垃圾填埋场渗沥液处理工艺及改造技术分析

王 亚

（江门京环环保科技有限公司，广东 江门 529000）

由于我国人口数众多，所以垃圾的产生量非常大，若不及时处理干预，则会影响社会的发展和人们的生产生活。当前，在城市快速发展的过程中，相关部门非常重视环境保护工作，其中，垃圾填埋场渗沥液的处理就是重点工作之一。如果渗沥液处理不合格，则会严重污染生态环境。随着现代技术的快速发展，生活垃圾处理技术水平逐渐提升，相关研究人员按照垃圾处理现状，提出了新型的渗沥液处理技术，可通过脱氮方式处理渗沥液。一般情况下，在各类垃圾中，蛋白质为主要成分，含有丰富的氮类物质。如果实施生物降解处理，则会使渗沥液产生氨氮物质，难溶于水，无法进行深度化学反应。在厌氧条件下，当生活垃圾产生量大，则会增加氨氮类元素。且在长时间填埋中，氨氮浓度会持续升高，从而会引发渗沥液处理难问题，极大影响了区域环境质量，也形成了一系列生态连锁反应。

1 传统垃圾处理工艺

在传统渗沥液处理模式下，其场地空间有限，具体处理工艺如图1所示。在实际处理过程，由于垃圾池空间小，所以，生化处理时的水体静置 时间段约为7 d左右，不能确保工艺区段实现化学反应。而当进水浓度较高时，则会造成出水质量混乱，降低生化去除率，只可以起到30%的作用，且膜处理压力大。一般情况下，膜不能无限期使用，使用周期约为2年，且无法确保后续处理质量。同时，可在好氧段选择曝气系统，但如果在实际曝气处理期间无法均匀搅拌，就都会导致泥水混合效果不佳。而在寒冷的天气下，会无法发挥出生化段的处理效果。

图1 传统垃圾处理工艺

2 垃圾填埋场的渗沥液处理技术

2.1 吹脱法

在处理垃圾填埋场渗沥液时，应用脱氮技术效果显著。比如，在某地区垃圾填埋场，氨氮物质的年生产量为300～500 mg/L，但随着时间推移，该填埋场年生产量增至1 100～1 600 mg/L。如果不注重科学处理，则会对城市环境质量造成严重影响，因此，必须高度重视氨氮物质的处理问题。在实际处理期间应用吹脱法时，主要包括曝气吹脱、吹脱塔吹脱。上述技术方法的原理在于平衡渗沥液中的氨氮物质，调节pH值。当调节到碱性时，氨氮形式会成为游离状，所以，应用上述方法可有效去除氨氮中的游离氨[1]。

第一，应用曝气吹脱法，首先调整渗沥液的pH值，再调节池内曝气，使氨氮在其表面持续更新，并且以气泡为传递物质，进行脱离处理氨氮。按照相关试验可知，当环境气温为25 ℃时，则应将pH值控制在碱性状态，吹脱时间控制在5 h，此时的氨氮去除率较高，基本可达到67%～85%。应用这种方式实施脱氮处理，能够显著改善渗沥液对环境造成的不良影响，且应用效果显著。第二，吹脱塔脱氮处理，需要在吹脱塔内处理。在实验验证中，将温度控制在25 ℃，pH值调节至10.5～11范围内，气液比为2 900～3 600，则吹脱率效果显著，基本高于95%。但在其他温度与环境因素下，吹脱率效果不显著。所以，脱氮影响因素在于气液对表面的接触面积，若扩大接触面积，则能够获得显著脱氮效果。因此，在后续处理过程中，可应用提高气供量的方式处理氨氮，就能够获得良好的处理效果，以此降低渗沥液对环境的不良影响。

通过上述分析可知，在渗沥液处理中应用吹脱法的效果显著，可将该项处理技术推广到多地区的填埋场渗滤液的处理中。在处理期间，尽管应用效果较好，但存在的问题也比较多，所以，必须加大优化改进力度。需要注意的时，在应用吹脱法时，可能会造成二次污染，也可能会受到温度影响。如当温度较低时，则无法发挥出该技术的作用，且pH值对于脱氮效果的影响较大。而且，在脱氮处理过程中会消耗大量酸碱物质，导致无法有效控制处理成本，还以相应增加运行成本。

2.2 物化法

物化法主要是用于预处理和深度处理垃圾渗滤液，可将垃圾渗滤液中的色度、难降解有机物、悬浮物去除掉。当前的物化法处理技术，主要包括电化学氧化法、吹脱法，化学沉淀法，电催化，氧化法等多种方法。在实际处理中，当化学需氧量达到2 000～4 000 mg/L时，物化法可有效去除50%～87%左右的化学需氧量。且在采用物化法处理后，出水水质稳定。然而，物化法也存在弊端与不足，如处理成本高，无法处理大水量的垃圾渗滤液。

2.3 生化处理法

这种方法主要是垃圾渗滤液处理系统的主体工艺，其可将渗滤液中的生物降解的有机物及营养物去除掉。当前，常用的生化法包括厌氧好氧法、MBR法等。现阶段，国内所应用的垃圾渗滤液处理方法多为生化法，而且，该方法便于管理且经济性较高，因此，得到了广泛应用。

2.4 其他技术方法

随着现代技术水平的提升，垃圾渗滤液处理技术获得了新进展。比如，在实践中发现了垃圾生物反应床技术。而且，在应用垃圾生物反应床处理技术后，垃圾渗滤液中的化学需氧量及氮磷物质去除率均高于90%，且运行稳定性高。

