垃圾填埋场渗滤液处理方法研究

北京欧亚泉环境投资管理有限公司 薛晓霞

我国目前使用的垃圾处置技术是以填埋场为主，而在掩埋的时候，通常会有很多的垃圾渗滤。渗滤水对环境的破坏特别突出，尤其是对环境的污染。而垃圾填埋场是一种二次污染，其实质是一种具有难闻臭味的高浓度有机污水，而且会随著季节、天气的改变而改变。在污水处理厂内，不但含有大量的微生物和病毒，而且含有各种有机物。通常情况下，填埋地点远离城镇，若要将其与城市废水结合起来，则存在一些特别的问题，只有单独或组合处理才能达到高效的效果。

一、垃圾渗滤液的特点

由于我国各地的居民消费习惯不同，所以污水处理的质量也是不尽相同，有的污水的浓度也会有很大的差别。根据这段时间的监测，渗滤液中有很多AOx致癌物和多种有害的有机化合物。污水的特性表现为：①污水中 CODcr、BOD5含量较高；在处理过程中，垃圾填埋场废水中CODcr、BOD5的含量高于常规的监测。随着填埋的年限的延长，两者的浓度逐渐降低，而碱性值却在逐年上升。②高含量的金属。从垃圾填埋场的检测分析，至少有十多个金属元素。③各微生物养分配比不合理，总氮浓度偏高；污水中BOD5/CODcr比率、C/N比率等对污水的污染状况有一定的影响。当两者比例变化较大时，对污水的生物化学处置将产生一定的困难。还需要注意的是垃圾填埋场的使用时间越久，渗滤液中的氨氮含量就会随着不断增加。

二、垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液主要有三个来源，具体内容如下：第一，来源于降雨和降雪。第二，来源于垃圾本身，垃圾本身含水率在40-60%。第三，在垃圾进行填埋后，由于微生物的作用，使得垃圾当中的有机物经过厌氧和好氧等反应方式而进行了降解过程，降解过程中会产生水分。由此可见，垃圾渗滤液，其主要的污染源。来自于垃圾本身。

三、垃圾渗滤液的危害

渗滤剂对人体的伤害要远远大于一般的城市废水。由于垃圾渗滤液的高密度和难闻气味，如若发生泄漏或填埋处理不善，将会使其渗入地下或流入地表，对邻近水域造成严重的影响。与此同时，不同种类的有机物在不同的掩埋时期下，其可降解性会逐步下降，其质量也会随之改变，在一定程度上表现为：一是NH3-N的升高，二是溶态磷的浓度出现下降，颜色的提高。这将使渗滤液的处置变得更加困难，而且处理的结果也不会令人满意。当垃圾渗滤液中的多种酸类污染物渗透到周围的土壤中时，会对当地的土壤造成很大的破坏，从而造成土壤的盐碱和环境的重污染。另外，它含有的重金属等有害元素也会渗透到土壤和地下水中，从而对农业的发展造成不利影响；而其他的一些有机物，如果不加以治理，直接排入大气，对大气环境也会产生很大的影响。

四、垃圾填埋场渗滤液处理工艺

（一）物化处理工艺

渗滤水采用物理法进行治理，但其操作费用高、耗电大，且经常会有二次污染。但由于渗透液体的密度高；因水体环境的复杂性和对生物化学的影响，使得污水的排放更加的苛刻，因而对污水的处理也更加地重视。(1)化学氧化法是利用强氧化剂将污水中的污染物氧化，除去不能或不易被生物分解的 CODCr及某些毒性成分。通常使用的是双氧水，次氯酸钠，臭氧和氯气。这种方法所用的化学试剂很多，所以其加工费用也比较高。(2)在生化处理的后半程中，一般采用混凝沉降和气浮两种方法，对生物后的渗滤水进行混凝、气浮等处理。这种工艺存在着大量的化学淤泥和浮渣，其含盐浓度高，对脱硝效果不明显。(3)活性碳的吸附，它的作用是将一些溶解的有机物质或微量的重金属从生物工艺中除去。由于活性碳的造价比较高，长年累月的使用会导致操作费用上升。(4)一种可以在溶液中有选择地将某一离子组进行选择性的分离，使得该液体在离子交换后被去除某些离子组，由此可对该溶液中的某一离子的含量进行调控。垃圾填埋场的作用是对NH3-N和NH3-N的脱除，从而确保出水达到一定的标准。(5)一种通过薄膜的选择性渗透性使离子、分子或某些颗粒与水相隔离的薄膜分离过程。由于该方法能量消耗小，适用范围更广；它的大小易于控制，可大可小；无需添加其他原料，节省原料；采用薄膜的孔径对材料进行分离，既能保证材料的性质和性质，又能实现对材料的分离和浓缩，从而达到对材料的再循环。

