垃圾滲濾液水質(zhì)特性及其處理技術(shù)探討

張桐源

摘? ?要：垃圾滲濾液的處理效果與水質(zhì)特性及處理技術(shù)的選取存在密切關(guān)聯(lián)，文章簡(jiǎn)要分析了垃圾滲濾液的水質(zhì)特性，圍繞吸附材料與人工濕地處理工藝、生物床+臭氧氧化+SBR法組合工藝、兩級(jí)DTRO膜系統(tǒng)處理工藝3個(gè)層面，探討了垃圾滲濾液處理技術(shù)及其具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液;水質(zhì)特性;膜處理

垃圾滲濾液是一種由垃圾本身含有的水分與雨水、污水等水分混合產(chǎn)出的高濃度有機(jī)廢水，呈黃褐色或黑色，帶有刺鼻氣味。近年來(lái)，我國(guó)垃圾總量的年均增速超出10%，其中有近85%的城市垃圾選取衛(wèi)生填埋法處理，在處理過程中將產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的垃圾滲濾液，因此，對(duì)其處理技術(shù)的優(yōu)化提出了迫切要求。

1? ? 垃圾滲濾液的水質(zhì)特性分析

1.1? 水質(zhì)干擾因素較多

影響垃圾滲濾液水質(zhì)的因素包含垃圾性質(zhì)、雨水滲透量、垃圾填埋時(shí)長(zhǎng)、處理技術(shù)過程與防滲方法等，其中雨水滲透量與垃圾填埋時(shí)長(zhǎng)對(duì)水質(zhì)的影響最為明顯。伴隨垃圾填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，滲濾液的顏色由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚f(shuō)明初始階段滲濾液的生物化學(xué)性良好，由于氨、氮濃度的不斷增加導(dǎo)致其生化性能有所下降。同時(shí)，由于滲濾液由有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、微生物、重金屬等多種成分組成，有機(jī)物占比偏大、至少包含90種，其中，小分子量的脂肪酸將隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減少，灰黃霉酸含量將逐漸上升，并且還會(huì)受外部水進(jìn)入的影響，導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生變化[1]。

1.2? 化學(xué)需氧量與氨氮濃度關(guān)系

通常滲濾液中化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）的數(shù)量達(dá)到數(shù)萬(wàn)，伴隨填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，COD的減少速度將逐漸減緩，且當(dāng)氨氮濃度增加至一定數(shù)值后，COD將保持不變。

1.3? 重金屬與色度關(guān)系

在生活垃圾與工業(yè)污水混合后，將導(dǎo)致滲濾液中的重金屬顆粒含量增加，致使色度產(chǎn)生2 500～4 000次的變化，且滲濾液帶有強(qiáng)烈的刺激性腐臭氣味。

1.4? 元素濃度差異較大

垃圾滲濾液中不同元素的分子比例呈明顯差別，其中磷元素的濃度含量較低，氨、氮元素與有機(jī)物的含量較高。

2? ? 垃圾滲濾液處理技術(shù)及其具體應(yīng)用探討

2.1? 吸附材料與人工濕地處理工藝

選取沸石、爐渣兩類吸附材料，質(zhì)量比為1∶1，將其作為中間基質(zhì)層添加在人工濕地裝置中。在人工濕地裝置設(shè)計(jì)上，選取玻璃鋼作為主要材質(zhì)，將長(zhǎng)、寬、高分別設(shè)為1.650 m，0.525 m和0.600 m，采用水平潛流式濕地，前后進(jìn)水、出水配水區(qū)均為0.150 m，利用粒徑為15～30 mm的卵石緩解滲濾液的沖擊?；|(zhì)層填充結(jié)構(gòu)分為3層，底層選取粒徑為15～30 mm的礫石填充，層厚為0.150 m;中間層選取粒徑為5～15 mm的沸石與爐渣填充，層厚為0.250 m;上層選取粒徑為1～5 mm的細(xì)砂與土壤填充，層厚為0.125 m，其上為污水層。滲濾液從配水區(qū)流經(jīng)污水層到達(dá)基質(zhì)層，再經(jīng)由出水區(qū)流向清水區(qū)，通過控制液位控制管閥門的開閉即可實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地床內(nèi)液面的調(diào)節(jié)。在水力負(fù)荷為0.03 m3/m2·d的條件下使?jié)竦匮b置運(yùn)行45 d，可觀察到其COD去除率達(dá)到60%，NH3-N去除率最高可達(dá)99%，TN去除率控制在80%～90%，證明采用爐渣、沸石吸附材料可將滲濾液中的NH4+被吸附在基質(zhì)表面，利用微生物的硝化、反硝化作用實(shí)現(xiàn)氮素的有效去除。與此同時(shí)，滲濾液中Cr，Cd，Ni，As，Hg，Pb等重金屬的去除率也保持在80%～90%，說(shuō)明濕地基質(zhì)中的爐渣、沸石、土壤等物質(zhì)對(duì)重金屬發(fā)揮了有效的吸附、沉淀作用，且微生物對(duì)重金屬顆粒也起到了富集作用。

