我国垃圾渗滤液处理现状及创业前景分析

杨杰，白春学，胡梓璇，李帅，周素环，潘胜楠

我国垃圾渗滤液处理现状及创业前景分析

杨杰1，白春学2，胡梓璇1，李帅1，周素环1，潘胜楠1

（1. 大连民族大学， 辽宁 大连 116600； 2. 大连经济开发区供热有限公司， 辽宁 大连 116600）

为了解决我国渗滤液处理能力的不足，现有渗滤液处理设施处理出水无法达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)的排放要求，以及膜处理工艺产生的浓缩液难以处理等问题，课题对国内渗滤液处理和浓缩液处理技术进行调研，从工艺的适用性、稳定性、经济性、出水指标等角度来选出适合我国的渗滤液和浓缩液处理技术路线。该课题的研究对提升我国渗滤液处理工艺技术，减少垃圾渗滤液污染物排放总量有着积极的意义。

垃圾渗滤液；现状；创业前景分析

1 垃圾渗滤液处理现状

垃圾渗滤液具有较大污染负荷的特点,其处理工艺多为几种处理方法的有机组合。

填埋场内先产生的渗滤液生物降解性相对较高，处理方式为一系列的生物途径；那些长久的渗透液则因为较差的生化性而需要通过结合物化及生化两种方法进行处理，也可以通过物化的工艺进行先进行预处理，将其中的杂质去除，达到将渗透液内氨氮、重金属浓度降低，渗透液pH值调节，方便之后进行生化处理的目的[1]。中国有些垃圾渗滤液处理厂是根据城市污水厂的处理流程线路，进行了适于处理垃圾渗透液的改造。而对于渗透液复杂多样的水量水质特点却不适应。有上述特点的垃圾渗滤液处理厂通常有运行效果不好的现象。

虽然渗透过滤废物的生物化学处理技术相对较为先进，但对高氮废物的生物化学处理却没有足够的实际技术研究。 在全国大多数垃圾填埋场处理渗透过滤器时， 具有较低总氮去除率的情况，其原因是主要有不充足的废弃物渗透过滤器碳源及微生物受到氨的抑制。所以，在研究生化处理技术时间重点落在了怎样提升垃圾渗透过滤器内不足的碳源及总氮去除率。同时提升应用厌氧处理技术和改善渗透过滤器的生物化学。 在此基础上，开发了用于废物渗透过滤器的有效生物化学处理技术，如短期硝化、氨的厌氧氧化等，从而降低了渗透过滤器的处理成本，并提高了氨氮的处置效率[2]。 开发及研究深度处理渗透液技术时应该将重点落在处理由膜处理技术生成的浓缩液体手段以及其他深度处理渗透液高效途径。基于FONTON方法、FONTON方法、O3氧化、光催化氧化等的先进氧化技术是处理垃圾渗透过滤器深度的最有效方法，也是研究垃圾渗透过滤器深度的重要方向。

2 行业分析

因为垃圾的成分、填埋的方式、时间、气候和填埋场水文地质等都会对垃圾渗透液的水质及水量产生影响，垃圾渗透液处理器的有效性则是有待解决的一项重要难题。排放垃圾渗滤液的问题及保证技术可行性时需要解决的。同时，在我国这样的发展中国家，也需要将渗透液处理的可行性及经济性考虑其中，这也就无形的加重了处理渗透液的难度。

对于地方来说，运行成本的不菲成了它们财政上的巨大压力，并不能彻底将二次污染问题解决掉。 因此这些问题的妥善处理的意义就十分重大。相比于渗透液的实际产量，当前我们的渗透液处理总容量要更低些，所以并有效地将其中的渗透液进行处理[3]。偏高的渗透液处理运行能耗是较普遍的情况，仍然有很多问题存在于当前处理方法内，因此渗滤液处理率、新工艺开发及能耗节省的改进是渗透液发展的未来趋势及方向。

