生物法组合工艺处理垃圾渗滤液的研究进展

摘 要：垃圾渗滤液具有较高的氨氮负荷与高COD，渗滤液的处理一直是一道难题，本文阐述了渗滤液的现状与水质特点，对渗滤液基于生物处理法的组合工艺进行了简要的说明，如何实际应用中提高对渗滤液的处理效果仍然是渗滤液处理的主要方向。

关键词：垃圾渗滤液;生物法组合工艺;脱氮;COD去除

近年来，我国垃圾产量日益增加，垃圾处理能力相对落后。卫生填埋会产生含有较高浓度氨氮与总氮的渗滤液，这导致垃圾渗滤液中的C/N比严重失衡，增大了后续处理的难度[1]。常规的垃圾渗滤液处理方法分为物化法与生物法，由于物化法存在处理成本高等缺点，所以目前垃圾渗滤液的主流处理工艺为生物法，生物法包括厌氧生物处理技术、好氧生物处理法、厌氧-好氧生物处理、短程硝化反硝化、内源反硝化、厌氧氨氧化，生物法是当前最经济实用的处理方法。笔者对不同生物法组合工艺进行总结分析以期为垃圾渗滤液处理提供参考。

1 垃圾渗滤液的来源及主要特点

垃圾渗滤液是由于堆放与填埋的垃圾经过雨水渗透、冲刷以及地表径流等作用形成的，垃圾渗滤液普遍存在恶臭难闻、色泽暗淡、腐殖酸、高COD、高氨氮，难降解有机物，5天生化需氧量（BOD5）与CODcr比值低，C/N比低，重金属和无机物成分的存。垃圾填埋场运行年份不同，垃圾渗滤液分为早期垃圾渗滤液（<2a）和中晚期垃圾渗滤液（>5a）。

垃圾渗滤液水质特点：渗滤液中氨氮浓度较高，C/N低（一般COD/ρ（TN）<3），pH为8.7～9.0，COD为2.456～3.925g/L，NH4+-N质量浓度1320～2041mg/L、NO2-N质量浓度为002～0.21、NO3-N质量浓度为29.8～51.9、TN质量浓度为1401～2202mg/L[2]。垃圾渗滤液具有恶臭、可生化性低、难降解有机物浓度高等特点，传统的填埋与焚烧并不能减少垃圾渗滤液对环境的影响，必须将中晚期垃圾渗滤液进行深度处理才能排入环境，这样才能减少垃圾渗滤液对环境的威胁。

2 处理垃圾渗滤液生物法组合

2.1 RBC+臭氧+fenton组合工艺

Susana Cortez等人研究表明缺氧生物转盘（RBC）在垃圾渗滤液处理方面是一种非常有效的生物脱氮工艺，具有很强的脱氮效果，但出水的有机物仍较高，在RBC前添加预臭氧化后，预处理后总有机碳（TOC）去除了28%左右，但最终出水仍有难降解有机物，需要进一步深度处理。而添加Fenton工艺后的TOC去除率能达到85%，具有较好的处理效果。[3]

2.2 SBRGR+臭氧组合工艺

Claudio Di Iaconi等人采用了在好氧颗粒污泥生物系统（SBBRG-序批式生物滤池颗粒反应器）结合臭氧强化生物降解的新工艺，结果表明臭氧氧化大大提高了生物处理的有效性，臭氧消耗与COD去除率比值低至0.24运行成本大大降低。

2.3 SBR+絮凝组合工艺

Huo-sheng Li等人采用了SBR（序批式污泥床）作为一级处理，聚合硫酸铁混凝耦合，以fenton系统为二级处理，上流式曝气，氨氮去除生物滤池为三级处理，化学需氧量（COD）的总去除率可达97.3%，出水COD小于100mg/L率可达99%。深度处理的总运行成本为2.7美元/立方米，大大降低了运行成本，这个新型工艺在小型垃圾渗滤液处理中具有良好的适应性和高效性。[4]

2.4 UASB+AO组合工艺

Yongzhen Peng等人采用两级UASB（上流式厌氧污泥床）+AO相结合的系统来提高垃圾渗滤液中COD以及氨氮的去除率，原水进水COD在8550-12500mg/L降至出水COD为800-1400mg/L，出水BOD可达到35mg/L，原水氨氮为1000-2000mg/L，降至出水小于15mg/L，反硝化和UASB可同时产家湾，可以去除近100%的氮氧化合物。

2.5 UASB+SBR组合工艺

Hongwei Sun等人采用了两级UASB与SBR系统对垃圾渗滤液进行低温深度脱氮除COD，研究表明一级UASB对COD去除有着重要的作用，二级UASB与COD进一步提高了有机物的去除率，整个系统的COD去除率可以达到96.7%，SBR主要作用是去除氨氮，在较低的温度下（14.9-10.9℃）下，系统的氨氮去除率约为99.7%。[5]

3 总结与展望

垃圾渗滤液的水质特点标志着渗滤液处理无论在成本上以及工艺选择方面都是一道难题，由于采用传统生物法很难取得很好的氨氮以及COD的去除，物化法具有较高的处理成本，导致滲滤液的处理与运行更加的困难。文中所述的五种组合工艺都在脱氮与COD去除方面具有较好的效果，且大大降低了运行成本。未来的渗滤液处理以及工艺选择方面仍然有很大的发展前景，运行成本低以及高校的处理工艺将是解决渗滤液处理难题的关键。

参考文献：

[1]赵贤广，等.吹脱法去除垃圾渗滤液中氨氮的技术进展[J].现代化工，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.

作者简介：吴承志（1992-），男，汉族，山东济南人，硕士研究生，山东建筑大学市政与工程专业，研究方向：垃圾渗滤液深度脱氮。