垃圾渗滤液处理方法与技术概述

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【摘要】垃圾渗滤液作为高浓度有机物、高氨氮难处理废水一直是国内外研究的重点，本文通过对国内外垃圾渗滤液处理相关领域资料、文献的查阅，从物化法、生物法两大类对渗滤液处理技术进行论述，简述目前垃圾渗滤液处理技术已取得的成果和发展方向，为垃圾渗滤液处理技术的发展和应用提供参考和洁净。

【关键词】垃圾渗滤液；物化法；生物法

垃圾渗滤液作为垃圾填埋过程中产生的副产物因其高有机物浓度和高氨氮浓度，一直是国内污水处理领域的重点和难点。目前国内对垃圾渗滤液处理大体可分为物化法、生物法和膜法，现将此三类渗滤液处理技术大致介绍如下：

1 物化法

物化法对渗滤液中难降解有机物、氨氮、色度有较好的处理效果，常用的物化法处理垃圾渗滤液包括吸附法，化学沉淀法，氧化还原法，吹脱,膜处理等。

1.1 吸附法

吸附法是利用具有吸附能力的多孔性固体物质，去除水中微量溶解性杂质的一种处理工艺。吸附法可去除渗滤液中的COD和氨氮，常用的吸附剂有颗粒活性炭和粉末活性炭。使用活性炭对渗滤液中污染物处理效率高、处理效果好，但处理设备简单，结构紧凑，但处理费用高，易堵塞，吸附饱和的吸附材料难以再生、处理，目前，大多将吸附法作为渗滤液深度处理的末端工艺。

1.2 化学沉淀法

化学沉淀法是向垃圾渗滤液中投加化学物质，使它与渗滤液中某些溶解性物质发生置换反应，生成难溶盐沉淀，从而降低水中溶解性污染物的方法。投加的这种化学物质称为沉淀剂。根据生成的难溶盐的性质，化学沉淀主要有氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。常用的沉淀剂有硫酸铝、氯化铁和聚合氯化铝等。主要用于去除垃圾渗滤液的色度、重金属离子和浊度等。

1.3 化学氧化法

在废水处理过程中，利用溶解于废水中的有毒有害物质，在氧化还原反应中能被氧化，把它转化成为无毒无害的新物质，这种方法称为化学氧化法。化学氧化法主要是去除渗滤液的色度和硫化物并可以分解渗滤液中难降解的有机物，从而提高废水的可生化降解性。常用的氧化剂包括氯、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钠等。

1.4 吹脱

由于水中的氨氮多以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态存在，并且两者保持平衡，所以提高渗滤液中PH值后，通过施加曝气吹脱的物理作用，氨从渗滤液中逸出。吹脱主要用于去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮，从而保证后续生物处理的正常运行。吹脱出的NH3须经过回收处理，以防对空气造成二次污染。

1.5 膜处理技术

膜技术是利用隔膜使溶剂同溶质和微粒分离的一种水处理方法 ,根据溶质或溶剂通过膜的推动力的大小 ,膜分离法可以分成反渗透法、超滤和微孔过滤等 .近年来 ,为了尽可能减少水体污染程度 ,膜法也被应用到了渗滤液的处理领域 ,其中国外的应用和研究均较多。德国的Thmos将反渗透和微滤用于渗滤液的净化 ,研究了不同情况下反渗透膜的特性 ,指出用压力达到 120bar的高压反渗透和与控制的结晶过程联合使用的微滤 ,可达到超过 95%的渗透去除率.在德国的Damsdorf垃圾填埋场 ,用反渗透装置来继续处理生化水得到了成功的运行,荷兰、瑞士的几个渗滤液处理厂也先后使用了膜分离技术。国外实践证明 ,膜技术处理垃圾渗滤液是高效可靠的。膜技术由于其极高的费用，现阶段我国还不可能将其广泛地应用于垃圾渗滤液的处理 。

物化法主要用于去除渗滤液中的色度、SS、氨氮、重金属离子、难生物降解COD等污染物。和生物法相比，物化法具有耐冲击负荷，对生物法难以处理的贵重金属离子和难降解的有机物有较好的去除效果。尤其是对氨氮含量高、BOD5/COD比值较低难以进行生化处理的“老龄”渗滤液有较好的去除效果。但物化法处理成本较高，在处理工艺上需进一步优化，同时吸附、沉淀等物化处理工艺只是将污染物转移，污染物最终仍将会以物化污泥的形式回到垃圾填埋场，造成污染物的循环。因此物化法多用于垃圾渗滤液的预处理和深度处理中，通常渗滤液的主体工艺仍多选用生物法。

2 生物处理法

与常规的物理化学法相比，生物处理法具有对溶解态和胶态有机物较高的去除效果；运行成本相对较低；剩余污泥的沉降性能较好有利于进一步脱水。故目前垃圾渗滤液的处理主要采用生物法。生物处理法可分为好氧生物处理法，厌氧生物处理法和好氧——厌氧结合处理。

2.1 好氧处理

好氧处理可有效降低COD和氨氮，还可去除一些铁锰等污染物。好氧处理工艺包括：序批式反应器（SBR），周期循环式活性污泥法（CASS），氧化沟，氧化塘等。

Ehrig等人就采用活性污泥法处理垃圾渗滤液，其实验表明当BOD5的负荷为0.1kg BOD5/kg MLSS/d,出水BOD5小于25mg/L;实验中，高氨氮负荷引起了亚硝酸盐的积累，当氨氮负荷小于0.03kg·NH4+-N/kg MLSS/d时，硝化过程可以进行完全，随着微生物对高氨氮负荷的适应，氨氮的负荷可以提高到0.1 kg BOD5/kg·MLSS/d.

