生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理工程改造分析

彭 磊

（维尔利环保科技集团股份有限公司，江苏 常州 213001）

生活垃圾的大量堆积严重影响社会经济和生态环境的绿色发展，而垃圾填埋会导致垃圾渗透液的产出。垃圾渗滤液作为一种二次污染物，其本质是一种高浓度的有机废水，有恶臭气味，季节变化会影响垃圾渗滤液的水质。垃圾渗滤液不仅含有多种有机污染物，还存在大量病毒、细菌。

1 生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液概述

1.1 垃圾渗滤液的水质特点

垃圾渗滤液是一种含有恶臭气味的二次污染物。垃圾渗滤液中，有机物浓度高，污染物成分复杂，其同时具有多种病毒和致病菌。垃圾渗滤液的主要污染成分是氨氮、重金属以及各种有机污染物。由于生活填埋垃圾数量大、种类多、所处环境复杂，垃圾渗滤液中污染物成分变化较大。

垃圾渗滤液与一般生活污水相比，金属元素含量较高。铜、锌以及汞等各种金属离子浓度不同，这些金属离子的存在会抑制生物的降解作用[1]。垃圾降解中会产生一定的酸性物质，加快垃圾渗滤液中不溶于水的金属及金属氧化物的溶解速度，导致垃圾渗滤液中的金属离子成分复杂、浓度高，加大垃圾渗滤液处理难度[2]。此外，随着城市垃圾日益增多，垃圾渗滤液的总量不断变大，而处理设备老化问题严重，进一步限制了垃圾渗滤液处理效能。因此，想要提升垃圾渗滤液处理效果，要及时配备和革新垃圾渗滤液处理设备。

1.2 垃圾渗滤液的危害

相比一般污水，垃圾渗滤液危害更大。垃圾渗滤液浓度高，味道刺鼻，如果垃圾填埋场密封处理不到位，它就会渗入地下水或进入地表水中，污染附近水体[3]。同时，随着垃圾填埋时间的增加，各种生物的可降解性会逐渐降低，垃圾渗滤液的水质也会发生较大变化，一方面，氨氮含量增加，另一方面，溶解性磷酸盐浓度开始降低，色度增大。这都进一步加大垃圾渗滤液的处理难度，影响了垃圾渗滤液处理效果。

如果垃圾渗滤液中的各种酸性物质渗入附近土壤，将会严重损坏该地土壤结构，导致土壤盐碱化、土地重污染化等情况。垃圾渗滤液中的重金属等致癌物质进入地下水和土壤中，将会进一步阻碍农作物生产。此外，如果垃圾渗滤液中的各种有机污染物排放到空气中，会造成严重的空气污染。

2 生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理工程改造分析

2.1 改造后的处理工艺原理

如今，垃圾渗滤液深度处理工艺主要有UF（超滤）+NF（纳滤）工艺、DTRO（碟管式反渗透）+RO（反渗透）工艺以及UF+NF+RO工艺。在三种深度处理工艺中，UF+NF+RO工艺能保证出水的合格性，工艺产水回收率高，流水水质更利于回收和利用，但是运行费用偏高。生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液通常会经由填埋场或者焚烧厂收集系统，收集到调节池，调节池提升泵将垃圾渗滤液升至水质均衡池，通过调配垃圾渗滤液，获取合适比重的碳氮比[4]。设置过滤精度1 mm的全自动过滤器、机械搅拌机与水质均衡池，建立高浓度渗滤液储存池，用于存储垃圾焚烧厂的渗滤液[5]。MBR（膜生物反应器）生化处理系统能够大幅度减少剩余污泥的产生量，有效避免传统生物方法的各种突出问题，如处理系统占地面积大、处理效率低、剩余污泥产生量大等。MBR生化处理系统由一级硝化池、一级反硝化池、二级硝化池以及二级反硝化池组成，之后进入超滤前增加过滤装置。设置两级反硝化-硝化处理，确保垃圾渗滤液处理过程具有较高的氮去除率。通过好氧微生物将硝化池中大量有机物降解，调节超滤出水部分指标，截留超滤出水中难降解有机物，将其调节到符合出水排放标准，确保清液产水率始终高于80%[6]。

2.2 其他主流垃圾渗滤液处理技术

目前，填埋是生活垃圾的主要处理方式之一。我国垃圾填埋技术发展相对成熟，操作简单方便，处理量大，处理费用较低，普遍应用于处理各类垃圾。垃圾填埋处理后，其渗滤液污染物成分复杂，水质波动大，危险性强。垃圾渗滤液的主要处理方法包括蒸发、焚烧、人工湿地、生物降解以及渗滤液回灌等。在实际的垃圾渗滤液处理过程中，生物降解较为常见。

应用生物降解处理垃圾渗滤液，需要通过物理法和化学法进行预处理，从而增强垃圾渗滤液的可生化性。预处理后，将渗滤液可生化性指标BOD5/CODCr调至高于0.5，并采用生化技术对垃圾渗滤液进行深度处理，消除有机废水中的各种可溶性有机物[7]。比较常见的处理工艺有序批式活性污泥法、膜生物反应法、厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺以及厌氧好氧工艺。序批式活性污泥法的核心是SBR反应池。与其他工艺相比，其流程简单，占地少，运行费用低，节约成本，同时其采用静止沉淀方式，出水效果好，活性高，具备较好的脱氮除磷效果。膜生物反应法整体操作简单，将水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）完全分离，实现微机自动控制。采用膜生物反应法，分离效果远好于传统沉淀池，水质优质稳定，出水的悬浮物含量和浊度接近零，并且能够去除大量的细菌和病毒。厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺运行稳定，具有较高的耐冲击负荷，同时可以高效去除垃圾渗滤液中的污染物，污泥沉降性能好。此外，该工艺不仅能够降解有机污染物，而且具有一定的脱氮除磷功能。厌氧好氧工艺流程简单，不需要额外增加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，整体运行费用低，极大地节约成本。设施占地面积小，好氧池位于后部，能够进一步去除有机物。但是，该方法缺乏独立的污泥回流系统，污泥降解率有所降低。垃圾渗滤液生化处理后，要再次对废水进行深度处理，使其达到废水排放标准，有效去除垃圾渗滤液中各种难降解有机物和残留氨氮，提升处理质量。

