生物酶催化技术在垃圾渗滤液处理中的应用

齐爱玖，林祥进，孙祥章，沈明华，周海炳

（1.福州晨翔环保工程有限公司，福州 350002；2.杭州市固体废弃物处理有限公司，杭州 310022）

生物酶催化技术在垃圾渗滤液处理中的应用

齐爱玖1，林祥进1，孙祥章1，沈明华2，周海炳2

（1.福州晨翔环保工程有限公司，福州 350002；2.杭州市固体废弃物处理有限公司，杭州 310022）

针对垃圾渗滤液的特性及目前处理工艺普遍无法达标的问题，提出应用生物酶催化技术处理垃圾渗滤液的方法，可以高效迅速降解污染物，提高污染物去除效率，减少投资及处理费用，为垃圾渗滤液处理的技术升级与工艺探索提供新思路。

生物酶催化;垃圾渗滤液;达标排放

1 引言

城市垃圾渗滤液的处理问题，是长期困扰城市卫生环境的难点问题。2008年7月1日起执行的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），对生活垃圾填埋场从场址的选择、建设、运行与封场后的全过程中的污染控制提出了更加严格的要求。同时要求现有和新建生活垃圾填埋场都应建有较完备的污水处理设施，并且提高了渗滤液处理的排放限值，需经过处理达到标准规定才能排放。该处理标准的提高，使原有常规使用的技术很难达到国家要求的排放标准。

我国在垃圾渗滤液处理方面尚处于起步阶段，由于缺乏必要的基础研究和技术开发，加之垃圾渗滤液水质水量的复杂多变性，垃圾填埋场渗滤液的处理大多照搬一般污水处理的技术，采用传统的生物处理法和物化方法，而没有充分考虑垃圾渗滤液中氨氮含量较高等特点，因而处理系统不是无法正常运转难以达标就是运行费用过高。

2 垃圾渗滤液的水质特征

垃圾渗滤液的组分复杂，污染物浓度高、色度大、毒性强，BOD和COD浓度最高可达几万mg/L，同时还含有大量有机污染物及各类重金属污染物，尤其是含有难以生物降解的萘、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。并且氨氮的含量可高达1700mg/L左右，而氨氮浓度过高，就会影响微生物的活性，降低生物处理的效果，C/N比例失调，磷元素缺乏，处理难度大，且由于渗滤液中含有较多难降解有机物，一般在生化处理后，COD浓度仍在500～2000mg/L范围内，所以是环境污染的大户。

3 垃圾渗滤液的处理方法

由于垃圾渗滤液对环境的破坏性污染，引起了环保界的高度重视。国家环保部在出台的“十二五”规划中，垃圾渗滤液的污染防治是重点项目。因渗滤液具有可变性极高的污染度，给处理技术的选择、运行、管理等带来诸多不便。经近年来的不断探索，垃圾渗滤液的处理方式及方法也在不断推陈出新，如引入城市污水处理厂合并处理，但该方法由于垃圾填埋场位置一般偏远，渗滤液的输送将造成较大的经济负担，且有可能造成对污水处理厂的冲击负荷，所以难以得到运用；有些垃圾填埋场采用循环喷洒处理方案，将渗滤液集中后回喷，具有加速垃圾的稳定化、减少渗滤液的处理量、减少渗滤液污染物等优点，但该方法面临通过循环喷洒处理后的渗滤液仍需处理方能排放，并存在环境卫生、安全及设计技术等问题，且受蒸发量所限，特别是在雨季，渗滤液会泛滥成灾。因此众多实践证明，在资金投入有限的情况下，垃圾渗滤液以单独处理为佳。

垃圾渗滤液处理最常用的方法是生化处理和物化处理，物理化学法主要有混凝、沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、反渗透、气提及湿式氧化法等。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者结合的方法。好氧处理包括活性污泥法、接触氧化法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等，其中以延时曝气活性污泥法应用较多。厌氧处理包括上流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。由于垃圾渗滤液的浓度较高，目前国内外大多采用A/O法进行处理。

垃圾渗滤液是高浓度有机废水，水中含各种形态的有机胺及大量不明性质的高浓度高分子有机物，采用传统物化、生化工艺难以达到污水处理排放要求，渗滤液中氨氮浓度高，尤其是在填埋后期其浓度更高。虽然传统处理方法很多，各有优缺点，但在实践中发现，单独使用任何一种处理渗滤液均不能使出水水质达到国家排放标准。渗滤液处理费用高且难以达到排放标准。填埋场在封闭前，一般渗滤液浓度高且较难处理，即使采用厌氧-好氧生物处理工艺也难以达到排放标准；而高标准的渗滤液处理厂投资大，运行管理费用高，许多填埋场因为资金不足受限。

传统的物化、生化处理方法对垃圾渗滤液中污染物的去除往往不够理想，难以达到国家相关排放标准，探求高效、低耗、投资省且稳定排放达标的垃圾渗滤液处理新技术已日趋重要。国内外许多学者致力于将环境工程技术与生物技术结合发展，以环境生物技术为新技术体系解决环境污染成为当今乃至未来发展的方向。生物酶催化技术的开发与应用是环境生物技术中重要的部分，为垃圾渗滤液治理提供了新的技术手段。

4 生物酶催化技术

针对国内垃圾渗滤液处理的现状，目前，国内已有一些企业采用生物酶催化技术处理垃圾渗滤液，将生化工程技术与环境科学技术相结合，通过应用系统的方法，对生物酶类的选用与开发进行了研究，以成本低、速度快、效率高、安全简便的操作解决垃圾渗滤液的处理问题，即应用生物酶催化技术处理垃圾渗滤液，取得了显著的效果。

