垃圾填埋场渗滤液处理工艺技术探究

牙建华

（河池市德胜生活垃圾处理场，广西 河池 546313）

随着城市人口的快速增长，导致城市生活垃圾的产生量持续增加，且加剧了处理难度。在城市生活垃圾处理中，以垃圾填埋技术为主，该技术具有投资小、技术成熟、运输便利等特征，有助于对固体垃圾进行控制，是我国在垃圾处理中采用的主要方式。不过受大气降水、垃圾水分、微生物降解等影响，在垃圾填埋中会产生大量的渗滤液，容易对地下和地表水造成污染，因此，垃圾填埋场渗滤液是生活垃圾处理中必须重视的一项内容，占据着绝对主导地位。

1 垃圾填埋场渗滤液的特点

1.1 污染物浓度高

在垃圾填埋过程中，由于对垃圾没有进行分类处理，导致垃圾填埋场的渗滤液成分十分复杂，其中含有大量溶解或悬浮的无机污染物和有机污染物。通常情况下，在垃圾填埋场的渗滤液中会含有浓度较高的BOD5和COD，其含量一般是城市生活污水的10～100倍左右，处理难度较大，这对生态环境造成了严重污染。

1.2 水质变化大

在垃圾填埋场中，渗滤液的水质容易受地表水和雨水以及地下水的高度影响，同时，垃圾填埋的年限以及垃圾的组分、填埋覆土厚度，填埋场的排水设施等，都对渗滤液水质的影响波动较大[1]。其中，气候是导致垃圾填埋场渗滤液水质变化的主要因素，即在干旱季节，渗滤液中的污染物浓度较高；而在降雨充足的时候，渗滤液中的污染物浓度会低至平均值以下。

1.3 渗滤液的危害

垃圾填埋场的渗滤液是一种具有较强污染性的物质，这是由于渗滤液的组成成分十分复杂，属于一种具有较长污染时效的有机废水，其中蕴含着大量的重金属元素和病原微生物，如果处理不及时、不合理，均会对周边土壤、植被以及地下水造成严重污染，尤其会影响周边的水产品和农作物的质量，且这些污染物质最终会通过水、食品进入人体，给人们的身体健康造成一定影响。

1.4 处理难度大

在垃圾填埋场的渗滤液中，会含有较高的总氮与氨氮，由于我国对总氮排水标准有着比较严格的要求，以及要确保生化系统对氨氮、总氮有很高的去除率，因此，这已成为垃圾填埋场渗滤液处理面临的一个主要问题。另外，由于渗滤液中含有较高的盐分，所以可能会含有大量的碳酸盐、硫酸盐、氯离子等。但这对渗滤液的物化处理造成了严重影响，会导致渗滤液中的微生物容易出现脱水死亡的情况，也只有经过长时间培育的微生物才可以具备一定的耐盐性。此外，垃圾填埋场渗滤液的水质会随着季节变化发生改变，这对于垃圾填埋场的整个处理系统来说是一项巨大挑战，如在水质变化过大的情况下，会导致整个系统发生崩溃。因此，在对垃圾填埋场渗滤液进行处理之前，需提前做好前期考察工作，了解渗滤液的水质情况，同时充分考虑后期的气候环境变化，从而有针对性地选择处理工艺。

2 垃圾填埋场渗滤液的来源

2.1 有机物污染

通常，城市居民在日常生活中会产生大量的生活垃圾，而许多垃圾都是由有机物构成，并在特定条件下容易产生氧化分解反应。而且，在城市生活垃圾中会含有大量的COD，在低分子挥发性脂肪酸中含有大量有机污染物，这些污染物如果进入地下，将会对地下水造成严重污染。

2.2 氮氧化物污染

氮氧化物主要是由NO2、NO等含氮化合物构成，比如在NH4+浓度超标的情况下，就会导致水体中的N元素含量严重超标，这样不仅会对水体、土壤造成污染，还会抑制水体和土壤中的微生物繁殖、发育，从而进一步加大了垃圾填埋场渗滤液降解的难度。

