生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理工程改造分析

彭 磊

（維爾利環保科技集團股份有限公司，江蘇 常州 213001）

生活垃圾的大量堆積嚴重影響社會經濟和生態環境的綠色發展，而垃圾填埋會導致垃圾滲透液的產出。垃圾滲濾液作為一種二次污染物，其本質是一種高濃度的有機廢水，有惡臭氣味，季節變化會影響垃圾滲濾液的水質。垃圾滲濾液不僅含有多種有機污染物，還存在大量病毒、細菌。

1 生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液概述

1.1 垃圾滲濾液的水質特點

垃圾滲濾液是一種含有惡臭氣味的二次污染物。垃圾滲濾液中，有機物濃度高，污染物成分復雜，其同時具有多種病毒和致病菌。垃圾滲濾液的主要污染成分是氨氮、重金屬以及各種有機污染物。由于生活填埋垃圾數量大、種類多、所處環境復雜，垃圾滲濾液中污染物成分變化較大。

垃圾滲濾液與一般生活污水相比，金屬元素含量較高。銅、鋅以及汞等各種金屬離子濃度不同，這些金屬離子的存在會抑制生物的降解作用[1]。垃圾降解中會產生一定的酸性物質，加快垃圾滲濾液中不溶于水的金屬及金屬氧化物的溶解速度，導致垃圾滲濾液中的金屬離子成分復雜、濃度高，加大垃圾滲濾液處理難度[2]。此外，隨著城市垃圾日益增多，垃圾滲濾液的總量不斷變大，而處理設備老化問題嚴重，進一步限制了垃圾滲濾液處理效能。因此，想要提升垃圾滲濾液處理效果，要及時配備和革新垃圾滲濾液處理設備。

1.2 垃圾滲濾液的危害

相比一般污水，垃圾滲濾液危害更大。垃圾滲濾液濃度高，味道刺鼻，如果垃圾填埋場密封處理不到位，它就會滲入地下水或進入地表水中，污染附近水體[3]。同時，隨著垃圾填埋時間的增加，各種生物的可降解性會逐漸降低，垃圾滲濾液的水質也會發生較大變化，一方面，氨氮含量增加，另一方面，溶解性磷酸鹽濃度開始降低，色度增大。這都進一步加大垃圾滲濾液的處理難度，影響了垃圾滲濾液處理效果。

如果垃圾滲濾液中的各種酸性物質滲入附近土壤，將會嚴重損壞該地土壤結構，導致土壤鹽堿化、土地重污染化等情況。垃圾滲濾液中的重金屬等致癌物質進入地下水和土壤中，將會進一步阻礙農作物生產。此外，如果垃圾滲濾液中的各種有機污染物排放到空氣中，會造成嚴重的空氣污染。

2 生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理工程改造分析

2.1 改造后的處理工藝原理

如今，垃圾滲濾液深度處理工藝主要有UF（超濾）+NF（納濾）工藝、DTRO（碟管式反滲透）+RO（反滲透）工藝以及UF+NF+RO工藝。在三種深度處理工藝中，UF+NF+RO工藝能保證出水的合格性，工藝產水回收率高，流水水質更利于回收和利用，但是運行費用偏高。生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液通常會經由填埋場或者焚燒廠收集系統，收集到調節池，調節池提升泵將垃圾滲濾液升至水質均衡池，通過調配垃圾滲濾液，獲取合適比重的碳氮比[4]。設置過濾精度1 mm的全自動過濾器、機械攪拌機與水質均衡池，建立高濃度滲濾液儲存池，用于存儲垃圾焚燒廠的滲濾液[5]。MBR（膜生物反應器）生化處理系統能夠大幅度減少剩余污泥的產生量，有效避免傳統生物方法的各種突出問題，如處理系統占地面積大、處理效率低、剩余污泥產生量大等。MBR生化處理系統由一級硝化池、一級反硝化池、二級硝化池以及二級反硝化池組成，之后進入超濾前增加過濾裝置。設置兩級反硝化-硝化處理，確保垃圾滲濾液處理過程具有較高的氮去除率。通過好氧微生物將硝化池中大量有機物降解，調節超濾出水部分指標，截留超濾出水中難降解有機物，將其調節到符合出水排放標準，確保清液產水率始終高于80%[6]。

2.2 其他主流垃圾滲濾液處理技術

目前，填埋是生活垃圾的主要處理方式之一。我國垃圾填埋技術發展相對成熟，操作簡單方便，處理量大，處理費用較低，普遍應用于處理各類垃圾。垃圾填埋處理后，其滲濾液污染物成分復雜，水質波動大，危險性強。垃圾滲濾液的主要處理方法包括蒸發、焚燒、人工濕地、生物降解以及滲濾液回灌等。在實際的垃圾滲濾液處理過程中，生物降解較為常見。

應用生物降解處理垃圾滲濾液，需要通過物理法和化學法進行預處理，從而增強垃圾滲濾液的可生化性。預處理后，將滲濾液可生化性指標BOD5/CODCr調至高于0.5，并采用生化技術對垃圾滲濾液進行深度處理，消除有機廢水中的各種可溶性有機物[7]。比較常見的處理工藝有序批式活性污泥法、膜生物反應法、厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝以及厭氧好氧工藝。序批式活性污泥法的核心是SBR反應池。與其他工藝相比，其流程簡單，占地少，運行費用低，節約成本，同時其采用靜止沉淀方式，出水效果好，活性高，具備較好的脫氮除磷效果。膜生物反應法整體操作簡單，將水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）完全分離，實現微機自動控制。采用膜生物反應法，分離效果遠好于傳統沉淀池，水質優質穩定，出水的懸浮物含量和濁度接近零，并且能夠去除大量的細菌和病毒。厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝運行穩定，具有較高的耐沖擊負荷，同時可以高效去除垃圾滲濾液中的污染物，污泥沉降性能好。此外，該工藝不僅能夠降解有機污染物，而且具有一定的脫氮除磷功能。厭氧好氧工藝流程簡單，不需要額外增加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，整體運行費用低，極大地節約成本。設施占地面積小，好氧池位于后部，能夠進一步去除有機物。但是，該方法缺乏獨立的污泥回流系統，污泥降解率有所降低。垃圾滲濾液生化處理后，要再次對廢水進行深度處理，使其達到廢水排放標準，有效去除垃圾滲濾液中各種難降解有機物和殘留氨氮，提升處理質量。

