摘要：垃圾滲濾液的來源、特點及其危害，簡單分析滲濾液的幾種處理工藝，展望今后發(fā)展方向。
垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度廢水。
垃圾滲濾液的性質(zhì)隨著填埋場的運行時間的不同而發(fā)生變化，這主要是由填埋場中垃圾的穩(wěn)定化過程所決定的。垃圾填埋場的穩(wěn)定化過程通常分為五個階段，即初始化調(diào)整階段（Initial adjustment phase）、過渡階段（Transition phase）、酸化階段（Acid phase）、甲烷發(fā)酵階段（Methane fermentation phase）和成熟階段（Maturation phase）。
五個階段的具體內(nèi)容
1、初始調(diào)節(jié)階段：垃圾填入填埋場內(nèi)，填埋場穩(wěn)定化階段即進(jìn)入初始調(diào)節(jié)階段。此階段內(nèi)垃圾中易降解組分迅速與垃圾中所夾帶的氧氣發(fā)生好氧生物降解反應(yīng)，生成二氧化碳（CO2）和水，同時釋放一定的熱量?！?/span>
2、過渡階段：此階段填埋場內(nèi)氧氣被消耗盡，填埋場內(nèi)開始形成厭氧條件，垃圾降解由好氧降解過渡到兼性厭氧降解。此階段垃圾中的硝酸鹽和硫酸鹽分別被還原成氮氣（N2）和硫化氫（H2S），滲濾液PH開始下降。
3、酸化階段：當(dāng)填埋場中持續(xù)產(chǎn)生氫氣（H2）時，意味著填埋場穩(wěn)定化進(jìn)入酸化階段。在此階段對垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和轉(zhuǎn)性厭氧細(xì)菌，填埋氣的主要成分是二氧化碳（CO2），滲濾液COD、VFA和金屬離子濃度繼續(xù)上升至中期達(dá)到最大值，此后逐漸下降；PH繼續(xù)下降到達(dá)最低值，此后逐漸上升。
4、甲烷發(fā)酵階段：當(dāng)填埋場H2含量下降達(dá)到最低點時，填埋場進(jìn)入甲烷發(fā)酵階段，此時產(chǎn)甲烷菌把有機酸以及H2轉(zhuǎn)化為甲烷。有機物濃度、金屬離子濃度和電導(dǎo)率都迅速下降，BOD/COD下降，可生化性下降，同時PH值開始上升。
5、成熟階段：當(dāng)填埋場垃圾中易生物降解組分基本被降解完后，垃圾填埋場即進(jìn)入成熟階段。此階段由于垃圾中絕大部分營養(yǎng)物質(zhì)已隨滲濾液排除，只有少量微生物對垃圾中的一些難降解物質(zhì)進(jìn)行降解，此時PH維持在偏堿狀態(tài)，滲濾液可生化性進(jìn)一步下降，BOD/COD會小于0.1。
垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜，含有多種有毒有害的無機物和有機物。其中有機污染物經(jīng)技術(shù)檢測有99種之多，還有22種已經(jīng)被列入中國和美國國家環(huán)保署的重點控制名單，一種可直接致癌，五種可誘發(fā)致癌。
垃圾滲濾液垃圾滲濾液具有以下基本特征： （1） 污染物濃度高，COD和BOD5大多為工業(yè)污染物國家排放標(biāo)準(zhǔn)的幾十倍以上。 （2） 既有有機污染成分，也有無機污染成分，同時還含有一些微量重金屬污染成分，綜合污染特征明顯。 （3） 有機污染物含量多，成分復(fù)雜。有機物、NH3- N 、SS 、氯化物含量高，有害微生物種類多、數(shù)量大。其中有機物有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸酯，鄰苯二甲酸酯，酚類化合物和苯胺類化合物等。 （4） 滲濾液中微生物營養(yǎng)元素比例嚴(yán)重失調(diào)。其中的氨氮濃度很高，其營養(yǎng)比例比生物法處理時微生物生長所需要的營養(yǎng)比例相去甚遠(yuǎn)。
目前，我國大部分城市以衛(wèi)生填埋作為垃圾處理的基本方式，而填埋過程中產(chǎn)生的大量垃圾滲濾液，如不妥善處理，會對周圍的水體和土壤造成嚴(yán)重污染。
福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司針對垃圾滲濾液提出以下處理方法：物理化學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、化學(xué)沉淀、密度分離、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法，在COD為2000～4000mg/L時，物化方法的COD去除率可達(dá)50%～87%。和生物處理相比，物化處理不受水質(zhì)水量變動的影響，出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，尤其是對BOD5/COD比值較低(0.07～0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液，有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高，不適于大水量垃圾滲濾液的處理，因此目前垃圾滲濾液主要是采用生物法。
生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結(jié)合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。
1、好氧生物處理法
