垃圾渗滤液处理工程

垃圾渗滤液处理工程（精选11篇）

1.垃圾渗滤液处理工程 篇一

垃圾渗滤液处理技术

垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生的高浓度有机废水,是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要因素之一,对水体、土壤、大气和生物都有不同程度的影响,是国内外污水处理的一大难题;综述垃圾渗滤液的`四大水质特性并总结了近年来在垃圾渗滤液的预处理、主体工艺及深度处理技术上的研究进展,包括普通的物化预处理和常见的生化主体工艺以及近年来发展迅速的高级氧化技术、膜分离等深度处理工艺;最后为垃圾渗滤液处理技术的发展提出建议和未来研究方向.

作 者：黄健平鲍姜伶 Huang Jianping Bao Jiangling 作者单位：华北水利水电学院,河南,郑州,450011刊 名：环境科学与管理英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年，卷(期)：33(1)分类号：X703.1关键词：垃圾渗滤液 水处理 预处理 生物法 深度处理

2.垃圾渗滤液处理工程 篇二

为此, 该填埋场决定采用新工艺进行处理, 设计采用“水质均衡+外置式MBR (两级生物脱氮) +纳滤 (NF) /反渗透 (RO) ”组合工艺进行改造处理, 设计处理规模1500 m3/d, 是目前国内已建成同类型工艺中规模最大的项目之一。该工程已于2010年4月竣工且投入使用, 目前该工程运行稳定, 出水水质完全达到甚至优于《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 中一般地区标准要求。本文分析了原处理工艺存在的问题, 介绍了新工艺的运行参数及运行效果, 为类似垃圾填埋场渗滤液处理工程提供参考。

1 原工艺存在的问题

1.1 设计规模不达标

原处理工艺设计处理水量为1500m3/d, 而实际处理能力仅为300m3/d。

1.2 SBR进水水质C/N失调

老工艺生化池总容积约为3600m3, 其中有效容积为3300m3, 池中有效水深为5.3m, 由于设计进水水质 (渗滤液调节库出水) 与实际水质相差较大, 入水氨氮浓度介于700~3000mg/L范围波动, 导致污水C/N严重失衡。

1.3 出水水质不达标

2009年12月份至2010年4月份期间SBR工艺处理出水水质的CODcr平均值约为700mg/L, 出水水质无法达到目前新颁布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 中一般地区污染物排放标准。

1.4 SBR系统未设置缺氧搅拌设备

对总氮的去除能力较弱。

2 新工艺工程设计

2.1 设计水量

根据基础资料, 考虑最不利情况:每天进入场内垃圾量按3500吨计算, 最终确定设计处理规模为1500m3/d。

2.2 设计水质

设计进水水质根据多年检测结果确定, 设计出水水质执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 中一般地区污染物排放控制标准要求, 见表1。

2.3 工艺流程

新工艺采用“水质均衡+外置式MBR (两级生物脱氮) +NF/RO”组合工艺, 工艺流程见图1。

2.4 主要构筑物及其参数

2.4.1 均衡调配池

由于调节池中老龄渗滤液的COD值较低, 可生化性较差, 为保证后续生化反应充分进行所需的碳源, 将导渗管渗滤液池中的新鲜渗滤液和调节池中渗滤液通过进水泵提升至均衡调配池中进行调配。

均衡调配池内设ABS液下搅拌器两台, 单台电机功率为4Kw, 转速为705rap/min, 通过搅拌使混合液达到合适C/N比。

2.4.2 外置式MBR (两级生物脱氮)

外置式MBR主要由一级反硝化/硝化池 (两组并列) 、二级反硝化/硝化池以及外置式超滤系统构成。渗滤液经均衡调配池均衡水质后由提升泵送至MBR一级反硝化池和硝化池, 实际运行过程中的反硝化率可通过回流比进行调节, 在二级反硝化和硝化池进行深度脱氮反应。通过外设超滤系统, 可有效截留颗粒物、微生物和与COD相关的悬浮物[1]。具体工艺参数见表2。

2.4.3 NF/RO系统

系统 (两组) , 对超滤出水进行脱盐处理, 分离液可实现达标排放, 浓缩液排入浓缩液罐。RO系统设有4套反渗透集成模块, 其中3套 (一级RO) 用于处理超滤清夜;另外1套含有两组反渗透膜单元用于处理一级RO浓缩液。当水质波动较大, 导致NF出水无法达标时, 可将反渗透出水与纳滤出水混合, 使其达标排放。NF和RO系统经过脱盐的浓缩液直接回浓缩液罐, 最终外运至城市污水处理厂, NF/RO系统参数见表3。

2.5 新工艺运行状况

新处理工艺于2010年4月完工并投入运行, 经过3个月的工程调试进入稳定运行状态, 6-7月份平均出水水质见表4。从表4可看出, 处理出水水质均达到甚至优于《生活垃圾填埋场污染物控制标准》 (GB16889-2008) 的排放浓度限值, 对CODcr、BOD5、TN的平均去除率分别达到99.89%、99.92%和99.77%

3 结论

采用的“水质均衡+外置式MBR (两级生物脱氮) +NF/RO”组合工艺系统运行稳定, 出水水质优于《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 中一般地区排放浓度限值要求, 可有效取代原有工艺;新工艺利用新鲜渗滤液和老龄渗滤液进行调配可节省投加碳源。同时水质波动较大, 导致NF出水无法达标时, 可将RO出水与NF出水混合, 可保证出水水质完全达标, 此项目对于大规模垃圾渗滤液处理新建或改造项目具有一定的参考价值。

参考文献

3.城市垃圾渗滤液处理的分析 篇三

关键词：垃圾渗滤液;生物处理

1.垃圾渗滤液的概况

1.1  垃圾渗滤液的来源

垃圾渗滤液主要是在垃圾卫生填埋以后，由于降雨的淋溶作用，垃圾自身产生的水分等经过垃圾层和覆土层之后形成的高浓度有机污水。垃圾渗滤液来源具体包括以下几项：

（1）降水的渗入：包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源，具有短时性、集中性和反复性，是工程设计的主要依据。

（2）外部地表水的流入：包括地表径流和地表灌溉;

（3）地下潜水的反渗：当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，如果在设计施工中没有采取防渗措施时，地下水就有可能渗入填埋场内。垃圾渗滤液的产生量将会受地下水的影响。

（4）垃圾自身水分：这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。

（5）垃圾降解过程中产生的水分：垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。其产生量与垃圾的组成、pH 值、温度和菌种有关。

1.2  垃圾渗滤液的特性

（1）滤液的成分复杂、可变且种类较多。垃圾渗滤液中含有各种典型污染物组分，且其浓度也不断变化。

（2）有机物浓度高。渗滤液中的 BOD5和 COD浓度最高可达几万 mg/L，主要是在酸性发酵阶段产生，pH 值在 6.0 左右，BOD5与 COD 的比值在 0.5～0.6 之间。

（3）水质、水量变化大。渗滤液的成分和性质随填埋场时间的延长在不断变化，而可生化性越来越差。渗滤液水质随填埋时间变化如表 1 所示。

表1  渗滤液随填埋场“年龄”的变化

（4）NH3-N 含量高。垃圾渗滤液中氨氮浓度很高，且氨氮浓度在一定时期随时间的延长会有所升高，主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。

（5）微生物营养元素比例失调。对于生物处理，垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的，一般垃圾渗滤液中的 BOD/TP 都大于 300，此值与微生物生长所需的碳磷比（100∶1）相差甚远。

1.3 垃圾渗滤液的研究现状及处理难点

国内外对于垃圾渗滤液的处理方法主要包括物理化学法、生物法、土地法。目前，在各种垃圾渗滤液处理技术的研究工作中，国外以物理化学法的研究和运行为主，而国内渗滤液的处理一般以生物法处理为主。其中，生物法主要有好氧处理、厌氧处理以及两者的结合处理。由于渗滤液的成分复杂，BOD/COD 含量高，生物可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低等问题，仅依靠生物处理很难得到满意的效果，故在垃圾渗滤液进行生化处理前，先进行预处理，提高其可生化性，将渗滤液调节到一个适应生化处理的状态。所以，处理渗滤液需要预处理和生物处理的组合工艺，达到较理想的处理效果。

2 垃圾渗滤液的预处理

2.1 降低 COD 的含量

对于 COD 的去除大多数是混凝沉淀等方法。当加入 Fe3O4时，无机混凝剂 AL2（SO4）3的沉降效果有较大程度的提高。当 Fe3O4加入量达 116 gPL 时，COD 的去除率可达 70%，同时胶粒沉降速率可提高 5～6 倍，但处理效果受 pH 值限制影响较大，最佳 pH 值为 3.10。

2.2 降低氨氮的含量

通过研究表明，使用化学沉淀法去除氨氮，在反应时间为 10min，反应 pH 值为9.0，Mg：N：P 摩尔比为 1：1：1 时去除效果最佳并使后续生化处理得以顺利进行。

2.3 降低金属离子的含量

在研究中发现，混凝剂 PAC 和吸附剂焦炭的投量分别为 400 mg/L 和 8～10 g/L 时，重金属离子的去除率均达 60%左右，其中 Cu 的去除率近 100%。

