生活垃圾卫生填埋场渗滤液的控制及处理方案探讨

肖 雄

（深圳市市政环卫综合处理厂，广东 深圳 518000）

随着城市化的发展和人民生活水平的提高，城市生活垃圾越来越多。目前，一般采用焚烧、堆肥、填埋和综合利用等方法处理生活垃圾。其中，卫生填埋因其各种优势，如技术成熟、运输简单、成本费用低等，被广泛应用，但是卫生填埋会产生大量渗滤液。生活垃圾渗滤液是一种成分复杂、难以处理的高有机、高氨氮污水，如不处理直接外排，将直接影响附近环境和当地居民的生活[1]。当前，渗滤液的处理和控制已经成为重要的研究课题。

1 渗滤液的性质

1.1 渗滤液水质波动变化

随着季节发生变化，填埋场渗滤液的水质波动非常大，浓度差距可达几百倍。随着填埋时间的推移，渗滤液的COD、氨氮等指标浓度等也不断变化。通常，生活垃圾填埋场前期的COD、氨氮等指标较低，一般的生化工艺即可去除渗滤液中，但是随着填埋时间的增加，COD越来越低，氨氮浓度越来越高，处理工艺也越来越复杂，一般使用物化和生化组合工艺。

1.2 有机物浓度高

与一般城市污水处理厂的污水相比，生活垃圾渗滤液有机物浓度非常高，成分极其复杂，COD浓度极高，并且含有大量难以生化降解的苯类、酯类等高分子有机物。高浓度的生活垃圾渗滤液只产生于厌氧酸性发酵阶段，在偏酸性的条件下，低分子有机物占比最大，同时BOD/COD比值在0.4～0.6。随着填埋时间的增长，BOD/COD比值会逐步降低，同时处理难度也会提升。

1.3 氨氮、总氮浓度高

垃圾渗滤液氨氮浓度高达几百毫克每升，C/N比例失调，磷元素缺乏，给生物处理带来一定难度，同时渗滤液中总氮浓度高。现阶段，TN、TP等指标处理要求较高，人们必须推广和应用先进的渗滤液处理技术。

2 渗滤液的控制方法

降水量、地表水的渗入量、遮掩条件等是影响渗滤液产生量的重要因素，其中，降水量显著影响渗滤液的产生量，其由地理位置决定[2-3]。填埋场基础较深，往往处于地表水以下，地表水渗入会导致填埋场渗滤液增加。受自重作用，废弃物受挤压时会排出孔隙水，将会增加渗滤液的产生量。干燥条件下，渗滤液的产生速率很低，甚至为零，但湿润条件下渗滤液产生速率很高。要控制渗滤液的产生量，人们就必须采取措施来控制入场垃圾成分，减少水质变化。

2.1 从源头对垃圾进行分类

人们可以从源头进行垃圾分类，将生活垃圾中的有害部分，如废电池、过期药品、汞灯等分离出去，从而降低渗滤液中的重金属含量和其他有毒物质浓度。

2.2 初步筛选和分类生活垃圾

人们可以对生活垃圾进行初步筛选和分类，将容易腐烂的有机物分离出来，禁止大量易腐化的生化垃圾入场，降低填埋场的有机物含量。同时，要严格控制工业危险废物和工业垃圾混合填埋，降低垃圾渗滤液的复杂性，减轻有毒有害物质的产生量。

3 渗滤液的主要处理方法

常用的垃圾渗滤液处理方式主要是物理法、化学法和生物处理法。

3.1 物理法

物理法是指采用物理方式对污水进行处理，常用的方法有过滤、沉淀、上浮、隔油和离心分离。物理法可以去除生活垃圾渗滤液中的悬浮物、油脂等污染物，处理效果稳定，不受水质影响。

3.2 化学法

化学法是指通过添加化学药剂进行化学反应，分离、去除污水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质。目前，常用的方法有混凝、中和、吹脱、吸附、离子交换以及电渗吸和反渗透等。

3.3 生物处理法

生物处理法是指利用微生物的生命活动，对污水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物进行降解，从而净化污水。

4 渗滤液的具体处理工艺

4.1 除氨工艺

目前，氨氮的主要处理技术有：生物硝化和反硝化法、氨吹脱法、折点氯化法和离子交换法。其中，硝化反应主要是将氨氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐，反硝化是将硝酸盐和亚硝酸盐转变成氮气。氨氮污水处理工艺的选择与氨氮浓度密切相关。对于高浓度氨氮污水（浓度大于1 000 mg/L），吹脱技术处理效果较好，也更稳定。对于中低浓度的氨氮污水（浓度小于1 000 mg/L），通常生物法处理效果最佳，也较为经济。如果渗滤液的氨氮浓度在1 000～4 000 mg/L），一般采用氨吹脱工艺。通过合理调节渗滤液pH值，氨氮去除率可达98%。

根据《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93），为防止吹脱后的氨气影响周边环境和周边居民，一般情况下，脱氮工艺的末端设置一套氨气吸收装置，以防止氨气污染大气环境，同时经过吸收后，氨气可以加工成硫酸铵，实现变废为宝。