3 垃圾渗沥液处理工艺的影响因素

第一，成分复杂。垃圾填埋场产生的渗沥液成分十分复杂，针对水质与水量的因素不用，不同季节产生的水量与水质差别较大。且在不同时期填埋垃圾中，有机物与氨氮物质差别大。因此，在选择渗沥液处理工艺时，必须要关注填埋季节、填埋时间以及变化因素。

第二，生物处理工艺。在对垃圾渗沥液进行处理时，可应用生物膜法、活性污泥法时，这些工艺的应用经验和管理经验较为成熟。所以，在实际应用中一定要选择能充分发挥出其工艺优势的方法以此降低有效渗沥液的处理运行成本。

第三，高氨氮浓度。其会严重抑制微生物繁衍生产，从而会危害生化处理系统的稳定性。在实际应用中，合理选择脱氮工艺，已成为渗沥液处理工艺的重要因素，同时，还能够判断渗沥液处理是否满足国家标准要求。

第四，渗沥液经过超滤、纳滤、反渗透处理，极易产生高浓度废水，因此，被称为浓缩液。到目前为止，我国在处理浓缩液时多采用回灌浓缩、蒸发浓缩、焚烧浓缩等方式。但并不注重浓缩液外排处理，这不仅会增加环境污染的危险，还会影响渗沥液处理设施的应用效果。当前，在垃圾填埋场处理复杂生物体系时，推广应用浓缩液回灌处理方式，该方式可有效减少浓缩液的有机物质。然而，针对盐分含量、重金属含量高的浓缩液，采用这种方式不仅会影响后续处理，还会增加施工成本。而针对浓缩液焚烧处理而言，该处理工艺的经济成本较高。在应用蒸发处理工艺时，可以降低浓缩液的浓度，但处理工艺的局限性较强，且自然气候与地域对处理工艺的影响也较大。需要注意的是，渗沥液在经过蒸发浓缩处理后，必须要做好深度处理，且处理合格之后才可以排放[2]。

4 垃圾填埋场渗沥液处理工艺与改造技术

传统渗沥液处理工艺在实际应用中会存在一些不足与问题，比如曝气效果差、生化处理时间短等，所以，要相应优化改良渗沥液处理工艺。

4.1 增加生化处理时间

好氧生化处理的基本原理是：合理应用活性污泥功效，比如生物聚集、吸附、氧化共有，由此合理控制渗沥液内部的生化耗氧量、化学需氧量、氨氮含量。且活性污泥能够吸附和去除渗沥液中的重金属物质，比如铜、锰等。因此，采用这种方法，可以满足渗沥液的处理要求。其优化处理过程，在渗沥液进入流向处理系统前，需要在厌氧环境内放置一段时间，此时要对渗沥液的化学需氧浓度予以控制，下降幅度要达到4 000 mg/L。通过这种方式，能够对厌氧池容积进行控制，延长好氧生化反应时间。这种改造方法的操作模式如下：拆掉拦截在反硝化池、沉淀池中间的木板行，确保整个空间范围成为厌氧池，同时，对应设置泥水分离设备，搅拌设备，由此深度改造和建设初始状态厌氧池，使其成为纯氧生化区，并增加曝气管，扩展曝气池面积，实现渗沥液内部杂质处理合格的目标[3]。

4.2 优化曝气方式

在传统曝气模式，需要应用纯氧曝气法。在这种模式下，不能保证泥水混合效果，所以，需要优化调整曝气方式，增加新型鼓风机，确保功率达到18.5 kW。而初始制氧系统，可以应用到曝气与备份处理中；纯氧生化池，可应用新型曝气模式，以有效融合纯氧与空气，实现曝气效果；生化曝气池，可应用空气曝气模式，以保证泥水相互融合，形成均匀质地的泥水混合物。而且，在开启鼓风机后，可以产生热量，无需担心因温度降低所致的生化反应不良问题[4]。

4.3 沉淀后置

目前，污水处理已提出了新的指标，所以，必须全面提升标准要求，且重金属检测成为重要评判标准，这就需要从渗沥液污水处理沉淀环节入手，深度优化升级初期纯氧池，使其成为生化沉淀池。同时，增加进水、出水管道，污泥回流管道，扩大物化沉淀池面积，完善内部基础设施，比如斜管填料、排污管道等，以此实现有效地沉淀目标，以及排除内部重金属与有害物质。

4.4 增设二级膜系统

若污水处理系统处于最佳运行状态，就可以保证出水质量，水质变化不明显，因此，在优化改造时，可以增设二级膜系统，同时，并联反渗透膜、单个模体，串联反渗透膜，具体的工艺流程如图2所示。

图2 改造后的渗沥液处理工艺

5 改造结果分析

在优化改造渗沥液处理工艺后，监测生化时期的出水质量，满足标准要求，且水质质量稳定，无浮动性变化，符合排放标准。该工艺在进水、出水中，其化学需氧量、氨氮物质数值与指标，如表1所示。

表1 优化改造后的水质质量统计

在改造处理之后，明显提升了出水质量、生化去除率。且经过二级膜处理之后，水体可以合格排放。同时，延长了生化反应时长，又改良了曝气模式，保证了泥水混合的均匀性，最后，将污泥浓度控制在2 500 mg/L，增加了生化反应温度，维持了生化反应。

6 结语

综上所述，在垃圾填埋场渗沥液的处理工作中，要注重优化改造渗沥液系统，以此加强污水的处理质量，保证生化段的出水质量，从而满足标准水质质量，且生化系统的高效运行，提升了出水排放效果。