城市垃圾填埋场渗滤液的生物处理工艺探究

王碧武

摘要：城市中的垃圾填埋场在进行垃圾处理的过程中经常会产生渗滤液，是一种污染性较强、对环境影响较大、性质较为复杂、处理难度大的一种高浓度化学污染物质。因此，为进一步控制渗滤液的污染程度及对环境的影响范围，需要通过控制渗滤液在填埋场的处理流程，采用封场管理等方式，合理的处理渗滤液，将城市垃圾对环境的影响程度降到最低。

关键词：好氧处理；厌氧处理；联合处理

当前阶段，国内城镇中使用的渗滤液处理模式主要包括三种，即物化法、生物法以及土地处理法，不同的生产方式的适用对象存在差异，本文主要是对生物法的处理工艺及相应的应用范围进行简单的探析。

一、现阶段渗滤液的使用特点及应用问题

渗滤液的产生主要包括四种渠道：垃圾本身含有的水分、污染物质生化产生的水分、地表及地下水反渗以及大气降水。这些水分与垃圾产生分解、发酵等反应，产生了渗滤液，对填埋场以及城市环境造成了不利影响。

1、渗滤液的常见使用特点

城市范围内的垃圾填埋场所使用的渗滤液通常具备以下几种特点：首先，渗滤液的使用性质较为复杂，产生的污染危害较大。一般的渗滤液中通常由金属分子、有机化合物以及氨氮等物质组成，组成的化学元素甚至能够达到上百种，因此，实际的化学性质较为复杂；其次，渗滤液中的COD、BOD的含量较高，其污染性远远超过了城市污水；第三，渗滤液的实际有机污染物比重较大，包括生物降解难度较大的物质，如萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等；第四，氨氮的含量高于一般标准，且二者的比例失衡，生物处理技术的实际难度较高；第五，渗滤液的金属离子在生物处理的过程中产生抑制作用，降低了垃圾渗滤液的处理效率；第六，水质在不同的处理阶段，实际的性质也存在一定的差异。在填埋的初期阶段（一般为五年），COD以及BOD在溶液中的比例较高，便于生化处理。初期阶段过后，二者的实际浓度下降，可生化性不强，与之相对应的，氨氮的比例上升。在不同的处理阶段，渗滤液的化学物质、金属离子等物质的比例不同，使得水质变化的实际规律往往很难确定。与此同时，由于污染物质的浓度过高、变化性较强等特点，也为处理工艺的选择提升了难度。

2、渗滤液在实际应用过程中面临的具体问题

（1）氨氮的含量过高

渗滤液中的氨氮等物质含量过高，既是渗滤液的特性，也是渗滤液生物处理的关键所在。氨氮含量过高的渗滤液与城市污水相比，污染性更强。同时，氨氮等物质对生物处理中的生物活性有一定的抑制效果。据相关研究数据显示，在好氧环境下，温度处于十五摄氏度，pH值为8，氮的总浓度如果超过200mg/L的标准时，渗滤液中的有约为百分之六的氨氮就会转换形式，变为NH3结构，该种程度的氨氮形式不仅会降低微生物的氧化作用，氨氮实际浓度越高，产生的抑制性与之成正比增强，还会降低生物活性，增加生物处理的经济成本。因此，如果处理氨氮含量较高的渗滤液，首先应采用氨吹脱工艺，然后应用生物处理技术。

（2）渗入问题

城市填埋场会发生河流以及地下水渗入渗滤液的情况，增加了渗滤液的实际产量。通常情况下，造成渗入问题的主要原因是由于处理厂的防渗措施不完善，没有及时排除水流，使得大量的河水、湖水等进入处理厂。与此同时，填埋场如果没有设置全面的封顶覆层也会导致雨水、雪水等进入场内，增加渗滤液的产量。