2.3 改造工藝流程

生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理主要采用MBR+NF+RO的組合工藝，通過生物降解去除垃圾滲濾液中的有機污染物和含氮化合物，運用MBR工藝保證出水達標排放。垃圾滲濾液通過調節池泵入生化池進行反應，pH調節在7.1～7.5后，生化處理后的滲濾液進行超濾和納濾，出水加酸進行調節，納濾清液輸入RO水處理系統[8]。RO水處理系統又被稱為反滲透水處理系統，在高壓力的作用下，原水通過反滲透膜，水中溶劑不斷從高濃度擴散到低濃度，實現滲濾液分離、提純、濃縮的目的。RO水處理系統能夠有效去除垃圾滲濾液中的各種有機物、病毒、細菌、膠體以及溶解性鹽類。RO膜對進水的pH、溫度以及特定的化學物質比較敏感，所以對進水水質有嚴格要求。RO水處理系統與其他水處理系統相比，操作簡單，處理后水質穩定，廣泛應用于生活和工業污水處理中。一級RO系統膜通量為12 L/（m2·h），凈水回收率為80%。通過DTRO處理濃縮液進行減量，使其至少達到整體處理總量的90%，剩余濃縮液進行回灌或者外運處理。DTRO具有特殊的水力學設計，其核心在于由碟片式膜片、中心拉桿、導流盤、O形橡膠墊圈以及耐壓套管共同構成的膜柱。

2.4 改造后工藝運行調控

生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理中，無論采用厭氧好氧工藝、厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝，抑或采用序批式活性污泥法、膜生物反應法，其操作都具有一定的專業性和復雜性，在具體的垃圾滲濾液處理工程中，處理人員需要嚴格遵循填埋場垃圾滲濾液處理工藝的操作要求。與此同時，伴隨生活垃圾產生量的日益增加，各種城市垃圾填埋場滲濾液滲漏問題突出，垃圾滲濾液水質復雜且變化大，氨氮和各種有機物的濃度不斷上升，導致垃圾滲濾液處理難度增加。因此，要測試垃圾滲濾液成分，提升垃圾滲濾液處理質量，節約成本，有效改善環境。處理前，要對垃圾滲濾液的規模和性質進行整體調查，實現成本最低化。垃圾滲濾液處理設備的布局要充分考慮垃圾填埋時間、垃圾滲濾液性質等，以便調整工藝路線，靈活應用滲濾液處理設備。要定期檢查、維護垃圾滲濾液處理設備，避免因為設備老化而影響垃圾滲濾液處理。

如果將固體葡萄糖選作外加碳源，將葡萄糖選作反硝化單一碳源，那么垃圾滲濾液的總氮脫除效率較低。將甲醇和乙酸作為垃圾滲濾液處理工程外加碳源，能夠有效去除相關污染物。與甲醇相比，乙酸能夠有效被各種微生物吸收，加快新陳代謝，從而實現最佳效果。同時，為了有效降解垃圾滲濾液的各種有機污染物，要適當調節微生物營養組成，營造良好的微生物生長環境。

2.5 改造后土地處理方法

現階段，用于垃圾滲濾液處理的土地處理方法主要有人工濕地法和土地回灌法。土地處理主要通過過濾土壤顆粒、離子吸附以及沉淀，有效去除垃圾滲濾液中的懸浮固體和溶解成分，使土壤中各種微生物與滲濾液中有機物和氨氮發生作用，最終實現有效轉化。

人工濕地法是指通過改造水域，在水域內種植植物，一旦垃圾滲濾液經過，那么水中的植物、微生物就會有效攔截和降解污染物，最終使垃圾滲濾液達標排放。人工濕地法對垃圾滲濾液中的有機物具有較強的降解能力，垃圾滲濾液中的不溶性有機物通過人工濕地的沉淀和過濾，能夠被有效利用。垃圾滲濾液中的可溶性有機物則可以被人工濕地中植物根系直接吸收，或者經過植物根系生物膜的新陳代謝，最終發生分解。應用人工濕地處理垃圾滲濾液時，要根據不同填埋場的實際情況選擇合適的工藝流程。同時，要注意人工濕地的地域選擇。土地回灌法是指利用覆蓋土層和垃圾層的凈化作用來處理垃圾滲濾液。土地回灌法能夠避免各種重金屬污染物擴散。若采用土地回灌法，則要事先回收填埋場的垃圾滲濾液，再將其回灌到填埋場，在這個過程中，垃圾滲濾液總量會由于自然蒸發而減少。土地回灌法能夠有效減少垃圾滲濾液的有機物含量，但對于無機物并未達到良好的去除效果。

3 結論

生活垃圾衛生填埋場的垃圾滲濾液成分復雜，環境威脅極大。當前，要推進生活垃圾衛生填埋場垃圾滲濾液處理工程改造，選擇合適的工藝來處理垃圾滲濾液，最大限度地減少垃圾滲濾液對環境的危害。