垃圾渗滤液处理技术及展望

番祖艳

(德宏州环境保护局，云南 芒市 678400)

1 引言

随着社会经济不断发展，城市垃圾产量也在不断地增加，给生态环境带来沉重压力。因此，环境保护工作者要始终秉持“化害为利、变废为宝”的理念，优先保护环境。

目前，卫生填埋是垃圾处理的主要方式，具有一次性建设投资少，运转经费低，技术容易掌握等优点，同时带来了一种成分复杂的高浓度废水，即垃圾渗滤液，因此必须采取有效措施来控制这种二次污染源，避免再次污染环境。

2 垃圾渗滤液产生原因和特点

垃圾渗滤液来自垃圾自身所含水分、填埋场内的雨雪水和填埋后微生物厌氧分解产生的液体，是一种成分复杂的高浓度有机废水。污染物包含有机污染物、金属、氨氮、总氮、总磷、色度、悬浮物、粪大肠菌群等，因季节和填埋场使用年限导致水质变化相当大，并且渗滤液中微生物营养元素比列严重失调。

根据垃圾渗滤液的产生和特点，给渗滤液处理带来很多不确定因素的同时，也给渗滤液的处理带来挑战，只有了解渗滤液的特点才能选择正确处理方式，实现环境保护利益最大化。

3 垃圾渗滤液的处理方式

垃圾渗滤液如若不能进行适当处理，将对周围地表水、地下水造成“二次污染”，并影响环境空气质量。破坏当地生态环境，因此填埋场应结合现有技术条件和自身实际选择正确的渗滤液处理方式，具体如下。

一是直接排入城市污水处理厂；二是预处理后再排入城市污水处理厂，预处理设施除去渗滤液中的重金属离子、氨氮、色度、悬浮物等污染物或改善渗滤液的可生化性和降低负荷；三是渗滤液循环喷洒(回灌处理)，是土地处理渗滤液的典型方式；四是建设污水处理系统完全独立处理。

4 垃圾渗滤液的处理技术

4.1 物化法

4.1.1 吹脱法

吹脱法是一种在碱性条件下鼓入空气使游离氨逸出较为经济有效的除去渗滤液中高浓度氨氮的方法。吴方同[1]等在温度25 ℃，pH值为10.5～11.0，气/液为2900～3600，得到氨吹脱效率可达95%以上。王文斌等[2]研究吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮，pH值为10.5左右，温度大于25 ℃，气液比3500左右去除率达90%以上。

4.1.2 吸附法

吸附法常用的吸附剂是颗粒活性炭和粉末活性炭，可以除去色度、难降解的有机物、金属离子等。隋智慧等[3]用混凝与吸附联合的方法研究表明，该法对废水COD的去除率在70%左右，且受水质影响不大。Morawe等[4]用两个活性炭柱来处理经生物法处理后的垃圾渗滤液。结果表明：对难降解有机物、氯化物以及色度都能降低到可接受的水平，并对中间分子量的化合物具有吸附和降解的双重作用。

4.1.3 化学沉淀法

4.1.4 氧化法

化学氧化法是利用强氧化剂失去电子对目标物质进行氧化的方法。张晖等[7]实验表明，当双氧水与亚铁盐的总投加比一定(H2O2/Fe2+=3.0)时，COD的去除率随双氧水投加量的增加而增加。光催化氧化法是一种以半导体材料为催化剂，通过光照引发氧化还原反应氧化分解有机物和无机物方法，此工艺简单、能耗低、易操作、无二次污染，常用的氧化剂有TiO2、ZnO、WO3等。谭小萍等[8]探讨了光催化氧化法用于垃圾渗滤液深度处理的可行性和影响因素，COD的去除率可到59.97%，脱色率可到78.57%。王敏等[9]对渗滤液进行催化电解正交实验表明：在pH值为8.0，电极材料为 RuO2-IrO2-TiO2/Ti，电流密度为 10 A/m2，电极间距为0.5 cm，Cl-浓度为10000 mg/L，单位体积所用电极面积为50 cm2/L条件下电解 48 min，COD 去除率可达 82.6%。张春艳等[10]采用湿式氧化技术探讨不同反应条件处理垃圾渗滤液，优化条件后总磷和正磷酸盐去除率可达82.2%和89.6%。

