生活垃圾滲濾液處理技術(shù)研究進(jìn)展

摘要：生活垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜且具有一定毒性的廢水，若處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)土壤、地下水及周邊環(huán)境造成污染，危害人體健康。目前生活垃圾滲濾液常采用的處理方法有物理化學(xué)法、生物處理法、高級(jí)氧化法及膜處理法等，實(shí)踐中通常根據(jù)滲濾液水質(zhì)特征開(kāi)發(fā)具有較低運(yùn)行成本且處理效果較好的組合處理工藝。

關(guān)鍵詞：生活垃圾；滲濾液；處理工藝

生活垃圾滲濾液是指生活垃圾在堆放和填埋過(guò)程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等物理、生物、化學(xué)作用，同時(shí)在降水和其他外部來(lái)水的滲流作用下產(chǎn)生的含有有機(jī)或無(wú)機(jī)成分的液體。生活垃圾滲濾液成分受填埋物構(gòu)成、填埋時(shí)間等因素影響，是一種污染物濃度高、毒性大、成分復(fù)雜的廢水，若處理不當(dāng)，不僅會(huì)對(duì)周邊土壤和地下水造成污染，還會(huì)對(duì)人體健康造成一定的危害。

生活垃圾滲濾液的產(chǎn)生方式主要有以下4種：一是垃圾自身所含水分；二是降水如降雨、降雪等及地表徑流下滲；三是垃圾填埋場(chǎng)地下水滲透；四是厭氧微生物分解垃圾所產(chǎn)生的水分。生活垃圾滲濾液具有以下特征：水質(zhì)成分隨生活垃圾填埋年限變化較大，可生化性隨填埋年限增加而變差；含較高濃度的有機(jī)物和重金屬；營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào)，缺乏部分營(yíng)養(yǎng)元素。

目前常采用的處理技術(shù)有物理化學(xué)法、生物處理法、高級(jí)氧化法及膜處理法等。物理化學(xué)法主要工藝包括吸附法、混凝/絮凝法等；生物處理法主要工藝包括好氧處理法、厭氧處理法等；高級(jí)氧化法主要工藝包括光化學(xué)氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法等；膜處理法主要工藝包括納濾法、反滲透法等。

2.1 物理化學(xué)法

物理化學(xué)法只是將滲濾液中污染物進(jìn)行簡(jiǎn)單的分離，并未最終使之降解去除，一般將物理化學(xué)法作為滲濾液處理流程中的預(yù)處理環(huán)節(jié)，去除滲濾液中的氨氮、高分子物質(zhì)、重金屬等，較少出現(xiàn)單獨(dú)使用物理化學(xué)法進(jìn)行滲濾液處理的情況。楊健等采用化學(xué)混凝法處理老齡期、BOD5/ COD比值較低、較難降解的垃圾滲濾液，使用混凝法作為前處理環(huán)節(jié)，通過(guò)杯瓶混凝絮凝沉淀，并通過(guò)調(diào)節(jié)pH，先將垃圾滲濾液中的COD值降低，再通過(guò)循環(huán)式序批反應(yīng)器（CSBR）進(jìn)行后續(xù)處理。實(shí)驗(yàn)證明，混合pH范圍在4～6，混合比1∶3，完整循環(huán)時(shí)間為12小時(shí)，整體去除效果最佳。龐會(huì)從等采用“MAP沉淀—水解酸化—生物接觸氧化—反滲透”工藝聯(lián)合處理垃圾滲濾液，實(shí)驗(yàn)采用含有Mg2+和PO43-的藥劑與由NH3-N轉(zhuǎn)化形成的NH4

+發(fā)生反應(yīng)，生成難溶的復(fù)合鹽MAP，去除垃圾滲濾液中的NH3-N。通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，如pH、藥劑比例、攪拌速率、攪拌時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間等，確定最佳NH3-N處理?xiàng)l件，確保滲濾液滿足后續(xù)處理工藝技術(shù)要求。

2.2 生物處理法

生物處理法是處理垃圾滲濾液的基本方法。早期產(chǎn)生的垃圾滲濾液中BOD5/COD比值相對(duì)較高，可生化性較好，較適宜采用生物處理法進(jìn)行降解，隨著垃圾埋齡的增加，滲濾液中的BOD5/COD比值逐漸降低，可生化性隨之降低，當(dāng)垃圾滲濾液的BOD5/COD比值降到0.1時(shí)，可生化性能較差，不適宜直接進(jìn)行生物處理。

