廣東省生活垃圾滲濾液處理研究與實踐的發展綜述

周昭陽，吳惠鵬，伍琳瑛

（1.廣東省環境保護工程研究設計院有限公司，廣州 510030；2.廣東省環境衛生協會，廣州 510599）

20世紀80年代末，廣東省生活垃圾的無害化處理一直走在我國前列， 陸續建設了一系列生活垃圾處理設施，包括廣州市最早建設的幾個生活垃圾填埋場[1]和清遠市、深圳市[2]、江門市等地的生活垃圾填埋場，以及深圳市、珠海市、佛山市、廣州市等地的生活垃圾焚燒發電廠等。垃圾滲濾液的處理是垃圾無害化處理設施環境污染防治的重要組成部分，在我國還沒有出臺有關生活垃圾滲濾液的污染控制標準和工程建設標準規范前，廣東省就開始了積極研究和實踐探索。回顧三十年來廣東省生活垃圾滲濾液處理的研究與實踐歷程，總結相關經驗，分析和預判未來垃圾滲濾液處理的發展方向，可為提高我國的生活垃圾無害化處理和環境保護水平提供更有價值的參考。

1 廣東省生活垃圾滲濾液處理的研究與應用實踐的發展

綜合近30年來廣東省生活垃圾滲濾液處理的研究與應用實踐，大致可分為四個發展階段。

1.1 起步摸索階段（1992年前）

由于廣東降雨量豐富，生活垃圾填埋場的垃圾滲濾液產生量較大，對周邊地區易造成明顯污染，因此，對比國內其他地區，廣東省是最早開始重視垃圾滲濾液處理的省份。由于起步初期缺乏對垃圾滲濾液產量和水質特點的認識，更缺乏扎實的研究和探索基礎，該階段的應用實踐基本上是一個被現實污染倒逼的技術應用嘗試過程。1986年，廣州市老虎窿垃圾填埋場建成的滲濾液處理站采用單溝式氧化溝工藝，1990年廣州市大田山填埋場建成的滲濾液處理系統采用UBF+二級接觸氧化+氧化塘工藝。由于缺乏系統的水質資料、設計基礎數據和運行管理經驗等，該階段的實踐應用不能達到預期效果，處理能力不足，處理效果與當時的環保排放標準差距較大。1992年廣州市李坑垃圾填埋場建成，采用厭氧濾池+雙溝式氧化溝+氧化塘工藝，由于吸收了前兩個項目的教訓，工藝參數選擇較為合理，運行效果良好，而當時國家沒有專門針對垃圾滲濾液的排放標準，因此該項目的排放標準主要對照相應的污水綜合排放標準，但出水的COD和色度指標距當時的排放標準存在差距。

廣州市環境衛生研究所從1990年就開始對垃圾滲濾液進行系統性研究，包括長時間的水質水量調研跟蹤[4～6]，從厭氧技術開始，針對各種反應器形式包括UASB、UBF、厭氧生物濾池等進行了應用探索。

1.2 常規物化和生化處理技術為主體的探索階段（1992～2002年）

20世紀90年代初，隨著廣州市幾個填埋場滲濾液處理設施的運營和經驗總結，以及以有關部門開展的一系列研究工作，對滲濾液的產生和水質特點有了較為深入的了解，認識到填埋場滲濾液主要是一種有機物和氨氮濃度高、水質復雜且變化較大的高濃度廢水，并發現了填埋場滲濾液的逐步老齡化現象和特點。對照當時的污水綜合排放標準，以及后來國家發布的《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889—1997），以主要特征污染物COD和NH3-N為去除目標，針對各種處理工藝技術進行了系統的小試、中試，包括物化的混凝技術、氨吹脫（氣提）技術，生化的厭氧和好氧技術、化學氧化技術等，摸索出一系列應用方案和技術參數，并在實際生產實踐中逐步開展應用，形成了以氨吹脫和生化結合為主的常規水處理工藝組合應用，生化技術采用厭好氧組合脫氮的SBR工藝。較為典型的案例有廣州市大田山填埋場滲濾液處理改造工程（1997年）、江門市大推車山填埋場滲濾液處理廠（1998年）等[7]，對當時垃圾填埋場的水污染控制起到了較好的效果。但由于滲濾液有機物濃度高，即使經過很好的生化處理后仍然殘留有較多的難降解COD，該工藝針對早期可生化性較好的滲濾液處理可以達到當時滿足地表四類水體排放的滲濾液二級標準，但無法進一步提高。隨著填埋場的老齡化，出水COD值逐漸升高，常規生化處理工藝已無法滿足二級排放標準要求，只能按照三級標準排往市政污水處理廠。如需獲得更好的處理出水效果則必須進行深度處理，因此，有關單位于1995年開始采用反滲透膜技術進行滲濾液處理應用小試，并取得了較好的成果。