2.4 去除渗滤液的色度

采用化学混凝-电 Fenton 处理晚期垃圾渗滤液，能有效地去除难降解有机物和无机物，随后再进入 SBR 池深度处理，色度去除率达到99%。紫外光催化氧化法对渗滤液的降解机理，根据渗滤液水质的不同，考察了 Ti02催化剂用量、反应时间、pH 值、光照强度、通气量等因素对渗滤液中去除色度最佳条件的研究。所取渗滤液原水和氧化沟出水，色度去除率为 83.3%。

2.5 去除渗滤液中的悬浮物水中悬浮物含量是衡量水污染程度的指标之一。通过研究表明，用 CWO 法，在催化剂硝酸钴为 0.372g，金属离子浓度 300 mg/L，反应温度为 180℃，氧分压为 3.5 MPa，进水 pH 值为原

3 渗滤液的深度处理—生物处理

生物處理工艺技术在使用过程中具有处理效率高、不会出现化学污泥造成二次污染及处理费用较低的优点。生物处理法的具体技术工艺形式大体上包括好氧处理法、厌氧处理法及二者相结合等方法。另外，厌氧工艺处理时在反应过程中无需能耗，可大大节约反应器的占地面积及动力消耗。

3.1 好氧处理法

好氧法处理垃圾渗滤液，即指好氧微生物在适宜的富氧条件下，以垃圾渗滤液中的有机组分为原料，所进行的旺盛的新陈代谢作用，使渗滤液中的污染物质含量明星降低的一种生物处理法。好氧处理法主要包括活性污泥法、曝气氧化塘、生物膜法等工艺。这种处理方法能够有效降低垃圾渗滤液中的氨氮、COD 以及 BOD 的含量，还可去除渗滤液中的铁、锰等金属，同时也可以有效地消减渗滤液的色度和浊度等。

3.1.1 活性污泥法

许多学者发现传统活性污泥能去除渗滤液中99% BOD5，80%以上的有机碳能被活性污泥去除，即使进水中有机碳高达 1000 mg/L，污泥生物相也能很快适应并起降解作用。采用 SBR 渐减曝气工艺处理模拟城市生活垃圾填埋场新鲜渗滤液，研究结果表明：新鲜渗滤液经 24 h 曝气处理后，出水 COD 浓度约为 500 mg/L，BOD5/COD 降为0.114mg/L 左右;出水 COD 浓度与容积负荷无明显相关性;COD 去除率与容积负荷呈正比，并在容积负荷为 510 kg COD/m3·d 时达到最高，约 95%;去除的有机碳气相转化率与容积负荷呈正比，在容积负荷为 510 kg COD/m3·d 时，有机碳气相转化率接近100%;该系统最高容积负荷为 510 kg COD/m3·d，相应的污泥浓度（以混合液悬浮性挥发固体（MLVSS）计）为 7112 g/L。

3.1.2 曝气氧化塘法

曝气氧化塘处理垃圾渗滤液活性污泥法相比，曝气氧化塘体积大、有机负荷低、降解速度慢，但由于其 T 程简单，在土地价格不高的地方比较合适。国外一些小试和中试规模的研究表明，采用曝氣氧化塘能够获得较好的垃圾渗滤液处理效果。

3.1.3 好氧生物膜法

好氧移动床生物膜反应器法是好氧生物膜处理技术比较常用的一种技术之一。季民等[1]研究表明，好氧移动床生物膜反应器对高盐渗滤液中的氨氮有很好的去除效果。在原水 COD 为 1 567～3 865mg/L、BOD5为 31.3～59.6 mg/L、氨氮为 117.4～655.7mg/L、全盐量为6 801～20 816mg/L、CL-为2 747.7～9 498 mg/L、MBBR 的水力停留时间为 10h的条件下，对氨氮的去除率为 78%～100%。

3.1.4 好氧稳定塘

传统的氧化塘是天然的或加以人工修整的池塘，污水在塘内停留时间较长，有机物通过水中的微生物的代谢活动而降解，溶解氧则由塘内生长的藻类通过光合作用和水面复氧作用而提供，污水的净化过程同天然水的自净过程很相近。实际上，它是一种介于好氧塘和活性污泥之间的废水处理法。姚骏，章非娟对好氧稳定塘研究中发现[2]：

（1）在试验条件相同时，用连续进水推流式好氧塘和间歇进水好氧塘进行试验可以得到一致的结果。因此，这两种型式的好氧塘模型装置均可用作为好氧稳定塘的试验研究。

（2）室内外塘光照条件组成不同，是造成或室外塘出水 COD、BOD、SS 略高于室内塘、出水溶解性 COD 和 BOD，略低于室水温、光照强度的互相关系内塘的主要原因。

（3）室外塘受环境条件影响较大，这对好氧塘处理结果有一定影响。在室内进行试验，应尽量选择光谱与口光接近的灯作为光源，以使藻类的生长繁殖与室外相同，光照时间和温度变化也应尽量能模拟室外条件。

3.2 厌氧处理法

厌氧处理法利用厌氧微生物在缺氧条件下的新陈代谢作用，对垃圾渗滤液中的有机污染物有很好的降解功效。厌氧生物处理法与好氧技术相比，其能耗少、产泥量少、操作简单、投资及运行费用低，适合于处理可生化性差、有机物浓度高的垃圾渗滤液，近年来被广泛应用于垃圾渗滤液的处理领域中。厌氧工艺也分为悬浮态及固着态工艺，主要有常规厌氧消化、厌氧序批式反应器（ASBR）、上流式厌氧污泥床工艺（UASB）、复合厌氧反应器（UBF）、厌氧生物滴滤及流化床反应器等。

3.3 厌氧-好氧结合法

单独用厌氧法或好氧法处理垃圾渗滤液很难达到国家排放标准。因此，需要进一步好氧处理，现在已经有很多学者将这两者结合起来，也就是厌氧-好氧相结合的处理方法，效率高且经济适用。金永祥等[3]采用复合式 A/O 工艺处理处理晚期渗滤液，当 NH4+-N 容积负荷小于0.32 kg·m-3·d-1时，NH4+-N 去除率超过 99%，出水NH4+-N 的质量浓度小于 20 mg·L-1，达到了生活垃圾填埋场污染控制标准。

4  结束语

现在垃圾主要是以填埋处理为主，垃圾在填埋过程中由于其本身水分、雨雪渗透等产生大量的渗滤液，形成二次污染，无法达到根除垃圾的效果，因此应当进行合理、高效的处理。

（1）从源头提高垃圾渗滤液的可生化能力。利用物化技术进行预处理，再用低成本、易操作、处理效果较好的生物法进行深度处理。

（2）提高生活垃圾的分类管理，使渗滤液的成分简单化，便于深度处理，提高处理的效率。此外，还可以添加防渗等措施，以保证水量的稳定性。

（3）利用多种技术联合处理，通常利用物化预处理等方法来提高渗滤液的可生物性，再结合生物法进行处理，使处理效果达到最好。

（4）因地制宜的选择合适的处理垃圾的地方，在垃圾填埋附近建立沼气收集，处理渗滤液中的填埋气，从而具有经济与环境效益。

参考文献：

[1]季民，王苗苗，等.AF—MBBR 技术处理高盐垃圾渗滤液的试验研究[J].中国给水排水，2006，22（21）：93-98.

[2]姚骏，章非娟.好氧稳定塘研究的模拟试验方法[J].污染防治技术，1992，5（1）：5-8.

4.垃圾渗滤液处理技术现状及展望 篇四

介绍了目前国内外垃圾渗滤液的几种处理技术,包括物理化学法、土地处理法和生物处理法,并在此基础上提出了垃圾渗滤液处理的发展趋势.

