國(guó)內(nèi)外垃圾滲瀝液處理方式與技術(shù)分析

1、國(guó)內(nèi)外垃圾滲瀝液處理方式與技術(shù)分析在城市垃圾衛(wèi)生填埋過程中，由于垃圾的分解以及降水、地表水、地下水滲透、灌溉、 液體廢棄物等綜合因素的作用，產(chǎn)生了垃圾滲瀝液。為防止垃圾滲瀝液對(duì)環(huán)境造成二次污 染，需對(duì)其處理方可排放。由于滲瀝液的水質(zhì)水量具有復(fù)雜、多變的特點(diǎn)，因此，針對(duì)具 體情況，尋求技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的處理方式與工藝、技術(shù)，在城市垃圾日益增長(zhǎng)、垃圾衛(wèi)生填 埋處置任務(wù)日益緊迫的今天，顯得尤為重要。本文將對(duì)國(guó)內(nèi)外垃圾滲瀝液處理的兩個(gè)關(guān)鍵 環(huán)節(jié)即處理方式與工藝技術(shù)進(jìn)行分析探討。1. 滲瀝液處理方式常用的垃圾滲瀝液處理方式有以下四種：（1）將滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理；（2）經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市

2、污水處理廠合并處理，即預(yù)處理一一合并處理；（3）滲瀝液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理；（4）在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。1.1. 合并處理垃圾滲瀝液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方式。滲瀝液中 所含成份與城市污水相近，主要不同點(diǎn)是滲瀝液含有較高的CODc、BOD5及氨氮物質(zhì)濃度,較低的磷物質(zhì)含量。當(dāng)滲瀝液?jiǎn)为?dú)處理時(shí)，要采取必要的措施，用以保證生化處理所需要 的適當(dāng)?shù)腃： N: P比例，因而使處理流程較為復(fù)雜。合并處理時(shí)，由于城市污水量較大， 對(duì)滲瀝液可起到緩沖、稀釋作用，同時(shí)，還可補(bǔ)充磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到滲瀝液與城市污水 共同處理的目的。采用合并處理方式時(shí)，應(yīng)考慮兩個(gè)重要

3、因素，其一是要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)平衡分 析。一方面，合并處理可以節(jié)省單獨(dú)處理所需要的投資費(fèi)用；同時(shí)，由于垃圾填埋場(chǎng)往往 遠(yuǎn)離城市污水處理廠，滲瀝液的輸送將需要許多費(fèi)用，二者應(yīng)綜合考慮。其二是不同污染 物濃度的滲瀝液量與污水處理廠處理規(guī)模的比例要適當(dāng)。據(jù)資料介紹，為保證城市污水處 理廠的正常運(yùn)行，避免滲瀝液對(duì)城市污水處理廠造成的沖擊負(fù)荷，要嚴(yán)格控制滲瀝液與城 市污水的混合比1.圖1所示為當(dāng)滲瀝液濃度一定時(shí)（以 COD十），宜控制的滲瀝液與城 市污水的體積比的值。由圖可見，滲瀝液濃度愈高，體積比應(yīng)控制愈小，否則，將會(huì)使城市污水處理系統(tǒng)出 現(xiàn)污泥膨脹等問題。滲瀝液與城市污水的合并處理應(yīng)在經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、

4、合理確定滲瀝液與城市污 水之比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)城市來講，應(yīng)在城市具體規(guī)劃時(shí)，統(tǒng)籌考慮城市污水及 城市生活垃圾的處理問題，使合并處理這一簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的處理方式成為可能。江蘇省吳江市將城市生活垃圾、糞便無害化及城市污水處理綜合考慮，日處理規(guī)模為 5000 立方米的城市污水處理廠同時(shí)接納垃圾滲瀝液及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的上清液； 垃圾填埋場(chǎng)則接納污水處理及糞便無害化處理過程中產(chǎn)生的泥和渣。該綜合處理系統(tǒng)具有 占地小、投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的顯著特點(diǎn)，產(chǎn)生了較好的效益，是值得借鑒的一種處理模 式。1.2. 預(yù)處理合并處理垃圾滲瀝液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理前，有時(shí)需要進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的

