生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺研究

陈炳森

摘 要： 本文主要针对生活垃圾填埋场渗滤液的处理工艺进行分析，解析生活垃圾填埋物渗滤液的主要特点以及当前主要的处理工艺，最终结合工程实例解析实际应用的渗滤液处理工艺。

关键词： 生活垃圾;渗滤液;处理工艺

当前生产生活垃圾逐渐增多，但是我国缺乏相对科学完善的垃圾分类，导致最终进行垃圾处理的时候存在很多问题，其中生活垃圾渗滤液处理问题即一重要问题。生活垃圾渗滤液是由于在生活垃圾处理过程中，会产生大量的难降解有机废水，有机污染物含量和普通的生活污水相比要高出数百倍，因此在进行渗滤液处理成为一大难题。生活垃圾埋填渗滤液主要来源于生活垃圾本身产生的水分，这些水分中含有大量的难降解有机物，而且含有大量重金属。我国针对生活垃圾填埋物渗滤液处理工艺方面进行了大量的探索，也提出了一些处理方法，虽然取得了一定的成效，但是和国外在这方面的工作成果相比还有极大差距。因此，需要研究探索目前国内外关于生活垃圾填埋物渗滤液的处理方法与工艺，优化我国生活垃圾填埋物渗滤液处理工艺，为我国环境发展贡献一定力量。

1.生活垃圾填埋物渗滤液特点分析

1.1水质成分复杂

针对生活垃圾填埋物渗滤液的研究已经相对成熟，研究发现其中含有大量的有机成分，超过五十余种，甚至多达数百种。我国上海某地区的环境监测人员通过实地调查分析发现，生活垃圾填埋物渗滤液的有机物含量达到63种，并且含有大量的优先污染物、难降解污染物等，这些物质通过物理处理技术不能很好处理，因此成为生产生活中极大的安全隐患。

1.2有机物浓度高

生活垃圾填埋物渗透液主要包括化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）两大指标，经过研究表明这两大参数指标的浓度已经达到90000mg/L、38000mg/L，如此高浓度的有机物给处理带来困难，不仅仅对处理技术本身是一种挑战，对于处理过程也是一大难题。

1.3氨氮含量高

在生活垃圾渗滤液当中，氨氮含量高是最重要的特点。一般在生活垃圾填埋的初期，生活垃圾会进行发酵形成氨氮化合物。生活垃圾中含有大量的有机氮，而由于发酵的氨化作用，会将有机氮转化为氨氮，最终导致生活垃圾填埋物渗滤液的氨氮浓度较高。

1.4营养元素比例失调

对于生活垃圾填埋场而言，填埋时间不同也往往会导致污染物不同，一般BOD/氨氮具有差异，对于使用年限较长的填埋场而言BOD/氨氮往往小于1，而使用年限比较短的BOD/氨氮往往偏高。主要原因是随着填埋场投入使用时间的增加，甲烷细菌随之增加，进而导致氨氮浓度升高，处理工艺更加困难，尤其是生化处理已经不适用。

2.渗滤液处理常用工艺

2.1与城市污水合并处理

在实际生活垃圾填埋物渗滤液处理的过程中，如果和污水处理厂的距离不远的前提下，可以直接将生活垃圾填埋物的渗滤液通过管线导入污水处理厂当中和其他污水一起进行处理，这样能够极大程度的降低经济负担。而且通过和生活污水的混合还能够使得污染物浓度有所降低，进行统一处理，降低处理难度，也能够在一定程度上降低成本。但是这种处理方法有一定的限制，仅仅能够处理一定限度的生活垃圾填埋物渗滤液，一般要求输入量不能超过污水处理厂处理能力的2%，如果超过该值可能会影响污水处理厂的正常运行。

2.2生物处理法

由于生活垃圾填埋物渗透液中含有大量的污染物，是水生生态系统的重要威胁，也是地下水水污染的潜在影响因素。因此，近年來对于渗滤液排污标准要求也越来越高，对于处理工艺的要求和难度也进一步提高。不仅仅要求处理工艺合理、完善、稳定，而且还需要尽可能保证处理工艺的经济性与可靠性。在这样的背景下，生物处理法应用而言，并且由于其很好地满足了渗滤液处理的各种要求而被广泛应用，甚至成为主体工艺。生物处理法充分利用微生物，一般包括厌氧生物处理和好氧生物处理两大类，也可以充分利用这两种生物进行共同处理。一般生物处理法适用于BOD/COD大于0.3的渗滤液，对于BOD/COD小于0.3的渗滤液需要进行预处理，让BOD/COD大于0.3再使用生物处理法进行处理。