4.1.5 膜分离法

常见的膜分离法是反渗透法，袁维芳等[11]研究了3#乙酸纤维素RO膜处理垃圾渗滤液 ,对COD色度去除率可达95%以上 ,出水达到国家排放标准。Hurd 等[12]选用3种低压聚酰胺RO膜处理TrailRoad 垃圾填埋场渗滤液表明：透过液的流量取决于操作压力大小及TOC的浓度，当操作压力>1.03 MPa 时，透过液的流量为26.0～54.0 L/(m2·h)，TOC和Cl-去除率>96%，NH3-N去除率>88%。

4.2 生物法

4.2.1 厌氧生物处理

厌氧生物处理是一种利用厌氧微生物处理废水的一种方法，具有成本低、产余泥少、需营养物质少等优点。可用厌氧法有厌氧生物滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板(ABR)、厌氧接触池及厌氧塘等。徐竺等[13]采用上流式厌氧过滤器对垃圾渗滤液进行处理垃圾渗滤液的效果良好，在中温(35～40 ℃)消化时， 高浓度(3000～8000 mg/L)进水 COD 的去除率达 95%，常温消化去除率可达 90%。耿晓丽等[14]采用有序提高有机负荷的半连续进料方式，探讨35 ℃左右以猪粪作接种物，试验结束时厌氧消化垃圾渗滤液的消化规律，CODCr从70472 mg/L降到3373 mg/L，去除率达到95.2%。胡刚等[15]用UASB处理垃圾渗滤液，在启动时间82 d，最大容积负荷 5 kg COD/(m3·d)，过程中只需要适当加入铁、镍、钴等微量元素可是COD的去除率达到50%。

4.2.2 好氧生物处理

好氧生物处理是在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法，可有效降低五日化学需氧量、化学需氧量、氨氮、铁锰等，常见的有活性污泥法、曝气氧化塘、生物转盘等。艾石基[16]等研究好氧颗粒污泥处理垃圾渗滤液表明，在进水COD：1000 mg/L、氨氮：750 mg/L，经29 d驯化，COD平均去除率91.05%；控制pH=7.5、DO=4 mg/L、循环时间8 h、温度25±1 ℃，出水时氨氮为26.98 mg/L，去除率96.4%。Mehmood等[17]利用4个现场曝气池生物氧化处理渗滤液。研究结果表明：COD平均去除效率为75%，氨氮的平均去除率为80%。

4.2.3 好氧-厌氧结合处理法

在渗滤液的很多处理过程中，单一的厌氧或好氧处理很难实现达标排放。特别是高浓度的垃圾渗滤液，需要好氧和厌氧相结合的处理方法才能实现达标排放，此法既经济，又高效。李征[18]采用 UASB-好氧膜生物炭反应器联合处理工艺对垃圾渗滤液进行处理， 在进水 COD：500～3000 mg/L， BOD5：300～1900 mg/L，氨氮：146.57～1071.5 mg/L，水力停留时间为19～30 h的条件下，出水COD降为146～880 mg/L，BOD5为7.8～14.2 mg/L，氨氮为55～620 mg/L，平均去除率分别为73%、97%、52%。

4.3 土地处理法

土地处理渗滤液是指在人工控制的前提下，利用土壤和植物与渗滤液发生生物-化学-物理作用来除去污染物，可以除去悬浮物、转化有机物与氮。它包括慢速渗透系统、快速渗透系统及地表漫流、湿地系统、地下渗滤土地处理系统、人工快滤处理系统等[19]。该方法具有投资少，操作简单，运行费用低等优点。但是土壤中积累重金属和盐类对土壤和地下水造成污染，过量时盐类会对影响植物的生长，且土壤的渗透能力会随着时间的延长而逐渐下降，处理效率也会随之降低[12]。

5 展望

目前，垃圾渗滤液的处理技术还存在许多难点，值得广大学者进行研究。

(1)从渗滤液的特点来看，在选择处理工艺时，应当充分分析渗滤液的详细成分并结合其间存在的化学平衡，再结合实际、因地制宜地通过技术经济充分比较后合理选择，争取处理方式最佳化。

(2)针对高浓度的污染物，一种处理技术很难达到理想效果，需要结合其他技术同时处理；或者继续深入研究该处理技术使其达到预期，如高浓度的氨氮，生物技术难处理，需要继续深入开发高效的生物脱氮技术。此外，开发组合工艺也很重要，毕竟不同的工艺有不同的特点，侧重点也不一样，只有强强组合才能最大限度的处理污染物，同时考虑投资费用和运行成本。

(3)城市垃圾填埋场的标准化建设、渗滤液的处理设计需要继续探索，争取早日达到去除率100%的理想效果。