關(guān)于城市固體廢物的滲濾液處理與處置的探討

王 蓓

（中勘冶金勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，河北 保定 071000）

環(huán)境治理，是綠色城市建設(shè)的主要工作之一，它具有基礎(chǔ)性、多樣性以及系統(tǒng)性等特征。為了最大限度地減少環(huán)境問題帶來的負(fù)面影響，技術(shù)人員以滲濾液為例進(jìn)行研究。通過對資源化處理和處置相關(guān)內(nèi)容的分析，可以為系列工作深入性推進(jìn)提供借鑒理論。

1 滲濾液概述

1.1 滲濾液特征

滲濾液是由超過垃圾所覆蓋土層持水量和表面覆蓋潛力的雨水進(jìn)入填埋場后流經(jīng)垃圾層和所覆蓋土層而產(chǎn)生的污水及垃圾本身所含水分、垃圾分解所產(chǎn)生的水和地下滲入水所組成的高濃度污水[1]。此類溶液中一般包含有高濃度有機(jī)物、重金屬鹽、SS 及氨氮等成分。若不能予以合理地處理，它將會對地下水、空氣、生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響[2]。

由于城市固體廢物的滲濾液較為混雜，此類資源的處理和生產(chǎn)開發(fā)環(huán)節(jié)的相關(guān)特征可歸納為：（1）溶液中有機(jī)物種類繁多。長期的擠壓和混合，直接導(dǎo)致溶液中大量的混合成分相互滲透，有機(jī)物增加。比如，低分子脂肪酸，中分子酸性物質(zhì)，分子量相對較高的碳水化合物類物質(zhì)、腐殖質(zhì)類物質(zhì)等。滲濾液內(nèi)含有的有機(jī)成分將隨著填埋時(shí)間的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。同時(shí)，滲濾液也包含大量帶有毒素的有機(jī)物或無機(jī)物。（2）污染物濃度高，且影響范圍廣。滲濾液中包含了大量的酸性發(fā)酵物質(zhì)，其中的BOD5、COD 等物質(zhì)，都有較高的彌散性特征，它們能夠迅速與空氣分子相互融合，污染空氣。（3）水質(zhì)特征變化明顯。滲濾液中水成分的構(gòu)成比例極高，一旦雨水、雪水等成分融合，就會更進(jìn)一步增加水質(zhì)的污染度，從而導(dǎo)致滲濾液的污染強(qiáng)度大大提升。（4）金屬含量超高。根據(jù)國內(nèi)相關(guān)專家分析結(jié)果可知，國內(nèi)檢測滲濾液中，33%-35%的比例為鐵、錳、鋁等成分。（5）氨氮含量較高。滲濾液可以視為成分多樣，濃度較高的有毒害性的有機(jī)廢水，其中氨氮濃度高是滲濾液最為明顯的特點(diǎn)之一。滲濾液內(nèi)的氮普遍以氨氮的方式存在。此種污染物質(zhì)比例的增加，更直接展現(xiàn)出了滲濾液治理的重要性。

1.2 城市固體廢物的滲濾液處理研究價(jià)值

隨著城市發(fā)展速率逐步加快，人群居住比重逐步增加，垃圾產(chǎn)生的數(shù)量和種類也在不斷地增加。傳統(tǒng)的垃圾掩埋、燃燒等方式，不僅會對城市環(huán)境造成污染，更會出現(xiàn)地下水、土壤被污染的問題，而滲濾液就是傳統(tǒng)垃圾處理所產(chǎn)生的并發(fā)癥。想要徹底解決掉廢物處理帶來的問題，首要工作就是對滲濾液問題進(jìn)行處理。這樣方可實(shí)現(xiàn)社會資源要素的統(tǒng)籌安排，社會開發(fā)系列活動的科學(xué)性開展的目的[3]。