2.3物化处理法

对于生活垃圾填埋物中的大颗粒杂质而言，往往使用物化处理法进行预处理过滤，在这一过程中还往往进行纳米级微小离子的深度过滤。为降低生活垃圾填埋物渗滤液处理的难度，尤其应该注意NH3-N和重金属离子的过滤，经过多年研究探索之后提出了膜处理、化学氧化法、吸附法，以及化学沉淀和混凝法等各种渗透处理方法。但是对于物化处理法而言，还存在一定的弊端，其中投资大是一典型问题，对于大量的生活垃圾填埋物渗滤液的处理而言，经济负担太大。

2.4土地处理法

土地处理法充分龙了土壤的自净能力，通过人工种植植被来去除渗滤液中的有害物质。土地处理法具有一定的负载性，而且这一过程中投入的资金和其他处理方法相比也较少，维护成本投入也相对较少。但是这种方法也同样具有一定的弊端，不仅仅对土地资源具有要求，而且土地处理法的见效时间周期较长，长时间下会产生重金属富集，成为一大安全隐患。目前土地处理法中常用的两大方法主要是回灌法和人工湿地法。针对我国目前土地资源有限的现状，土地处理法不值得推广。

2.5蒸发处理

蒸发处理的工艺在水处理方面易操作，目前在国外一些发达国家利用这一技术来进行渗滤液的处理，但是这种处理方法的成本昂贵，且对能源的需求很高。另外由于渗滤液中大量的污染物，还容易引发盐富集以及结垢等问题，推广难度较大。

3.生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺实证解析

3.1工程概况

该工程位于广州市某经济开发区，年均降水量较大超过1000mm，而且平均温度较高，达20℃。于2015年开始投入使用，最初设计的总库容量为1.468×106m3，最初设计使用年限为30年。作为年轻填埋场，在其使用初期生活垃圾填埋物渗滤液的处理量为150m3/d，经过处理工艺探索与引进之后，最终确立了“混凝+氨吹脱+上流式厌氧污泥床（UASB）+缺氧+两段接触氧化+MBR+活性炭过滤+RO”处理工艺。

3.2工艺确定及工艺流程概述

对于生活垃圾填埋物渗滤液的处理而言，往往单一的处理工艺不能满足渗滤液处理标准，因此往往采用组合工艺来进行生活垃圾填埋物渗滤液的综合处理，该工程采用的“混凝+氨吹脱+上流式厌氧污泥床（UASB）+缺氧+两段接触氧化+MBR+活性炭过滤+RO”处理工艺流程如图1所示。

（1）生活垃圾填埋物渗滤液进入处理厂之后，首先进行混凝、沉淀预处理方法进行处理，主要目的是除去渗滤液中的胶体颗粒以及悬浮颗粒。

（2）然后初步处理之后的渗滤液送入吹脱塔中进一步处理，主要除去其中的游离氨，希望以此来提高C/N值。

（3）经过吹脱塔之后的渗滤液进入到UASB中进行进一步降解，主要目的是降解COD从而提高BOD5/COD。

（4）USAB出水之后再进行气浮处理，然后在缺氧池中进行氨化和硝化处理，以此来进一步脱氮。

（5）在此基础上继续在2段接触氧化池中进行COD脱除处理。

（6）下一步进行MBR处理，这一处理步骤的主要目的是进行NH3-N硝化以及COD的降解。

（7）这一过程之后的渗滤液主要分为两部分，一部分是回流回缺氧池中进行强化脱氮，另一部分进入到下一处理膜分离系统，处理之后能够得到净水，经消毒之后可以排放。

（8）在这一过程中还存在污泥等污染物，污泥会经过处理传递会污泥浓缩池当中，最终经过处理系统回送至垃圾填埋场。

经过此过程，能够最终实现生活垃圾填埋渗透液的处理。

3.3应用效果分析

渗滤液处理设施运行以来，采用水质在线自动监测仪记录了2015-09—2018-09的出水COD和NH3-N含量，总体而言，处理设施运行期间，出水COD≤100mg/L，NH3-N的质量浓度小于等于8mg/L，满足GB16889—2008的一般限值要求。

結论

由于生活垃圾填埋场渗滤液成分复杂、有机物浓度高、氨氮浓度高这些特点，导致处理工艺复杂，目前已经提出了一下处理方法与工艺，但是单一的处理方法并不能满足实际渗滤液处理的要求。目前实际处理过程中往往采用复合法进行渗滤液处理，在未来发展中还需要进行不断探索、完善与优化，实现渗滤液处理的基础上保证其经济性。

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