2.2? “生物床+臭氧氧化+SBR法”組合工藝

選取三級(jí)填料垃圾生物床、臭氧氧化、SBR法聯(lián)合處理工藝進(jìn)行滲濾液處理，該裝置的設(shè)計(jì)水量為400 m3/d，由以下4個(gè)處理單元組成：（1）厭氧池，平均有機(jī)負(fù)荷設(shè)為4～6 kg COD/m3，水力停留時(shí)間設(shè)為3 d，利用水解菌等專性厭氧微生物將滲濾液中的有機(jī)物分解成為無(wú)機(jī)物，提高出水的可生化性，降低滲濾液的污染物濃度。（2）三級(jí)垃圾填料床，將其水力負(fù)荷設(shè)為0.8～1.4 L/m3垃圾·次，進(jìn)水頻次設(shè)為2次/d，溫度設(shè)為30 ℃，借助多種微生物群落使?jié)B濾液在表層、中間層與下層分別發(fā)生好氧生物反應(yīng)、兼氧生物反應(yīng)和厭氧生物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物、氨氮、色度的有效去除。（3）臭氧氧化池，將臭氧實(shí)際流量設(shè)為262 mg/L，臭氧氧化時(shí)間設(shè)為30 min，pH設(shè)為7.51，溫度設(shè)為15～25 ℃，用于降低滲濾液中COD質(zhì)量濃度，提高BOD質(zhì)量濃度與B/C值，借此增強(qiáng)滲濾液的可生化性、降低其毒性。（4）SBR反應(yīng)池，將進(jìn)水時(shí)間設(shè)為0.5 h，曝氣反應(yīng)時(shí)間設(shè)為5 h，沉降時(shí)間為2 h，排水時(shí)間為0.5 h，MLSS設(shè)為3.5～4 g/L，供氧量為2.5 mg/L，待完成反應(yīng)處理后將剩余一定量的污泥，借助污泥泵使其回流至厭氧池，利用污泥消化池將剩余污泥經(jīng)消毒處理后外運(yùn)至廢物處理站，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.3? 兩級(jí)DTRO膜系統(tǒng)處理工藝

選取“調(diào)節(jié)池+氣浮池+兩級(jí)DTRO膜系統(tǒng)”處理工藝，工程設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為200 m3/d，其中以兩級(jí)DTRO膜系統(tǒng)為核心處理裝置，主要由以下3部分組成：其一是預(yù)處理系統(tǒng)，利用籃式過濾器將厭氧池流出的滲濾液進(jìn)行過濾處理，阻擋固體顆粒的排出，隨后采用過濾精度為50 μm的砂率器進(jìn)行沖洗過濾，配合精度為10 μm的芯式過濾器防止出現(xiàn)硅垢、硫酸鹽結(jié)垢問題。其二是兩級(jí)DTRO膜，利用一級(jí)、二級(jí)DTRO膜系統(tǒng)分別進(jìn)行濃縮液與透過液的處理。其三是吹脫系統(tǒng)，將從二級(jí)DTRO膜流出的透過液排入脫氣塔中，脫除CO2等酸性氣體，待其pH達(dá)到6后排入凈水貯罐中，實(shí)現(xiàn)滲濾液的達(dá)標(biāo)排放。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

垃圾滲濾液具有水質(zhì)波動(dòng)大、COD與氨氮質(zhì)量濃度高、含有重金屬顆粒、有機(jī)物質(zhì)量濃度高等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)物理化學(xué)法、生物處理技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放，須結(jié)合具體的水質(zhì)特性進(jìn)行處理技術(shù)的組合優(yōu)化，提高生化系統(tǒng)處理能力、實(shí)現(xiàn)菌株有效降解，更好地強(qiáng)化垃圾滲濾液處理實(shí)效。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王凱，武道吉，彭永臻，等.垃圾滲濾液處理工藝研究及應(yīng)用現(xiàn)狀淺析[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018（1）：1-12.

[2]伊李壽，金娟.試論垃圾滲濾液特點(diǎn)與處理技術(shù)比較[J].化工管理，2018（26）：234.