5、目的是保證生物處理過程中微生物處于良好的生長(zhǎng)繁殖環(huán)境，即生物可降解的有機(jī)基質(zhì)、 適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和銅、鎳、鋅等微量元素。滲瀝液中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨氮及重金屬離子的實(shí) 際含量往往高于微生物所需要的濃度，預(yù)處理則是去除過量的此類物質(zhì)以及色度、SS等污染物質(zhì)，或改善其可生化性、降低負(fù)荷，為合并處理的正常運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。滲瀝液中高濃度的氨氮是影響滲瀝液生物處理效果的重要因素。過高的氨氮濃度使?jié)B 瀝液中的營(yíng)養(yǎng)比例（C： N: P）失調(diào)，抑制微生物的正常生長(zhǎng)及合并處理的有效運(yùn)行。氨 氮的去除可采用吹脫等物理化學(xué)方法，同時(shí)可結(jié)合合并生物處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，考慮采用具 有脫氮功能的A2/0 （或A/O）處理系統(tǒng)將其

6、有效地去除。滲瀝液中重金屬離子去除的預(yù)處理工藝多采用物理化學(xué)法。法國(guó)AAM OKRAN等人對(duì)于穩(wěn)定的填埋場(chǎng)的滲瀝液開展了采用混凝絮凝方法作為預(yù)處理工藝的研究2. 該項(xiàng)研究報(bào)道指出，穩(wěn)定的填埋場(chǎng)之滲瀝液經(jīng)生化和物化處理后，CO及含鹽量仍超過排放要求。在這種情況下，反滲透可有效去除 COD及含鹽量，但其處理能力往往由于反滲透膜易受到污 染的原因而受到影響。為了減少這種影響，研究證明，混凝絮凝方法作為反滲透的預(yù)處理措施是行之有效的。但盡管濁度去除率達(dá)到了97%，上清液中仍呈現(xiàn)明顯的污染（污染指數(shù)大于15/min ）。在混凝階段使用 H2O2作為氧化劑，并用石灰控制 PH值，上清液中的離 子濃度和污染

7、指數(shù)分別減至 2mg/l 和 5/min 以下。由此說明，混凝絮凝方法作為反滲透的 預(yù)處理是可行的。為有效去除有機(jī)物和懸浮固體，廣州大田山垃圾填埋場(chǎng)采用厭氧一生物接觸氧化一混凝沉淀f氧化塘工藝處理滲瀝液。當(dāng)進(jìn)水BOD5=5000mg/, COD=8000mg/l SS=700mg/l,PH=7.4時(shí)，出水滿足原工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)GB74-73,即卩BOD$60mg/l , CO湊100mg/l ,SS 500mg/l , PH=6- 9,取得了成效。哈爾濱建筑大學(xué)采用 A （缺氧活性污泥法）f B （淹沒式生物膜法：A缺氧段/O好氧段）復(fù)合系統(tǒng)處理垃圾滲瀝液 5 。結(jié)果表明,對(duì)于 COD=169

8、3.9mg/l, NH3-N=170.0mg/l 和 TN=190.0mg/l的填埋場(chǎng)滲瀝液，經(jīng)該復(fù)合系統(tǒng)處理后，出水COD NH3-N和TN分別降至97.9mg/l 、8.3mg/l 和 49.5mg/l ,相應(yīng)的去除率分別為 94.2%、95.1%和73.9%,達(dá)到了良 好的去除有機(jī)物和脫氮的效果。日本 A.IMAI 等專家應(yīng)用生物活性炭流化床工藝處理老齡 填埋場(chǎng)滲瀝液 6 ,充分利用其生物降解和吸附功能。當(dāng) HRT自24h提高到96h時(shí)，溶解性有機(jī)碳（DOC的去除率 為 42%至 58%。去除機(jī)理主要由兩方面組成,一是生物對(duì)滲瀝液低分子量物質(zhì)的降解,因 為大分子量物質(zhì)難于降解；二是活性炭

9、優(yōu)先吸附低分子量的有機(jī)物。該工藝去除DOCS同時(shí)，還可去除部分腐殖質(zhì)。當(dāng) HRT為24h時(shí)，腐殖質(zhì)的去除率達(dá) 70%以H.TIMUR為主的專家組研究采用厭氧 SBR（ASBR工藝處理垃圾滲瀝液7。研究表 明，ASBF處理滲瀝液是可行的。當(dāng)COD容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷分別為0.49.4gCOD/l.d和0.171.85gCOD/gVSS.d時(shí)，COD去除率為6485% 去除的COD中約83%?；癁榧淄?，其 余轉(zhuǎn)化為微生物，甲烷轉(zhuǎn)換率按COD投配濃度計(jì)為0.2LCH4/gCOD按去除量計(jì)為0.29LCH4/gCOD污泥產(chǎn)率系數(shù)為 0.1gVSS/gCOD去除，污泥自身氧化率為 0.01/d。國(guó)外一些專

