東北地區(qū)垃圾滲濾液的處理技術(shù)

朱 林

（吉林市環(huán)境保護科學(xué)研究院 吉林 吉林 132001）

0 緒論

伴隨經(jīng)濟發(fā)展及居民生活水平的不斷提高，人口的過度集中造成城市生活垃圾日益劇增，據(jù)統(tǒng)計：2009-2010期間吉林市城市人均垃圾產(chǎn)生量為173.08-188.68kg/人,其中2009年534055t，2010年489900t，因此如何管理和處置生活垃圾，從而改善居民的生活環(huán)境已迫在眉睫。

東北地區(qū)目前普遍采用衛(wèi)生填埋處置生活垃圾，處理過程中對環(huán)境產(chǎn)生的危害主要來源于滲濾液，若處理不當(dāng)，將會對土壤、處理廠周圍環(huán)境、地表水甚至地下水造成嚴重污染。因此，采取適宜的處理方法，避免其二次污染十分必要。

1 東北地區(qū)垃圾滲濾液的來源及特點

1.1 來源

垃圾滲濾液的來源主要體現(xiàn)在三個方面：

1.1.1 自然降水及地表徑流；

1.1.2 垃圾自含水；

1.1.3 生化反應(yīng)水，其中降水為主要部分。

1.2 特點

1.2.1 濃度差大、成分復(fù)雜且金屬離子含量高。

1.2.2 受填埋時間影響顯著[1]，垃圾場的年齡分為“年輕”（填埋時間5年以內(nèi)）、“年老”（填埋時間5年以上）兩類，“年輕”滲濾液pH值較低、BOD和COD濃度較高，且B/C比值較高，可生化性強；“年輕”滲濾液pH值呈中性、BOD和COD濃度較低，且B/C比值較低，而氨氮的濃度較高、重金屬離子濃度降低，可生化性弱。

1.2.3 水質(zhì)水量季節(jié)性變化大，受溫度影響顯著。

2 垃圾滲濾液處理工藝

目前垃圾滲濾液的處理方法分為物理法、化學(xué)法、生物法、土地法以及組合工藝法。

2.1 物理處理方法

垃圾滲濾液的物理處理方法主要包括吹脫、吸附等。氨吹脫法是去除滲濾液中氨氮應(yīng)用最普遍的方法，氨氮的去除率達到80%-90%；對于垃圾滲濾液中的金屬離子可采用吸附法，如活性炭吸附、焦碳吸附等。

2.2 化學(xué)法

垃圾滲濾液的化學(xué)處理方法包括氧化還原法、混凝法、電解法、光化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、臭氧氧化等。王喜全等[2]采用Fention法處理中年垃圾滲濾液生化出水，結(jié)果表明：在最佳反應(yīng)條件下，COD的去除率可達80.5%。趙建榮等[3]采用混凝預(yù)處理+電解法深度處理組合工藝處理滲濾液。結(jié)果表明：混凝劑投加量為5mL/L、電解時間為40min、pH值為4.0、電解電壓為4.0V時垃圾滲濾液的處理效果最好，其COD和色度的去除率分別達到82.6%和93.8%。高艷嬌等[4]研究了滲濾液中有機污染物電絮凝處理方法。結(jié)果表明,在極板材料采用鐵電極,極板間距為20mm,pH為6～8,電流強度為3A的最佳條件下，COD的去除率可以達到65.4%?；瘜W(xué)法具有有機物去除率高，處理效果好，反應(yīng)速率快等優(yōu)點，但存在運行費用高，反應(yīng)條件難控制等缺點。

2.3 生物法

生物法處理垃圾滲濾液應(yīng)用普遍，其工藝主要包括好氧生物處理、厭氧生物處理及兩者組合工藝。

好氧處理法包括膜生物反應(yīng)器 （MBR）、SBR、好氧穩(wěn)定塘、生物濾池等。楊麗等[5]研究管式膜膜生物反應(yīng)器對垃圾滲濾液的深度處理，結(jié)果表明，采用膜電生物反應(yīng)器進一步處理垃圾滲濾液，膜通量較穩(wěn)定，在試驗后期COD去除率在25%-45%之間。另外，國外通過在好氧活性污泥生物處理過程中加入不同的添加劑用以去除滲濾液中的重金屬或平衡水質(zhì)，取得了顯著效果[6-7]。好氧處理法可有效地降低BOD、COD及氨氮，還可以去除一些金屬離子，效率比較高,但是能耗比較大。

厭氧處理法包括上流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池、厭氧接觸池等。鄒長偉等[8]采用上流式厭氧污泥床(UASB)處理COD＞10000mg/L的滲濾液,結(jié)果表明，當(dāng)負荷為1.7-3.6kgCOD/m3·d,平均泥齡為 1.4-4.3d,t=30℃時,COD 和 BOD5的去除率各為82%和85%。厭氧法能有效的去除高濃度滲濾液，且具有能耗小，操作簡單，營養(yǎng)物質(zhì)需求量小等優(yōu)點。但是一般厭氧法處理出水濃度較高，微生物對有毒物質(zhì)敏感，初次啟動比較慢且臭味比較大。