（3）渗滤液的工艺处理技术复杂，对水环境污染较为严重

通常情况下，浓度含量较高的渗滤处理液在经由生物工艺处理后，也很难达到污水的排放标准。除此之外，渗滤液的实际处理工艺复杂，需要投入较大的经济成本，工艺的设计要求较高，很多城市范围的填埋场在进行渗滤液处理的过程中，往往很难按照设计相关的标准进行。与此同时，氨氮比例较高的渗滤液对周围环境尤其是城市水循环系统的影响较大，渗滤液的积存会散发出气味、滋生蚊虫，不利于人们的正常生活。

二、渗滤液的主要生物处理技术

生物处理按照工艺流程及技术应用的不同分为厌氧处理、好氧处理、联合处理。在进行厌氧处理的过程中，需要在装置内部将渗滤液分子结构较为复杂的物质转化为甲烷、二氧化碳等物质，在这一阶段会产生一些污泥。而早期的渗滤液由于含有大量的脂肪酸，容易被生物降解，需要采用好氧工艺进行处理。无论是何种生物技术，为保证处理效率，降低冲击产生的负荷，都需要严格按照技术设计要求进行工艺操作。

1、好氧生物处理模式

经由好氧技术处理程序，可以降低渗滤液的氨氮及污染性较强的BOD、COD等物质含量，还能及时去除一些金属分子。具体的技术类型包括活性污泥法、曝气氧化塘法、稳定塘法、生物转盘法、生物流化床法等。其中生物膜工艺以及活性污泥法在渗滤液处理领域应用的范围较广。据国外相关的渗滤液处理实践研究表明，活性污泥处理法相较于其他好氧生物工艺，具有运行费用较低、处理效果较好、技术应用简单等特点。美国与德国等发展国家通过调整污泥的浓度，降低有机负荷，取得了较为显著的治理效果。

2、厌氧生物处理模式

厌氧生物渗滤液处理工艺技术模式已经拥有近百年的发展史，在能耗、去污等方面具有较强的优势，且对生物元素的实际要求较低，技术应用模式简单，对经济成本的利用率较高。近20年来随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践经验的积累，不断开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺水力停留时间长、有机负荷低等特点，在理论和实践上都有了很大进步，特别是在处理高浓度（BOD 5000mg/L）有机废水方面取得了良好的效果。目前，厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等。但是，由于厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高，溶解氧很低，所以在处理渗滤液方面，大多是作为后续处理的预处理。

3、厌氧、好氧的联合处理模式

在用生物法处理垃圾渗滤液的实际应用中，单纯的厌氧处理或好氧处理几乎没有，基本都采用厌氧好氧组合工艺。与好氧法相比，厌氧生物处理占地面积小、能耗少、操作简单，因此投资及运行费用低廉；而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，其BOD5/P只需40001，适合垃圾渗滤液含磷少的特点；对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，厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高，出水基本达不到排放标准，一般需要进行后续的好氧处理。利用厌氧好氧组合工艺处理垃圾渗滤液经济合理且处理效率较高。Im等利用厌氧好氧反应系统来处理年轻的渗滤液中有机物和含氮化合物，脱氮作用和甲烷生成均可在厌氧反应器中进行，有机物去除和硝化作用在好氧反应器中进行，效果良好。

结语：

城市填埋场在进行垃圾处理的过程中会产生一些性质复杂、污染性较强的渗滤液，且地理区域、地质结构、水环境、气象、垃圾成分等条件的差异，也对相应的技术选择、工艺设计等提出了更加多样化的要求。通过对生物处理技术的厌氧、好氧以及联合技术的工艺分析，可以对技术应用的难点及优势进行系统的研究，为渗滤液后续处理技术的深入研究夯实了基础。

参考文献：

[1]朱勇，刘保成，杜昱等.成都市固体废弃物卫生处置场垃圾渗滤液处理工程设计[J].中国给水排水，2010，26（16）；

[2]鄭淑英，李萍，李求忠等.寿宁垃圾填埋场渗滤液处理工程实例[J].宁德师范学院学报（自然科学版），2013，25（1）；

[3]王杰，马溪平，郑旭等.SBR法后续处理垃圾渗滤液的影响因素[J].实验室研究与探索，2011，30（4）.