垃圾滲濾液水質特性及其處理技術探討

張桐源

摘? ?要：垃圾滲濾液的處理效果與水質特性及處理技術的選取存在密切關聯，文章簡要分析了垃圾滲濾液的水質特性，圍繞吸附材料與人工濕地處理工藝、生物床+臭氧氧化+SBR法組合工藝、兩級DTRO膜系統處理工藝3個層面，探討了垃圾滲濾液處理技術及其具體應用，以供參考。

關鍵詞：垃圾滲濾液;水質特性;膜處理

垃圾滲濾液是一種由垃圾本身含有的水分與雨水、污水等水分混合產出的高濃度有機廢水，呈黃褐色或黑色，帶有刺鼻氣味。近年來，我國垃圾總量的年均增速超出10%，其中有近85%的城市垃圾選取衛生填埋法處理，在處理過程中將產生對環境有害的垃圾滲濾液，因此，對其處理技術的優化提出了迫切要求。

1? ? 垃圾滲濾液的水質特性分析

1.1? 水質干擾因素較多

影響垃圾滲濾液水質的因素包含垃圾性質、雨水滲透量、垃圾填埋時長、處理技術過程與防滲方法等，其中雨水滲透量與垃圾填埋時長對水質的影響最為明顯。伴隨垃圾填埋時間的延長，滲濾液的顏色由黑色轉變為褐色，說明初始階段滲濾液的生物化學性良好，由于氨、氮濃度的不斷增加導致其生化性能有所下降。同時，由于滲濾液由有機物、無機物、微生物、重金屬等多種成分組成，有機物占比偏大、至少包含90種，其中，小分子量的脂肪酸將隨時間延長逐漸減少，灰黃霉酸含量將逐漸上升，并且還會受外部水進入的影響，導致水質發生變化[1]。

1.2? 化學需氧量與氨氮濃度關系

通常滲濾液中化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）的數量達到數萬，伴隨填埋時間的延長，COD的減少速度將逐漸減緩，且當氨氮濃度增加至一定數值后，COD將保持不變。

1.3? 重金屬與色度關系

在生活垃圾與工業污水混合后，將導致滲濾液中的重金屬顆粒含量增加，致使色度產生2 500～4 000次的變化，且滲濾液帶有強烈的刺激性腐臭氣味。

1.4? 元素濃度差異較大

垃圾滲濾液中不同元素的分子比例呈明顯差別，其中磷元素的濃度含量較低，氨、氮元素與有機物的含量較高。

2? ? 垃圾滲濾液處理技術及其具體應用探討

2.1? 吸附材料與人工濕地處理工藝

選取沸石、爐渣兩類吸附材料，質量比為1∶1，將其作為中間基質層添加在人工濕地裝置中。在人工濕地裝置設計上，選取玻璃鋼作為主要材質，將長、寬、高分別設為1.650 m，0.525 m和0.600 m，采用水平潛流式濕地，前后進水、出水配水區均為0.150 m，利用粒徑為15～30 mm的卵石緩解滲濾液的沖擊。基質層填充結構分為3層，底層選取粒徑為15～30 mm的礫石填充，層厚為0.150 m;中間層選取粒徑為5～15 mm的沸石與爐渣填充，層厚為0.250 m;上層選取粒徑為1～5 mm的細砂與土壤填充，層厚為0.125 m，其上為污水層。滲濾液從配水區流經污水層到達基質層，再經由出水區流向清水區，通過控制液位控制管閥門的開閉即可實現對濕地床內液面的調節。在水力負荷為0.03 m3/m2·d的條件下使濕地裝置運行45 d，可觀察到其COD去除率達到60%，NH3-N去除率最高可達99%，TN去除率控制在80%～90%，證明采用爐渣、沸石吸附材料可將滲濾液中的NH4+被吸附在基質表面，利用微生物的硝化、反硝化作用實現氮素的有效去除。與此同時，滲濾液中Cr，Cd，Ni，As，Hg，Pb等重金屬的去除率也保持在80%～90%，說明濕地基質中的爐渣、沸石、土壤等物質對重金屬發揮了有效的吸附、沉淀作用，且微生物對重金屬顆粒也起到了富集作用。

2.2? “生物床+臭氧氧化+SBR法”組合工藝

選取三級填料垃圾生物床、臭氧氧化、SBR法聯合處理工藝進行滲濾液處理，該裝置的設計水量為400 m3/d，由以下4個處理單元組成：（1）厭氧池，平均有機負荷設為4～6 kg COD/m3，水力停留時間設為3 d，利用水解菌等專性厭氧微生物將滲濾液中的有機物分解成為無機物，提高出水的可生化性，降低滲濾液的污染物濃度。（2）三級垃圾填料床，將其水力負荷設為0.8～1.4 L/m3垃圾·次，進水頻次設為2次/d，溫度設為30 ℃，借助多種微生物群落使滲濾液在表層、中間層與下層分別發生好氧生物反應、兼氧生物反應和厭氧生物反應，實現有機污染物、氨氮、色度的有效去除。（3）臭氧氧化池，將臭氧實際流量設為262 mg/L，臭氧氧化時間設為30 min，pH設為7.51，溫度設為15～25 ℃，用于降低滲濾液中COD質量濃度，提高BOD質量濃度與B/C值，借此增強滲濾液的可生化性、降低其毒性。（4）SBR反應池，將進水時間設為0.5 h，曝氣反應時間設為5 h，沉降時間為2 h，排水時間為0.5 h，MLSS設為3.5～4 g/L，供氧量為2.5 mg/L，待完成反應處理后將剩余一定量的污泥，借助污泥泵使其回流至厭氧池，利用污泥消化池將剩余污泥經消毒處理后外運至廢物處理站，達到排放標準[2]。

2.3? 兩級DTRO膜系統處理工藝

選取“調節池+氣浮池+兩級DTRO膜系統”處理工藝，工程設計進水流量為200 m3/d，其中以兩級DTRO膜系統為核心處理裝置，主要由以下3部分組成：其一是預處理系統，利用籃式過濾器將厭氧池流出的滲濾液進行過濾處理，阻擋固體顆粒的排出，隨后采用過濾精度為50 μm的砂率器進行沖洗過濾，配合精度為10 μm的芯式過濾器防止出現硅垢、硫酸鹽結垢問題。其二是兩級DTRO膜，利用一級、二級DTRO膜系統分別進行濃縮液與透過液的處理。其三是吹脫系統，將從二級DTRO膜流出的透過液排入脫氣塔中，脫除CO2等酸性氣體，待其pH達到6后排入凈水貯罐中，實現滲濾液的達標排放。

3? ? 結語

垃圾滲濾液具有水質波動大、COD與氨氮質量濃度高、含有重金屬顆粒、有機物質量濃度高等特點，采用傳統物理化學法、生物處理技術難以實現廢水的達標排放，須結合具體的水質特性進行處理技術的組合優化，提高生化系統處理能力、實現菌株有效降解，更好地強化垃圾滲濾液處理實效。

[參考文獻]

[1]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（1）：1-12.

[2]伊李壽，金娟.試論垃圾滲濾液特點與處理技術比較[J].化工管理，2018（26）：234.