垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理工藝及改造技術(shù)分析

王 亞

（江門京環(huán)環(huán)?？萍加邢薰荆瑥V東 江門 529000）

由于我國(guó)人口數(shù)眾多，所以垃圾的產(chǎn)生量非常大，若不及時(shí)處理干預(yù)，則會(huì)影響社會(huì)的發(fā)展和人們的生產(chǎn)生活。當(dāng)前，在城市快速發(fā)展的過程中，相關(guān)部門非常重視環(huán)境保護(hù)工作，其中，垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的處理就是重點(diǎn)工作之一。如果滲瀝液處理不合格，則會(huì)嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。隨著現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，生活垃圾處理技術(shù)水平逐漸提升，相關(guān)研究人員按照垃圾處理現(xiàn)狀，提出了新型的滲瀝液處理技術(shù)，可通過脫氮方式處理滲瀝液。一般情況下，在各類垃圾中，蛋白質(zhì)為主要成分，含有豐富的氮類物質(zhì)。如果實(shí)施生物降解處理，則會(huì)使?jié)B瀝液產(chǎn)生氨氮物質(zhì)，難溶于水，無法進(jìn)行深度化學(xué)反應(yīng)。在厭氧條件下，當(dāng)生活垃圾產(chǎn)生量大，則會(huì)增加氨氮類元素。且在長(zhǎng)時(shí)間填埋中，氨氮濃度會(huì)持續(xù)升高，從而會(huì)引發(fā)滲瀝液處理難問題，極大影響了區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，也形成了一系列生態(tài)連鎖反應(yīng)。

1 傳統(tǒng)垃圾處理工藝

在傳統(tǒng)滲瀝液處理模式下，其場(chǎng)地空間有限，具體處理工藝如圖1所示。在實(shí)際處理過程，由于垃圾池空間小，所以，生化處理時(shí)的水體靜置 時(shí)間段約為7 d左右，不能確保工藝區(qū)段實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。而當(dāng)進(jìn)水濃度較高時(shí)，則會(huì)造成出水質(zhì)量混亂，降低生化去除率，只可以起到30%的作用，且膜處理壓力大。一般情況下，膜不能無限期使用，使用周期約為2年，且無法確保后續(xù)處理質(zhì)量。同時(shí)，可在好氧段選擇曝氣系統(tǒng)，但如果在實(shí)際曝氣處理期間無法均勻攪拌，就都會(huì)導(dǎo)致泥水混合效果不佳。而在寒冷的天氣下，會(huì)無法發(fā)揮出生化段的處理效果。

圖1 傳統(tǒng)垃圾處理工藝

2 垃圾填埋場(chǎng)的滲瀝液處理技術(shù)

2.1 吹脫法

在處理垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液時(shí)，應(yīng)用脫氮技術(shù)效果顯著。比如，在某地區(qū)垃圾填埋場(chǎng)，氨氮物質(zhì)的年生產(chǎn)量為300～500 mg/L，但隨著時(shí)間推移，該填埋場(chǎng)年生產(chǎn)量增至1 100～1 600 mg/L。如果不注重科學(xué)處理，則會(huì)對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，因此，必須高度重視氨氮物質(zhì)的處理問題。在實(shí)際處理期間應(yīng)用吹脫法時(shí)，主要包括曝氣吹脫、吹脫塔吹脫。上述技術(shù)方法的原理在于平衡滲瀝液中的氨氮物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH值。當(dāng)調(diào)節(jié)到堿性時(shí)，氨氮形式會(huì)成為游離狀，所以，應(yīng)用上述方法可有效去除氨氮中的游離氨[1]。

第一，應(yīng)用曝氣吹脫法，首先調(diào)整滲瀝液的pH值，再調(diào)節(jié)池內(nèi)曝氣，使氨氮在其表面持續(xù)更新，并且以氣泡為傳遞物質(zhì)，進(jìn)行脫離處理氨氮。按照相關(guān)試驗(yàn)可知，當(dāng)環(huán)境氣溫為25 ℃時(shí)，則應(yīng)將pH值控制在堿性狀態(tài)，吹脫時(shí)間控制在5 h，此時(shí)的氨氮去除率較高，基本可達(dá)到67%～85%。應(yīng)用這種方式實(shí)施脫氮處理，能夠顯著改善滲瀝液對(duì)環(huán)境造成的不良影響，且應(yīng)用效果顯著。第二，吹脫塔脫氮處理，需要在吹脫塔內(nèi)處理。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，將溫度控制在25 ℃，pH值調(diào)節(jié)至10.5～11范圍內(nèi)，氣液比為2 900～3 600，則吹脫率效果顯著，基本高于95%。但在其他溫度與環(huán)境因素下，吹脫率效果不顯著。所以，脫氮影響因素在于氣液對(duì)表面的接觸面積，若擴(kuò)大接觸面積，則能夠獲得顯著脫氮效果。因此，在后續(xù)處理過程中，可應(yīng)用提高氣供量的方式處理氨氮，就能夠獲得良好的處理效果，以此降低滲瀝液對(duì)環(huán)境的不良影響。