10、家致力于膜工藝技術(shù)處理滲瀝液的研究,并取得了成功。美國(guó)MASSOUDPIRBAZA等專家采用混合膜過濾技術(shù)處理垃圾滲瀝液8 , TOG*除率達(dá)到95%以上。XXXX年瑞典U.WELANDE等專家采用懸浮載體生物膜工藝（ SCBP取得了理想的實(shí)驗(yàn) 室規(guī)模的滲瀝液生物脫氮效果。實(shí)驗(yàn)裝置是容積為5M3的塑料池，內(nèi)裝填料(Natrix6/6C ),其容積占池容積的60%,滲瀝液溫度范圍為1026C時(shí)，硝化效果良好， 硝化容積負(fù)荷率為24gN/m3.h,反硝化容積負(fù)荷率為 55gN/m3.h。當(dāng)工藝運(yùn)行穩(wěn)定后，無機(jī) 氮幾乎全部去除，總氮去除率達(dá)到 90%。3. 結(jié)論與建議(1) 滲瀝液處理方式的選擇應(yīng)根

11、據(jù)具體情況，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素綜合考慮。在滲 瀝液合并處理、預(yù)處理 - 合并處理、循環(huán)噴灑處理及單獨(dú)處理方式中，預(yù)處理 - 合并處理 無論是在經(jīng)濟(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的靈活性或在對(duì)出水水質(zhì)的保證方面，是一種比較理想的處理方 案，但要注意城市污水處理廠可接納滲瀝液容量的能力。(2) 膜處理技術(shù)對(duì)有機(jī)物及脫氮是行之有效的方法，預(yù)計(jì)在二十一世紀(jì)該技術(shù)必將 成為滲瀝液處理的主導(dǎo)工藝。(3) 填埋過程與滲瀝液水質(zhì)、水量的關(guān)系以及調(diào)節(jié)池容量與處理廠規(guī)模的關(guān)系，是 合理選擇處理方式、優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的重要依據(jù)之一，應(yīng)加強(qiáng)這方面課題的研究力度，使?jié)B 瀝液處理的設(shè)計(jì)做到有的放矢。(4) 建議廣泛關(guān)注國(guó)外滲瀝液處理技術(shù)的發(fā)展趨

12、勢(shì)與技術(shù)動(dòng)態(tài)，借鑒他們的成功經(jīng) 驗(yàn)，提高我國(guó)滲瀝液處理的技術(shù)水平。參考文獻(xiàn)1. 沈耀良，等。(XXXX城市垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理方案及其分析，給水排水。Vol.25,No.8,PP.18-22.2. A.AMOKRANEetal.(XXXX)LandleachatesPretreatmentbyCoagulation-Flocculation.Wat.Res.Vol.31,No.11,PP.2775-2782.3. 吳晨，等。(XXXX)城市垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理技術(shù)，給水排水。Vol.22,No.5.4. 盧賢飛。(XXXX)城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液的控制和處理，給水排水。Vol.25,No.6

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15、-1570. (考試大環(huán)境影響評(píng)價(jià)師)預(yù)處理 -合并處理無論是在經(jīng)濟(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的靈活性或在對(duì)出水水質(zhì)的保證方面，是 一種比較理想的處理方式。1.3. 循環(huán)噴灑處理將滲瀝液收集并通過回灌，使之回到填埋場(chǎng)，稱之為循環(huán)噴灑處理。滲瀝液的循環(huán)噴 灑處理是一種有效的處理方法，歸結(jié)起來主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是減量。滲瀝液的回噴 可通過蒸發(fā)或被植被吸收，減少滲瀝液的場(chǎng)外處理量，降低滲瀝液處理的投資。二是加速 穩(wěn)定化進(jìn)程。通過回噴可提高垃圾層的含水率，增加垃圾的濕度，增強(qiáng)垃圾中微生物的活 性，加速產(chǎn)甲烷的速率及有機(jī)物的分解，縮短填埋垃圾的穩(wěn)定化進(jìn)程。為強(qiáng)化上述功效， 必須注意噴灑的量及噴灑的方式。一般在填埋場(chǎng)