作 者：刘琼 游少鸿 解庆林 孙荣翠 李达星 作者单位：刘琼,游少鸿,孙荣翠,李达星(桂林工学院资源与环境工程系,广西,桂林,541004)

解庆林(贺州学院,广西,贺州,542800)

5.垃圾渗滤液处理工程 篇五

摘要：针对矿化垃圾筛分后<15 mm组分性质进行研究,并以该组分为填料设计制造矿化垃圾生物反应床处理渗滤液,研究表明,矿化垃圾具有较大的吸附比表面积,较强的离子交换容量,较高的有机质含量,含有种类和数量可观的`微生物种群可供生物降解作用,是很好的污水处理生物介质.工程应用表明:渗滤液经过三级矿化垃圾生物反应床串联处理后,CODCr和NH4+-N的总去除率达到90%和95%以上,可稳定达到国家二、三级渗滤液排放标准.作 者：边炳鑫 赵由才 周正 李帅 作者单位：边炳鑫(苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,215011;同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,92;湖北省废物地质处置与环境保护重点实验室,武汉,430074)

赵由才(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092)

周正,李帅(苏州科技学院环境科学与工程系,江苏,215011)

6.垃圾渗滤液处理工程 篇六

垃圾渗滤液—物化活性污泥复合处理是什么？

垃圾渗滤液中难以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金属产生的抑制作用，所以常用生物法和物理、化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液，对于BOD5－1500mg/L、Cl－800mg/L、硬度(以CaCO3计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L的渗滤液，有学者采用该方法进行处理，发现效果很好，其BOD5 、COD、NH3－N、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%，

该系统中的进水通过调节池后，可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用；在澄清池中加入石灰，可去除重金属和部分有机质；气提池(进行曝气，温度低时加入NaOH)能去除进水NH3－N的50%，从而使NH3的浓度处于抑制水平之下；由于废水中磷被加入的石灰所沉淀，且 pH值过高，因而需添加磷和酸性物质；活性污泥系统可以串联或并联使用，运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理，具有较大的操作灵活性。

7.垃圾渗滤液特点及其处理初探 篇七

1 垃圾渗滤液的特点概述

垃圾渗滤液是一种垃圾分解过程中遗留下来的高浓度、高污染的有机废水。之所以叫做有机废水, 是因为其中蕴含着大量的有机物、氨氮元素、重金属离子和漂浮物, 初次之外还含有大量致病细菌。由于垃圾渗滤液的有机性, 使得这种液体非常难以处理, 如果对他置之不理, 就会严重污染地表环境和水资源, 但是处理起来有没有清楚地头绪。所以垃圾渗滤液的处理可以说是我国垃圾处理问题中的重点问题。而我们要想办法解决垃圾渗滤液的处理问题, 就必须清楚垃圾渗滤液的特点, 以便找出处理问题的可行之法。

1.1 垃圾渗滤液具有高浓度

垃圾渗滤液是在垃圾中的有机物降解总被释放出来的有机液体, 所以只要有垃圾降解, 就会出现垃圾渗滤液。在垃圾降解的过程中, 其中含有的有机物会分别与好氧菌与厌氧菌反映, 生成不同的有害物质, 其简便的反应时如下:

由此化学式可见, 垃圾中的有毒物质与二氧化碳以及金属垃圾遗留的大量金属氧化物融合反应, 使垃圾渗滤液呈酸性状态。呈酸性状态的垃圾渗滤液就更加速了垃圾中金属氧化物和有害物质的溶解, 在相互作用下, 会增加垃圾渗滤液的浓度, 也会使液体更快速地蔓延。

1.2 垃圾渗滤液时间持久

由于垃圾中含有有机物, 而有机物降解的速度本来就比较缓慢, 又要受天气、温度、湿度等环境因素的影响, 所以有时垃圾中有机物的降解速度会更加缓慢。垃圾中有机物降解速度越慢, 一般垃圾渗滤液持续的时间都在20~30a。垃圾渗滤液产生的效率就会越高, 而浓度也会随之增加。所以在这样不断循环的情况下, 垃圾渗滤液持续的时间异常持久, 对环境的污染和对人体的害处就会日益加重。

1.3 垃圾渗滤液流动性差

由于垃圾渗滤液的浓度较高, 所以液体的流动性很差, 当然渗透性也很差, 若有水源稀释之后那么流动性和渗透性会显著增加。所以说垃圾渗滤液不好处理。如果把垃圾渗滤液投入大海, 用大自然的能力来净化会污染海洋环境。如果对其进行填埋, 渗透性和流动性又很差, 没有办法扩散, 净化的过程就会非常缓慢。如果进行焚烧, 却又对这种液体没有效果, 反而会产生剧毒的酸性气体。而且作为一种酸性液体, 垃圾渗滤液具有一定的腐蚀性, 会腐蚀土壤和地表植被甚至建筑物, 所以处理垃圾渗滤液是一个棘手的问题。

1.4 垃圾渗滤液水质具有差异性

由于降水量的关系, 垃圾渗滤液的水质会不断改变。降水量丰富时, 垃圾渗滤液的浓度会较大, 而降水量少时, 垃圾渗滤液的浓度就会明显增加, 同时p H值和COD值也会随着浓度的变化而变化。但是不论如何变化, 垃圾渗滤液的毒性都会只增不减。而在经常填埋垃圾的地方, 垃圾渗滤液的浓度会比新的垃圾处理厂的浓度略高一些。由于经常填埋垃圾的地方会积累下更多的难以降解的垃圾渗滤液, 其BOD5、p H值、COD值与金属离子的含量都较高, 浓度也会比较高。

1.5 垃圾渗滤液变化有规律可循

从实践研究中我们能够发现, 垃圾渗滤液的变化是由规律可循的。垃圾填埋场使用的时间越长, 那么产生的垃圾渗滤液的浓度就会越高, 所以垃圾填埋场使用的年限不宜太长, 最好在10~20年左右, 如果垃圾填埋场使用的时间过久, 那一片区域的土壤污染情况就会很难恢复, 同时也可能会污染到地表水以及地下水。同时, 由于垃圾渗滤液中含有大量的富里酸和腐殖酸, 所以在处理垃圾渗滤液是一定要注意尽量控制其p H值, 才能更有效地处理垃圾渗滤液。

2 我国在处理垃圾渗滤液时出现的问题

我们上面提到, 处理垃圾渗滤液使得难度非常大, 而且还会伴随着大量的人力、资金和设备的投入。即便如此, 处理垃圾渗滤液这种有害液体依然是我国处理垃圾问题的重中之重。由于不同地区的垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有差异性, 所以在处理不同地点的垃圾渗滤液的工艺方法也不同。在不同的处理方法中, 问题也就层出不穷, 主要分为以下几点:

2.1 垃圾渗滤液输送不便

我国目前对垃圾渗滤液的处理方法就是输送到污水处理厂。但是由于垃圾渗滤液的浓度大、腐蚀性高、毒性强, 所以输送过程十分不便, 若不小心还会造成污染, 所以垃圾渗滤液的运输问题上我们还要进行改进。同时, 如果将大量垃圾渗滤液输送到污水处理厂, 会大大增加污水处理厂的工作负荷, 是污水处理厂的系统不能正常运转, 会造成难以估计的麻烦。

2.2 就地掩埋污染土壤

利用土壤的自净功能来处理垃圾渗滤液是一种没有远见的行为。土壤虽然有自净功能, 但是其自净的速度异常缓慢, 通常被污染的区域是需要几十年甚至上百年区自我净化的。如果把高浓度高污染的垃圾渗滤液就地掩埋, 会腐蚀当地的土壤, 久而久之, 土壤会变得贫瘠, 就不能种植植被, 地表缺少植被, 就会使地下水质受到污染, 同时也会加剧土壤流失, 所以这种就地掩埋垃圾渗滤液的方式是不可取的。

除了以上的列举的问题, 垃圾渗滤液处理时的问题还有许多, 比如容易对人造成伤害, 成本消耗大等等。所以不得不说垃圾渗滤液是我国垃圾处理事业和生态建设的巨大阻碍, 若不处理好垃圾渗滤液的问题, 就很难完成我国的生态建设。

3 如何正确处理我国的垃圾渗滤液

就目前情况来看, 由于我国科研人员不断地努力探索与发现, 现已经研发出几种科学处理垃圾渗滤液的方法, 具体内容如下:

3.1 吸附法

用“吸附法”来处理垃圾渗滤液, 就是用活性炭、沸石等等高分子结构的物体来吸附垃圾渗滤液之中的有机物, 去除垃圾渗滤液中不能降解的有机物之后, 垃圾渗滤液就比较好处理了。现在比较常用的吸附方法是用活性炭吸附, 一般使用回流式两级SBR的方式来处理。这样的处理方法竟然可以吸附垃圾渗滤液中近91%的有机物, 还能吸附85%以上的金属离子, 所以我们不难看出, 这种方式是现在处理垃圾渗滤液的各种方法之中比较可取的。

3.2 沉淀法

另一种处理垃圾渗滤液的有效方法就是化学沉淀法。也就是利用化学手段将垃圾渗滤液中的物质沉淀过滤出来, 从而达到净化的目的。在化学沉淀法之中, 混凝法是最常见的最有效的一种方法。也就是用各种化学试剂例如氯化铁、硫酸铝等化学试剂调配成混凝剂, 然后利用混凝沉降工艺将垃圾渗滤液中的重金属离子和其他有机粒子不断通过化学方法解析出来, 这种工艺对有机物质的去除率大概在50%左右, 低于吸附法对垃圾渗滤液中有机物质的去除率。可惜的是, 这种方法虽然简便快捷, 但是由于目前我国还没有研发出使这种工艺更加节省成本的方法, 所以用化学沉淀法来处理垃圾渗滤液的成本较高, 设施也不完善。不过随着我国科技的不断发展, 用化学来处理垃圾渗滤液早晚会应用到我们的生活中来。

