东北地区垃圾渗滤液的处理技术

朱 林

（吉林市环境保护科学研究院 吉林 吉林 132001）

0 绪论

伴随经济发展及居民生活水平的不断提高，人口的过度集中造成城市生活垃圾日益剧增，据统计：2009-2010期间吉林市城市人均垃圾产生量为173.08-188.68kg/人,其中2009年534055t，2010年489900t，因此如何管理和处置生活垃圾，从而改善居民的生活环境已迫在眉睫。

东北地区目前普遍采用卫生填埋处置生活垃圾，处理过程中对环境产生的危害主要来源于渗滤液，若处理不当，将会对土壤、处理厂周围环境、地表水甚至地下水造成严重污染。因此，采取适宜的处理方法，避免其二次污染十分必要。

1 东北地区垃圾渗滤液的来源及特点

1.1 来源

垃圾渗滤液的来源主要体现在三个方面：

1.1.1 自然降水及地表径流；

1.1.2 垃圾自含水；

1.1.3 生化反应水，其中降水为主要部分。

1.2 特点

1.2.1 浓度差大、成分复杂且金属离子含量高。

1.2.2 受填埋时间影响显著[1]，垃圾场的年龄分为“年轻”（填埋时间5年以内）、“年老”（填埋时间5年以上）两类，“年轻”渗滤液pH值较低、BOD和COD浓度较高，且B/C比值较高，可生化性强；“年轻”渗滤液pH值呈中性、BOD和COD浓度较低，且B/C比值较低，而氨氮的浓度较高、重金属离子浓度降低，可生化性弱。

1.2.3 水质水量季节性变化大，受温度影响显著。

2 垃圾渗滤液处理工艺

目前垃圾渗滤液的处理方法分为物理法、化学法、生物法、土地法以及组合工艺法。

2.1 物理处理方法

垃圾渗滤液的物理处理方法主要包括吹脱、吸附等。氨吹脱法是去除渗滤液中氨氮应用最普遍的方法，氨氮的去除率达到80%-90%；对于垃圾渗滤液中的金属离子可采用吸附法，如活性炭吸附、焦碳吸附等。

2.2 化学法

垃圾渗滤液的化学处理方法包括氧化还原法、混凝法、电解法、光化学氧化、电化学氧化、臭氧氧化等。王喜全等[2]采用Fention法处理中年垃圾渗滤液生化出水，结果表明：在最佳反应条件下，COD的去除率可达80.5%。赵建荣等[3]采用混凝预处理+电解法深度处理组合工艺处理渗滤液。结果表明：混凝剂投加量为5mL/L、电解时间为40min、pH值为4.0、电解电压为4.0V时垃圾渗滤液的处理效果最好，其COD和色度的去除率分别达到82.6%和93.8%。高艳娇等[4]研究了渗滤液中有机污染物电絮凝处理方法。结果表明,在极板材料采用铁电极,极板间距为20mm,pH为6～8,电流强度为3A的最佳条件下，COD的去除率可以达到65.4%。化学法具有有机物去除率高，处理效果好，反应速率快等优点，但存在运行费用高，反应条件难控制等缺点。

2.3 生物法

生物法处理垃圾渗滤液应用普遍，其工艺主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理及两者组合工艺。

好氧处理法包括膜生物反应器 （MBR）、SBR、好氧稳定塘、生物滤池等。杨丽等[5]研究管式膜膜生物反应器对垃圾渗滤液的深度处理，结果表明，采用膜电生物反应器进一步处理垃圾渗滤液，膜通量较稳定，在试验后期COD去除率在25%-45%之间。另外，国外通过在好氧活性污泥生物处理过程中加入不同的添加剂用以去除渗滤液中的重金属或平衡水质，取得了显著效果[6-7]。好氧处理法可有效地降低BOD、COD及氨氮，还可以去除一些金属离子，效率比较高,但是能耗比较大。

厌氧处理法包括上流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池、厌氧接触池等。邹长伟等[8]采用上流式厌氧污泥床(UASB)处理COD＞10000mg/L的渗滤液,结果表明，当负荷为1.7-3.6kgCOD/m3·d,平均泥龄为 1.4-4.3d,t=30℃时,COD 和 BOD5的去除率各为82%和85%。厌氧法能有效的去除高浓度渗滤液，且具有能耗小，操作简单，营养物质需求量小等优点。但是一般厌氧法处理出水浓度较高，微生物对有毒物质敏感，初次启动比较慢且臭味比较大。

厌氧-好氧生物处理组合工艺：厌氧处理具有很多优点，但其出水浓度较高，单独使用很难达标，实践表明，采用厌氧-好氧生物处理组合工艺技术上可行，经济合理，处理效率比较高。国内福州市1995年建成了全国最大的现代化城市垃圾处理场,采用工艺为UASB+氧化沟+稳定塘渗滤液处理技术。