厭氧處理法主要工藝有升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）、厭氧生物濾池等。厭氧處理法適宜處理濃度較高滲濾液，具有能耗低、污泥產(chǎn)生量少等特點(diǎn)。好氧處理法主要工藝有序批式活性污泥法（SBR）、周期循環(huán)式活性污泥法（CASS）等。好氧法處理垃圾滲濾液具有耗能高、污泥產(chǎn)生量多等特點(diǎn)。通常厭氧—好氧兩者聯(lián)合使用處理滲濾液，在厭氧階段，厭氧微生物將大分子、難降解、長(zhǎng)鏈環(huán)狀等有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，提高BOD5/COD比值，提高滲濾液的可生化性能，在好氧階段，好氧微生物氧化分解有機(jī)物，同時(shí)有機(jī)氮可經(jīng)氨化作用和硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氨，硝態(tài)氨通過(guò)污泥回流進(jìn)入缺氧段，可達(dá)到脫氮的效果。

2.3 高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法是通過(guò)運(yùn)用電、光、氧化劑等反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化能力的（如·OH），再通過(guò)自由基與有機(jī)化合物之間的一系列化學(xué)反應(yīng)，使溶液中大分子難降解有機(jī)物氧化成小分子物質(zhì)，甚至直接降解為二氧化碳和水，接近完全礦化。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、臭氧氧化、Fenton氧化等，其中Fenton氧化法是較適用于垃圾滲濾液處理的方法。Fenton氧化法是在酸性條件下，向水溶液中添加二價(jià)鐵和過(guò)氧化氫以產(chǎn)生高活性的非選擇性的氧化劑，可快速處理難降解的有機(jī)物，同時(shí)生成的氫氧化鐵膠體具有絮凝、吸附沉淀功能。

2.4 膜處理法

膜處理技術(shù)適用于對(duì)滲濾液生化出水進(jìn)行深度處理。目前常用的工藝為膜生物反應(yīng)器+納濾（NF）/反滲透（RO），可較好處理滲濾液。邵立明等采用膜生物反應(yīng)器+納濾組合工藝處理較長(zhǎng)填埋時(shí)間下產(chǎn)生的難處理垃圾滲濾液，研究表明，膜生物反應(yīng)器的外置超濾單元對(duì)有機(jī)物處理具有較高貢獻(xiàn)率（超過(guò)90%），納濾單元能有效去除滲濾液中的鹽分、重金屬離子以及高芳香性的腐殖質(zhì)。Wang等研究認(rèn)為膜生物反應(yīng)器+納濾組合工藝對(duì)新鮮滲濾液總氮和COD的去除率分別為90.4%和99.9%；Chen等研究發(fā)現(xiàn)膜生物反應(yīng)器+反滲透組合工藝對(duì)新鮮滲濾液和長(zhǎng)填齡滲濾液混合污水的總氮和COD去除率均可達(dá)到 99%以上。使用膜生物反應(yīng)器（MBR）+膜處理組合工藝可實(shí)現(xiàn)滲濾液水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量更難處理的濃縮液，這成為制約膜技術(shù)廣泛推廣的難點(diǎn)。

當(dāng)前，隨著生活垃圾填埋量的不斷增長(zhǎng)，人們環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，垃圾滲濾液處理系統(tǒng)建設(shè)要求及相關(guān)處理標(biāo)準(zhǔn)日益完善，垃圾滲濾液處理技術(shù)呈現(xiàn)較快發(fā)展趨勢(shì)。但是，因?yàn)槔鴿B濾液水質(zhì)成分較為復(fù)雜，且隨填埋種類、填埋時(shí)間的變化，表現(xiàn)出較大差異性，在實(shí)際處理過(guò)程中，某種處理工藝僅針對(duì)特定的滲濾液具有較好的去除效果。因此，需要進(jìn)一步研究不同處理工藝，對(duì)不同成分的滲濾液的去除效果，以便根據(jù)滲濾液水質(zhì)特征開(kāi)發(fā)更加高效的組合工藝。同時(shí)伴隨著滲濾液的處理，會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生污泥、沼氣、濃縮液等，因此在開(kāi)展?jié)B濾液處理技術(shù)研究時(shí)，應(yīng)以整體的角度統(tǒng)籌考慮污泥、沼氣、濃縮液以及垃圾處理系統(tǒng)的全過(guò)程，基于此，開(kāi)發(fā)出運(yùn)行成本低廉、工藝穩(wěn)定的垃圾滲濾液處理工藝。

作者簡(jiǎn)介：呂洪濤（1982-），男，碩士研究生，高級(jí)工程師。研究方向：固體廢物污染環(huán)境防治管理與研究。