提高垃圾滲濾液處理效率技術探討

摘 """""要：經濟高速發展的同時，城市生活垃圾的產量也隨之保持較快的增長態勢，生活環境的變化影響著人們的生活質量，因此環保問題已經成了人們高度關注的問題。垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機污水。著重分析了傳統垃圾滲濾液處理技術和設備所面臨的問題，探討了新型提高垃圾滲濾液處理效率的先進技術。

關 "鍵 "詞：垃圾滲濾液；處理技術；低成本；環境友好

中圖分類號：X703 """""""文獻標志碼：A """""""文章編號：1004-0935（2024）12-1930-04

城市垃圾處置方式主要有衛生填埋和焚燒^[1]。無論是采用焚燒還是衛生填埋，在處置過程中都會產生一定數量的高濃度廢水。填埋場高濃度滲濾液的產生主要來自以下幾個方面：大氣降水和地表徑流；垃圾中原來含有的水分；垃圾填埋過程中由于微生物的代謝活動所產生的水分。滲濾液廢水中除 COD、BOD、NH₃-N 等污染物指標嚴重超標外，還有鹵代芳烴、重金屬和病毒等污染，所以高濃度滲濾液是一種污染物指標嚴重超標、成分異常復雜的高濃度有機廢水，若不加處理而直接排入環境，將給當地的地面水、地下水環境造成嚴重污染，且對周邊人民群眾的身體健康產生嚴重威脅^[2]。

1 "垃圾滲濾液處理技術面臨的問題

關于垃圾滲濾液的處理，國內外的學者已做了諸多研究，主要包括物理化學法和生物法。對于傳統的處理方法，技術與設備在實際應用中不能滿足現有需求，并且存在以下不足：

1）物化方法處理成本較高，污染難以徹底去除，并可能會使出水形成二次污染^[3]。

2）生物法是垃圾滲濾液處理的主導處理工藝，具有去除效率穩定、運營成本較低等優點。然而，在滲濾液處理過程中依然存在較多的問題，如滲濾液可生化性差、有機物濃度高，尤其隨著填埋場填埋時間的延長，生化性較低，BOD/COD 值小于 0.1，造成無法用生物方式直接處理。

3）滲濾液氨氮濃度高，而高濃度的氨氮對生物處理系統有一定的抑制作用，同時高濃度的氨氮造成滲濾液中的 C/N比失調，導致傳統生物脫氮難以進行；滲濾液中高的重金屬濃度及有毒物質，會抑制生物處理池中微生物的生長。在脫氮處理研究中，研究工作者提出了新的脫氮工藝，如亞硝化脫氮工藝（SHARON）、厭氧氨氧化工藝（ANMAMOX）、全程自養脫氮工藝（CANON）、限制自養硝化反硝化工藝（OLAND）等。然而新工藝需要嚴苛的特定條件，如較高溫度、恰當的溶解氧等，導致了新工藝難以在實際工程中穩定運行。

4）在對垃圾滲濾液進行處理過程中，需要對垃圾滲濾液中的固體及液體同時進行處理，由于固體及液體處理投放的藥劑不同，不僅會浪費大量的藥劑，造成資源的浪費，且因固體及液體處理時間不同，從而導致垃圾滲濾液處理效率低下^[4-5]。

2 "高效的垃圾滲濾液處理技術方案

2.1 "臭氧-純氧聯用A/O²工藝

臭氧-純氧聯用A/O²工藝裝置示意圖如圖1所示。該工藝流程主要分為3步：首先，對垃圾滲濾液進行預處理，以去除較大顆粒的漂浮物和懸浮物；然后，通入厭氧池，同時通入臭氧，將其中大部分的有機物氧化成微生物易于利用的小分子化合物，接著將厭氧池的出水泵入一階段好氧池，通入純氧，同時啟動攪拌裝置Ⅰ，利用濾液中的微生物對有機物進一步降解；最后，將一階段好氧池的出水泵入二階段好氧池，通入純氧，同時啟動攪拌裝置Ⅱ，對其中殘留的有機物進行深度去除。