2.3 改造工艺流程

生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理主要采用MBR+NF+RO的组合工艺，通过生物降解去除垃圾渗滤液中的有机污染物和含氮化合物，运用MBR工艺保证出水达标排放。垃圾渗滤液通过调节池泵入生化池进行反应，pH调节在7.1～7.5后，生化处理后的渗滤液进行超滤和纳滤，出水加酸进行调节，纳滤清液输入RO水处理系统[8]。RO水处理系统又被称为反渗透水处理系统，在高压力的作用下，原水通过反渗透膜，水中溶剂不断从高浓度扩散到低浓度，实现渗滤液分离、提纯、浓缩的目的。RO水处理系统能够有效去除垃圾渗滤液中的各种有机物、病毒、细菌、胶体以及溶解性盐类。RO膜对进水的pH、温度以及特定的化学物质比较敏感，所以对进水水质有严格要求。RO水处理系统与其他水处理系统相比，操作简单，处理后水质稳定，广泛应用于生活和工业污水处理中。一级RO系统膜通量为12 L/（m2·h），净水回收率为80%。通过DTRO处理浓缩液进行减量，使其至少达到整体处理总量的90%，剩余浓缩液进行回灌或者外运处理。DTRO具有特殊的水力学设计，其核心在于由碟片式膜片、中心拉杆、导流盘、O形橡胶垫圈以及耐压套管共同构成的膜柱。

2.4 改造后工艺运行调控

生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理中，无论采用厌氧好氧工艺、厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺，抑或采用序批式活性污泥法、膜生物反应法，其操作都具有一定的专业性和复杂性，在具体的垃圾渗滤液处理工程中，处理人员需要严格遵循填埋场垃圾渗滤液处理工艺的操作要求。与此同时，伴随生活垃圾产生量的日益增加，各种城市垃圾填埋场渗滤液渗漏问题突出，垃圾渗滤液水质复杂且变化大，氨氮和各种有机物的浓度不断上升，导致垃圾渗滤液处理难度增加。因此，要测试垃圾渗滤液成分，提升垃圾渗滤液处理质量，节约成本，有效改善环境。处理前，要对垃圾渗滤液的规模和性质进行整体调查，实现成本最低化。垃圾渗滤液处理设备的布局要充分考虑垃圾填埋时间、垃圾渗滤液性质等，以便调整工艺路线，灵活应用渗滤液处理设备。要定期检查、维护垃圾渗滤液处理设备，避免因为设备老化而影响垃圾渗滤液处理。

如果将固体葡萄糖选作外加碳源，将葡萄糖选作反硝化单一碳源，那么垃圾渗滤液的总氮脱除效率较低。将甲醇和乙酸作为垃圾渗滤液处理工程外加碳源，能够有效去除相关污染物。与甲醇相比，乙酸能够有效被各种微生物吸收，加快新陈代谢，从而实现最佳效果。同时，为了有效降解垃圾渗滤液的各种有机污染物，要适当调节微生物营养组成，营造良好的微生物生长环境。

2.5 改造后土地处理方法

现阶段，用于垃圾渗滤液处理的土地处理方法主要有人工湿地法和土地回灌法。土地处理主要通过过滤土壤颗粒、离子吸附以及沉淀，有效去除垃圾渗滤液中的悬浮固体和溶解成分，使土壤中各种微生物与渗滤液中有机物和氨氮发生作用，最终实现有效转化。

人工湿地法是指通过改造水域，在水域内种植植物，一旦垃圾渗滤液经过，那么水中的植物、微生物就会有效拦截和降解污染物，最终使垃圾渗滤液达标排放。人工湿地法对垃圾渗滤液中的有机物具有较强的降解能力，垃圾渗滤液中的不溶性有机物通过人工湿地的沉淀和过滤，能够被有效利用。垃圾渗滤液中的可溶性有机物则可以被人工湿地中植物根系直接吸收，或者经过植物根系生物膜的新陈代谢，最终发生分解。应用人工湿地处理垃圾渗滤液时，要根据不同填埋场的实际情况选择合适的工艺流程。同时，要注意人工湿地的地域选择。土地回灌法是指利用覆盖土层和垃圾层的净化作用来处理垃圾渗滤液。土地回灌法能够避免各种重金属污染物扩散。若采用土地回灌法，则要事先回收填埋场的垃圾渗滤液，再将其回灌到填埋场，在这个过程中，垃圾渗滤液总量会由于自然蒸发而减少。土地回灌法能够有效减少垃圾渗滤液的有机物含量，但对于无机物并未达到良好的去除效果。

3 结论

生活垃圾卫生填埋场的垃圾渗滤液成分复杂，环境威胁极大。当前，要推进生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理工程改造，选择合适的工艺来处理垃圾渗滤液，最大限度地减少垃圾渗滤液对环境的危害。