3.3 膜法处理

除了以上两种方法, 我国目前还有一种更为常见并应用广泛的处理垃圾渗滤液的方法, 那就是利用膜技术来分离微粒的水处理方法。膜法是处理污水的常用方法, 基于垃圾渗滤液也是一种液体, 便利用到了膜法。膜法处理垃圾渗滤液的原理很简单, 就是使用隔膜将溶质过滤出来, 已达到净化的目的。不过膜法处理垃圾渗滤液也有其缺点, 一是膜处容易堵塞并造成损坏, 这样就会使处理垃圾渗滤液的效率大大降低。在膜技术中, 最有效的一种技术应为反渗透技术, 反渗透的技术能够有效地节流污水中的各种溶解物质, 其中包括有机物与无机物。利用低压聚酰胺膜处理, 控制操作压力的大小就可以完全控制透过液流量和浓度。通过膜处理, 能够有效去除垃圾渗滤液中90%的有机物, 而对COD的去除率高达97%。同时, 膜处理技术还能够提高水回收率, 使垃圾渗滤液的浓度和体积大大降低, 达到快速处理的目的。使用膜法处理垃圾渗滤液现在已经被广泛投入到垃圾填埋场中使用。

综上所述, 我们不难发现, 我国对垃圾渗滤液的处理技术水平正在日益提高, 所以在不久的将来, 我们必定能看到更科学的处理垃圾渗滤液的方法。

4 结语

总而言之, 不管运用什么处理方法对待垃圾渗滤液, 都必须要建立在不污染环境的基础上, 以保护环境为目的, 可持续发展。地球是人类共同的家园, 我们人类的发展不能以破坏环境为代价。在发展科技的同时, 我们更应该注重生态环境的建设, 把现今的科技运用到保护环境中, 国家才能走上可持续发展的道路。

参考文献

[1]何厚波, 熊杨, 周敬超.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) .

8.垃圾渗滤液处理工程 篇八

关键词：化学需氧量；氨氮；混凝；光催化氧化；垃圾渗滤液

中图分类号： X703文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0356-03

收稿日期：2014-03-28

作者简介：范琳清（1988—），女，安徽砀山人，硕士研究生，主要从事环境监测研究。E-mail：fanlinqing1@163.com。

通信作者：朱英存，副教授，主要从事环境监测研究。E-mail：13862091993@163.com。垃圾渗滤液主要是在垃圾堆放和填埋过程中由于降水和微生物分解产生的一种生物难降解的有机高浓度废水[1]，具有水质、水量变化大，有机污染物数量大且种类繁多，氨氮浓度高等特点，不易于生化处理。常用物化处理法[2-5]、土地处理法[6]、生物处理法[7-9]等方法对垃圾渗滤液进行处理。刘松等利用改性沸石处理垃圾渗滤液，结果表明该改性沸石对渗滤液中COD的最佳去除率为36%左右，而且沸石吸附COD的作用以物理吸附为主[2]。吴荻等研究了三级稳定塘在垃圾渗滤液后续处理中的应用，在好氧曝气阶段，BOD、COD的去除率最高可达到42.77%、54.9%[7]。但是使用单一方法处理垃圾渗滤液，不易达到国家要求的排放标准。光催化氧化技术是一种新兴的绿色高级氧化技术，具有反应条件温和、操作简单、高效率、低能耗、环境友好等优点。其反应机理是，在光的激发下，某些具有能带结构的半导体氧化剂如TiO2能够产生氧化性强的羟基自由基（·OH），它是一种无选择性的强氧化剂，可以在温和条件下快速将水样中的有机物彻底氧化为水、二氧化碳等无污染的小分子物质[10-13]。本研究利用混凝-TiO2光催化氧化联合工艺处理垃圾渗滤液，以期寻求去除COD、氨氮的最佳条件。

1材料与方法

1.1仪器与药品

试验仪器：梅宇牌MY3000-6A型混凝试验搅拌仪，飞利浦牌紫外灯（4、8、18、25、30 W），Spectrum721E型分光光度计，Shimadzu UVmini-1240型紫外可见分光光度计，烘箱，马弗炉，电子天平。

试验药品：聚合氯化铝（PAC），氯化铁，硫酸亚铁，碘化钾，碘化汞，氢氧化钠，酒石酸钾钠，无水乙醇，氯化铵，硝酸，钛酸正四丁酯，异丙醇，重铬酸钾，硫酸银，硫酸汞，浓硫酸（优级纯）。以上试剂中除浓硫酸外，均为分析纯。

1.2催化剂的制备

在室温下将20 mL钛酸四丁酯与60 mL无水乙醇混合，并加入少量丙酮，混合完全后形成M溶液。将含有0.3 mg/L Fe3+离子的溶液2 mL、硝酸2 mL、蒸馏水缓慢滴入到20 mL乙醇溶液中，完全混合配成N溶液。将N溶液以2滴/s速度缓慢滴到M溶液中并强烈搅拌，滴加完成后继续持续搅拌30 min，得到Z溶胶。将Z溶胶陈化12 h，于100 ℃下干燥 8 h 后研磨粉末，将该粉末在450 ℃马弗炉中焙烧2 h，自然冷却至室温，制备出改性的二氧化钛粉末。

1.3试验方法

混凝试验：室温下向烧杯中移取1 L垃圾渗滤液，加入聚合氯化铝（PAC），用硫酸和NaOH溶液调节垃圾渗滤液的pH值，使用MY3000-6A型混凝试验搅拌仪在140 r/min转速下搅拌15 min。静置，取上清液分析。

光催化氧化试验：移取经混凝试验处理过的垃圾渗滤液上清液200 mL于自制的微型光催化反应器中（图1），通过调节反应器中溶液的pH值、TiO2 量、紫外灯功率、照射时间，对垃圾渗滤液进行光催化氧化处理，反应结束后，静置，取其上清液分析。

1.4分析方法

采用标准分析方法分析COD、氨氮[14]。去除率计算方法如下：

E=C1-C2C1×100%。（1）

式中：E为去除率；C1为处理前浓度；C2为处理后浓度。

2结果与分析

2.1混凝试验

2.1.1PAC投加量对污染物去除率的影响室温下取6只烧杯，分别向其中移取1 L垃圾渗滤液，PAC用量分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g，采用硫酸和NaOH溶液调节垃圾渗滤液的pH值，在140 r/min转速下搅拌15 min，静置，取其上清液分析，结果如图2所示。当PAC用量为1.0 g时，COD、氨氮去除率达到最大，分别为48.33%、11.04%；当PAC用量大于1.0 g时，污染物去除率略有下降，原因是PAC是高分子物质，入水后形成聚合阳离子，容易吸附胶粒和悬浮物，过量的PAC会对胶粒产生保护作用，使胶体不易沉淀[15]。因此本研究中PAC最佳用量为1.0 g/L。

2.1.2pH值对污染物去除率的影响控制PAC用量为 1.0 g/L，用硫酸和NaOH溶液分别调节各瓶中垃圾渗滤液的pH值为4、5、6、7、8、9，在140 r/min转速下搅拌15 min，结果见图3。pH值对于去除COD和氨氮有很大影响，当pH值为6时COD和氨氮去除率达到最大，分别为48.96%、14.56%。其原因是，Al3+的水解产物随着溶液pH值的变化而变化，当pH值增加时Al3+水解为Al（OH）3，容易吸附胶粒其沉淀；当pH值过大时Al3+水解为Al（OH）-4，使絮体沉降受到影响。因此本研究采用的最佳混凝pH值为6。

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2.1.3搅拌强度对污染物去除率的影响控制PAC用量为1.0 g/L，混凝 pH值为6，搅拌时间为15 min，考察搅拌机的搅拌强度对污染物去除率的影响。由图4可见，随着搅拌强度的增大，COD和氨氮的去除率增加，当搅拌强度为 150 r/min 时，COD和氨氮的去除率达到最大， 所以本研究采

用150 r/min作为最佳搅拌强度。

2.1.4混凝时间对污染物去除率的影响控制PAC用量为1.0 g/L，混凝pH值为6，搅拌强度为150 r/min，考察混凝时间对污染物去除率的影响。由图5可见，在一定范围内，COD和氨氮去除率随着混凝时间的增加而增大，当混凝时间为 15 min 时，COD和氨氮去除率达到最大，所以本研究选用 15 min 为最佳混凝时间。

2.2紫外光催化氧化试验

2.2.1催化剂用量对污染物去除率的影响移取经最佳混凝条件下处理后的上清液200 mL于自制的微型光催化反应器中，调节反应器中溶液的pH值为7，加入30% H2O2 5 mL，开启紫外灯照射一定时间，改变TiO2 用量，进行催化氧化处理。由图6可见，当TiO2用量为0.3 g/L时，COD和氨氮的去除率较好，分别为78.80%、54.58%。因为TiO2的比表面积很大，容易吸附垃圾渗滤液中的有机物，使其被氧化，同时Fe3+也能氧化有机物；当TiO2用量过大时，TiO2粉末容易分散到体系中，使体系透光率下降，光催化效率反而下降。因此，本研究选择的TiO2投加量为0.3 g/L。

2.2.2紫外灯功率对污染物去除率的影响控制TiO2用量为0.3 g/L，分别用0、4、8、18、25、30 W紫外灯照射，试验结果见图7。随着紫外灯功率增大，COD和氨氮的去除率也逐渐增大，当紫外灯功率为25 W时，去除率达到最大。原因是紫外灯功率增大时，催化剂吸收更多的辐射能，使更多的·OH和空穴（H+）生成，有利于COD和氨氮的去除。因此本研究选择的紫外灯功率为25 W。