該處理裝置采用了臭氧-純氧聯用的設計，利用臭氧氧化難降解有機物而且產生微生物易于利用的小分子化合物；采用純氧曝氣提高了水中溶解氧含量和氧的利用率，加上高比表面積填料的應用提高了微生物的生物量和活力，進而提高好氧階段處理效率，進一步降低能耗和停留時間，在某種程度上極大地提高了滲濾液的出水水質，降低了水中的COD、氨氮濃度。

相關數據表明，整套工藝對COD、氨氮的去除率分別可達85％、93％，相比較于現有的滲濾液處理系統提高了20％～25％，為高效快速去除滲濾液中的總氮和有機物提供了一種新方法，同時可切實實現垃圾滲濾液的高效“回收與減排”的環保目標。

2.2 "生物膜滲透技術

膜生物反應器是當今先進的垃圾滲濾液處理技術，處理效果穩定，并能適應不同環境條件下的水質^[6-7]。研究者設計了一種工藝流程緊湊、處理效率高、能耗低和膜組件使用壽命長的垃圾滲濾液處理裝置。其通過合理的裝置設計，智能化的實時條件控制來解決垃圾滲濾液處理過程中存在的技術難題。生物膜滲透法垃圾滲濾液處理裝置系統控制圖如圖2所示。

該裝置針對滲濾液中污染物特點，采用物化-生物組合工藝：吸附-混凝工藝可去除滲濾液中濁度、重金屬及大分子物質，并能一定程度上降低 COD、氨氮濃度，能有效提高滲濾液的可生化性，降低滲濾液的生物毒性，對水質波動起到緩沖作用；亞硝化反應器和厭氧氨氧化反應器組合實現了亞硝化-厭氧氨氧化脫氮組合工藝，能有效去除滲濾液中的氨氮濃度；好氧池的進一步處理，去除大部分的有機物和氨氮等；膜生物反應器進一步的截留作用，將滲濾液中的主要污染物含量降低到出水限度指標以內。

該裝置管理方便，采用 PLC 控制系統，自動化程度高，處理反應參數控制靈敏，處理工藝運行穩定；通過好氧池、膜組件結構的改造，且選用高強度聚四氟乙烯中空纖維膜絲，可有效減緩膜污染速率，減少膜清洗次數，增加膜組件的使用壽命；選用高效、廉價的粉煤灰和聚合混凝劑等藥劑，可降低工藝的運行費用；通過對溶解氧的精確控制，曝氣的高效利用可大大降低工藝能耗。

2.3 "固化處理技術

為解決現有技術中所存在的當處理有機質含量高且含有多種污染物的膜濃縮液污泥時，普通的固化劑固化處理效果較差、效率太低及處理費用高昂等技術問題，將垃圾滲透液與固化劑（硅酸鹽水泥）、有機吸水劑（丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、瓊脂、黃原膠、聚丙烯酸鈉中的至少一種）和無機吸水劑（氧化鈣、氧化鋁、氧化鎂、膨潤土、高嶺土中的至少一種）按照比例1∶（5％～20％）、1∶（0.1％～5.0％）、 1∶（20％～80％）混合后并進行攪拌，以實現對垃圾滲濾液的底層污泥的固化處理^[8]。

固化處理技術步驟簡單、易操作，將高濃度垃圾滲濾液、吸水劑、固化劑在混合攪拌機中充分混合后，經固化打包機打包送至固化堆放區。固化堆放區一般停留時間為7～12天，完全固化凝固后送至填埋區安全填埋。打包袋為特制防滲袋，防止有機物、鹽分析出。