同時(shí)，城市固體廢物中滲濾液處理和處置方式的研究、技術(shù)手段和策略具有一定的代表性，做好這一部分系列工作內(nèi)容的分析和探究，可以為城市環(huán)境污染問題處理方面提供方法指引和借鑒。比如，滲濾液生物處理方法，可用于工業(yè)污染水源凈化和沉淀方面的需求。在對當(dāng)前企業(yè)資源最優(yōu)化安排和解析過程中，注重滲濾液的研究，會成為環(huán)境建設(shè)要點(diǎn)整合的有效手段。

以上兩個(gè)方面，是關(guān)于城市固體廢物中滲濾液處理與處置方法研究的價(jià)值所在。

2 城市固體廢物的滲濾液處理與處置

2.1 生物處理法

生物處理法是滲濾液處理較為常見的一種技術(shù)，主要包括好氧處理法、厭氧處理法以及二者結(jié)合法。前者是指通過微生物調(diào)節(jié)方式，減少滲濾液中有害氣體傳播，即采取有機(jī)化合物轉(zhuǎn)換的形式，將溶液中的微生物、細(xì)菌進(jìn)行消除，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)均衡溶液內(nèi)部環(huán)境，降低滲濾液的污染強(qiáng)度的效果；后者是指分段進(jìn)行污染成分消除的方式處理問題，即城市固體廢物中滲濾液的厭氧處理，可以將其理解為借助厭氧泥床的方式，進(jìn)行城市固體廢物滲濾液的處理。

比如，某城市固體廢物中滲濾液處理期間，技術(shù)人員就在可持續(xù)發(fā)展的理念之下，著重進(jìn)行了生物研究系列工作的相應(yīng)分析，本次工作實(shí)施的要點(diǎn)主要包括：（1）有氧化生物處理策略。實(shí)驗(yàn)人員首先對當(dāng)?shù)貪B濾液進(jìn)行取樣分析，觀察溶液中微生物、細(xì)菌的種類，并確定滲濾液的酸堿度。（2）按照前期已經(jīng)得到的分析結(jié)果，對應(yīng)確定中和生物的比例和形式。（3）為了確保滲濾液生物治理活動有序開展，進(jìn)行具體化的工作分析，先進(jìn)行了局部樣品內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，待實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到預(yù)期效果后，再大面積進(jìn)行生物性的處理。（4）厭氧性系列活動處理。針對有氧生物處理工作無法有效解決的問題，實(shí)驗(yàn)人員采取了厭氧分析技術(shù)進(jìn)行各項(xiàng)內(nèi)容的處理。其中包括分段厭氧消除、上流式厭氧消除兩種方式。分段厭氧消除法，是指技術(shù)人員按照滲濾液的基本情況，采取局部酸性、堿性等位置清除法解決問題，以實(shí)現(xiàn)在社會資源綜合開發(fā)的狀態(tài)下，有序進(jìn)行多重管理要素的逐步處理。上流式厭氧消除法，是指在城市資源綜合管控的狀態(tài)之下，先進(jìn)行滲濾液的分流，再采取層次過濾和處理的方法，進(jìn)行系列性實(shí)踐策略。

生物處理法是當(dāng)前滲濾液處理和優(yōu)化調(diào)節(jié)過程中應(yīng)用形式較為簡潔，且生態(tài)保護(hù)特征最為明顯的手段。它不僅可為滲濾液的污染問題處理帶來堅(jiān)實(shí)的保障，還實(shí)現(xiàn)了生物研究形式的多重性管理，這是新時(shí)期城市環(huán)境問題優(yōu)化調(diào)節(jié)的主導(dǎo)方式。

2.2 物化處理法

物化處理法即通過一系列物理、化學(xué)反應(yīng)去除滲濾液中的不可溶組分和可吸附有機(jī)物，同時(shí)將滲濾液中的難生物降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解的有機(jī)物并將其去除。物化處理法種類多樣，主要介紹以下幾種技術(shù)。

2.2.1 吹脫法

吹脫法是指滲濾液的pH 值≥7 的溶液，借助空氣離子轉(zhuǎn)換法，將其中的NH3-N 從離子態(tài)轉(zhuǎn)化為分子態(tài)，并伴隨著空氣實(shí)現(xiàn)與滲濾液的脫離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將滲濾液內(nèi)NH3-N 脫除，該方式脫除氨氮方面效果較為顯著。