2.3 重金属污染

重金属污染主要和工业生产、建筑工程、锂离子电池等有关。而在对电子类产品进行处理的过程中，污染物容易在水体、土壤中分解，这样就会导致垃圾填埋场渗滤液中的Zn、Gr、Cu等重金属元素增多，严重时甚至会出现水土流失和土壤污染等情况。

3 垃圾填埋场渗滤液的处理工艺

3.1 脱氨氮试验

在对垃圾填埋场的渗滤液进行处理时，需要注意渗滤液中含有的大量氨氮物质。在实际处理过程中，如果氨氮物质浓度超标，就会对渗滤液中的专用于生化处理的微生物起到毒害作用，这既不利于垃圾自然降解，还会对污水生化处理效果造成严重影响。因此，为了有效规避上述问题，在对渗滤液进行生化处理的过程中，需要注重脱氨氮装置的设置和应用[2]。

从表1的统计数据可以看出，在垃圾填埋场渗滤液的pH值上升的过程中，脱氨氮去除率也呈现出上升的趋势，这说明pH值的高低与氨氮去除率成正相关；在采用脱氨氮另一过程中，CODcr的降低趋势并不明显，甚至没有发生变化。

表1 pH值不同时脱氨氮前后的水质对比（mg·L-1）

3.2 SBR生化试验

为了有效提高SBR生化试验结果的准确性，保证试验结果的真实性，在对菌种进行选用的过程中，需优选污水处理厂的活性污泥。但在氨氮浓度达到一定标准的情况下，会对渗滤液中的微生物造成毒害，因此在处理渗滤液的过程中，即渗滤液流入曝气池之前，需要注重脱氨氮装置的设置和应用[3]。在进行脱氨氮预处理的过程中，渗滤液中的氨氮浓度会有所下降，但为了进一步降低氨氮浓度，还需要采取菌种筛选的方式，及时筛选出大量脱氮菌，并在此基础上定期对垃圾填埋场渗滤液进行处理，然后再通过对渗滤液中的氨氮含量进行控制，从而筛选大量脱氮菌，在脱氮菌含量达到一定标准以后即可进入正式试验环节。pH值不同时渗滤液脱氨氮后的生化处理详见表2。

表2 pH值不同时渗滤液脱氨氮后的生化处理

从上表2可以看出，试验三中的生化处理效果明显优于试验一和试验二，该试验主要是处于微生物的最佳生长区间，尽管pH值有所增减，但还是可以提高脱氨氮的效率。不过会对微生物产生相应的毒害作用，以及微生物的正常发育和繁殖造成影响，因此，在对垃圾填埋场渗滤液进行处理的时候，需避免采用加减工艺进行处理。

3.3 DTRO处理工艺

DT膜技术的研发主要是针对垃圾填埋场渗滤液的处理，其独具的开放式流道和传统卷式膜组件构造相比，存在较大差异。其处理工艺过程是，原水经膜柱底部下套筒和反拉之间的通道到达膜上柱法兰，使上法兰进入导流盘，这时原水以较快的速度从膜片的a面向b面流动，随后从下方导流盘中心的槽口流出并进入下一模块，其行进路线整体呈S型，膜柱末端最后的出水即浓缩液。DTRO的导流盘与膜片安装的示意图如图1所示，在导流盘的上下表面有着不规则的凸起点，这种独特构造让进水很容易形成湍流，这样就可以提高进水的透过率，避免出现堵塞的情况，有助于规避膜污染的情况，同时也大幅度提升了膜片的使用寿命。

图1 DTRO的导流盘与膜片

从DTRO的结构特点可看出，DTRO系统的出水受预处理的影响较小，甚至在不经过预处理的情况下也可以对渗滤液进行处理。其优势在于：（1）适用于不同阶段的垃圾填埋场渗滤液的处理，不易受到渗滤液的生化性影响，且出水水质较为稳定；（2）出水水质较好，不易受C/N影响，总氮与重金属达标率较高，可以更好地满足渗滤液处理标准；（3）系统灵活性较强，在气候干旱的时候可以停机，维护起来十分便捷，尤其在北方的寒冷地区适用性较强；（4）DTRO的运行费用较低，但具有较高的自动化水平，操作十分便捷，同时，在各地区的垃圾填埋场的渗滤液处理中有较强的适应性[4]。