Mard等人研究发现，对于COD为4000-13000mg/L,BOD为1600-11000mg/L，氨氮为87-590mg/L的垃圾渗滤液，采用好氧活性污泥法，对COD的去除率可稳定在90%以上

Robinson采用连续流活性污泥法处理垃圾渗滤液，发现当污泥龄10d时，处理后出水的BOD和COD可分别低于20mg/L和150mg/L。但同时发现，当N/BOD之比超过36：100时，多余的氨氮将不能为微生物利用而残留在处理出水中。

Ying等利用SBR反应器对美国某处垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行处理，发现SBR反应器对渗滤液这中总碳的去除率在95%以上。

Harry等人利用两段式SBR法处理垃圾渗滤液，第一段SBR反应器对BOD的去除率可达到98%,使进水的COD从5800mg/L下降到112mg/L；经过二级SBR处理后，出水的水质能达到排放标准。

Yalmaz等对伊斯坦布尔一垃圾填埋场的厌氧生化后出水进行了SBR生物脱氮，发现在一个24h的循环周期内，氨氮可从进水浓度1000mg/L下降到出水的5mg/L。

王显胜等采用二级接触氧化工艺处理垃圾渗滤液，内部装软性填料，好氧段体积为6.71L,接触氧化池的进水浓度在3100-6100mg/L,其二级出水浓度维持在1100mg/L-3000mg/L,COD的去除率保证在10%左右。

总体而言，好氧处理存在有毒金属物质存在时工作性能不好，且存在当外界温度迅速降低时，难以保持较高的去除率；耗能大等缺点。

2.2 厌氧处理

厌氧处理在处理高浓度有机废水方面有较好的效果，具有处理负荷高、产泥率低、能耗低、占地少等优点。厌氧生物处理工艺主要有： UASB反应器，厌氧生物滤池，厌氧塘，厌氧接触法和新型厌氧折流板反应器等。

英国的水研究中心用UASB处理COD＞10000mg/L的渗滤液，当负荷为3.6～19.7 kg/(m3·d)、平均泥龄为1.0～4.3d、温度为30℃时，COD和BOD5的去除率分别为82%和85%。

徐竺使用上流式厌氧生物滤池对成都垃圾填埋场渗滤液进行连续动态实验。结果表明：上流式厌氧生物滤池处理垃圾渗滤液效果良好。在中温消化时，COD为3000～8000mg/L的垃圾渗滤液的COD去除率达95%左右，即使常温下其COD去除率也可达90%；反应器的COD容积负荷可达5kg/(m3·d)以上。

加拿大Toronto大学的J.G.Henry等采用厌氧滤池在室温条件下，对填埋年龄分别为1.5年（COD为14000mg/L,B/C为0.7）和8年（COD为4000mg/L,B/C为0.5）的渗滤液进行了处理，当容积负荷在1.26-1.45kg/ (m3·d)，HRT为24-96h，COD去除率可达90%以上。

沈耀良等人用ABR反应器处理苏州七子山生活垃圾填埋场渗滤液和城市污水的混合液。结果表明，ABR可有效地改善混合废水的可生化性。进水BOD5/COD为0.2～0.3时，出水BOD5/COD可提高至0.4～0.6；当容积负荷为4.71kgCOD/(m3·d)时，可形成沉降性良好、粒径为1～5mm的棒状颗粒污泥。各隔室中的污泥浓度为20～38g/L。混合废水经ABR的预处理，大大提高了该废水的后续好氧处理设施的运行稳定性。

厌氧处理具有能耗低，操作简单等优点，因此投资和运行费用低廉，同时厌氧处理产生剩余污泥量少，所需的氮、磷等营养物质少，许多在好氧条件下难于处理的高分子有机物在厌氧时可以被生物降解。但是厌氧生物法不能去除废水中的氮和磷，启动过程较长，运行管理较复杂，卫生条件差，特别是单独使用厌氧装置处理高浓度有机废水，处理不彻底，出水的有机物浓度仍然较高，不宜直接排放到河流或湖泊中，故在垃圾渗滤液的生物处理工艺中，很少单独采用厌氧工艺。常常采用厌氧和好氧相结合的模式处理高浓度有机废水。利用厌氧段去除水中大部分的有机污染物，同时将难降解的高分子有机物进行分解，利用好氧段进行对有机物的进一步处理和对氮、磷的处理。

3 总结

经过多年的研究，垃圾渗滤液处理技术得到长足进步，经过生化、物化法处理后，渗滤液中COD、氨氮污染物浓度可下降80%-90%。随着国家对垃圾渗滤液排放标准的日趋严格，渗滤液中总氮和难降解有机物的去除成为下一阶段垃圾渗滤液处理的重点。

参考文献

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