城市生活垃圾填埋場滲濾液處理及節(jié)能研究

袁道迎

（南京萬德斯環(huán)?？萍加邢薰?江蘇南京 211100）

垃圾填埋場滲濾液是垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機(jī)物的分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水[1]。由于垃圾填埋場中的滲濾液水質(zhì)水量復(fù)雜、變化較大，后期的處理難度很大?？v觀當(dāng)前國內(nèi)城市垃圾滲濾液的處理情況來看，主要存在運(yùn)行不穩(wěn)定、排放不達(dá)標(biāo)、運(yùn)行費(fèi)用高、工藝不完善等等問題。一些垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液只是經(jīng)過簡單的預(yù)處理后就直接排入到城市的污水處理系統(tǒng)里，有的甚至未經(jīng)任何處理隨意流淌。

本文就當(dāng)前垃圾滲濾液處理行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，通過深入分析國內(nèi)外先進(jìn)處理工藝及其應(yīng)用效果，以期探索出適合我國國情的高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的處理技術(shù)和管理方法。

1 垃圾填埋場滲濾液特征

1.1 滲濾液來源

（1）降水滲入。這里的降水主要包括雨水和雪水，這也是滲濾液的主要來源；（2）地表水流入。地表徑流和地表灌溉導(dǎo)致的外部地表水的流入也是垃圾填埋場滲濾液的主要來源；（3）地下水滲入；（4）垃圾本身的含水量；（5）垃圾在降解過程中所產(chǎn)生的各種水分。

1.2 滲濾液水質(zhì)特征

（1）水質(zhì)變化大，水量較小。相較于城市污水和工業(yè)廢水的排放量來說，垃圾滲濾液的水量很小，而且隨著氣候的變化，導(dǎo)致廢水的水質(zhì)變化也較大；（2）污染物濃度高。垃圾滲濾液中的污染物主要BOD、COD有機(jī)污染以及N污染等等，污染物濃度與垃圾中含有的易腐有機(jī)物呈正比例關(guān)系；氮物質(zhì)越多，垃圾滲濾液的NH3-N含量就越高；（3）金屬含量高。垃圾填埋場中產(chǎn)生的垃圾滲濾液含有十多種金屬離子，如鐵、鉛、鋅、汞等等；（4）可生化性變化大。垃圾填埋場中的垃圾也是不斷更新，隨著新的垃圾的加入，分解產(chǎn)業(yè)的易降解有機(jī)物會(huì)不斷滲入到滲濾液中，隨著填埋場封閉后，這種易降解有機(jī)物就會(huì)逐漸減少，隨之一些不易降解的有機(jī)物就會(huì)逐漸占據(jù)主導(dǎo)。隨著時(shí)間的推移，滲濾液中的可生化性就會(huì)大大降低。

1.3 主要成分

垃圾的來源渠道較廣，由此導(dǎo)致的垃圾組成成分十分復(fù)雜多樣，既含有有機(jī)物，也含有無機(jī)物，還含有大量的重金屬。據(jù)統(tǒng)計(jì)，垃圾滲濾液中的污染物種類多達(dá)100余種，其中較為常見的見表1。

表1 我國生活垃圾填埋場垃圾滲濾液的典型組成[2] （mg/L）

2 垃圾填埋場滲濾液處理方法

目前，垃圾滲濾液的處理方法主要是生化法、物化法，以及新的一些技術(shù)和方法。

2.1 物化法

物化法主要是對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理和深度處理，其主要功能是要去除垃圾滲濾液中的SS、NH3-N、色度以及那些難以降解的有機(jī)物。當(dāng)前，物化法主要有化學(xué)沉淀法、吹脫法、電化學(xué)氧化法、電催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多種方法，當(dāng)COD為2000-4000mg/L時(shí)，物化法可以將COD濃度去掉50%-87%。而且，經(jīng)過物化法處理后，出水水質(zhì)也將為穩(wěn)定，尤其對(duì)生物處理難度較大的低值COD、BDO5有較為理想的處理效果。但物化法也有一些弊端，主要表現(xiàn)在處理的成本較高，不適合對(duì)那些大水量的垃圾滲濾液的處理。

2.2 生化法

生化法則通常擔(dān)負(fù)起垃圾滲濾液處理系統(tǒng)中的主體工藝的角色，用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有機(jī)物和營養(yǎng)物。目前，使用較多的生化法主要有厭氧—好氧法、SBR法、MBR法等等。目前，國內(nèi)外多數(shù)的垃圾滲濾液的處理工藝選擇了以生化法為主體，生化法的經(jīng)濟(jì)性、易管理等特點(diǎn)使得該類方法得到了普遍應(yīng)用

2.3 其他技術(shù)

