探究新時(shí)期垃圾滲濾液濃縮液處理技術(shù)

韋勁松

（柳州市環(huán)境衛(wèi)生管理處，廣西 柳州 545006）

生活垃圾中往往存在大量滲濾液濃縮液，對(duì)人們的生活環(huán)境影響很大，垃圾處理日益受到人們的重視。為了避免滲濾液濃縮液發(fā)生二次污染，破壞生態(tài)環(huán)境，人們需要應(yīng)用科學(xué)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效處理[1-3]。因此，本文研究了垃圾滲濾液濃縮液處理技術(shù)。

1 垃圾滲濾液濃縮液概述

垃圾滲濾液濃縮液的成分十分復(fù)雜，其污染物濃度高，營(yíng)養(yǎng)比例呈現(xiàn)失衡狀態(tài)，對(duì)土壤和地下水等危害極大，不能直接排放，特別是烴類有機(jī)物十分多[4-7]。垃圾滲透液濃縮液內(nèi)存在77種有機(jī)物，其中芳烴29種、烷烴與烯烴18種、酯類5種、酸類8種、醇與酚類6種、酮與醛類4種、酰胺類2種、其他種類5種[8-10]。

垃圾滲透液濃縮液的氨氮濃度很高，氨氮濃度會(huì)隨垃圾填埋場(chǎng)的使用時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增加[11-14]。其中，氮和氨一般以氨氮形式存在。當(dāng)氨氮濃度達(dá)到一定程度時(shí)，生物活性會(huì)受到很大影響，生化處理效果受到抑制。

垃圾滲透液濃縮液含有二十多種重金屬離子，主要包括鐵、鋅、汞等，每種重金屬離子都存在污染 性[15-18]。我國(guó)工業(yè)發(fā)展十分迅速，導(dǎo)致生活垃圾的重金屬含量不斷增加。若單獨(dú)填埋生活垃圾，其重金屬含量和市政污水的重金屬含量基本一致，若把生活垃圾同工業(yè)廢物一起填埋，其重金屬含量也顯著增加[19-21]。

2 垃圾滲濾液濃縮液處理工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前，人們逐漸認(rèn)識(shí)到垃圾處理的重要性，不斷研究和推廣滲濾液濃縮液的處理技術(shù)。滲濾液濃縮液處理雖然已經(jīng)取得顯著的成果，但是仍然存在不足之處。選擇處理工藝時(shí)，一些垃圾處理企業(yè)沒有結(jié)合實(shí)際情況，這導(dǎo)致處理工藝和實(shí)際情況不匹配，造成處理效果并沒有達(dá)到預(yù)期要求或環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，部分垃圾處理企業(yè)不重視濃縮液處理，對(duì)處理工藝的研究不是很深入，導(dǎo)致應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)較多問題。垃圾滲濾液濃縮液的處理方法滯后，研發(fā)不足，嚴(yán)重影響處理效果，這就要求做好濃縮液的處理研究，不斷提高處理水平。

3 新時(shí)期垃圾滲濾液濃縮液處理技術(shù)

3.1 回灌法

現(xiàn)階段，回灌法是濃縮液處理中廣泛應(yīng)用的一種工藝，它是在滲濾液回灌技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，原理與滲濾液的回灌類似?；毓喾ò牙盥駡?chǎng)當(dāng)作生物反應(yīng)器，反應(yīng)器把垃圾當(dāng)作填料，回灌液從上到下流過垃圾填埋層，其間可以借助垃圾內(nèi)微生物的分解作用，有效降解回灌液內(nèi)的有機(jī)污染物。利用回灌法處理濃縮液時(shí)，人們要按照垃圾填埋場(chǎng)的地理特點(diǎn)和業(yè)主要求，合理確定回灌方式。