4.1 生物酶催化技术去除污染物的机理

将生物酶催化技术应用于污染物的去除，是采用不同于普通微生物菌的系列生物酶结合技术，通过酶打开污染物中更复杂的化学链，将其迅速降解为小分子，从高分子有机物降解为低分子有机物或CO2、H2O等无机物，降低 COD值，从而达到去除污染物的目的，同时还可大大降低污水处理费用。

生物酶处理有机物的机理是先通过酶反应生成游离基，然后游离基发生化学聚合反应生成高分子化合物沉淀。与其他微生物处理相比，酶处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水质量及设备情况要求较低，反应速度快，对温度、浓度及有毒物质适应范围广，可以重复使用等优点。

4.2 生物酶催化技术特点

生物酶催化技术具有脱色除臭、去除COD、脱氮除磷等功能，是环境友好型技术。其特点体现在：1）替代现有传统药剂，可降低30%～50%处理成本；2）去除COD效果明显，特别是消解氨氮有特效；3）提高处理效率与处理量，可与原有处理设施生化单元相结合，即原有设施不需要新建或者增建，可提高处理量30%左右；4）生物酶催化技术使用方便，容易操作，效果稳定，环境友好；5）能改善垃圾填埋场周边环境，除臭味，去蚊蝇；6）经处理后的出水COD、氨氮等指标可确保达到国家排放标准。

5 生物酶催化技术在垃圾渗滤液处理中的应用

垃圾渗滤液中主要的难降解物质是各种形态的有机胺及大量不明性质的高浓度高分子有机物，采用针对性生物酶可直接分解上述污染物。在垃圾渗滤液处理工艺中，投加专性生物酶，通过特殊生物酶的催化作用，增强废水的可生化性，出水可达到相应排放标准，并且可降低运行成本和工作强度，减少对环境的污染。

5.1 垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理

浙江某垃圾填埋场现日处理垃圾渗滤液1500m3，原设计主体采用生化处理工艺，即进水—预曝调节池—混凝池—好氧池—结晶槽（二沉池）—生物压力滤罐—中间水池—出水。

该单位于2009年10月至今采用MBK复合生物酶生化净水剂产品进行渗滤液处理，生化系统的处理效率大大提高，最终出水达到国家相关标准的要求。采用生物酶处理垃圾渗滤液的处理效果见下表。

2010年1月份污水生化工段单级处理效果数据表

从上表可看出，生物酶催化技术应用于难降解垃圾渗滤液处理中，可以迅速高效去除污染物，COD去除率可以达到93%，NH3-N去除率可以达到99%, 处理效果能够达到现阶段污水处理的要求。

5.2 垃圾填埋场的垃圾渗滤液与雨水混合物的处理

泉港新建垃圾填埋场垃圾渗滤液处理调节池，有大量雨水与污水混合。该污水呈现浅绿色或微黄色，散发臭味，总量为18,000m3，COD浓度为280mg/L，NH3-N浓度为30mg/L。采用生物酶催化处理技术对此污水进行处理3天后，COD及NH3-N浓度分别低于100mg/L和25mg/L，达到国家《生活垃圾填埋场污染物控制标准》（GB16889-2008）中的排放标准，并且消除了臭味，很好地解决了垃圾渗滤液中的有机物及氨氮降解问题。

6 结语

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其排放标准也越来越严，现有的生化或物化处理都难以达到排放要求，长期以来垃圾渗滤液的处理都是难点。应用生物酶催化技术处理垃圾渗滤液的工艺，其核心内容即采用两级生物酶催化。此工艺可以高效迅速地去除垃圾渗滤液中高浓度的COD和NH3-N，对垃圾渗滤液中的有机胺和复杂高分子有机物进行催化降解，使有机胺转化为无机氨，最终降解为氮气，从水中逸出；不明高分子有机物经催化降解后进行开环断链形成小分子有机物，提高了污水的可生化性，并缩短了处理时间，减少了建设投资及处理费用，使渗滤液处理后达标排放。该技术具有显著的经济效益和社会环境效益，并为垃圾渗滤液处理的技术升级与工艺探索提供了新思路。

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[2]孙祥章，齐爱玖，宋守清.印染废水处理工程调试过程及关键问题[J].知识经济，2008（1）：129.

[3]孙祥章，齐爱玖，宋守清.酶催化技术在印染废水处理中的应用[J].黑龙江科技信息，2008（7）：3.

[4]周晓云.酶学原理与酶工程[M].北京：中国轻工业出版社，2005.

[5]Andreas S. Bommarius. Bio-catalysis： Fundamentals and Applications[M].北京：化学工业出版社，2006.

Application of Bio-enzyme Catalyzing Technique in Treatment of Landfill Leachate

QI Ai-jiu1, LIN Xiang-jin1, SUN Xiang-zhang1, SHEN Ming-hua2, ZHOU Hai-bing2
(1.Fuzhou Chenxiang Environmental Engineering Co., Ltd, Fuzhou 350002;2.Hangzhou Solid Waste Treatment Co., Ltd, Hangzhou 310022, China)

In view of the characteristic of landfill leachate and the problems that the treatment technology can not comply with the standard, the article points out that the treatment method of landfill leachate, by using the bio-enzyme catalyzing technology, can degrade pollutants with a high efficiency, increase the pollutant removing efficiency, reduce the costs of investment and treatment and give a new idea to upgrade the technology of landfill leachate treatment.

bio-enzyme catalysis; landfill leachate; comply with the emission standard

X703

A

1006-5377（2011）10-0034-03