2.2.3反应时间对污染物去除率的影响使用0.3 g/L TiO2催化，30% H2O2 5 mL，调节垃圾渗滤液的pH值为7，用25 W紫外灯照射，同时曝气，反应时间分别为15、30、60、90、120、150 min，试验结果见图8。随着反应时间延长，COD和氨氮的去除率增大，反应时间为120 min时污染物去除率最大。反应时间的增加使催化剂吸附垃圾渗滤液中更多有机物，抑制了h+-e-的复合，提高了光催化效率，COD和氨氮被去除。本研究选择120 min为最佳反应时间。

2.2.4pH值对污染物去除率的影响改变垃圾渗滤液的pH值，对垃圾渗滤液进行催化氧化处理。由图9可见，pH值对污染物去除率的影响很大，在偏酸性或偏碱性条件下，COD去除率较高，在酸性条件下容易生成·OH，并且容易与被吸附的 O-2· 结合形成H2O2，提高了光催化效率；在碱性条件下，TiO2表面带负电荷，有利于空穴转移到TiO2表面上，减少了电子空穴对的复合概率，有利于去除COD。氨氮去除率随着pH值的增加而提高，在碱性条件下NH4+会转变为NH3从而被热解。本研究选择的最佳pH值为11。

2.3几种处理方法的比较

在上述最优条件下，分别用混凝法、光催化氧化法、混凝-光催化氧化法对垃圾渗滤液进行处理。由图10可见，采用单一的混凝法和光催化氧化法对垃圾渗滤液进行处理，COD去除率分别为51.02%、82.70%，氨氮去除率分别为1402%、74.32%。采用混凝-光催化氧化法进行处理，COD去除率为98.36%， 氨氮去除率为89.96%。因此，混凝-光

催化氧化法联合处理对垃圾渗滤液COD和氨氮的处理效果最好。

3结论

混凝试验表明，PAC投加量和pH值对垃圾渗滤液中污染物去除率的影响很大。当PAC投加量为1.0 g/L、pH值为6、搅拌速度为150 r/min、搅拌时间为15 min时，混凝效果较好，COD和氨氮的去除率分别为51.02%、14.02%。光催化试验表明，当TiO2投加量为0.3 g/L、紫外灯功率为25 W、反应时间为120 min、pH值为11时，COD、氨氮的去除效果较好。单独的混凝处理对垃圾渗滤液的处理效果不太显著，但是经混凝-TiO2光催化氧化组合工藝处理后，处理结果较好，COD和氨氮的去除率分别达到98.36%、 89.96%。

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9.垃圾渗滤液处理工程 篇九

摘要：为了探索高效垃圾渗滤液处理工艺,采用生物接触氧化-电凝聚复合工艺处理垃圾渗滤液.试验结果表明,本工艺适于处理COD<5000 mg/L的垃圾渗滤液,最高容积负荷可达6.56 kgCOD/m3・d,COD去除率最高可达84.63%,平均BOD去除率可达91.25%,NH4-N去除率最高可达86.13%,处理后的垃圾渗滤液可达到国家污水二级排放标准,电耗为9元/m3水,铁耗为1元/m3水.作 者：高艳娇 黄继国 张勇 宋铁红 Gao Yanjiao Huang Jiguo Zhang Yong Song Tiehong 作者单位：高艳娇,张勇,Gao Yanjiao,Zhang Yong(辽宁工学院土木建筑系,锦州,121001)

黄继国,宋铁红,Huang Jiguo,Song Tiehong(吉林大学环境工程系,长春,130026)

10.垃圾渗滤液处理工程 篇十

为使某生活垃圾填埋场渗滤液水质达到城市污水管网的`接管要求,采用厌氧-氨吹脱-混凝沉淀-好氧处理工艺进行处理,并介绍了相关工艺设计参数.运行结果表明,采用该工艺出水水质全部达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-)的三级排放标准.

作 者：胡纪全 曹芹 Hu Jiquan Cao Qin  作者单位：胡纪全,Hu Jiquan(镇江市环境保护局,江苏,镇江,21)

曹芹,Cao Qin(镇江市环境监测中心站,江苏,镇江,212001)

刊 名：中国资源综合利用 英文刊名：CHINA RESOURCES COMPREHENSIVE UTILIZATION 年，卷(期)： 25(9) 分类号：X705 关键词：垃圾渗滤液   厌氧   氨吹脱   混凝沉淀   好氧  

11.垃圾渗滤液处理技术研究进展 篇十一

1 垃圾渗滤液的生物处理技术

自然界中存在大量的微生物, 它们靠氧化分解有机物来获得生存繁殖所需的物质和能量。垃圾渗滤液的生物处理就是微生物在特定的条件下大量繁殖, 通过微生物自身的新陈代谢作用来降解渗滤液中的有机污染物, 再通过重力作用使微生物沉淀下来, 和渗滤液分离, 从而使垃圾渗滤液中的有机污染物质得以去除的方法[1]。垃圾渗滤液的生物处理是目前垃圾渗滤液的主要处理方式之一, 根据生物处理过程中起主要作用的微生物的呼吸类型, 渗滤液的生物处理可分为好氧处理、厌氧处理、厌氧—好氧联合处理 (也称为兼性处理) 和回灌处理。

1.1 活性污泥法

活性污泥法是一种好氧生物处理技术, 主要通过向污水中通入氧气来强化污水中微生物的生理活动, 利用微生物降解污水中的污染物质。目前用于垃圾渗滤液处理的活性污泥法有传统活性污泥法、SBR法、膜生物法 (MBR) 。

胡慧青采用传统活性污泥法处理杭州天子岭垃圾填埋场的渗滤液, 结果表明:当进水COD和BOD5浓度分别为3 640~9 381 mg/L和2 380~4 726mg/L、两级曝气池的停留时间分别为20 h和15 h、有机负荷分别为0.76 kg BOD5/ (kg MLSS·d) 和0.07 kg BOD5/ (kg MLSS·d) 时, COD和BOD5的去除率可分别达62.3%~92.3%和78.6%和96.9%[2]。此外, 美国和德国的一些垃圾填埋场也采用活性污泥法处理垃圾渗滤液。美国滨州Fall Township的垃圾填埋场, 在垃圾渗滤液进水COD浓度为6 000~21 000mg/L, BOD5浓度为3 000~13 000 mg/L, 体积有机负荷为1.87 kg BOD5/ (m3·d) , F/M为0.15~0.31/d时, BOD5去除率为97%[3]。广州的大田山垃圾填埋场曾采用SBR法处理垃圾渗滤液, 结果表明, 该法对渗滤液的COD去除率可高达90%以上[4]。申欢等人采用MBR法处理COD浓度为800~1 700 mg/L, BOD5浓度为200~500 mg/L, BOD5/COD为0.25~0.30的垃圾渗滤液, 结果显示:COD去除率维持在70%~85%, 出水COD≤300 mg/L, 达到国家二级排放标准[5]。

由此可见, 活性污泥法可以对垃圾渗滤液有较好的处理效果, 但活性污泥法处理渗滤液的出水效果受温度的影响很大, 在温度较低时对渗滤液的COD去除率较低, 而且对中老龄垃圾渗滤液中的污染物质去除效果不理想, 因而采用活性污泥法处理垃圾渗滤液受到一定的限制。

1.2 生物膜法

生物膜法污水处理技术是通过向污水中加入表面适于微生物生长的填料, 经过一段时间后, 在填料上就会附着一层由各种微生物构成的生物膜。污水流经填料时, 填料上的微生物以污水中的有机物为养料, 对其进行降解, 从而达到净化污水的目的。生物膜法具有代表性的处理形式有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等。欧美和日本近年来的实践表明, 生物膜法中的生物滤池对垃圾填埋场渗滤液有良好的脱氮效果。

英国某地采用生物滤池处理垃圾渗滤液, 进水氨氮浓度为150~550 mg/L, 而有机质较少, BOD5/N仅为0.3左右, 当水力停留时间为0.6~4.5 d时, 平均可去除氨氮309 mg/L[6,7,8,9]。李军等开发了一种适于处理高浓度垃圾渗滤液的A/O淹没式软填料生物膜处理工艺, 该工艺处理垃圾渗滤液的运行结果表明:在HRT为22.1 h、混合液回流比为3时, 该工艺对渗滤液COD的去除率为71.7%, 对氨氮的去除率为90.8%[10]。瑞典的U.WELANDER等采用悬浮载体生物膜工艺处理Hyllstofta垃圾填埋场的渗滤液, 结果显示该工艺对渗滤液COD和总氮的去除率均达到90%以上, 而且该工艺的运行受温度的影响较小[11]。Siegrist等在不外加碳源的情况下, 利用生物转盘处理渗滤液, 研究结果表明:氨氮的去除率达到70%, 而且渗滤液出水的溶解性有机物小于20 mg/L[12]。Keith Knox等采用生物转盘处理Pitea渗滤液处理厂的渗滤液, 在进水COD为850~1350 mg/L, BOD5为80~250 mg/L, NH3-N为200~600 mg/L时, 对渗滤液COD、BOD5和NH3-N的去除率分别为84%、95%和90%[12]。王显胜等采用生物接触氧化工艺处理垃圾渗滤液, 其二级生物接触氧化对渗滤液COD的去除率保证在10%左右[13]。刘文泉等采用生物接触氧化和UASB结合工艺处理东北某垃圾填埋场的渗滤液, 目前正处于实验阶段, 实验结果未知[14]。