通過上述分析可知，在滲瀝液處理中應(yīng)用吹脫法的效果顯著，可將該項(xiàng)處理技術(shù)推廣到多地區(qū)的填埋場(chǎng)滲濾液的處理中。在處理期間，盡管應(yīng)用效果較好，但存在的問題也比較多，所以，必須加大優(yōu)化改進(jìn)力度。需要注意的時(shí)，在應(yīng)用吹脫法時(shí)，可能會(huì)造成二次污染，也可能會(huì)受到溫度影響。如當(dāng)溫度較低時(shí)，則無法發(fā)揮出該技術(shù)的作用，且pH值對(duì)于脫氮效果的影響較大。而且，在脫氮處理過程中會(huì)消耗大量酸堿物質(zhì)，導(dǎo)致無法有效控制處理成本，還以相應(yīng)增加運(yùn)行成本。

2.2 物化法

物化法主要是用于預(yù)處理和深度處理垃圾滲濾液，可將垃圾滲濾液中的色度、難降解有機(jī)物、懸浮物去除掉。當(dāng)前的物化法處理技術(shù)，主要包括電化學(xué)氧化法、吹脫法，化學(xué)沉淀法，電催化，氧化法等多種方法。在實(shí)際處理中，當(dāng)化學(xué)需氧量達(dá)到2 000～4 000 mg/L時(shí)，物化法可有效去除50%～87%左右的化學(xué)需氧量。且在采用物化法處理后，出水水質(zhì)穩(wěn)定。然而，物化法也存在弊端與不足，如處理成本高，無法處理大水量的垃圾滲濾液。

2.3 生化處理法

這種方法主要是垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的主體工藝，其可將滲濾液中的生物降解的有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物去除掉。當(dāng)前，常用的生化法包括厭氧好氧法、MBR法等?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)所應(yīng)用的垃圾滲濾液處理方法多為生化法，而且，該方法便于管理且經(jīng)濟(jì)性較高，因此，得到了廣泛應(yīng)用。

2.4 其他技術(shù)方法

隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的提升，垃圾滲濾液處理技術(shù)獲得了新進(jìn)展。比如，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了垃圾生物反應(yīng)床技術(shù)。而且，在應(yīng)用垃圾生物反應(yīng)床處理技術(shù)后，垃圾滲濾液中的化學(xué)需氧量及氮磷物質(zhì)去除率均高于90%，且運(yùn)行穩(wěn)定性高。

3 垃圾滲瀝液處理工藝的影響因素

第一，成分復(fù)雜。垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲瀝液成分十分復(fù)雜，針對(duì)水質(zhì)與水量的因素不用，不同季節(jié)產(chǎn)生的水量與水質(zhì)差別較大。且在不同時(shí)期填埋垃圾中，有機(jī)物與氨氮物質(zhì)差別大。因此，在選擇滲瀝液處理工藝時(shí)，必須要關(guān)注填埋季節(jié)、填埋時(shí)間以及變化因素。

第二，生物處理工藝。在對(duì)垃圾滲瀝液進(jìn)行處理時(shí)，可應(yīng)用生物膜法、活性污泥法時(shí)，這些工藝的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn)較為成熟。所以，在實(shí)際應(yīng)用中一定要選擇能充分發(fā)揮出其工藝優(yōu)勢(shì)的方法以此降低有效滲瀝液的處理運(yùn)行成本。

第三，高氨氮濃度。其會(huì)嚴(yán)重抑制微生物繁衍生產(chǎn)，從而會(huì)危害生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，合理選擇脫氮工藝，已成為滲瀝液處理工藝的重要因素，同時(shí)，還能夠判斷滲瀝液處理是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

第四，滲瀝液經(jīng)過超濾、納濾、反滲透處理，極易產(chǎn)生高濃度廢水，因此，被稱為濃縮液。到目前為止，我國(guó)在處理濃縮液時(shí)多采用回灌濃縮、蒸發(fā)濃縮、焚燒濃縮等方式。但并不注重濃縮液外排處理，這不僅會(huì)增加環(huán)境污染的危險(xiǎn)，還會(huì)影響滲瀝液處理設(shè)施的應(yīng)用效果。當(dāng)前，在垃圾填埋場(chǎng)處理復(fù)雜生物體系時(shí)，推廣應(yīng)用濃縮液回灌處理方式，該方式可有效減少濃縮液的有機(jī)物質(zhì)。然而，針對(duì)鹽分含量、重金屬含量高的濃縮液，采用這種方式不僅會(huì)影響后續(xù)處理，還會(huì)增加施工成本。而針對(duì)濃縮液焚燒處理而言，該處理工藝的經(jīng)濟(jì)成本較高。在應(yīng)用蒸發(fā)處理工藝時(shí)，可以降低濃縮液的濃度，但處理工藝的局限性較強(qiáng)，且自然氣候與地域?qū)μ幚砉に嚨挠绊懸草^大。需要注意的是，滲瀝液在經(jīng)過蒸發(fā)濃縮處理后，必須要做好深度處理，且處理合格之后才可以排放[2]。