1.3 深度處理技術廣泛探索和應用階段（2002～2011年）

2002年，隨著廣州市興豐垃圾衛生填埋場的高標準建設和污水排放的高標準要求，經過多方論證，采用UASB+SBR+CMF+RO組合工藝處理滲濾液達到回用水標準，是我國第一個運用反滲透膜技術處理填埋場滲濾液的生產性應用；2006年，佛山市高明苗村衛生填埋場采用MBR+NF工藝的處理廠建成，出水滿足《廣東省水污染物排放限值》（DB 44/26—2001）第二時段中的一級標準，是廣東省第一個滲濾液處理MBR工藝運用案例；2008年，廣州市李坑垃圾焚燒發電廠采用UASB+MBR+DTRO工藝建成的滲濾液處理設施（兼顧填埋場封場后的滲濾液等），亦是國內第一個采用膜深度處理技術的垃圾焚燒廠滲濾液處理案例；2009年，潮州市錫崗填埋場采用MVC+銨回收工藝處理滲濾液，是國內第一個采用機械蒸發技術為主體工藝的應用案例[8～10]。

隨著《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889—2008）的出臺，更加嚴格的填埋場污水排放標準倒逼各地加快了滲濾液處理技術研究和設施建設的步伐。廣東省多個項目進行了各種水處理高級技術應用嘗試，如深圳市下坪填埋場針對氨氮進一步探索高效地吹脫工藝，江門市大推車山填埋場采用Feton氧化工藝為主處理生化系統后的出水，為國內滲濾液處理技術的發展和成熟，做了有益的探索。廣東省在這一階段的垃圾滲濾液處理經驗積累處于國內領先水平，但由于滲濾液水質的復雜性和處理難度，相關工藝運用和設施建設在實際生產中還存在著各種不完善的情況。

1.4 工藝全面完善階段（2011年～至今）

2011年，《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889—2008）開始全面實施，多個垃圾焚燒發電項目開始建設，廣東省各市縣新建或改造各類滲濾液處理項目超過30個以上，基本以下列兩類工藝為主：

一是生化+膜深度處理工藝，生化段主要采用兩段A/O的MBR工藝，一方面盡可能降解去除有機物，同時通過硝化反硝化脫氮，高效經濟的去除絕大部分污染指標，再通過RO和NF膜系統過濾，保證出水達標排放，垃圾焚燒發電廠的滲濾液處理在前端還增加厭氧處理單元。該組合工藝模式經過多年摸索，目前相應流程與運行參數已基本成熟，運行可靠，出水能夠穩定達標，已成為當前廣東省生活垃圾填埋場和焚燒廠滲濾液處理的主流應用工藝。但由于膜深度處理有25%～30%的濃縮液富集了較高濃度的難降解COD和鹽分，目前尚缺乏成熟穩定和經濟的處理技術，只能回灌填埋場、回噴焚燒爐或外運市政污水處理廠。同時，隨著填埋場的逐漸老齡化，滲濾液碳氮比和可生化性降低，生化系統需投加越來越多的碳源來脫氮，膜處理系統的運行壽命也受到影響，處理成本不斷升高[11]。

二是MVC（MVR）機械蒸發+氨離子交換吸附工藝為主的物化技術，也有超過十個以上的填埋場應用，如江門、梅州、清遠市等地，滲濾液處理能夠達標排放，但由于蒸發器易于結垢，系統運行穩定性不高，蒸發殘留濃液和離子交換再生液出路困難[12]。經過一段時間的運行，部分項目開始重新建設生化+膜深度處理工藝設施，如江門旗桿石填埋場等。