生物膜法处理垃圾渗滤液具有抗水量水质冲击负荷、有利于水中需较长停留时间氨氮的去除的优点;而且由于微生物生长在填料上, 因而不需要污泥回流;同时由于生物链长, 产生的剩余污泥量少, 有助于减少污水处理设施的基建投资。但维持生物膜运行需要较高的条件[15,16]。

1.3 稳定塘法

稳定塘又称为氧化塘, 是一种利用天然或人工池塘作为污水处理设施, 在自然或半自然条件下, 充分利用塘中微生物的新陈代谢活动来降解污水中的有机物, 从而使污水中的污染物质得到去除的方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国等国的一些小试和中试生产规模的研究均表明, 采用氧化塘处理垃圾渗滤液能获得较好的处理效果[17]。

英国Bryn Posteg填埋场用氧化塘处理渗滤液, 氧化塘容积为1 000 m3, 进水COD为24 000mg/L, BOD5为18 000 mg/L, 当水力停留时间大于10 d, 容积负荷 (BOD5) 小于1.8 kg/ (m3·d) 时, COD、BOD5和氨氮的年平均去除率可分别达到97%, 99%和91%[18]。数年的运行实践表明, 即便是在气候恶劣的冬季, 此系统也能达到较好的处理效果。英国水研究中心采用氧化塘处理东南部New Park Landfill的垃圾渗滤液, 在进水COD>15 000 mg/L, 有机污泥负荷 (COD/MLVSS) 为0.28~0.32/ (g·d) , 即容积负荷 (COD) 为0.64~1.68 kg/ (m3·d) , 泥龄为10 d时, COD和BOD5去除率达98%和91%以上[19]。香港曾采用氧化塘处理进水COD为873~23 800mg/L, NH3-N为180~2 563 mg/L的垃圾渗滤液, 在停留时间在15~40 d后, 渗滤液COD降至76~1 320mg/L, BOD5低于61 mg/L, 氨氮最大去除率达到99.5%[20]。

稳定塘处理垃圾渗滤液具有无需污泥回流, 动力设备少, 能耗低, 工程简单, 投资省等优点, 但也具有稳定塘体积大、有机负荷低、降解有机污染物速度慢、处理周期长的缺点[21]。

1.4 厌氧生物处理法

垃圾渗滤液的厌氧生物处理形式主要有上流式厌氧滤器 (AF) 、上流式厌氧污泥床 (UASB) 、厌氧复合床反应器 (UBF) 、厌氧折流板反应器 (ABR) 等[22]。

上流式厌氧滤器是一种厌氧生物滤池, 该反应器具有启动周期短、耐冲击性好的特点。徐竺对上流式过滤器处理垃圾填埋场渗滤液进行了动态连续试验, 结果表明:上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的效果良好。在中温 (35~40℃) 消化时, COD为3 000~8 000 mg/L的垃圾渗滤液的去除率达95%左右, 即使在常温下其COD去除率也可达90%左右[23]。

上流式厌氧污泥床反应器是一种厌氧污水生物处理装置, 在该反应器中, 污水以一定流速从下部进入反应器, 通过污泥层向上流动, 在料液与污泥的接触中进行生物降解并产生甲烷等气体, 然后通过三相分离器进行泥—水—气分离, 从而实现去除污水中污染物的目的。上流式厌氧污泥床的负荷要比上流式厌氧滤器大得多。英国的水研究中心用上流式厌氧污泥床 (UASB) 处理COD>10 000 mg/L的渗滤液, 当负荷为3.6~19.7 kg COD/ (m3d) , 平均泥龄为1.0~4.3 d, 温度为30℃时, COD和BOD5的去除率分别为82%和85%[24]。

厌氧复合床反应器是上流式厌氧污泥床反应器和上流式厌氧过滤器复合而成的上流式厌氧污泥床过滤器, 复合床的上部为厌氧滤池, 下部为上流式厌氧污泥床。这种设计可以集厌氧滤器和厌氧污泥床反应器的优点于一体。李军等利用厌氧复合床反应器处理深圳市生活垃圾填埋场渗滤液, 当温度为34℃, 水力停留时间为2d, 平均容积负荷为9.5 kg COD/ (m3·d) 时, 对垃圾渗滤液COD和BOD5的平均去除率可达到83.3%和88.4%[25]。

厌氧折流板反应器是一个由多隔室组成的高效新型厌氧反应器。运行中的厌氧折流板反应器是一个整体为推流, 而各隔室为全混合的反应器, 因而可获得稳定的处理效果。研究结果发现, 厌氧折流板反应器可有效地改善混合废水的可生化性[26]。沈耀良等用厌氧折流板反应器处理苏州七子山生活垃圾填埋场渗滤液和城市污水混合液, 结果表明, 进水BOD5/COD为0.2~0.3时, 出水BOD5/COD可提高至0.4~0.6;当容积负荷为4.71 kg COD/ (m3·d) 时, 可形成沉降性能良好、粒径为1~5mm的棒状颗粒污泥[27,28]。

厌氧生物处理技术适合处理溶解性有机物, 而且在提高渗滤液可生化性方面表现出明显的优势。但经厌氧生物处理后的渗滤液出水COD和氨氮浓度仍比较高, 溶解氧很低, 很难达到国家规定的排放标准。因此目前, 渗滤液的厌氧生物处理一般不作为单独使用的处理方式。

1.5 厌氧—好氧结合处理法

为了发挥渗滤液好氧处理和厌氧处理技术各自的优势, 弥补这两种处理技术各自的不足, 高浓度渗滤液的生物处理一般都采用厌氧—好氧两者结合处理工艺。实践证明, 该工艺对渗滤液的处理效果远好于单纯的好氧工艺或厌氧工艺。

同济大学徐迪民等用低氧—好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液, 试验证明:在控制运行条件下, 该工艺对渗滤液COD、BOD5、SS的去除率分别为96.4%、99.6%和83.4%[29]。北京市政设计院采用UASB和传统的活性污泥法组合工艺处理垃圾填埋场渗滤液, 渗滤液COD和BOD5总去除率分别达到86.8%和97.2%[30]。赵宗升采用厌氧—缺氧—好氧法 (简称A2O法) 工艺处理垃圾渗滤液, 取得了很好的处理效果。该法对渗滤液COD的总去除率为96%, 对NH3-N的去除率99%[31]。

1.6 回灌处理

垃圾渗滤液的回灌处理是指通过一定的动力手段将从填埋场底部收集到的渗滤液重新喷洒到填埋场覆盖层表面或覆盖层下部, 在渗滤液以渗流的形式流经垃圾填埋体的过程中, 利用垃圾中的微生物对渗滤液中的污染物质进行降解, 从而达到降低渗滤液中污染物浓度的渗滤液处理技术。渗滤液的回灌处理实质是把填埋场作为一个以各年龄段垃圾为填料的生物滤床, 当渗滤液流经覆土层和垃圾层时, 发生一系列的生化和物化反应, 将渗滤液中的污染物降解为稳定和半稳定物质的过程。同时, 由于蒸发作用, 回灌过程也间接达到了渗滤液减量的效果。

回灌法主要可分为表面回灌和地下回灌两类[32]。表面回灌主要以减少垃圾渗滤液水量为目的, 地下回灌主要以降低垃圾渗滤液中污染物浓度为目的[33]。垃圾渗滤液进行回灌处理, 可以通过回灌过程中的挥发作用而减少渗滤液的产生量, 促进垃圾填埋场的稳定化, 有效降低渗滤液氮含量。此外, 回灌处理技术耐冲击负荷强, 设施简单、基建投资省, 操作管理方便, 易于实现自动化[34]。渗滤液的回灌处理也存在一些不足之处, 比如回灌过程中恶臭气体的挥发、产气量加大易引发安全问题、进水悬浮物过高或者微生物过量繁殖容易造成土壤堵塞等[35]。此外, 单纯的渗滤液回灌工艺不能使渗滤液达标排放, 必须与其它渗滤液处理技术结合才能使之达到排放标准。

2 垃圾渗滤液的物理化学处理技术

垃圾渗滤液的物理化学处理技术是指利用物理化学原理设计垃圾渗滤液处理工艺, 通过工艺的运行去除垃圾渗滤液中的污染物质, 从而达到净化垃圾渗滤液目的的渗滤液处理技术。垃圾渗滤液的物理化学处理方法主要有混凝—化学沉淀法、吸附法、膜处理技术、高级氧化、氨吹脱、蒸干等。