美國和德國的幾個活性污泥法污水處理廠的運行結(jié)果表明，通過提高污泥濃度來降低污泥有機負(fù)荷，活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例如美國賓州一家污水處理廠，其垃圾滲濾液進(jìn)水的CODcr為6000～21000 mg/L，BOD5為3000～13000 mg/L，氨氮為200～2000 mg/L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為6000～12000 mg/L，是一般污泥濃度的3～6倍。在體積有機負(fù)荷為1.87kgBOD5/(m3·d)時，F/M為0.15～0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)，BOD5的去除率為97%；在體積有機負(fù)荷為0.3 kgBOD5/(m3·d)時，F/M為0.03～0.05 kg BOD5/(kgMLSS·d)，BOD5的去除率為92%。數(shù)據(jù)說明，只要適當(dāng)提高活性污泥法濃度，使F/M在0.03～0.31 kgBOD5/(kgMLSS·d)之間(不宜再高)，采用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。
許多學(xué)者也發(fā)現(xiàn)活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5，80%以上的有機碳能被活性污泥去除，即使進(jìn)水中有機碳高達(dá)1000 mg/L，污泥生物相也能很快適應(yīng)并起降解作用。在低負(fù)荷下運行的活性污泥系統(tǒng)，能去除滲濾液中80%～90%的COD，出水BOD5<20mg/L。對于COD 4000～13000 mg/L、BOD5 1600～11000mg/L、NH3－N 87～590mg/L的滲濾液，混合式好氧活性污泥法對COD的去除率可穩(wěn)定在90%以上。
2、厭氧生物濾池
厭氧法主要利用微生物的厭氧發(fā)酵水解使有機物得到降解去除。但單獨使用厭氧工藝無法使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。加拿大Toronto大學(xué)的J.G.Henry等也在室溫條件下成功地用厭氧濾池分別處理年齡為1.5 年和8年的填埋場滲濾液，它們的COD各為14000mg/L和4000mg/L，BOD5/COD各為0.7和0.5，當(dāng)負(fù)荷為1.26～1.45kgCOD/(m3·d)，水力停留時間為24～96h時，COD去除率均可達(dá)90%以上。當(dāng)負(fù)荷再增加，其去除率也急劇下降。由此可見，雖然厭氧濾池處理高濃度有機污水時負(fù)荷可達(dá)5～20kgCOD/(m3·d)，但對于滲濾液其負(fù)荷必須保持較低水平才能得到理想的處理效果。
3、厭氧與好氧的結(jié)合法
厭好氧處理滲濾液工藝以I-BAF工藝為主要處理工藝，其他處理工藝相結(jié)合。經(jīng)過預(yù)處理的污水，可采用生物處理達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。
福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司為江蘇省洪縣垃圾填埋場設(shè)計的工藝選用厭氧生物濾池（AF）和曝氣生物濾池(I-BAF)相結(jié)合作為生物處理工藝，厭氧生物濾池利用厭氧微生物的水解、發(fā)酵、酸化作用，大量降低COD，提高污水的B/C值，通過反硝化菌實現(xiàn)脫氮，還可降低污水處理的成本；厭氧生物濾池的出水進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行好氧處理，通過好氧菌使有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?，氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>硝酸根和亞硝酸根，微量重金屬離子與微生物螯合而得以去除。生物處理所選用的微生物是高效專用微生物與復(fù)合酶制劑，該產(chǎn)品是采用基因工程的手段對自然微生物的強化與改性，提高了微生物的活性及適應(yīng)性，可有效的降解污水中的芳烴、酚、萘等難降解有機物。
此垃圾滲濾液原水含CODcr≤15000mg/L ，BOD ≤10000 mg/L，氨氮 ≤1800 mg/L，SS≤2500mg/L，PH = 5～7。經(jīng)I-BAF工藝處理后出水水質(zhì)達(dá)到《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-2002一級標(biāo)準(zhǔn)，去除率達(dá)90%以上。
可見多種方法應(yīng)用于滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修筑生物塘，同時采用水生植物系統(tǒng)處理滲濾液，不僅投資省，而且運行費用低。土地處理也受到人們的重視，但在滲濾液的處理中選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運行管理經(jīng)驗，近年來結(jié)合采用厭氧+好氧工藝生物處理滲濾液較多。但修建專用的滲濾液處理廠投資大，運行管理費用高，而且隨著填埋場的關(guān)閉，最終使水處理設(shè)施報廢，故應(yīng)慎重選用。
垃圾填埋場滲濾液的控制和處理是保證垃圾的長期、安全處置的關(guān)鍵。因此，對滲濾液處理的研究至關(guān)重要。針對垃圾滲濾液的特點選用最適用的處理工藝，同時垃圾填埋的穩(wěn)定化研究也是必須的。促進(jìn)填埋垃圾的穩(wěn)定化，不僅可以縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化時間，提高產(chǎn)氣速率，而且可以縮短垃圾滲濾液產(chǎn)生的周期，在一定程度和范圍內(nèi)改善滲濾液的處理難度。
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