這種處理技術通過將有機吸水劑和無機吸水劑進行優勢互補混合后使用，在能夠保證吸水劑的吸水性的情況下，增加體系固化強度、降低污水處理的經濟成本。

2.4 nbsp;反硝化硝化處理、氧化處理與脫氮處理相結合技術

面對目前垃圾滲濾液處理效率低的問題，研究者們提出了一種反硝化硝化處理、氧化處理與脫氮處理三結合的滲濾液處理技術^[9]。反硝化-硝化處理、氧化處理與脫氮處理裝置結構圖如圖3所示。將待處理的垃圾滲濾液導入反硝化硝化處理池中，向其中加入硝化菌進行反應；經過硝化處理的垃圾滲濾液流經管式膜過濾板并進入氧化處理池中；向氧化處理池中加入強氧化劑對氧化反應池中的垃圾滲濾液進行氧化處理；經過氧化處理的垃圾滲濾液流經樹脂吸附板并進入脫氮處理池脫氮處理，得到達標排放的液體。

此技術方法對需進行凈化處理的垃圾滲濾液采取了反硝化硝化處理、氧化處理和脫氮處理，反硝化硝化處理可將滲濾液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣，去除滲濾液中大部分的氨氮和總氮，且在硝化菌的作用下，滲濾液中的大部分NH₃N被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，進一步使得滲濾液中的含氮有機物轉化為氮氣。再經過氧化處理降解掉不能夠被硝化菌降解的有機物，最后經過脫氮處理使排放水體達標。

研究者在反硝化消化處理和氧化處理之間，增加了管式膜進行初步過濾，降低了后續凈化的負擔，再加上氧化處理和脫氮處理之間進行樹脂吸附以實現深度凈化。2個相鄰處理池之間的閥門結構簡單，操作簡便，整個凈化過程對垃圾滲濾液的轉移僅需打開閥門即可，而且在滲濾液流動的過程中就進行了初步過濾和深度凈化，效率得到顯著提高。

2.5 "滲濾液高效生物處理技術

高效生物處理裝置是包括分離箱、箱體、攪拌機構、分離機構和處理機構的垃圾滲濾液處理裝置。高效生物處理裝置通過使用分離機構，使第一次處理后的垃圾滲濾液通過過濾網進行分離，使液體通過排液管流入箱體內，而固體垃圾存留在分離箱的內部，從而便于對垃圾滲濾液進行處理，避免消耗較多的藥劑。

通過使用處理機構，使微生物利用水中存在的有機污染物為底物進行好氧代謝，經過一系列的生化反應，逐級釋放能量，最終使垃圾滲濾液達到無害化的要求，以便返回自然環境或進一步處理，從而增強垃圾滲濾液的處理效果，且避免使用過多的藥劑造成資源的浪費，通過設置出氣管增強好氧處理的效果。

3 "結語結束語

面對目前垃圾滲濾液處理技術存在的污染難去除、存在二次污染、處理條件苛刻、成本高、效率低等問題，隨著技術的研究和發展，許多先進優秀的處理技術及相應設備已經應用到垃圾滲濾液處理中。臭氧-純氧聯用A/O²工藝、生物膜滲透技術、固化處理、反硝化硝化處理、氧化處理與脫氮處理相結合等處理技術為垃圾滲濾液的高效快速處理提供了途徑。低成本、低能耗、環境友好等優點更符合可持續發展的要求。

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Discussion on Improving Treatment Efficiency"of Landfill Leachate

WENG Xi-hua， LIANG Jia-hong

（Zhongshannbsp;Haoyu"Environmental Protection Equipment Engineering Co.， Ltd.，"Zhongshan"，China，"Guangdong 528455，"China）

Abstract：""："With the rapid development of economy， the output of urban solid waste also maintains a rapid growth trend. The change of living environment affects the quality of people's life， so the issue of environmental protection has become a highly concerned issue. Landfill leachate is a kind of high concentration organic sewage with complex composition. The problems faced by traditional"landfill leachate treatment"technologies"and equipments"were"emphatically analyzed， and new advanced technologies to improve the treatment efficiency of landfill leachate were"discussed.

Key words：""Landfill leachate; Processing"technology; Low cost; Environmentally friendly