2.1 混凝—化学沉淀处理技术

垃圾渗滤液的混凝处理是通过外加混凝剂使渗滤液中不能直接通过重力去除的微小污染物质和混凝剂一起聚结成较大的颗粒, 这些颗粒可以在重力的作用下迅速沉降, 分离出渗滤液, 从而减少渗滤液中的污染物质。化学沉淀法是向渗滤液中加入某种化学药剂, 使渗滤液中的污染物质和化学药剂发生反应生成沉淀物, 从而去除渗滤液中污染物质的渗滤液处理方法。

近年来, 许多学者对采用混凝—化学沉淀方法处理垃圾渗滤液进行了一系列的研究, 取得了一些成果。傅清平以水玻璃、硫酸、硫酸铝和废铁屑为原料研制出聚硅酸硫酸铝铁类混凝剂。该混凝剂处理垃圾渗滤液的结果表明:沉淀后垃圾渗滤液COD去除率达58%, 如果结合臭氧氧化渗滤液, 则COD去除率可达70.6%, BOD5去除率达75.4%, 色度去除率为94%。赵庆良对采用磷酸镁混凝沉淀法去除渗滤液中的氨氮进行了实验研究。研究结果表明, 在p H值为8.5~9.0的垃圾渗滤液中投加Mg Cl2·5H2O和Na2HPO4·12H2O并使Mg2+∶NH4+∶PO43-的比例为1∶1∶1时, 原垃圾渗滤液中的NH3-N可由5618 mg/L降低到65 mg/L, 去除率高达98%以上。胡勤海利用天然风化煤为吸附剂, 聚铁为混凝剂, 处理经过氨吹脱和SBR处理后的出水, 当吸附剂和混凝剂的比例为1∶3时, COD的去除率为44.6%, 色度的去除率在85.0%以上, 取得了较好的处理效果[36]。郑怀礼等用硫酸铁、聚合硫酸铁和聚硅硫酸铁处理COD浓度为814 mg/L的垃圾渗滤液, 色度和COD去除率分别达到了93.1%和61.4%, 对色度和COD的去除取得了较好的效果[37]。刘东等人以聚合硫酸铁作为混凝剂处理经曝气塘处理后的垃圾渗滤液, COD去除率平均达到65%[38]。沈耀良等采用PAC (聚合氯化铝) 混凝技术处理杭州天子岭垃圾填埋场的渗滤液, 渗滤液原液COD浓度为3621 mg/L, 当PAC投量为50~100 mg/L时, COD去除率由18.4%上升至37.3%[39];当投量为200~280 mg/L时, COD的去除率稳定在38%左右;当投量为400 mg/L时, 色度去除率最高 (68%) , 而且此时水中重金属离子的去除率也较其他投量时高。李亚峰等对沈阳市赵家沟垃圾填埋场的渗滤液进行了混凝沉淀试验, 结果表明, 当p H值为9.0时, 混凝剂DH-3对渗滤液的COD去除率最高可以达到90%以上。Amokrane采用Fe Cl3和Al2 (SO4) 3混凝剂处理COD浓度为4 100 mg/L的垃圾渗滤液, Fe Cl3和Al2 (SO4) 3对渗滤液COD的去除率分别为55%和42%[40]。Tatsi等采用同样的混凝剂处理COD浓度为5 320 mg/L的垃圾渗滤液, 结果发现Fe Cl3和Al2 (SO4) 3对渗滤液COD的去除率分别为80%和38%。

采用混凝技术处理垃圾渗滤液, 可以去除渗滤液中的大部分悬浮物和不溶性COD、部分重金属以及NH3-N。此外, 混凝还可以起到很好的降低渗滤液色度的作用。一般来说, 混凝可去除渗滤液中分子量大于3 000的大分子有机物, 但对渗滤液中分子量小于1 000的有机物去除率很低[41]。因而混凝处理一般可用作渗滤液的预处理或者深度处理, 只依靠混凝技术是不能将渗滤液处理到可以达标排放程度的。

2.2 吸附处理技术

在相界面上, 物质的浓度自动发生累积或浓集的现象称为吸附。利用固体物质表面对水中污染物质的吸附作用去除水中污染物质的方法是水处理技术中一种常用的方法。具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂, 水处理中常用的吸附剂有活性炭、沸石、木炭等。

近年来, 采用吸附方法处理垃圾渗滤液的研究日益增多, 尤其是活性炭吸附法在垃圾渗滤液处理中得到了广泛应用。S.A.Wasay用2 g/L的颗粒活性炭、颗粒活性铝和Fe Cl3对渗滤液中的污染物质进行吸附实验, 结果发现, 颗粒活性炭对渗滤液中重金属的去除率可达80%~96%[42]。郑红等人用层间含有Na+、Ca2+、Al3+和Cr3+的蒙脱石对垃圾渗滤液中的有机物进行吸附实验, 结果发现, 层间含有高价态金属阳离子的蒙脱石对特定有机分子有较强的吸附能力, 对垃圾渗滤液中有机物具有较好的吸附效果, 含Cr3+的蒙脱石对垃圾渗滤液中COD的吸附率为60.3%, 对苯酚的吸附率达到67.5%, 而各种蒙脱石对二甲苯的吸附量均相对较小, 且没有规律。Aziz等用颗粒活性炭吸附渗滤液中的NH3-N, 当NH3-N浓度为1 909 mg/L时, 42 g/L颗粒活性炭对NH3-N的去除率为40%。Kargi和Pamukoglu用沸石和改性粉末活性炭去除COD浓度为7 000 mg/L的垃圾渗滤液, 5 g/L粉末活性炭和沸石对COD的去除率分别为87%和77%[43]。王斐等采用煤灰和土壤对垃圾渗滤液进行吸附实验, 结果发现, 土壤对COD的去除能力高于煤灰, 当土壤和煤灰的高度增加到90 cm后, 去除率则达到90%以上[44]。张富韬等研究了活性炭对渗滤液中甲醛、苯酚和苯胺等复杂有机物的吸附去除效果, 结果发现, 活性炭对甲醛的去除率为55%, 对苯酚的去除率为58.9%, 对苯胺的去除率为65.0%。Pirbazari·M等用生物颗粒活性炭, 即在活性炭上培养生物膜以降解有机物, 发现生物吸附处理渗滤液或高浓度的废水有很大潜力。当前, 采用锯末等廉价、易得、吸附效果好的新型吸附剂成为吸附处理渗滤液的研究热点。

吸附法对渗滤液中绝大多数有机物都有效, 可去除渗滤液中难降解有机物、金属离子和色度等。此外, 吸附法可适应渗滤液水量和有机负荷变化大的特点, 保证渗滤液处理效果。由于大部分吸附剂是利用一些废物改制而成, 因而采用吸附法处理渗滤液可达到以废治废的效果, 而且垃圾填埋场本身具有足够的空间来处理废弃的吸附剂。

尽管吸附法处理垃圾渗滤液有诸多优点, 但由于吸附剂在吸附渗滤液中污染物质的过程中易受p H值和水温等因素的影响, 吸附法处理垃圾渗滤液受到了一定程度的限制。同时由于吸附剂的饱和吸附量的限制, 吸附法一般仅可作为渗滤液的后续深度处理方法。

2.3 膜处理技术

膜处理技术是水处理技术中的一种常用技术, 该技术主要是使污水在一定的压力下流过隔膜, 在此过程中, 由于水分子量较小, 可以通过隔膜, 而水中的污染物质分子量大于隔膜孔径, 被隔膜所截留, 从而分离出水中的污染物质, 达到净化污水的目的。根据膜孔径的不同, 水处理中常用的膜分为超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。当前应用于垃圾渗滤液处理的膜主要为反渗透膜和超滤膜。

袁维芳等曾利用3#醋酸纤维膜对广州市大田山垃圾填埋场渗滤液进行了反渗透膜的试验研究。研究结果表明, 渗滤液进水COD浓度为4 700 mg/L, NH3-N浓度为1 210 mg/L, 预处理出水COD浓度为250~620 mg/L, NH3-N浓度为30~100 mg/L, COD和NH3-N的去除率均达到95%以上, 出水COD<80 mg/L, NH3-N<10 mg/L, 达到国家一级排放标准。Linde.K等人对德国、荷兰、瑞士的三种不同类型的垃圾渗滤液进行反渗透处理的调查表明, 反渗透对COD及NH3-N的去除效果均在98%以上[45]。K.Ushikoshi等用反渗透法处理COD和NH3-N浓度为97.4 mg/L和33.7 mg/L的垃圾渗滤液, NH3-N的去除率达98%, COD可完全去除。A.Chianese等用反渗透法处理COD浓度为3 840 mg/L的垃圾渗滤液, COD去除率达98%。北京阿苏卫垃圾填埋场、六里屯垃圾填埋场采用碟管式反渗透装置处理垃圾渗滤液, COD和NH3-N的去除率均超过99%, 该技术能够适应渗滤液水质的变化, 出水水质相当稳定[46]。

