垃圾渗滤液处理技术研究

垃圾渗滤液处理技术研究

摘要：我国是发展中国家，经济发展水平不高，垃圾经济价值较低，在部分回收纸、玻璃和金属后，仍多采用传统填埋方式。填埋处理产生的渗滤液将污染宝贵的地下水和地表水资源、威胁生活环境及人类的健康。本文重点介绍了垃圾渗滤液处理技术，并对垃圾渗滤液处理技术研究进行了展望。

关键词：垃圾渗滤液，处理技术 1、前言

长期以来，由于生活垃圾在最终处置过程中（填埋、焚烧等）将产生大量高浓度、难降解的垃圾渗滤液，对环境产生严重污染；尤其是填埋场产生的垃圾渗滤液，由于产量巨大，危害严重，已经受到广泛关注，在国内外都成为研究热点。

2、垃圾渗滤液处理技术

2.1 物化处理

目前常用的物化方法有吸附、磷酸铵镁沉淀法（MAP法）、超声波、混凝、膜分离、高级氧化等。物化法同生化法相比较，一般不受垃圾渗滤液水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其对BOD5/COD比值较低（0.07~0.20）难以生物降解的垃圾渗滤液有较好的处理效果。

2.1.1吸附法

吸附剂主要用于脱除渗滤液中难降解的有机物、金属离子和色度等。目前应用较为普遍的吸附材料是活性碳。Aziz等研究采用序列间歇式反应器处理渗滤液，在曝气率为1 L·min-1和接触时间5.5 h的条件下，PAC-SBR对COD、色度、NH3-N和TDS的去除率分别为64.1%，71.2%，81.4%和1.33%。Rodriguez等分别采用活性碳和XAD-8等3种不同的树脂处理沉淀后的渗滤液上清液，发现活性碳的吸附能力最强，能将渗滤液上清液的COD从1 000 mg·L-1以上降到200 mg·L-1以下。于清华研究絮凝-吸附法预处理垃圾渗滤液，在经絮凝之后，吸附剂粉煤灰的最佳投放量为200 g·L-1的条件下，CODcr，NH3-N、悬浮物、色度和重金属离子去除率分别达79.64%，83.23%，58.75%，92.56%和60.37%~96.33%。

2.1.2 超声波

其原理是利用超声波使溶液产生5 000 K高温以上的气泡及强氧化性的自由基，使绝大部分有机物得到完全的降解，特别适用于有毒难降解有机物。超声波技术由于具有简便、高效、少污染的特点，近来已受到国内外研究者的关注，并开始用于处理垃圾渗滤液。Roodbari等用超声波对渗滤液进行预处理。在最优实验条件下，实验证明渗滤液可生化性显著提高，BOD5/COD由原来的0.210提高到0.786。Neczaj等用超声波技术预处理渗滤液，当频率为20 kHz，振幅为12 m

时，COD和氨氮的去除率分别为90 %和70 %。Wang等用超声波辐射180 min后，渗滤液中氨氮的去除率可高达96%。

2.1.3微波法

微波法处理垃圾渗滤液也是国内外学者研究的一个热点。王杰等采用微波-活性炭-Fenton催化氧化预处理垃圾渗滤液。经微波功率300 W条件下预处理之后，组合工艺对垃圾渗滤液中COD、氨氮、SS和浊度去除率分别达到68.22%，78.08%，78.55%和99.02%，颜色由黑褐色去除为接近无色，BOD5/COD由0.21提高到0.45。Orescanin等采用臭氧化-电氧化和臭氧化-微波法处理BOD5/COD=0.001的渗滤液，最终色度、浊度、悬浮物、氨、COD和铁的去除率分别为98.43%，99.48%，98.96%，98.80%，94.17%和98.56%.

2.2 生物处理

垃圾渗滤液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法，可分为厌氧和好氧两种。

2．2．1 厌氧工艺

厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床（UASB）、内循环厌氧反应器（IC）、厌氧流化床反应器、厌氧滤池（AF）以及上述反应器的组合型如厌氧复合反应器（UBF）等。 厌氧工艺具有设计负荷高的优点，且处理过程耗能较少，因此在高浓度有机废水处理中，常被作为首选工艺。 原渗滤液经过厌氧处理后，COD 去除率可达到 30%～80%。

2．2．2 好氧工艺

渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、A/O 工艺以及 SBR类工艺，这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗滤液中的 BOD5、COD 和氨氮都取得一定的效果。渗滤液好氧处理的核心是硝化/反硝化机理，该过程可将去除 COD 和去除 NH3-N 有机地结合起来。好氧处理法包括曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。这些处理方法可有效降解 BOD、COD 和氨氮， 尤其适合高 BOD 的渗滤液处理。