隨著科技水平的提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在垃圾滲濾液處理工藝方面也取得了一些新的進(jìn)展。例如，實(shí)踐中出現(xiàn)了復(fù)合菌群生物強(qiáng)化、礦化垃圾生物反應(yīng)床等等新技術(shù)。上海老港廢棄物處置有限公司在采用礦化垃圾生物反應(yīng)床處理滲濾液后，COD、BOD、的去除率均達(dá)到了90%以上，而且運(yùn)行十分簡便。

3 廢水處理工藝設(shè)計(jì)

以某垃圾處理填埋場滲濾液處理工程為例，從工作流程、構(gòu)筑物參數(shù)的設(shè)計(jì)等來看，選擇合適的工藝可以有效處理垃圾滲濾液的廢水污染問題。

3.1 工程概況及工藝流程

3.1.1 工程概況。某垃圾填埋場主要接受縣城周邊20萬人口的日常生活垃圾，平均填埋量為500t/d，滲濾液的產(chǎn)生量約為20-120m3/d，設(shè)計(jì)處理能力為150m3/d，執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）標(biāo)準(zhǔn)。

表2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

3.1.2工藝流程?？紤]垃圾填埋場建設(shè)初期，滲濾液的生化性較好，可以通過將調(diào)節(jié)池中的滲濾液用泵進(jìn)行提升，進(jìn)入到UASB厭氧中，在去除大部分有機(jī)物之后，出水再流入到A/O-MBR池中，通過好氧生物的進(jìn)一步作用后達(dá)到去除滲濾液中有機(jī)物的目的，最后經(jīng)過硝化和反硝化達(dá)到去除滲濾液中的氨氮的效果。

出水經(jīng)過增壓泵的增壓，進(jìn)行納濾處理后以達(dá)到進(jìn)一步去除氨氮和有機(jī)物的目的，最終達(dá)到出水達(dá)標(biāo)排放。對(duì)于那些后期進(jìn)入填埋場的垃圾，由于滲濾液生化性較差，滲濾液中的碳氮含量濃度較低，可以直接進(jìn)入A/O-MBR處理系統(tǒng)。（詳見圖1）

圖1 垃圾填埋場滲濾液處理工藝流程[3]

3.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

主要構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池、UASB池、A/O-MBR池、板框壓濾機(jī)、污泥濃縮池等見表3。

表3：主要構(gòu)筑物

3.3 運(yùn)行及管理

3.3.1 運(yùn)行效果。由于滲濾液處理工程進(jìn)水水質(zhì)受到當(dāng)?shù)丶竟?jié)性氣候的影響，變化的幅度大。但總體的運(yùn)行效果良好，出水水質(zhì)COD為86mg/L；BOD5為18mg/L；氨氮為20mg/L，均符合達(dá)標(biāo)排放的效果。濃縮液中的原先含有的鎂離子、鐵離子等重金屬離子在進(jìn)水管道中出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，通過將污泥濃縮池中的泥水混合液回流到調(diào)節(jié)池中，稀釋水中重金屬，經(jīng)進(jìn)一步處理后管道結(jié)垢現(xiàn)象基本消失。

3.3.2 高效節(jié)能管理。由于垃圾滲濾液的水量和水質(zhì)變化均較大，這對(duì)于后期的日常管理提出了較高要求，必須要十分重視廢水水質(zhì)和水量的均衡。為了最大限度提升現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，一方面需要加大對(duì)物的管理，例如調(diào)節(jié)池容積方面可以設(shè)計(jì)的小一些，提高技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一，也有利于后期設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面就是要加強(qiáng)人的管理和引入新技術(shù)到管理中來：一是要安排專人負(fù)責(zé)，定期檢查調(diào)節(jié)池中的垃圾儲(chǔ)量，及時(shí)進(jìn)行添加；二是要善于運(yùn)用現(xiàn)代化科技管理手段，將計(jì)算機(jī)等管理工具運(yùn)用到實(shí)際運(yùn)行中去；三是要提升管理人員的業(yè)務(wù)素能和職業(yè)道德，加強(qiáng)日常人員培訓(xùn)和管理，提高責(zé)任心。

4 結(jié)語

厭氧UASB+MBR+納濾的工藝處理模式中，充分運(yùn)用了膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝具有高效的生物處理技術(shù)這一特點(diǎn)，可以保障垃圾滲濾液處理的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，可以保證一年四季正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

[1]黃娟,王惠中,焦?jié)?等.垃圾填埋場滲濾液處理技術(shù)及示范工程研究[J].環(huán)境科技,2008（5）:35-38.

[2]欒智慧,王樹國.垃圾衛(wèi)生填埋實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

[3]牛瑞勝,郭云峰,閆永久,等.垃圾滲濾液處理工程實(shí)例[J].環(huán)境工程,2011,29（2）,48-50.