4 垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理工藝與改造技術(shù)

傳統(tǒng)滲瀝液處理工藝在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)存在一些不足與問題，比如曝氣效果差、生化處理時(shí)間短等，所以，要相應(yīng)優(yōu)化改良滲瀝液處理工藝。

4.1 增加生化處理時(shí)間

好氧生化處理的基本原理是：合理應(yīng)用活性污泥功效，比如生物聚集、吸附、氧化共有，由此合理控制滲瀝液內(nèi)部的生化耗氧量、化學(xué)需氧量、氨氮含量。且活性污泥能夠吸附和去除滲瀝液中的重金屬物質(zhì)，比如銅、錳等。因此，采用這種方法，可以滿足滲瀝液的處理要求。其優(yōu)化處理過程，在滲瀝液進(jìn)入流向處理系統(tǒng)前，需要在厭氧環(huán)境內(nèi)放置一段時(shí)間，此時(shí)要對(duì)滲瀝液的化學(xué)需氧濃度予以控制，下降幅度要達(dá)到4 000 mg/L。通過這種方式，能夠?qū)捬醭厝莘e進(jìn)行控制，延長(zhǎng)好氧生化反應(yīng)時(shí)間。這種改造方法的操作模式如下：拆掉攔截在反硝化池、沉淀池中間的木板行，確保整個(gè)空間范圍成為厭氧池，同時(shí)，對(duì)應(yīng)設(shè)置泥水分離設(shè)備，攪拌設(shè)備，由此深度改造和建設(shè)初始狀態(tài)厭氧池，使其成為純氧生化區(qū)，并增加曝氣管，擴(kuò)展曝氣池面積，實(shí)現(xiàn)滲瀝液內(nèi)部雜質(zhì)處理合格的目標(biāo)[3]。

4.2 優(yōu)化曝氣方式

在傳統(tǒng)曝氣模式，需要應(yīng)用純氧曝氣法。在這種模式下，不能保證泥水混合效果，所以，需要優(yōu)化調(diào)整曝氣方式，增加新型鼓風(fēng)機(jī)，確保功率達(dá)到18.5 kW。而初始制氧系統(tǒng)，可以應(yīng)用到曝氣與備份處理中；純氧生化池，可應(yīng)用新型曝氣模式，以有效融合純氧與空氣，實(shí)現(xiàn)曝氣效果；生化曝氣池，可應(yīng)用空氣曝氣模式，以保證泥水相互融合，形成均勻質(zhì)地的泥水混合物。而且，在開啟鼓風(fēng)機(jī)后，可以產(chǎn)生熱量，無需擔(dān)心因溫度降低所致的生化反應(yīng)不良問題[4]。

4.3 沉淀后置

目前，污水處理已提出了新的指標(biāo)，所以，必須全面提升標(biāo)準(zhǔn)要求，且重金屬檢測(cè)成為重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，這就需要從滲瀝液污水處理沉淀環(huán)節(jié)入手，深度優(yōu)化升級(jí)初期純氧池，使其成為生化沉淀池。同時(shí)，增加進(jìn)水、出水管道，污泥回流管道，擴(kuò)大物化沉淀池面積，完善內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施，比如斜管填料、排污管道等，以此實(shí)現(xiàn)有效地沉淀目標(biāo)，以及排除內(nèi)部重金屬與有害物質(zhì)。

4.4 增設(shè)二級(jí)膜系統(tǒng)

若污水處理系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，就可以保證出水質(zhì)量，水質(zhì)變化不明顯，因此，在優(yōu)化改造時(shí)，可以增設(shè)二級(jí)膜系統(tǒng)，同時(shí)，并聯(lián)反滲透膜、單個(gè)模體，串聯(lián)反滲透膜，具體的工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后的滲瀝液處理工藝

5 改造結(jié)果分析

在優(yōu)化改造滲瀝液處理工藝后，監(jiān)測(cè)生化時(shí)期的出水質(zhì)量，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且水質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定，無浮動(dòng)性變化，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝在進(jìn)水、出水中，其化學(xué)需氧量、氨氮物質(zhì)數(shù)值與指標(biāo)，如表1所示。

表1 優(yōu)化改造后的水質(zhì)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

在改造處理之后，明顯提升了出水質(zhì)量、生化去除率。且經(jīng)過二級(jí)膜處理之后，水體可以合格排放。同時(shí)，延長(zhǎng)了生化反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，又改良了曝氣模式，保證了泥水混合的均勻性，最后，將污泥濃度控制在2 500 mg/L，增加了生化反應(yīng)溫度，維持了生化反應(yīng)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的處理工作中，要注重優(yōu)化改造滲瀝液系統(tǒng)，以此加強(qiáng)污水的處理質(zhì)量，保證生化段的出水質(zhì)量，從而滿足標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)質(zhì)量，且生化系統(tǒng)的高效運(yùn)行，提升了出水排放效果。