（二）生物降解处理垃圾渗滤液

应用生物化学方法对污水进行了治理，去除了污水中的各类有机物及NH3-N。目前常用的工艺有厌氧-缺氧-好氧生物反应化工艺。采用厌氧—缺氧—好氧生物脱硝化技术，不仅能有效地清除污水中的杂质，还能其沉淀效果也很好。与此同时，本技术除对有机物进行生物降解之外，还对废水进行了脱硝处理。该工艺过程简便易行，无需添加碳源和后续曝气池，采用原废水作为碳源，在降低系统的运营成本，同时也降低了操作成本。另外，处理设备占用较少的空间，在后面的好氧处理池可以更好地除去有机物。其不足之处在于，此工艺无单独的回流体系，且其分解效率也比较低下。膜生物反应器，该方法的整个过程相对较为简便，可以将HRT和SRT彻底分开，从而达到计算机的自动化。该工艺具有较好的分离效率，并且具有优良的稳定性，出水中的悬浮物质和浑浊程度接近于0，并具有一定的清除能力。通过对污水进行生物化学工艺的处理，可以提高污水的处理效果，提高污水的水质。

（三）反渗滤膜工艺概述

污水处理厂的渗滤水具有高污染、难以治理等特性，若将其直接排出会对周边造成很大的污染，因此迫切需要对其进行治理。RO法是利用膜的两边压力差异来抵抗渗透压降，从而将溶解于污水中的有机物和无机污染物拦截下来，从而被广泛地用于处理污染。该技术可将污水中 COD的COD除去率达98%,NH3-N99.6%，过滤出了大部分的污水，从而防止了对环境的二次污染。采用盘管式反渗透过滤技术（DTRO）技术，可以对高浓度的渗滤液进行预处理，该工艺相对比较简便，自动化水平也更高，但它的处理量更大，并且可以根据不同的水质和流量，采用这种技术来进行渗滤液的治理。

（四）MVC蒸发浓缩技术

MVC技术，是一种（能源消耗）的机械蒸气压缩蒸发技术，这个技术早在一百多年前就被人发现了，但因受技术的限制，在20世纪70年代就被采用了。

该工艺具有能源消耗少、操作和经营管理简单等特点；近些年，污水处理技术已广泛应用于各种工业领域。例如：净化废水、高浓度工业废水处理、高浓度有机废水处理等。

MVC法是目前各种蒸发器中节能效果最好的方法，其基本组成为：热交换器和蒸发器。其基本思想是采用膜蒸发器，利用自动化的控制装置，使汽化和分离过程保持平稳。

该技术的特点是利用了蒸气的性质，通过压缩空气中的蒸气，使其温度和气压逐渐升高。高的蒸气通过蒸发器的换热管内，而在管道外面喷射的时候，在管子内凝结，凝结出一股凝结水，将蒸气的热量传递到管道外面的喷射水中，如此反复地进行蒸发。在整个体系中，能源的供给来自于一个依赖于压气机的电机和一个非常少的浸泡式加热装置，以此确保该设备的平稳运行。

MVC蒸发技术用于渗滤液或者膜系统产生的浓缩液处理中，原理是利用单效降膜蒸发，蒸发温度约80℃，将二次蒸汽输送到离心式蒸汽压缩机中，按照蒸发装置加热室需要的蒸汽温度与压力，并将加压后二次蒸汽返回到蒸发系统，作为热源循环利用。由于渗滤液中氨氮和硫化氢含量高，MVR直接处理渗滤液时，产水的氨氮和硫化需要经过洗涤塔，处理成本会很高，而且废液也没有较好的处理办法。这种工艺更适合用在垃圾焚烧厂渗滤液处理系统膜处理后的浓缩液处理，浓缩液经MVR处理后进入垃圾发电系统的焚烧炉喷浆焚烧或与预处理工序的滤渣混配后，再一起进入焚烧炉焚烧。