比如，某城市進(jìn)行滲濾液處理過程中，技術(shù)人員就主要選擇吹脫法，進(jìn)行滲濾液凈化。本次工作實(shí)施的要點(diǎn)可歸納為：（1）技術(shù)人員先對滲濾液成分進(jìn)行取樣分析，確定溶液pH 值為9，對應(yīng)準(zhǔn)備吹脫法所需設(shè)備。（2）采取空氣輔助處理法，在較大的空間范圍之內(nèi)，智能設(shè)備采用由左到右的順序進(jìn)行溶液處理。持續(xù)性操作3-5 小時(shí)后，重新對滲濾液的pH 值進(jìn)行測定。

吹脫法是結(jié)合材料生產(chǎn)的基礎(chǔ)狀態(tài)之下，通過簡單的資源調(diào)節(jié)和最優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源最優(yōu)化安排和科學(xué)性調(diào)節(jié)的實(shí)踐手段，它是社會生產(chǎn)資源最優(yōu)化安排的主導(dǎo)形式。

2.2.2 膜處理法

由于城市固體廢物滲濾液的成分越來越復(fù)雜，使用普通的處理方式，通常難以滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，在城市固體廢物滲濾液處理期間，可以通過膜處理技術(shù)解決問題。如優(yōu)先對滲濾液采用厭氧預(yù)處理，然后再進(jìn)行膜處理技術(shù)，所使用的膜一般為納濾膜。這一部分進(jìn)行技術(shù)要點(diǎn)解析期間，技術(shù)人員應(yīng)注意膜大小的選擇和溶液過濾處理之間的吻合度狀況。

比如，某城市進(jìn)行滲濾液處理過程中，為適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展需求，技術(shù)人員可以選擇膜處理法解決問題。本次工作開展系列要點(diǎn)可概括為：（1）依據(jù)滲濾液的濃度不同，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行膜過濾大小強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，是確保該部分工作得以順利實(shí)施的第一要領(lǐng)。（2）溶液濃度在1000mg/L 之內(nèi)，均采用過濾度在60%-70%之間的設(shè)備，溶液濃度在1000mg/L-1500mg/L 之內(nèi)，均采用過濾度在75%-80%之間的設(shè)備。

此種方法能夠?qū)B濾液中的污染物質(zhì)徹底進(jìn)行過濾清除，并且不會在溶液中殘留下其他成分，這是當(dāng)前物理操作處理策略中清潔程度極高的資源處理形式。但此類處理方式的施工成本極高，前期施工投入對于城市而言，也是一筆不小的開支，因此此種方式的選擇需因地制宜地實(shí)施。

2.2.3 活性炭吸附法

活性炭吸附法適用于處理填埋時(shí)間長或經(jīng)過生物預(yù)處理后的滲濾液，它能去除中等分子量的有機(jī)質(zhì)[1]。通過國內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)研究以及一些應(yīng)用實(shí)踐都表明，活性炭對滲濾液中的COD、重金屬具有良好的吸附性能，而且它的吸附能力要強(qiáng)于其他常見的吸附劑。同時(shí)，活性炭對許多難生物降解的有機(jī)物也有較好的吸附效果。另外，活性炭與沸石吸附、臭氧氧化等工藝結(jié)合可以彌補(bǔ)單一活性炭吸附工藝的不足，以提高其對氨氮的吸附水平。

2.2.4 化學(xué)法

化學(xué)法主要分為混凝沉淀法和化學(xué)氧化法?；炷恋矸ㄆ毡檫\(yùn)用在預(yù)處理環(huán)節(jié)，能夠有效地將滲濾液中的COD 以及懸浮物去除，同時(shí)將許多重金屬脫除，為加強(qiáng)后續(xù)生化處理效果創(chuàng)造條件。常見的混凝沉淀劑主要有石灰、硫酸鐵、鹽酸鐵等?；瘜W(xué)氧化法能將滲濾液內(nèi)的COD 以及色度脫除，較為常見的氧化劑包括臭氧、高錳酸鉀等。而研究成果顯示，把不同類型氧化劑合理搭配使用，相較于單一的氧化劑而言，效果更為顯著。