2.4 土地法

土地处理系统是将渗滤液有控制地投配到土地上，通过土壤―植物―水系统中的物理、化学和生物过程，使可降解的有机污染物得以净化，而氮、磷等营养物质和水作为资源再利用。目前,用于垃圾渗滤液处理的土地法主要有回灌法和人工湿地法。渗滤液回灌就是将收集到的未经任何处理的渗滤液重新回罐至填埋场。赵庆良等[9]在模拟寒冷地区垃圾填埋场的基础上，研究了渗滤液的回灌处理技术。结果表明：回灌能减量87.05%的渗滤液，明显改善渗滤液水质。渗滤液回灌投资省，运行费用低、操作简单、并能克服重金属等污染物的扩散，但是回灌技术不能完全消除渗滤液，过程中会导致氨氮、重金属离子等污染物不断积累，且存在安全隐患。人工湿地法在英国和德国应用较广。我国上海老港垃圾填埋场采用的就是氧化塘+人工湿地法处理垃圾渗滤液,效果良好。

用土地处理系统治理渗滤液，不仅运行费用低廉，节省能耗，而且可以利用肥源，促进土壤生态平衡，有效地保护土壤。对于像东北地区一些欠发达地区（如县城、村镇等）来说，采用荒地、废地、劣质地以及坑、塘、淀、洼，建设多种形式的土地处理系统，对于这些地区解决垃圾渗滤液的环境污染现状有着重要的意义。但是北方地区冬季气温低，且周期长。因此如何解决冬季保温问题成为制约土地处理系统在北方地区应用的关键，另外土地处理也存在占地面积大、进水负荷较小、基质容易堵塞及饱和，处理效果不稳定等缺点。

2.5 组合工艺

垃圾渗滤液的处理方法多样,效果参差不齐，但在实际的应用中,单单靠某一种方法来处理是难以达到处理要求的,必须采用多种方法的组合工艺。目前我国的垃圾渗滤液处理多采用生物方法为主、物化方法为辅的组合工艺。赵宗升等[10]采用厌氧-缺氧-好氧+混凝沉淀工艺处理垃圾渗滤液，进水COD2000mg/L,出水COD900mg/L，去除率达到55%，进水氨氮1300mg/L,出水氨氮小于10mg/L，去除率达到99%以上。彭青林等[11]研究了膜生物反应器+纳滤工艺处理垃圾渗滤液，经核算该工艺的水处理运行成本为1.132元/m3。

3 结论与建议

3.1 垃圾渗滤液具有污染物浓度高,水质水量季节性变化大等特点。目前垃圾渗滤液的处理方法主要包括物理处理法、生物处理法、化学处理法及土地处理法等。

3.2 由于垃圾渗滤液复杂的水质条件，单靠某一种方法很难到达处理要求的,因此组合工艺成为其主要的研究方向。

3.3 垃圾渗滤液中高浓度的氨氮及重金属离子将抑制微生物的活性,开发经济高效的脱氨氮及重金属去理方法,能大大提高后续生物处理的效率。

3.4 选择渗滤液处理工艺时,应根据渗滤液的特性以及各地的实际情况,因地制宜地选用处理方法,并通过试验取得优化的工艺参数,用于指导实践。

［1］蒋彬，吴浩汀，徐亚明.浅谈城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术[J].江苏环境科技，2002(1)：32-34.

［2］王喜全，刘学文.Fention法处理中年垃圾渗滤液双氧水利用率及处理效率[J].环境工程，2007(25)：92-93.

［3］赵建荣，谢辉,等.混凝-电解法处理垃圾渗滤液的研究[J].环境科学与技术，2010(33)：188-191.

［4］高艳娇，黄继国,等.电絮凝工艺处理垃圾填埋场渗滤液[J].水处理技术，2006(32)：48-50.

［5］杨丽，刘恩华,等.膜电生物反应器深度处理垃圾渗滤液的研究[J].水处理技术，2010(36)：68-71.

［6］Wasay S A.Effficiency of GAC for treatment of leachate from soil washing process[J].Water Air Soil Pollut,1999,7(4):449－460.

［7］Pouliot,Julie-Marie.Effect of additives on biological treatment of landfill leachate[J].WaterQualityRes,2000,8(4):207－217.

［8］邹长伟,徐美生,等.垃圾填埋场渗滤液的处理技术[J].环境与开发,2001,16(30):23－24.

［9］赵庆良,刘雪雁,刘志刚,等.寒冷地区垃圾渗滤液的回灌技术[J].中国给水排水，2004(20):6-9.

［10］赵宗升,刘鸿亮,等.A2/O与混凝沉淀法处理垃圾渗滤液研究[J].中国给水排水，2001(17):13-16.

［11］彭青林,曾经,禹丽娥，等.垃圾渗滤液MBR-NF处理工艺的设计[J].广州化工，2010(38):199-200.