（五）DTRO处理工艺

DT薄膜技术，是一种新型的薄膜技术，其中包括DTRO（DTRO）和碟管式纳过滤（DTNF）。本技术专门用于渗滤液的处理，其膜片结构与常规的螺旋膜片结构有所不同，其主要特点是：圆盘型薄膜装置是一种特殊的流道结构。其结构为：圆筒型薄膜装置，其结构为开放的流道，物料从进口进入压力箱，经过导向板和箱体的通路向装置的一头流动。在其另外一端，物料经过八条管道，经过八条通路，经过加工的流体，通过一段时间的高速流动，180°，回流至下一层薄膜，并从中间的凹槽流向下一层，此时薄膜的表层就产生了一条“S”型曲线。即：在薄膜的表面上，经过旋转的圆周，从圆周，到圆心，最终，浓缩液从供料端法兰上排出来。DT总成两个导向片间隔4毫米，以特定的方式布置的凸点排布在导向板上。由于其独特的流体动力学特性，使得在经过过滤膜的过程中，液体与突起的撞击产生紊动，提高了渗透速度和自动清洁能力，可有效地防止膜的阻塞和浓度偏振，提高了薄膜的使用年限；同时在洗涤过程中也能很好地清除隔板上的污物，确保了盘管膜组能处理较高的混浊、高沙粒的污水，并能更好地适应较苛刻的入水环境。

DTRO法由于能对渗透液体进行直接的处置，出水的质量要求较高；该体系具有良好的工作性能，专用于污水处理厂的渗滤水的治理，因此在我国得到了很好的推广。

（六）深度高效絮凝处理工艺

由于渗滤液经过生化处理后，有机物的分子量较低，其导致COD不能达标，后续采用纳滤和反渗透工艺会引起浓缩液的问题。为避免浓缩液的产生，采用深度絮凝处理技术对小分子的COD进行去除，保证出水达标，避免了浓缩液的产生和二次处理。

深度絮凝处理技术是国家科技支撑项目的研究成果，其特点是通过改变絮凝剂的分子机构，从根本上强化了絮凝剂的絮凝作用，以此实现了絮凝分离去除小分子溶解性有机物的技术创新。技术优点体现在：（1）有效去除常规絮凝剂难去除的小分子有机物；（2）确保清晰，并防止残余微粒；(3)增加絮体颗粒大小、增大强度及吸附能力；(4)增大絮凝剂 pH值的区间；(5)提高絮体产生、沉淀、过滤等工艺的速率，缩短工艺周期，降低结构体积。

（七）电化学处理工艺

通过电化学方法，可将污染物质与电化学直接或通过电化学方法进行电化学转化，从而降低或消除污水。该工艺可分为两类：一是采用直接或非接触式。直接电解指的是将污染物质，通过电极的氧化或还原而从污水中除去。这种电解法可以分成正极法和负极法。阳极处理是指污染物在阳极表面被氧化，变成低毒性或可生物分解的污染物，或产生有机的无机化反应，从而达到削减和去除污染物的作用。阴极工艺，是指在阴极上进行的一次氧化处理，它的应用范围包括：卤化物的还原脱卤、重金属的再利用。间接电解法，是通过使用电化学反应生成的一种氧化剂或催化剂，并将污染物质转变为较低的有毒成分。这种电解工艺可以分成两类：可逆和不可逆两类。可逆反应是指在电解时，氧化剂可以通过电化学方法进行再利用。非可逆性工艺，是通过非可逆性的电化学作用而得到的。自二十世纪八十年代开始，电化学法对废水中的氨氮进行了处理，目前已被用于各种工业废水，如制药废水、化肥厂废水、煤化工废水、石油化工废水等。

在渗滤水的电化学中，利用DSA作为一种新型的催化剂，利用 DSA的电化学法对其进行快速的电化作用。阳极分解法可以直接分解有机物质，同时也可以利用阳极氧化生成氢氧根；一种氧化物质，例如臭氧层，能使有机物质发生分解；采用电催化工艺或物理工艺，实现对污染物的分解和转换，利用特殊的电催化废气吸附装置对氯气和氢气进行净化。该工艺不但可以将污水中的有机化合物完全降解，减少了中间体的毒性，而且所需的装置也比较简单，占用空间少，运行和维修成本也低，同时可以防止二次污染，具有很好的可操作性和易于工业化的特点。

五、结语

综上所述，垃圾渗滤液是对人们生存环境极其有害的高浓度有机废水，应对其加以控制，否则垃圾渗滤液，将会造成环境再次污染，对人们的生活和社会的发展都会造成不可估计的影响。为此我们应该知道垃圾渗滤液中含有大量的处于游离状态的氨氮，其毒性对污泥内的微生物有很大影响，为减少生物化学的费用和改善水质，应采取适当的工艺措施。要想进一步改善污水生物处理的质量，就需要加强对污水中的微生物进行合理的培育和筛选，以达到改善污水生物处理的目的。

对渗滤液进行预处理，其出水的NHN浓度必须符合有关的废水排放规范和规定。为了保证污水在排放之前符合有关的要求，一般都是使用纳滤法和反渗透法进行深度治理。