2.2.5 光催化氧化法和電化學(xué)法[4]

光催化氧化法和電化學(xué)法的應(yīng)用，是滲濾液污染控制的新發(fā)展。

光催化氧化技術(shù)，即針對填埋的廢物以及滲濾液進(jìn)行紫外線照射，價(jià)帶電子將形成遷移，并參與氧化還原反應(yīng)，使?jié)B濾液內(nèi)的污染物有效去除。經(jīng)研究證明，通過光催化法對垃圾滲濾液進(jìn)行處理后，滲濾液的pH 值不會產(chǎn)生明顯影響；但如果滲濾液處于中性環(huán)境之中，將對反應(yīng)形成一定程度的負(fù)面影響。

電化學(xué)法分為直接氧化和間接氧化。直接氧化在陽極進(jìn)行，滲濾液內(nèi)殘留的有機(jī)物在陽極位置因受到·OH的影響而產(chǎn)生氧化反應(yīng)。間接氧化在滲濾液之中進(jìn)行，滲濾液形成強(qiáng)氧化劑，使污染物出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)去除污染物的效果。經(jīng)研究表明，適當(dāng)加大滲濾液與電極之間的接觸面積，減少pH 值并添加足夠量的Cl-，對提高氨氮以及COD 的去除率有積極意義。

2.3 土壤處理法

土壤處理法，是指城市進(jìn)行固體廢物滲濾液處理過程中，借助土壤本身具有的過濾、吸附以及沉淀等作用，將滲濾液中的懸浮物或其他有關(guān)成分清除。土壤內(nèi)微生物代謝速度加快，能夠使?jié)B濾液中的含氮物質(zhì)以及可溶性有機(jī)物在一定程度上分解，從而達(dá)到去除污染物的目的。

某城市針對固體廢物產(chǎn)生的滲濾液問題進(jìn)行解決期間，就主要是通過土壤凈化處理法解決問題。該地區(qū)的城市開發(fā)人員進(jìn)行問題解決時(shí)，其工作實(shí)施的系列要點(diǎn)歸納為：（1）采取懸浮沉降過濾法，對于垃圾長期積壓后所產(chǎn)生的滲濾液進(jìn)行土層部分的凈化過濾。但這里所說的土壤凈化處理方式，并不是直接在大面積土壤環(huán)境下進(jìn)行凈化，而是在選定的特殊區(qū)域環(huán)境之內(nèi)，實(shí)行滲濾液集中性凈化處理方式。（2）針對借助土壤的滲透中和能力，對滲濾液進(jìn)行初步凈化。但對于其中成分混合種類較多的滲濾液，是無法達(dá)到徹底清除效果的，此時(shí)就需要選擇一種更加科學(xué)的資源處理手段。（3）深層次土壤清理策略。一種方式是以自然光作為輔助劑，先運(yùn)用滲濾液與中和后的配備原料進(jìn)行混合，再通過一段時(shí)間的光照，將溶液中的污染都經(jīng)過土壤轉(zhuǎn)換為固體顆粒；另一種方式是先對滲濾液進(jìn)行電解，將其中的離子成分進(jìn)行分離后，最后運(yùn)用土壤層進(jìn)行過濾。

在城市固體廢物的滲濾液處理與處置方法的研究中，此種方法巧妙地借助土壤處理法進(jìn)行污染物處理。與物化處理法和生物處理法相比，它能較好地適應(yīng)滲濾液水質(zhì)水量的變化，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，是城市資源綜合利用的有效手段。

3 結(jié)束語

綜上所述，關(guān)于城市固體廢物的滲濾液處理與處置的探討，是綠色化城市開發(fā)理念推進(jìn)的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過生物處理法、物化處理法、土壤處理法等技術(shù)，分析城市固體廢物的滲濾液處理成效。因此，文章的研究結(jié)果為城市垃圾資源處理帶來了新的視角。