厭氧-好氧生物處理組合工藝：厭氧處理具有很多優(yōu)點，但其出水濃度較高，單獨使用很難達標(biāo)，實踐表明，采用厭氧-好氧生物處理組合工藝技術(shù)上可行，經(jīng)濟合理，處理效率比較高。國內(nèi)福州市1995年建成了全國最大的現(xiàn)代化城市垃圾處理場,采用工藝為UASB+氧化溝+穩(wěn)定塘滲濾液處理技術(shù)。

2.4 土地法

土地處理系統(tǒng)是將滲濾液有控制地投配到土地上，通過土壤―植物―水系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物過程，使可降解的有機污染物得以凈化，而氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和水作為資源再利用。目前,用于垃圾滲濾液處理的土地法主要有回灌法和人工濕地法。滲濾液回灌就是將收集到的未經(jīng)任何處理的滲濾液重新回罐至填埋場。趙慶良等[9]在模擬寒冷地區(qū)垃圾填埋場的基礎(chǔ)上，研究了滲濾液的回灌處理技術(shù)。結(jié)果表明：回灌能減量87.05%的滲濾液，明顯改善滲濾液水質(zhì)。滲濾液回灌投資省，運行費用低、操作簡單、并能克服重金屬等污染物的擴散，但是回灌技術(shù)不能完全消除滲濾液，過程中會導(dǎo)致氨氮、重金屬離子等污染物不斷積累，且存在安全隱患。人工濕地法在英國和德國應(yīng)用較廣。我國上海老港垃圾填埋場采用的就是氧化塘+人工濕地法處理垃圾滲濾液,效果良好。

用土地處理系統(tǒng)治理滲濾液，不僅運行費用低廉，節(jié)省能耗，而且可以利用肥源，促進土壤生態(tài)平衡，有效地保護土壤。對于像東北地區(qū)一些欠發(fā)達地區(qū)（如縣城、村鎮(zhèn)等）來說，采用荒地、廢地、劣質(zhì)地以及坑、塘、淀、洼，建設(shè)多種形式的土地處理系統(tǒng)，對于這些地區(qū)解決垃圾滲濾液的環(huán)境污染現(xiàn)狀有著重要的意義。但是北方地區(qū)冬季氣溫低，且周期長。因此如何解決冬季保溫問題成為制約土地處理系統(tǒng)在北方地區(qū)應(yīng)用的關(guān)鍵，另外土地處理也存在占地面積大、進水負荷較小、基質(zhì)容易堵塞及飽和，處理效果不穩(wěn)定等缺點。

2.5 組合工藝

垃圾滲濾液的處理方法多樣,效果參差不齊，但在實際的應(yīng)用中,單單靠某一種方法來處理是難以達到處理要求的,必須采用多種方法的組合工藝。目前我國的垃圾滲濾液處理多采用生物方法為主、物化方法為輔的組合工藝。趙宗升等[10]采用厭氧-缺氧-好氧+混凝沉淀工藝處理垃圾滲濾液，進水COD2000mg/L,出水COD900mg/L，去除率達到55%，進水氨氮1300mg/L,出水氨氮小于10mg/L，去除率達到99%以上。彭青林等[11]研究了膜生物反應(yīng)器+納濾工藝處理垃圾滲濾液，經(jīng)核算該工藝的水處理運行成本為1.132元/m3。

3 結(jié)論與建議

3.1 垃圾滲濾液具有污染物濃度高,水質(zhì)水量季節(jié)性變化大等特點。目前垃圾滲濾液的處理方法主要包括物理處理法、生物處理法、化學(xué)處理法及土地處理法等。

3.2 由于垃圾滲濾液復(fù)雜的水質(zhì)條件，單靠某一種方法很難到達處理要求的,因此組合工藝成為其主要的研究方向。

3.3 垃圾滲濾液中高濃度的氨氮及重金屬離子將抑制微生物的活性,開發(fā)經(jīng)濟高效的脫氨氮及重金屬去理方法,能大大提高后續(xù)生物處理的效率。

3.4 選擇滲濾液處理工藝時,應(yīng)根據(jù)滲濾液的特性以及各地的實際情況,因地制宜地選用處理方法,并通過試驗取得優(yōu)化的工藝參數(shù),用于指導(dǎo)實踐。

［1］蔣彬，吳浩汀，徐亞明.淺談城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術(shù)[J].江蘇環(huán)境科技，2002(1)：32-34.

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［3］趙建榮，謝輝,等.混凝-電解法處理垃圾滲濾液的研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010(33)：188-191.

［4］高艷嬌，黃繼國,等.電絮凝工藝處理垃圾填埋場滲濾液[J].水處理技術(shù)，2006(32)：48-50.

［5］楊麗，劉恩華,等.膜電生物反應(yīng)器深度處理垃圾滲濾液的研究[J].水處理技術(shù)，2010(36)：68-71.

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［9］趙慶良,劉雪雁,劉志剛,等.寒冷地區(qū)垃圾滲濾液的回灌技術(shù)[J].中國給水排水，2004(20):6-9.

［10］趙宗升,劉鴻亮,等.A2/O與混凝沉淀法處理垃圾滲濾液研究[J].中國給水排水，2001(17):13-16.

［11］彭青林,曾經(jīng),禹麗娥，等.垃圾滲濾液MBR-NF處理工藝的設(shè)計[J].廣州化工，2010(38):199-200.