3.4 加氯消毒工艺

由于在垃圾填埋场渗滤液中存在着大量的污染杂质，因此，要想对污水进行消毒，需提前进行生物处理，同时还需要添加适量的氯，一般控制在10～30 mg/L之间，然后再对废水进行搅拌，使废水与氯充分混合。通常，混合时间需控制在2 h左右，在渗滤液的生化处理结束之后，需要采取加氯这一消毒措施。

3.5 预处理

预处理过程是利用水泵将调节池内的渗滤液送入原水罐，并采取回流搅拌的方式添加酸，以对渗滤液的pH值进行调节；然后利用离心泵将经pH值调节的渗滤液泵入沙滤罐进行过滤，砂滤出水之后再进入过滤器。需要注意的是，为了避免在DTRO工艺的预处理阶段出现硫酸盐垢和硅酸盐垢，还需要在进入过滤器之前，根据垃圾填埋场渗滤液的水质情况添加适量阻垢剂。

3.6 ﾠ两级DTRO

在垃圾填埋场渗滤液处理流程中可采用单独DTRO工艺，其工艺过程是，利用高压泵对过滤器的出水进行加压处理并进入一级膜柱，高压泵再次加压后第一级透过液出水进入第二级膜柱。而一级反渗透系统需设串联方式的两组膜柱，在第一组的反渗透浓液进入串联后的第二组后，各组处理的原水浓度将依次提升。但由于第一级膜柱的进水浓度较高，因此，各组膜柱需要配备一台高流量的在线循环泵，避免出现膜片污染的情况[5]。因一级反渗透的出水浓度较低，二级系统在高压柱塞泵的促进下完全可以实现反渗透，从而实现预期净水回收率，但需要在两级出水端设置一个VS阀，并通过这种方式对模组的进水压力进行调节。同时，在反渗透之后，两级膜柱的出水端均有透过液与浓缩液。而且，通过应用两级DTRO处理工艺，还可以对分顿系统进行改进，而综合使用分顿系统与DTRO设备，既有助于提高处理的产水量，还不会加大运营成本投入。两级DTRO处理流程如图2所示。

图2 两级DTRO处理工艺流程

3.7 加强垃圾填埋场渗滤液处理的措施

首先，需要注重对各类污染水体的综合控制，并明确渗滤液中污染物的浓度与种类，以确定不同污染物的处理方式，提高渗滤液处理的合理性。在这个过程中，还应当注重渗滤液输入量，要制定出渗滤液输入量的控制指标。其次，要加强对垃圾填埋场渗滤液处理中的安全管理，要建立完善的垃圾分类和处理体系，并根据垃圾填埋场的布局特点，选择相应的优化技术，以保证渗滤液在填埋过程中可以自然降解[6]。同时，为了提高垃圾填埋场渗滤液的处理效率，还需要明确相关设备的运行情况，避免在渗滤液的处理过程中出现机械设备卡带、超重等情况。此外，工作人员需要定期对管道进行清理，避免管道出现锈蚀、水垢；也要注重对机械设备的运行进行监督；更要注重对渗滤液含量及污染物浓度进行分析，便于在实际处理中采取必要的干预措施，从而有效提高处理系统的安全性与有效性。

4 结语

综上所述，在对垃圾填埋场渗滤液进行处理的过程中，要打破过去单一的处理模式，可通过开展前期调查的方式，综合考虑垃圾填埋场布局以及地方气候环境，明确垃圾填埋场渗滤液的后续发展情况，以及进行提前预测和评估。同时，在明确渗滤液水质特征的基础上，综合采取多种渗滤液处理工艺技术，从而尽可能地减少垃圾渗滤液中的有毒有害物质，避免在垃圾渗滤液排放标准不达标的情况下对生态环境造成污染，且必须保证渗滤液合理排放。