虽然近几年出现了更为普及的垃圾渗滤液DTRO膜处理法，但是随着这种技术的普及，很多垃圾填埋场都面临着DTRO膜后浓缩液无法进行适当处理的问题。由于DTRO膜后的浓缩物含盐量高、成分复杂、浓缩液浓度高，未经处理直接排放的浓缩液容易造成严重的二次污染[4]。因此，如何有效地处理DTRO膜后的浓缩液废水也是废水处理领域亟待解决的问题。

3 创业前景分析

渗透过滤是一种污染、浓度高的有机污染物，在处理过程中有着巨大的困难，我国是一个大国，自然条件非常不同，而且不同地区产生的生活垃圾种类也各不相同。这导致渗滤液水质水量的重大差别，客观上也要求渗透处理工艺的多样化。 垃圾渗滤液不同于生活污水，其组成更为复杂。随着现在检测分析水平的提升，渗滤液中会发现更多危害人体健康的化学污染物，未来渗滤液的排放标准也将控制更多污染物的排放[5]。今后，环境规章将变得越来越严格，随着规章制度的不断完善和严格以及排放标准的提高，渗滤液的处理工艺也将变得越来越多样化。

今后渗滤液处理的发展方向是：寻找一种合理的处理工艺，既能应对垃圾填埋场渗滤液质量和数量的季节性变化，又能适应不同时期填埋场水质的变化。 同时，可以提高现有的渗滤液处理设施的质量，以确保这些处理设施的长期运行相对稳定。

今后渗滤工艺的选择应结合工艺节能、水质排放水平、经济合理性等因素进行综合性的考虑，确保工艺的严谨性、科学性更高。 对实地水质进行深入分析，并考虑到今后几年水质的变化，同时考虑到各种因素的影响，例如不同季节水质的变化。以科学严谨的态度对渗滤液处理工艺的各个环节进行控制，在工艺设计环节合理控制水力高程，要避免多次提升，减少水头的不必要的损失和浪费曝气系统的控制必须充分考虑到进水水量的变化、水质和操作条件的变化、对曝气的合理控制以及能耗的减少[6]。

对于处理污水的新技术开发及研究国内外都一直保持着持续性的努力。以垃圾渗透液特征为依据进行的应用技术创新具有更广阔的未来应用前景。催化氧化、厌氧氨氧化、电催化综合处理系统及芽孢杆菌生化高效处理技术等都是处理技术中具有显著优势的先进手段[7]。

相比于其他领域处理污水工艺，当前处理垃圾渗透液的应用工艺中可靠性高且成熟的方法不多。“生化处理+深度处理”是当前被普遍认可的一种处理工艺。其他工艺如“高效蒸发处理”及“芽孢杆菌高效生物处理+催化氧化”也同样适用[8]。蒸发技术早在20世纪70年代就已应用于舰船海水淡化装置，近年来，蒸发技术已广泛应用于化工、医药、食品、海水淡化等领域。通过研究发现，先进蒸发工艺中能耗最低的是机械蒸汽再压缩蒸发及MVR蒸发工艺。它充分利用二次蒸发的热熵，并完全回收材料的热量，从而减少高技术蒸发工艺的蒸发能量消耗。对进水指标COD、氨氮及BOD5/COD值等没有严格要求，所以进水水质变动对设备运行无影响。废水处理系统的核心装置为低耗能MVR（Mechanical Vapor Recompression 机械蒸汽再压缩）蒸发装置，通过此装置可以处理大多数的污染物。该装置的设计依据为各类物料表现出的同压力下的不同沸点特质，各物料经过加热到达沸点分离于溶液外。在处理垃圾渗滤液过程中，主要针对废水中水的特性进行设计，根据水在不同压力下对应不同沸点的特性，水会伴随加热溶液的沸腾而被分离。