如果是山谷型填埋場(chǎng)，比較合適選擇石籠回灌，其施工較為簡(jiǎn)單，成本較低；如果是平原型填埋場(chǎng)，適合選擇使用兩層生物的濾床，而石籠回灌法易造成斷流。但是，回灌法處理濃縮液存在一定弊端，可能導(dǎo)致污染物濃度升高，隨著時(shí)間的不斷推移，回灌法的弊端越來越顯著，濃縮液內(nèi)的鹽分與難降解的污染物不斷積累，造成反滲透系統(tǒng)的滲透壓逐漸升高，膜結(jié)垢嚴(yán)重，影響膜的回收率，甚至造成濃縮液處理系統(tǒng)癱瘓。

3.2 蒸發(fā)法

蒸發(fā)是指將揮發(fā)性組分和非揮發(fā)性組分有效分離，其一般包括兩個(gè)部分：一是對(duì)溶液加熱讓水沸騰而氣化，二是不斷去除氣化產(chǎn)生的水蒸氣。在對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)處理時(shí)，其水分會(huì)自滲濾液內(nèi)沸出，而污染物會(huì)殘留于濃縮液內(nèi)，因?yàn)橹亟饘?、無機(jī)物和大部分有機(jī)物的揮發(fā)性比水弱，它們會(huì)保留在濃縮液內(nèi)，只有烴、有機(jī)酸與氨等揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)進(jìn)入蒸氣內(nèi)，后存于冷凝液內(nèi)。

濃縮液的低能耗蒸發(fā)工藝源自傳統(tǒng)的廢水蒸發(fā)處理方式。傳統(tǒng)的蒸發(fā)處理是將揮發(fā)性組分和非揮發(fā)性組分進(jìn)行物理分離，在對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行蒸發(fā)處理時(shí)，水分會(huì)從濃縮液內(nèi)沸出，但污染物會(huì)留存于濃縮液內(nèi)。濃縮液的低能耗蒸發(fā)工藝就是借助蒸汽特性，在蒸汽被機(jī)械性壓縮機(jī)壓縮時(shí)，蒸汽壓力和溫度會(huì)逐漸提升，因此再生蒸汽可以當(dāng)作蒸發(fā)熱源，以有效降低濃縮液的蒸發(fā)處理成本。現(xiàn)階段，滲濾液蒸發(fā)處理設(shè)備種類多樣，如浸沒燃燒、熱泵、閃蒸以及負(fù)壓等類型，盡管其工作原理不同，但都是借助加熱溶液讓水沸騰和氣化，不斷去除水蒸氣，讓重金屬、無機(jī)物和大部分有機(jī)物留于冷凝液內(nèi)，縮小冷凝液體積，最終甚至達(dá)到完全結(jié)晶固化的效果。目前，很多材料不能滿足濃縮液蒸發(fā)處理裝置的防腐等級(jí)要求，國(guó)內(nèi)運(yùn)行的濃縮液蒸發(fā)系統(tǒng)，其蒸發(fā)裝置主材一定要使用耐腐蝕極好的材料，但是其造價(jià)和后期維護(hù)成本昂貴。

3.3 化學(xué)混凝沉淀法

化學(xué)混凝沉淀法，是指向垃圾濃縮液內(nèi)添加混凝劑、氣浮劑等化學(xué)藥劑，使其和濃縮液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，然后將沉淀和廢水分離，有效去除垃圾濃縮液內(nèi)的污染物。另外，部分化學(xué)藥劑可以去除垃圾濃縮液內(nèi)的非溶解性有機(jī)物與金屬離子。應(yīng)用化學(xué)混凝的沉淀法時(shí)，通常需要結(jié)合其他處理方法?；瘜W(xué)混凝沉淀法不僅可以對(duì)垃圾濃縮液實(shí)施預(yù)處理，還可以分離最終的污染物。人們可以向垃圾濃縮液內(nèi)添加石灰、硫酸亞鐵、H2O2等化學(xué)試劑，處理后的垃圾濃縮液符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，因此能夠直接排放。如果運(yùn)用化學(xué)混凝沉淀法，其化學(xué)沉淀與分離過程不會(huì)影響后續(xù)生物處理。