膜技术对垃圾渗滤液中的重金属离子有很好的截留去除效果。Ursae等利用NTR-7250膜去除垃圾渗滤液中的Cr3+和Cu2+, 在其浓度为0.69 mg/L和0.23 mg/L时, 去除率超过了99%。K.Linde和A.S.Jonsson用纳滤膜处理垃圾渗滤液中浓度小于0.70mg/L的金属 (Pb2+、Zn2+、Cd2+) , 去除率在88%以上。一般情况下, 垃圾渗滤液在进行膜处理之前要先预处理, 去除渗滤液的浊度和悬浮固体, 以防止膜堵塞。

膜分离技术处理垃圾渗滤液的特点是可以适应渗滤液水质水量变化大的特点, 而且操作及维护方便, 占地面积小, 易于实现自动化控制。垃圾渗滤液经膜处理后, 出水能够达到国家相应的排放标准, 不会对环境造成任何危害。尽管反渗透膜处理垃圾渗滤液技术是目前世界上处理垃圾渗滤液出水效果最好的技术, 但该技术在国内迟迟不能大面积用于实际工程, 这是由于膜处理过程中要通过高压泵等提供克服渗透压的压力, 而且膜极易被污染, 清洗费用高, 膜使用寿命相对较短, 一般为2~3年, 因此采用膜处理技术处理垃圾渗滤液的成本很高。此外, 经膜分离后得到的垃圾渗滤液的浓缩液难于处理, 这成为垃圾渗滤液的膜处理技术不能得到大规模推广的另一个原因。

2.4 高级氧化处理技术

垃圾渗滤液的高级氧化处理技术包括氧化剂氧化、电解氧化和光催化氧化技术。氧化剂氧化是通过向垃圾渗滤液中加入强氧化剂, 利用强氧化剂将渗滤液中的有机物氧化成小分子的碳氢化合物或完全矿化成二氧化碳和水, 从而达到去除渗滤液中污染物目的的处理技术。电解氧化是使渗滤液中的污染物质在电极上直接发生电化学反应转化为二氧化碳和水或在电化学转化过程中产生短寿命的·OH等自由基, 通过自由基降解污染物质的渗滤液处理技术, 渗滤液的电解氧化过程为不可逆过程。光催化是通过Ti O2做催化剂, 利用光照提高·OH的产率, 使渗滤液中污染物质更多更快被氧化分解的处理技术。垃圾渗滤液处理中常用的氧化剂是H2O2和O3。

当前常用的垃圾渗滤液高级氧化技术往往是催化氧化技术或氧化与其它水处理技术的结合。Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合, 其处理废水的主要原理是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂, 反应过程中产生羟基自由基, 羟基自由基可氧化废水中的大部分有机物。

Loizidou等人用Fenton试剂对稳定填埋场产生的渗滤液进行处理, 得到了35%的COD去除率。张晖在完全混合反应器中对COD为1 100~1 900mg/L的渗滤液进行Fenton氧化处理, 在双氧水为0.1 m mol/L、H2O2与Fe2+摩尔比为3、总停留时间为2 h的操作条件下, COD去除率可达67.5%[47]。采用Fenton试剂处理渗滤液时, 由于投药量及其他操作条件的不同, 处理效果差别很大。黄报远等用臭氧氧化法处理垃圾渗滤液, 渗滤液的BOD5/COD从氧化前的0.17提高到氧化后的0.36, 渗滤液的可生化性显著提高, 色度和SS的去除率分别为92.5%和64.6%。Daniele M.Bila等将混凝和臭氧氧化法结合处理垃圾渗滤液, 加入Al2 (SO4) 3, COD去除率为40%, 当加入3.0 g/L臭氧时, COD去除率达到73%。张跃升等以活性炭作催化剂、H2O2为氧化剂处理垃圾渗滤液, 结果表明, 在H2O2/COD=1.5, 活性炭/H2O2=0.6, p H值为2的条件下反应可以在180 min内结束, 其中COD及色度的去除率分别为82.8%和85.5%[48]。F.J.Rivas等将臭氧氧化法同颗粒活性炭结合处理COD浓度为4 970 mg/L的垃圾渗滤液, COD去除率接近90%[49]。王锋和周恭明用微电解法处理垃圾渗滤液, COD、NH3-N和色度去除率分别达到74%、79%和97.5%, BOD5/COD从0.04提高到0.29, 渗滤液的可生化性增强。Moraes和Bertazzoli用电化学法处理COD和NH3-N浓度为1 855 mg/L和1 060 mg/L的垃圾渗滤液, 反应180min, 其最大去除率分别为73%和49%。渗滤液的电解氧化处理试验表明, 在适宜的渗滤液电解氧化条件下, 当渗滤液中的COD及NH3-N浓度分别为693 mg/L和263 mg/L时, COD去除率为90.6%, NH3-N的去除率甚至可以达到100%[50]。谭小萍等对广州李坑垃圾填埋场经氧化沟工艺处理后的渗滤液进行了Ti O2光催化氧化处理试验, 结果表明, 在适宜的条件下, COD去除率可达42%以上, 脱色率达75.6%。

与垃圾渗滤液的生物处理方法相比, 高级氧化技术可很好的适应渗滤液水质水量变化大的特点, 而且处理效率高, 氧化速率快, 可很快完成对渗滤液的处理。在一定的条件下, 高级氧化技术还可回收能量及有用物料。此外, 高级氧化处理技术不产生污泥, 极少有二次污染。尽管高级氧化技术处理渗滤液的成本高于我国垃圾填埋场现在普遍采用的生物处理技术, 但由于生物处理不能适应渗滤液水质水量变化大、NH3-N和COD浓度高、C/N过低、重金属离子种类多等特点, 因而高级氧化技术仍然是当今渗滤液处理技术的研究热点。化学催化氧化技术在高级氧化技术中成本相对较低, 可操作性强, 成为渗滤液高级氧化技术中重点研究的技术。尽管渗滤液的化学催化氧化技术取得了一些研究成果, 但仍存在一些待深入研究的问题。

当前渗滤液的化学催化氧化技术主要研究的问题应是合成易得、价格低廉的催化剂, 确定催化剂在处理垃圾渗滤液是的最佳投量、氧化剂的最佳投加量、催化剂的使用寿命以及催化剂流失的问题。

2.5 氨吹脱处理技术

垃圾渗滤液处理的氨吹脱技术主要是用来去除渗滤液中的高浓度的NH3-N。渗滤液中的氨氮存在如下的化学平衡:NH3·H2O=NH4++OH-。当用生石灰将渗滤液p H值调为11左右时, 该化学平衡向左移动, 渗滤液中的氨氮大多以NH3·H2O的形式存在。此时向渗滤液中自下而上通入空气, 可将渗滤液中大部分NH3·H2O吹脱到空气中, 从而去除渗滤液中的氨氮。

Baris Calli等通过氨吹脱法去除垃圾渗滤液中的NH3-N, 在COD浓度为3 260 mg/L时, 加入11g/L的石灰, 12小时后, NH3-N去除率达到94%。I.Ozturk等将垃圾渗滤液经厌氧预处理后, 再用氨吹脱, 当NH3-N浓度为1 025 mg/L时, 其去除率达到85%。苏州七子山生活垃圾填埋场渗滤液p H值为8.41, NH3-N为732.2 mg/L, 当投加0.34%的生石灰, 将p H值调至10进行吹脱试验时, 吹脱后的NH3-N为86.64 mg/L, NH3-N吹脱去除率达到88.1%[51]。

高浓度氨氮是垃圾渗滤液处理的一个难题, 传统的生物脱氮过程在渗滤液处理中难于实现, 而且氨氮的分子量很小, 即使反渗透技术也不能将其大部分去除。目前只有氨的吹脱技术是去除垃圾渗滤液中氨氮较为可行的方法。虽然氨吹脱可去除渗滤液中大部分氨氮, 但也会将渗滤液中硫化氢等恶臭气体吹脱出来, 造成空气污染。此外, 氨吹脱需要吹脱塔和调节p H值的装置, 这些装置增加了渗滤液的处理成本。

2.6 蒸干处理技术

蒸干处理技术主要通过加热使渗滤液中的水分子气化, 然后不断除去气化的水蒸气, 使这一过程得以连续进行。垃圾渗滤液蒸干处理时, 水从渗滤液中分离, 污染物残留在浓缩液中, 水蒸气经冷凝后形成液体, 从而实现了水分子和污染物质的分离。蒸干处理工艺可把渗滤液浓缩到原体积的2%~10%左右。蒸干工艺的能耗极高, 但研究表明, 一个典型的现代化填埋场的填埋气体用作蒸干的能量来源是可行的。因此, 渗滤液的蒸发处理是可行的, 并且能有效控制渗滤液和填埋气体。同时, 蒸发对渗滤液水质特性的变化不敏感。德国的巴伐利亚采用二级蒸干法处理混合生活垃圾填埋场的渗滤液, 结果表明, 此法可去除92%的COD和94%的NH3-N[52]。

渗滤液的蒸干处理技术也存在一些不足之处。如p H值影响渗滤液中有机酸和氨的离解状态, 从而改变它们的挥发程度。此外, 蒸干处理系统的操作麻烦, 易出现金属材料腐蚀等现象。在不能对填埋气体进行有效收集的填埋场, 由于能耗较大, 不宜采用蒸干技术处理垃圾渗滤液。

3 结论