2．2．3 厌氧—好氧相结合的处理工艺

在实际工程应用中， 往往采用厌氧和好氧相结合的组合工艺。 原因如下：

a）厌氧法多适用于高浓度有机废水的处理，能有效的降低好氧法不能除出的有机物，具有抗冲击负荷能力强的优点，但其出水的综合指标往往不能达到处理要求和排放标准；

b）厌氧阶段可大幅度去除水中的悬浮物和有机物 ，其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少，从而后续处理设备容积可有效降低，降低了成本；

c）厌氧法能耗低、运行费低，尤其在处理高浓度有机废水时，厌氧法要比好氧法经济得多；

2.2.4RBS+膜工艺相结合处理工艺

RBS是将自然界在山间土壤或沼泽中进行的净化原理融入到人工环境中，在有机性污水中投入腐植前驱物质和硅酸盐的粉末，从而促进污浊物质的土壤化反应（腐植化）。通过这种方法诱导的微生物群（土壤菌群）与标准活性污泥法不同，具有许多特长。

1）RBS的原理

标准活性污泥法是由需氧性微生物的活动而引起有机物的分解、气体化、低分子化，而RBS是到达了腐植化的过程。腐植化指的是由土壤中微生物群的活动，分解动植物遗体等新鲜的营养源，起到高分子凝集化的作用。土壤中存在的硅酸盐在厌氧的（一部分需氧的）条件下，发酵·发霉反应引起有机物的高分子凝集化，土壤菌群正是起到促进有机物的高分子凝集化的作用。RBS是灵活运用了土壤中的微生物群（以下称土壤菌群）的活动原理来进行排水机理的技术。

2）RBS的特点

a.高品位的处理水

BOD 去除率高达95%以上（根据情形有时达到99%以上），处理水的BOD达到10mg/L之下也有可能。标准活性污泥法的去除率为90%左右。

b.高效的脱氮、脱磷性能

去除 BOD 的同时也能有效地去除氮和磷。与通常的标准活性污泥法相比，除氮过程中相关的菌群（硝化菌、脱氮菌）在污泥中大量存在的缘故，高效率的处理氮的同时，利用污泥的螯形构造的特点，能有效地将磷从污泥中取出并除去。

c.良好的污泥性状。

因本工艺是利用腐植化反应开发而成的排水纯理技术，污泥的凝集性、压密性很好，沉降性也很高。优良的沉降性使沉淀槽内的污泥分离不易发生故障, 运行管理简单。

优良的污泥沉降性能维持生物纯理槽内的活性污泥的高浓度 （MLSS混度），因此高BOD的排水不需稀释也能处理。

3、垃圾渗滤液处理技术研究展望

圾渗滤液处理越来越受到关注，但是由于渗滤液水质水量变化大，有机物浓度高，毒性大，目前还没有切实有效的方法对其进行处理。渗滤液物化处理技术尽管出水水质稳定，能够适应渗滤液水质、水量大幅度变化的特点，对ＢＯＤ／ＣＯＤ较低而难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果，但是物理化学法处理费用较高，一般用于渗滤液预处理或深度处理。生物处理技术是一种应用较为广泛、经济、成熟的技术，但由于垃圾渗滤液水质与一般污水有较大差异，且不稳定，所以单纯的生化处理技术难以满足要求，应加强预处理或后续处理技术的研究。在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时，必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分，分析其特点，以便采取相应的对策。还应通过小试或中试，取得可靠优化的工艺参数，以获得理想的处理效果。单独采用一种方法处理垃圾渗滤液难以满足要求，必须采用多种处理方式和处理技术的组合工艺。因此，生物法与物理化学法的组合以及发展新处理技术，是今后垃圾渗滤液处理研究的主要方向。

结语

1）生活垃圾渗滤液作为一种高浓度、成分复杂和水质变化大的有机废水，采用单纯的生化法、物化法无法实现渗滤液的最终无害化处理，应根据渗滤液具体的水质选择组合工艺，即先用物化法预处理，再用生化法处理，最后经过深度处理。

2）在选择处理工艺时，先要测定渗滤液的成分，在有条件的情况下，根据垃圾填埋场所处的地理位置和经济状况因地制宜的选择渗滤液处理方案。

参考文献

［１］程远叶，成家诺，袁隆华．垃圾渗滤液处理技术研究［Ｍ］．北京：北京化学工业出版社，2012：4－8

［２］潘小伟，于成华，董必成．垃圾渗滤液处理技术研究和应用趋势［Ｊ］．环境科学与技术，2012，25（5）：34－56