3.4 高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法主要是借助氧化劑、聲光電磁等物理和化學(xué)方式來進(jìn)行處理，其間存在大量活性較強(qiáng)的氧化性自由基，能夠有效降解垃圾濃縮液內(nèi)的有機(jī)物。按照氧化劑和催化劑的差異，高級(jí)氧化法可以分為Fenton法、類Fenton法、光化學(xué)的氧化法、光催化的氧化法、臭氧的氧化法、濕式的氧化法、濕式催化的氧化法、電化學(xué)的氧化法、超臨界的水氧化法和超臨界水的催化氧化等方法。這種方法可以高效去除濃縮液內(nèi)的有機(jī)物，但單一高級(jí)氧化法通常不能穩(wěn)定處理濃縮液，使其滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此需要研發(fā)效果好和成本低的高級(jí)氧化法。

3.5 吹脫法垃圾濃縮液

垃圾濃縮液的氨氮濃度較高，吹脫法借助這一特性處理垃圾濃縮液，把氨氮內(nèi)易揮發(fā)的氨氣自液相轉(zhuǎn)化為氣相，有效降低垃圾濃縮液的氨氮濃度。這種方法成本較低，操作簡(jiǎn)單，在垃圾濃縮液處理中應(yīng)用十分廣泛。它可以和生化處理法結(jié)合使用，應(yīng)用于生化處理法之前，有效減少高濃度氨氮對(duì)生化反應(yīng)的影響。吹脫法不僅可以降低垃圾濃縮液的氨氮含量，還可以去除垃圾濃縮液內(nèi)的苯酚和氰化物等，它們往往具有很大的毒性和揮發(fā)性，嚴(yán)重阻礙后期生化反應(yīng)，因此吹脫法能夠?yàn)楹笃谏磻?yīng)創(chuàng)造良好條件。

3.6 生化處理法

現(xiàn)階段，生化處理法應(yīng)用廣泛在垃圾濃縮液處理中，該方法主要借助好氧反應(yīng)、厭氧反應(yīng)等來有效降解垃圾濃縮液內(nèi)的污染物，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾濃縮液有效處理的目的。生活垃圾衛(wèi)生填埋后，其濃縮液往往含有大量COD，COD含量會(huì)隨填埋時(shí)間的推移而增加。在運(yùn)用生化處理法時(shí)，厭氧反應(yīng)往往發(fā)生于垃圾濃縮液的前期處理和中期處理中，垃圾濃縮液的氨氮含量高，若不能及時(shí)處理氨氮，就會(huì)影響后續(xù)生化反應(yīng)，導(dǎo)致處理達(dá)不到預(yù)期效果。因此，在使用生化處理法前，首先要運(yùn)用大比例的回流性稀釋法，再通過厭氧反硝化、短程的硝化和反硝化等手段，提升垃圾濃縮液的氨氮去除效果。

3.7 膜處理法

膜處理法在垃圾濃縮液處理中應(yīng)用廣泛，其能夠把垃圾濃縮液分成兩部分，一部分為垃圾濃縮液，另一部分為清水，后者能夠直接排放，污染物則濃縮在垃圾濃縮液內(nèi)。膜處理法可以有效去除垃圾濃縮液內(nèi)的BOD、COD、氨氮和總氮等污染物物，還可以有效降低垃圾濃縮液的色度、鹽度，保證處理后的水質(zhì)能夠滿足國(guó)家相關(guān)排放要求。盡管膜處理法的效果很好，出水能夠直接回用，但是垃圾濃縮液一旦處理不當(dāng)，會(huì)破壞衛(wèi)生填埋場(chǎng)的循環(huán)系統(tǒng)，影響其長(zhǎng)期使用。

4 結(jié)語(yǔ)

垃圾滲濾液濃縮液嚴(yán)重危害周圍環(huán)境，為了有效控制濃縮液的危害，人們就需要做好濃縮液的處理。經(jīng)過不斷的發(fā)展和探索，新時(shí)期產(chǎn)生了諸多垃圾滲濾液濃縮液的處理方法，它們具有不同的處理效果，人們要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇處理方法，同時(shí)要不斷研究和改進(jìn)其處理方法，使其更好地發(fā)揮作用。