4.2 厌氧生物处理工艺

厌氧生物处理是一种低成本的污水处理技术，既有效又简单，费用低廉，还产生沼气，特别适合处理高浓度有机污水。这种方法被称为产能的污水处理，具有促进生态良性循环的功能。厌氧处理后的污水再进行好氧处理，可以将污水资源化利用，资源化成本较低。

厌氧处理最早应用于化粪池，随着技术的改进，先后出现多种厌氧处理工艺。第一代有消化池、厌氧接触工艺，第二代有上流式厌氧污泥床、厌氧生物滤池（UBF）、厌氧生物转盘、厌氧流化床、厌氧复合反应器、厌氧折流板反应器。第三代有厌氧复合床反应器（AF+UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床等。

4.3 好氧生物处理工艺

目前，垃圾渗滤液生物好氧处理工艺主要有A/O法、间歇式活性污泥法（SBR）、氧化沟法等方法。

4.3.1 A/O法

A/O法一般被称为缺氧好氧生化反应法，主要是利用好氧阶段的硝化细菌硝化反应和缺氧阶段的反硝化细菌反硝化反应，将氨氮转变化为氮气。硝化反应主要是将氨氮转化为硝酸盐和亚硝酸盐，反硝化是将硝酸盐、亚硝酸盐转变成氮气。本工艺简单、成熟，容易控制，通过大比例的混合液回流，可以满足一般的脱氮要求。A/O工艺流程如图1所示。

图1 A/O工艺流程简图

A/O法工艺简单，流程短，池体容积小，基建造价低。它具有良好的脱氮功能，硝化菌和反硝化菌处于缺氧好氧交替的环境中，混合液为多菌种构成的混合菌群系统，具有非常高的脱氮效果。系统运行稳定，运营成本低。该工艺可以借助反硝化产生的碱度来补充硝化反应需要的消耗量，不用补充大量的碱度。与一般的活性污泥法相比，A/O工艺不会产生大量污泥膨胀，同时污泥沉降性能优良，利于后续沉淀和污泥脱水。水质水量的冲击负荷高，适应能力强，同时系统恢复速度快。以原污水中的有机物和内源代谢产物作为生化碳源，节省了外加碳源，可以确保反硝化充分进行。

近年来，A/O法广泛应用于城市污水处理中，特别适合处理高浓度的污水。

4.3.2 SBR法

序批式间歇活性污泥法简称SBR，是目前国内外应用非常广泛且处理效果非常好的一种生化处理方法。SBR工艺是按照一定时间顺序间歇运行操作，在同一个反应池内完成全部操作，其运行过程大致分为进水期、反应期、沉淀期、排放期和待机期。这五个阶段依次进行，一般情况下，污水多数是连续排放和处理，因此，SBR反应池至少是两个及以上的反应池并联而成，污水连续进入每个反应池，其运行有序，呈间歇性。单一的SBR不存在空间上的控制障碍，只需要进行时间上的有效切换和控制。SBR工艺适合处理小量污水，如果自动化控制比较好，也适合处理大量污水。

SBR法的生物反应是在不稳定条件下进行的，池内微生物种类繁多，生物相复杂，特别是在反应期。活性污泥微生物周期性地处于高浓度和低浓度环境中，反应期厌氧池-缺氧池-好氧池交替运行，有机物去除效果和脱氮除磷效果好。另外，采用SBR法时，溶解氧在0～2 mg/L范围内变化，可减少能耗。

SBR法具有显著的应用优势。一是工艺流程简单，可不设调节池，同时不设二沉池，不需要污泥回流。二是建设投资少，占地小，同时运行费用低。三是处理效果良好，反应器处于混合液完成混合的状态，微生物相成分复杂，池内活性污泥处于吸附、吸收、生物降解和活化的交替状态。四是脱氮除磷效果较好，反应期处于厌氧池-缺氧池-好氧池的交替运行状态，有机物去除效果良好，同时脱氮除磷效果也非常好。五是污泥沉降性能和抗冲击负荷能力较好，SBR反应器是集调节池、反应池和沉淀池于一体的多功能反应系统，同时由于采用间歇处理模式，可承受水质水量的波动。六是自动化控制要求高，系统按照五个完整的操作程序进行，系统自动化水平高，操作简单。七是对操作人员的要求高，其必须具备一定的专业技能。

4.4 污泥处理工艺

通常，污泥处置包括四个阶段：一是污泥浓缩阶段，污泥回到浓缩池，静置后排放上清液，提高污泥压滤效果，减轻污泥压滤负荷；二是污泥消化，使污泥中的有机物分解；三是污泥脱水阶段，降低污泥的含水量，进一步降低污泥体积；三是污泥处置阶段，采用污泥填埋及其他方式对污泥进行最终处理。其间产生的上清液重新回到调节池进行处理。

5 结论

城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂、水质水量变化大、有机物浓度高的污水，对生态环境危害极大。因此，本文从多个角度分析了生活垃圾卫生填埋场渗滤液的控制和处理方法，以期治理垃圾渗滤液，为城市居民创造宜居的生活环境。