从环保节能层面来看，此种蒸发技术的可靠成熟性更高且更加先进。当前，此技术在垃圾填埋场垃圾渗滤液处理、高盐水处理以及膜后浓缩液等方面也得到广泛应用。

4 结 论

2019年是第十三个五年计划的最后一年。在《关于对2019年至2020年中国环保产业深入分析和发展规划的咨询建议报告》中中投顾问认为，假定每年中国有近10亿吨垃圾产生，其中每年会有近4亿吨的垃圾以5%~8%的速度增长。再过数年，城市会被垃圾涌入，出现围城状况，会增加人们生活上的不便。中国每年会有约10亿吨垃圾的产出。并且会伴随城市人口的增加及生活条件的提升而愈演愈烈，当然对于这种情况政府是不会放任此种情况不管的。“十二五”期间，我国投资约2 636亿元在建设城市生活垃圾无害化处理设施上。在中国的600多个城市里累计总共有5亿多平方米土地被占用于城市垃圾的堆放，经济损失年总数可达300亿元。 想象下，如果在垃圾处理和资源利用工作上我们能够提前防范，尽快做好，每年能挽回的经济损失是不可估量的。相反，如果城市垃圾年损失高达300亿元，换言之，这将是对垃圾渗滤液行业的另一种解读。垃圾渗滤液处理行业必将掀起新一轮浪潮，推动渗滤液行业的发展。 面对即将到来的“十四五”，将会在建设无害化城市生活垃圾处理设施上有所强化及提升。

对当前我国处理渗透液情况进行回顾发现，对当前处理技术进行完善及优化，依据中国国情开发能够领先世界的新工艺是我们长期的工作目标。这不但是处理渗透液的技术需求，还是人类长期发展的需求。我国在未来的处理渗透液行业中将会朝向更加精细化、多元化的方向去发展，将全量化渗透液处理工艺的实现作为奋斗目标。

［1］陈长太,曾扬.城市垃圾填埋场渗滤液水质特性及其处理[J].环境保护,2001(09):19-21.

［2］何厚波.生活垃圾填埋场渗滤液的特点及处理技术［J］.环境卫生工程,2002,10(4):159-162.

［3］王力功,王健.垃圾渗滤液处理技术发展现状及应用[J].煤炭科学技术,2017,45(S2):55-58.

［4］翟峰.生活垃圾渗滤液处理技术的现状与发展趋势[J].绿色环保建材，2018(03):13-14.

［5］刘睿倩，俞正昕，张翼飞.污水处理厂精细化管理的实践[C]// 全国水环境污染治理设施运营管理技术交流研讨会.

［6］HAN Z，MA H，SHI G，et al. A review of groundwater contamination near municipal solid waste landfill sites in China[J].，2016，569-570: S1500795110.

［7］BAUMGARTEN G. Experiences and new developments in biological pretreatment and physical post-treatment of landfill leachate［J］.., 1996, 34(7-8): 445-453.

［8］杜昱,李洪君,李大利,等.垃圾渗滤液处理亟须解决的问题及发展方向[J].中国给水排水,2015,31(22):33-36.

Analysis on the Present Situation and Prospect of Landfill Leachate treatment in China

1,2,1,1,11

（1. Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116600, China;2. Dalian Economic Development Zone Heating Co.,Ltd., Dalian Liaoning 116600, China）

In order to solve the problems that the leachate treatment capacity in China is insufficiency,treated effluent of existing leachate treatment facilities cannot reach the emissions requirement of(GB 16889—2008), and the concentrated liquid produced by the membrane treatment process is difficult to treat, domestic leachate treatment and concentrate processing technology was researched.From the perspectives of process applicability, stability, economy, effluent indicators, etc., a technical route suitable for leachate and concentrate treatment in China was selected.The research has positive significance for improving the treatment technology of leachate in China and reducing the total discharge of pollutants from landfill leachate.

Landfill leachate; Status analysis; Analysis of entrepreneurial prospect

大连民族大学大学生创新创业训练项目（项目编号：202012026056）。

2020-11-29

杨杰（1998-），男，内蒙古鄂尔多斯人。

白春学（1972-），男，高级工程师，研究方向：水污染控制工程。

R123.3

A

1004-0935（2021）04-0499-03