生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液的控制及處理方案探討

肖 雄

（深圳市市政環(huán)衛(wèi)綜合處理廠，廣東 深圳 518000）

隨著城市化的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾越來越多。目前，一般采用焚燒、堆肥、填埋和綜合利用等方法處理生活垃圾。其中，衛(wèi)生填埋因其各種優(yōu)勢(shì)，如技術(shù)成熟、運(yùn)輸簡(jiǎn)單、成本費(fèi)用低等，被廣泛應(yīng)用，但是衛(wèi)生填埋會(huì)產(chǎn)生大量滲濾液。生活垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜、難以處理的高有機(jī)、高氨氮污水，如不處理直接外排，將直接影響附近環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用竦纳頪1]。當(dāng)前，滲濾液的處理和控制已經(jīng)成為重要的研究課題。

1 滲濾液的性質(zhì)

1.1 滲濾液水質(zhì)波動(dòng)變化

隨著季節(jié)發(fā)生變化，填埋場(chǎng)滲濾液的水質(zhì)波動(dòng)非常大，濃度差距可達(dá)幾百倍。隨著填埋時(shí)間的推移，滲濾液的COD、氨氮等指標(biāo)濃度等也不斷變化。通常，生活垃圾填埋場(chǎng)前期的COD、氨氮等指標(biāo)較低，一般的生化工藝即可去除滲濾液中，但是隨著填埋時(shí)間的增加，COD越來越低，氨氮濃度越來越高，處理工藝也越來越復(fù)雜，一般使用物化和生化組合工藝。

1.2 有機(jī)物濃度高

與一般城市污水處理廠的污水相比，生活垃圾滲濾液有機(jī)物濃度非常高，成分極其復(fù)雜，COD濃度極高，并且含有大量難以生化降解的苯類、酯類等高分子有機(jī)物。高濃度的生活垃圾滲濾液只產(chǎn)生于厭氧酸性發(fā)酵階段，在偏酸性的條件下，低分子有機(jī)物占比最大，同時(shí)BOD/COD比值在0.4～0.6。隨著填埋時(shí)間的增長(zhǎng)，BOD/COD比值會(huì)逐步降低，同時(shí)處理難度也會(huì)提升。

1.3 氨氮、總氮濃度高

垃圾滲濾液氨氮濃度高達(dá)幾百毫克每升，C/N比例失調(diào)，磷元素缺乏，給生物處理帶來一定難度，同時(shí)滲濾液中總氮濃度高?，F(xiàn)階段，TN、TP等指標(biāo)處理要求較高，人們必須推廣和應(yīng)用先進(jìn)的滲濾液處理技術(shù)。

2 滲濾液的控制方法

降水量、地表水的滲入量、遮掩條件等是影響滲濾液產(chǎn)生量的重要因素，其中，降水量顯著影響滲濾液的產(chǎn)生量，其由地理位置決定[2-3]。填埋場(chǎng)基礎(chǔ)較深，往往處于地表水以下，地表水滲入會(huì)導(dǎo)致填埋場(chǎng)滲濾液增加。受自重作用，廢棄物受擠壓時(shí)會(huì)排出孔隙水，將會(huì)增加滲濾液的產(chǎn)生量。干燥條件下，滲濾液的產(chǎn)生速率很低，甚至為零，但濕潤(rùn)條件下滲濾液產(chǎn)生速率很高。要控制滲濾液的產(chǎn)生量，人們就必須采取措施來控制入場(chǎng)垃圾成分，減少水質(zhì)變化。

2.1 從源頭對(duì)垃圾進(jìn)行分類

人們可以從源頭進(jìn)行垃圾分類，將生活垃圾中的有害部分，如廢電池、過期藥品、汞燈等分離出去，從而降低滲濾液中的重金屬含量和其他有毒物質(zhì)濃度。

2.2 初步篩選和分類生活垃圾

人們可以對(duì)生活垃圾進(jìn)行初步篩選和分類，將容易腐爛的有機(jī)物分離出來，禁止大量易腐化的生化垃圾入場(chǎng)，降低填埋場(chǎng)的有機(jī)物含量。同時(shí)，要嚴(yán)格控制工業(yè)危險(xiǎn)廢物和工業(yè)垃圾混合填埋，降低垃圾滲濾液的復(fù)雜性，減輕有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生量。