通過廣東省各企事業單位和專業技術人員多年的努力，其他的應用技術在滲濾液處理領域也在不斷嘗試和積累經驗，如Feton氧化和電化學氧化、短程硝化反硝化和厭氧氨氧化的生化技術、滲濾液回灌填埋場或回噴焚燒爐等，其適用性、經濟性逐漸得到客觀驗證和展示，一些物化技術如絮凝沉淀、氨吹脫等因其局限性在實踐中逐漸被棄用。

2 廣東省滲濾液處理行業發展形成的共識

（1）根據滲濾液的水質特征和當前的環保排放標準，沒有單一的應用技術能夠滿足其處理需求，必須根據具體項目水質特點和處理要求采用專門設計的工藝組合處理系統。

（2）生化技術作為主體工藝運用是滲濾液處理系統最為經濟且有效的配置，其應用需根據具體項目要求選擇經濟可靠的工藝流程、反應器形式和運行參數，最大效率地去除COD、TN等主要特征污染物，并結合相應配套的組合工藝技術合理控制生化系統的運行狀態和處理效率。

（3）關于生化處理后續保障達標排放的各種深度處理技術應用雖然進行了大量的嘗試，但仍處于探索和完善階段，其長期運行的可靠性、成熟性仍需進一步落實。至今為止，尚未形成能達成行業共識的最優工藝技術與裝備，滲濾液處理系統全面滿足環保排放要求及經濟性的優化仍有待進一步完善。如膜深度處理后的濃縮液處理仍然缺乏能夠長期有效穩定運行的技術與裝備，非膜工藝中化學氧化技術在氧化工藝的選擇、運行流程及參數、與生化工藝的協同配合等方面仍有待優化，蒸發工藝相關技術與裝備的完善以及在處理流程組合上的合理運用等需要進一步落實等。

3 結語

目前我國城鄉生活垃圾無害化處理水平進一步提高，但存量填埋垃圾仍有大量的垃圾滲濾液需要妥善處理，相當數量的滲濾液處理設施需要新建或改造。經過三十多年的實踐研究，滲濾液處理主體工藝技術路線已基本形成行業共識，未來值得關注和需要完善的幾個主要問題有：

（1）針對現行的排放標準，當前的各類工藝應用技術仍可以進一步完善和發展，問題主要聚焦在滲濾液生化處理后的全方位深度處理方案如何擇優選擇、結合新的生物技術繼續強化生化處理單元效果與效率等方面。

（2）隨著相當一批衛生填埋場達到較長的使用年限或已經封場，該滲濾液水質日趨老齡化，其特點與前中期水質差異較大，可生化性極差，而氨氮濃度仍然維持在較高的狀態，使得原本有效的生化處理設施運行難度加大，成本不斷提高，系統運行未來難以長期持續。因此，根據老齡化滲濾液的特點，需要繼續優化和開發新的技術，不依托生化處理的物化處理技術或許重新成為重點。

（3）隨著未來垃圾無害化處理的精細化管理水平加強、垃圾分類的進一步推行、存量垃圾的處理和環境整治等，垃圾處理各流通和處置環節與時段中滲濾液會呈現不同的水質差異，針對各類垃圾處理處置設施的具體污染控制要求，對應的滲濾液處理技術和裝備有待于繼續優化和開發。

（4）滲濾液處理標準應該與時俱進。關于滲濾液的排放標準，業內一直存在不同的聲音。我國當前滲濾液處理排放標準是全世界最為嚴格的，尤其是垃圾填埋污染控制標準要求滲濾液必須在本填埋場內處理達標才可排放，導致滲濾液處理難度極大，且造成巨大的社會經濟投入，一些日處理生活垃圾幾十噸的垃圾填埋場仍需要同步配建滲濾液處理設施，單位投資大，運行管理費用極高，其經濟代價是否合理值得商榷。目前，國外許多發達國家是根據污水排放去向合理設定對應的標準，如可處理至一定標準則排入市政污水管網或者市政污水處理廠，因此，合理選擇滲濾液的排放去向、優化對應的排放限制指標和標準，在保證環境安全的情況下根據具體項目污染控制要求選擇更為經濟有效的滲濾液處理技術值得深入探討。

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