fan X，et al. Air stripping to remove ammonia nitrogen of landfill leachate[J]. Journal of Shenyang Jianzhu University （Natural Science），2011，27（4）：741-745.

[11] Tatsi AA，Zouboulis I，Matis KA，et al. Coagulation-flocculation pretreatment of sanitary landfill leachates [J].Chemosphere，2003，53（7）：737-744.

[12] Asaithambi P，Baharak S，Abdul RAA，et al. Ozone （O3） and sono （US） based advanced oxidation processes for the removal of color，COD and determination of electrical energy from landfill leachate[J].Separation and Purification Technology，2017，172（c）：442-449.

[13] 武江津，劉桂中，孫長虹.膜分離技術在垃圾滲濾液處理中的研究與應用[J].膜科學與技術，2007，27（6）：1-5.

[14] Wang K，Wang SY，Zhu RL，et al.Advanced nitrogen removal from landfill leachate without addition of external carbon using a novel system coupling ASBR and modified SBR[J].Bioresource Technology，2013，134（4）：212-218.

[15] Peng YZ，Zhang SL，Zeng W，et al.Organic removal by denitritation and methanogenesis and nitrogen removal by nitritation from landfill leachate[J].Water Research，2008，42（4-5）：883-892.

[16] Wang Z，Peng YZ，Miao L，et al. Continuous-flow combined process of nitritation and ANAMMOX for treatment of landfill leachate[J].Bioresource Technology，2016（214）：514-519.

[17] Alkhafaji RA，Bao JG，Du JK，et al.Non-biodegradable landfill leachate treatment by combined process of agitation，coagulation，SBR and filtration[J].Waste Management，2014，34（2）：439-447.