3 滲濾液的主要處理方法

常用的垃圾滲濾液處理方式主要是物理法、化學(xué)法和生物處理法。

3.1 物理法

物理法是指采用物理方式對(duì)污水進(jìn)行處理，常用的方法有過濾、沉淀、上浮、隔油和離心分離。物理法可以去除生活垃圾滲濾液中的懸浮物、油脂等污染物，處理效果穩(wěn)定，不受水質(zhì)影響。

3.2 化學(xué)法

化學(xué)法是指通過添加化學(xué)藥劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，分離、去除污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。目前，常用的方法有混凝、中和、吹脫、吸附、離子交換以及電滲吸和反滲透等。

3.3 生物處理法

生物處理法是指利用微生物的生命活動(dòng)，對(duì)污水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物進(jìn)行降解，從而凈化污水。

4 滲濾液的具體處理工藝

4.1 除氨工藝

目前，氨氮的主要處理技術(shù)有：生物硝化和反硝化法、氨吹脫法、折點(diǎn)氯化法和離子交換法。其中，硝化反應(yīng)主要是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，反硝化是將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)?。氨氮污水處理工藝的選擇與氨氮濃度密切相關(guān)。對(duì)于高濃度氨氮污水（濃度大于1 000 mg/L），吹脫技術(shù)處理效果較好，也更穩(wěn)定。對(duì)于中低濃度的氨氮污水（濃度小于1 000 mg/L），通常生物法處理效果最佳，也較為經(jīng)濟(jì)。如果滲濾液的氨氮濃度在1 000～4 000 mg/L），一般采用氨吹脫工藝。通過合理調(diào)節(jié)滲濾液pH值，氨氮去除率可達(dá)98%。

根據(jù)《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93），為防止吹脫后的氨氣影響周邊環(huán)境和周邊居民，一般情況下，脫氮工藝的末端設(shè)置一套氨氣吸收裝置，以防止氨氣污染大氣環(huán)境，同時(shí)經(jīng)過吸收后，氨氣可以加工成硫酸銨，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

4.2 厭氧生物處理工藝

厭氧生物處理是一種低成本的污水處理技術(shù)，既有效又簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，還產(chǎn)生沼氣，特別適合處理高濃度有機(jī)污水。這種方法被稱為產(chǎn)能的污水處理，具有促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)的功能。厭氧處理后的污水再進(jìn)行好氧處理，可以將污水資源化利用，資源化成本較低。

厭氧處理最早應(yīng)用于化糞池，隨著技術(shù)的改進(jìn)，先后出現(xiàn)多種厭氧處理工藝。第一代有消化池、厭氧接觸工藝，第二代有上流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池（UBF）、厭氧生物轉(zhuǎn)盤、厭氧流化床、厭氧復(fù)合反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器。第三代有厭氧復(fù)合床反應(yīng)器（AF+UASB）、厭氧膨脹顆粒污泥床等。

4.3 好氧生物處理工藝

目前，垃圾滲濾液生物好氧處理工藝主要有A/O法、間歇式活性污泥法（SBR）、氧化溝法等方法。

4.3.1 A/O法

A/O法一般被稱為缺氧好氧生化反應(yīng)法，主要是利用好氧階段的硝化細(xì)菌硝化反應(yīng)和缺氧階段的反硝化細(xì)菌反硝化反應(yīng)，將氨氮轉(zhuǎn)變化為氮?dú)?。硝化反?yīng)主要是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，反硝化是將硝酸鹽、亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)狻１竟に嚭?jiǎn)單、成熟，容易控制，通過大比例的混合液回流，可以滿足一般的脫氮要求。A/O工藝流程如圖1所示。