16、處于產(chǎn)酸階段時(shí)，回噴的量較少，在產(chǎn)氣 階段則可以逐漸增加回噴量。對(duì)于回灌方式則可將新、老填埋區(qū)產(chǎn)生的滲瀝液交互回灌， 以此加速有機(jī)物的溶出和有機(jī)污染物的分解，同時(shí)加速垃圾層的穩(wěn)定化進(jìn)程。循環(huán)噴灑處理的不足是不能完全消除滲瀝液，對(duì)該滲瀝液仍需要進(jìn)行處理方能排放。同時(shí)在應(yīng)用過程中還要注意諸如環(huán)境衛(wèi)生問題、安全及設(shè)計(jì)技術(shù)問題等。近 10 年來，該項(xiàng)方法在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用。目前美國(guó)已有200 多座垃圾填埋場(chǎng)采用了此項(xiàng)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用較少。據(jù)資料介紹，唐山市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝 液處理采用了循環(huán)噴灑處理方法 3. 滲瀝液經(jīng)收集并經(jīng)沉淀調(diào)節(jié)池處理后，噴灌回流至填 埋場(chǎng)；沉淀調(diào)節(jié)池中的沉淀污泥與

17、滲瀝液一并回流至填埋場(chǎng)，避免了污泥的二次污染。1.4. 單獨(dú)處理當(dāng)垃圾填埋場(chǎng)遠(yuǎn)離城市污水處理廠時(shí)，為避免滲瀝液長(zhǎng)距離輸送而帶來的高額運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 用，可考慮在填埋場(chǎng)附近建設(shè)獨(dú)立的滲瀝液處理系統(tǒng)。選用此方法應(yīng)注意與投資及運(yùn)行費(fèi) 用有關(guān)的三個(gè)問題。其一，與城市污水處理廠規(guī)模相比，滲瀝液的產(chǎn)量較小，因此單獨(dú)設(shè) 置小規(guī)模的處理系統(tǒng)在單方水投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用方面缺乏經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。其二，滲瀝液中的 營(yíng)養(yǎng)比例（C: N: P）失調(diào)，主要表現(xiàn)在氮含量過高，而磷含量不足，在處理過程中需要 花費(fèi)削減氮及補(bǔ)充磷的費(fèi)用。此外，對(duì)于滲瀝液中的多種重金屬離子和較高濃度的NH3-N，需要采用化學(xué)等方法進(jìn)行必須的預(yù)處理乃至后處理，故其

18、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高。2. 滲瀝液處理技術(shù)2.1. 滲瀝液處理系統(tǒng)的單元構(gòu)成垃圾滲瀝液中污染物濃度很高，并且含有較高濃度的有毒有害物質(zhì)。垃圾滲瀝液水質(zhì) 隨垃圾成分、當(dāng)?shù)貧夂?、水文、填埋時(shí)間及填埋工藝等因素的影響而有顯著的變化，其中 填埋場(chǎng)場(chǎng)齡是主要影響因素。滲瀝液量的變化則主要取決于降水這一因素。鑒于滲瀝液水 質(zhì)、水量變化的復(fù)雜性，滲瀝液處理系統(tǒng)應(yīng)為多種處理方法組合的具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 的工藝系統(tǒng)。就填埋場(chǎng)場(chǎng)齡為滲瀝液水質(zhì)主要影響因素而言，應(yīng)選擇相應(yīng)的處理方法。填 埋初期，垃圾滲瀝液中含有高濃度的易于生物降解的揮發(fā)性有機(jī)酸，BOD/COD匕值約0.6以上，宜采用生物處理工藝；隨著場(chǎng)齡的增加，填埋層日趨穩(wěn)定，滲瀝液中的有機(jī)物濃度 降低，難于生物降解的物質(zhì)增加，生物可降解性降低，BOD/COD匕值約0.3以下，滲瀝液處理宜采用物化方法。根據(jù)不同的滲瀝液水質(zhì)及對(duì)處理程度的要求，垃圾滲瀝液處理系統(tǒng)一般為如下工藝單 元的不同組合:主處理前需預(yù)處理時(shí)，一般采用混凝沉淀等物理化學(xué)方法，主處理采用厭氧、好氧等 生物處理方法，后處理