生物法組合工藝處理垃圾滲濾液的研究進(jìn)展

摘 要：垃圾滲濾液具有較高的氨氮負(fù)荷與高COD，滲濾液的處理一直是一道難題，本文闡述了滲濾液的現(xiàn)狀與水質(zhì)特點，對滲濾液基于生物處理法的組合工藝進(jìn)行了簡要的說明，如何實際應(yīng)用中提高對滲濾液的處理效果仍然是滲濾液處理的主要方向。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液;生物法組合工藝;脫氮;COD去除

近年來，我國垃圾產(chǎn)量日益增加，垃圾處理能力相對落后。衛(wèi)生填埋會產(chǎn)生含有較高濃度氨氮與總氮的滲濾液，這導(dǎo)致垃圾滲濾液中的C/N比嚴(yán)重失衡，增大了后續(xù)處理的難度[1]。常規(guī)的垃圾滲濾液處理方法分為物化法與生物法，由于物化法存在處理成本高等缺點，所以目前垃圾滲濾液的主流處理工藝為生物法，生物法包括厭氧生物處理技術(shù)、好氧生物處理法、厭氧-好氧生物處理、短程硝化反硝化、內(nèi)源反硝化、厭氧氨氧化，生物法是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)實用的處理方法。筆者對不同生物法組合工藝進(jìn)行總結(jié)分析以期為垃圾滲濾液處理提供參考。

1 垃圾滲濾液的來源及主要特點

垃圾滲濾液是由于堆放與填埋的垃圾經(jīng)過雨水滲透、沖刷以及地表徑流等作用形成的，垃圾滲濾液普遍存在惡臭難聞、色澤暗淡、腐殖酸、高COD、高氨氮，難降解有機(jī)物，5天生化需氧量（BOD5）與CODcr比值低，C/N比低，重金屬和無機(jī)物成分的存。垃圾填埋場運行年份不同，垃圾滲濾液分為早期垃圾滲濾液（<2a）和中晚期垃圾滲濾液（>5a）。

垃圾滲濾液水質(zhì)特點：滲濾液中氨氮濃度較高，C/N低（一般COD/ρ（TN）<3），pH為8.7～9.0，COD為2.456～3.925g/L，NH4+-N質(zhì)量濃度1320～2041mg/L、NO2-N質(zhì)量濃度為002～0.21、NO3-N質(zhì)量濃度為29.8～51.9、TN質(zhì)量濃度為1401～2202mg/L[2]。垃圾滲濾液具有惡臭、可生化性低、難降解有機(jī)物濃度高等特點，傳統(tǒng)的填埋與焚燒并不能減少垃圾滲濾液對環(huán)境的影響，必須將中晚期垃圾滲濾液進(jìn)行深度處理才能排入環(huán)境，這樣才能減少垃圾滲濾液對環(huán)境的威脅。

2 處理垃圾滲濾液生物法組合

2.1 RBC+臭氧+fenton組合工藝

Susana Cortez等人研究表明缺氧生物轉(zhuǎn)盤（RBC）在垃圾滲濾液處理方面是一種非常有效的生物脫氮工藝，具有很強的脫氮效果，但出水的有機(jī)物仍較高，在RBC前添加預(yù)臭氧化后，預(yù)處理后總有機(jī)碳（TOC）去除了28%左右，但最終出水仍有難降解有機(jī)物，需要進(jìn)一步深度處理。而添加Fenton工藝后的TOC去除率能達(dá)到85%，具有較好的處理效果。[3]

2.2 SBRGR+臭氧組合工藝

Claudio Di Iaconi等人采用了在好氧顆粒污泥生物系統(tǒng)（SBBRG-序批式生物濾池顆粒反應(yīng)器）結(jié)合臭氧強化生物降解的新工藝，結(jié)果表明臭氧氧化大大提高了生物處理的有效性，臭氧消耗與COD去除率比值低至0.24運行成本大大降低。

2.3 SBR+絮凝組合工藝

Huo-sheng Li等人采用了SBR（序批式污泥床）作為一級處理，聚合硫酸鐵混凝耦合，以fenton系統(tǒng)為二級處理，上流式曝氣，氨氮去除生物濾池為三級處理，化學(xué)需氧量（COD）的總?cè)コ士蛇_(dá)97.3%，出水COD小于100mg/L率可達(dá)99%。深度處理的總運行成本為2.7美元/立方米，大大降低了運行成本，這個新型工藝在小型垃圾滲濾液處理中具有良好的適應(yīng)性和高效性。[4]

2.4 UASB+AO組合工藝

Yongzhen Peng等人采用兩級UASB（上流式厭氧污泥床）+AO相結(jié)合的系統(tǒng)來提高垃圾滲濾液中COD以及氨氮的去除率，原水進(jìn)水COD在8550-12500mg/L降至出水COD為800-1400mg/L，出水BOD可達(dá)到35mg/L，原水氨氮為1000-2000mg/L，降至出水小于15mg/L，反硝化和UASB可同時產(chǎn)家灣，可以去除近100%的氮氧化合物。

2.5 UASB+SBR組合工藝

Hongwei Sun等人采用了兩級UASB與SBR系統(tǒng)對垃圾滲濾液進(jìn)行低溫深度脫氮除COD，研究表明一級UASB對COD去除有著重要的作用，二級UASB與COD進(jìn)一步提高了有機(jī)物的去除率，整個系統(tǒng)的COD去除率可以達(dá)到96.7%，SBR主要作用是去除氨氮，在較低的溫度下（14.9-10.9℃）下，系統(tǒng)的氨氮去除率約為99.7%。[5]

3 總結(jié)與展望

垃圾滲濾液的水質(zhì)特點標(biāo)志著滲濾液處理無論在成本上以及工藝選擇方面都是一道難題，由于采用傳統(tǒng)生物法很難取得很好的氨氮以及COD的去除，物化法具有較高的處理成本，導(dǎo)致滲濾液的處理與運行更加的困難。文中所述的五種組合工藝都在脫氮與COD去除方面具有較好的效果，且大大降低了運行成本。未來的滲濾液處理以及工藝選擇方面仍然有很大的發(fā)展前景，運行成本低以及高校的處理工藝將是解決滲濾液處理難題的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙賢廣，等.吹脫法去除垃圾滲濾液中氨氮的技術(shù)進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2019，39（06）：80-84.

[2]Chen，Z.，et al.，Partial nitrification and denitrification of mature landfill leachate using a pilot-scale continuous activated sludge process at low dissolved oxygen.2016，218：580-588.

[3]Cortez，S.，et al.，Mature landfill leachate treatment by denitrification and ozonation.Process Biochemistry，2011，46（1）：148-153.

[4]Li，H.S.，et al.，Advanced treatment of landfill leachate by a new combination process in a full-scale plant.J Hazard Mater，2009，172（1）：408-15.

[5]Sun，H.，et al.，Advanced landfill leachate treatment using a two-stage UASB-SBR system at low temperature.Journal of Environmental Sciences，2010，22（4）：481-485.

作者簡介：吳承志（1992-），男，漢族，山東濟(jì)南人，碩士研究生，山東建筑大學(xué)市政與工程專業(yè)，研究方向：垃圾滲濾液深度脫氮。