圖1 A/O工藝流程簡(jiǎn)圖

A/O法工藝簡(jiǎn)單，流程短，池體容積小，基建造價(jià)低。它具有良好的脫氮功能，硝化菌和反硝化菌處于缺氧好氧交替的環(huán)境中，混合液為多菌種構(gòu)成的混合菌群系統(tǒng)，具有非常高的脫氮效果。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)營(yíng)成本低。該工藝可以借助反硝化產(chǎn)生的堿度來補(bǔ)充硝化反應(yīng)需要的消耗量，不用補(bǔ)充大量的堿度。與一般的活性污泥法相比，A/O工藝不會(huì)產(chǎn)生大量污泥膨脹，同時(shí)污泥沉降性能優(yōu)良，利于后續(xù)沉淀和污泥脫水。水質(zhì)水量的沖擊負(fù)荷高，適應(yīng)能力強(qiáng)，同時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)速度快。以原污水中的有機(jī)物和內(nèi)源代謝產(chǎn)物作為生化碳源，節(jié)省了外加碳源，可以確保反硝化充分進(jìn)行。

近年來，A/O法廣泛應(yīng)用于城市污水處理中，特別適合處理高濃度的污水。

4.3.2 SBR法

序批式間歇活性污泥法簡(jiǎn)稱SBR，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用非常廣泛且處理效果非常好的一種生化處理方法。SBR工藝是按照一定時(shí)間順序間歇運(yùn)行操作，在同一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成全部操作，其運(yùn)行過程大致分為進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排放期和待機(jī)期。這五個(gè)階段依次進(jìn)行，一般情況下，污水多數(shù)是連續(xù)排放和處理，因此，SBR反應(yīng)池至少是兩個(gè)及以上的反應(yīng)池并聯(lián)而成，污水連續(xù)進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)池，其運(yùn)行有序，呈間歇性。單一的SBR不存在空間上的控制障礙，只需要進(jìn)行時(shí)間上的有效切換和控制。SBR工藝適合處理小量污水，如果自動(dòng)化控制比較好，也適合處理大量污水。

SBR法的生物反應(yīng)是在不穩(wěn)定條件下進(jìn)行的，池內(nèi)微生物種類繁多，生物相復(fù)雜，特別是在反應(yīng)期?；钚晕勰辔⑸镏芷谛缘靥幱诟邼舛群偷蜐舛拳h(huán)境中，反應(yīng)期厭氧池-缺氧池-好氧池交替運(yùn)行，有機(jī)物去除效果和脫氮除磷效果好。另外，采用SBR法時(shí)，溶解氧在0～2 mg/L范圍內(nèi)變化，可減少能耗。

SBR法具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。一是工藝流程簡(jiǎn)單，可不設(shè)調(diào)節(jié)池，同時(shí)不設(shè)二沉池，不需要污泥回流。二是建設(shè)投資少，占地小，同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用低。三是處理效果良好，反應(yīng)器處于混合液完成混合的狀態(tài)，微生物相成分復(fù)雜，池內(nèi)活性污泥處于吸附、吸收、生物降解和活化的交替狀態(tài)。四是脫氮除磷效果較好，反應(yīng)期處于厭氧池-缺氧池-好氧池的交替運(yùn)行狀態(tài)，有機(jī)物去除效果良好，同時(shí)脫氮除磷效果也非常好。五是污泥沉降性能和抗沖擊負(fù)荷能力較好，SBR反應(yīng)器是集調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池和沉淀池于一體的多功能反應(yīng)系統(tǒng)，同時(shí)由于采用間歇處理模式，可承受水質(zhì)水量的波動(dòng)。六是自動(dòng)化控制要求高，系統(tǒng)按照五個(gè)完整的操作程序進(jìn)行，系統(tǒng)自動(dòng)化水平高，操作簡(jiǎn)單。七是對(duì)操作人員的要求高，其必須具備一定的專業(yè)技能。

4.4 污泥處理工藝

通常，污泥處置包括四個(gè)階段：一是污泥濃縮階段，污泥回到濃縮池，靜置后排放上清液，提高污泥壓濾效果，減輕污泥壓濾負(fù)荷；二是污泥消化，使污泥中的有機(jī)物分解；三是污泥脫水階段，降低污泥的含水量，進(jìn)一步降低污泥體積；三是污泥處置階段，采用污泥填埋及其他方式對(duì)污泥進(jìn)行最終處理。其間產(chǎn)生的上清液重新回到調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。

5 結(jié)論

城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、有機(jī)物濃度高的污水，對(duì)生態(tài)環(huán)境危害極大。因此，本文從多個(gè)角度分析了生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液的控制和處理方法，以期治理垃圾滲濾液，為城市居民創(chuàng)造宜居的生活環(huán)境。