摘要：從垃圾滲濾液的產(chǎn)生及其特點(diǎn)出發(fā)，介紹了圍內(nèi)外正在開發(fā)和研究的垃圾滲濾液處理技術(shù)。針對(duì)國內(nèi)滲濾液處理技術(shù)的現(xiàn)狀，提出了滲濾液處理技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液；物化法；生物法；化學(xué)法；物理法；回灌法

隨著我國城市的迅速發(fā)展，垃圾產(chǎn)量不斷增加。目前垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥和填埋等。其中衛(wèi)生填埋由于處理量大、成本低廉、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。但填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液危害極大，它主要來源于降水和垃圾內(nèi)部的內(nèi)含水。若處理不當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重危害周邊環(huán)境和污染地下水。因而滲濾液的收集和處理已成為急待解決的問題，成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。

目前，關(guān)于滲濾液水質(zhì)成分研究的報(bào)道較多，滲濾液是一種高濃度有機(jī)廢水，由于其水質(zhì)水量的不穩(wěn)定性，以及滲濾液中含有大量難降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物和氨氮等毒性物質(zhì)，所以滲濾液的處理非常困難。現(xiàn)有的處理方法大概可分為生化法、化學(xué)法、物化法、物理法和回灌法等

1 濾液的產(chǎn)生

滲濾液是指垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機(jī)物的分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水。滲濾液主要來源?：(1)垃圾自身的水分；(2) 垃圾中有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧、好氧分解產(chǎn)生的水分，產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH、溫度和菌種等因素有關(guān)；(3)填埋場(chǎng)內(nèi)的自然降雨與徑流。其中降水是滲濾液的主要來源，這些水分滲過成分復(fù)雜的垃圾時(shí)，使垃圾發(fā)生分解、溶出、發(fā)酵等反應(yīng)，從而使?jié)B濾液中含有大量的有機(jī)污染物、氮、磷和種類繁多的重金屬類物質(zhì)。

2 滲濾液的特點(diǎn)

滲濾液的水質(zhì)隨垃圾的組分、當(dāng)?shù)貧夂颉⑺牡刭|(zhì)、填埋時(shí)問和填埋方式等因素的影響而有顯著的不同。其顯著特征[2]：

2．1 有機(jī)物濃度高

滲濾液中的BOD5和COD濃度最高可達(dá)幾萬mg／L，主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生，pH值一般在6．0左右(顯弱酸性)，BOD5與COD比值在 0．5—0．6。

2．2 水質(zhì)變化大

滲濾液的水質(zhì)取決于填埋場(chǎng)的構(gòu)造方式和垃圾種類、質(zhì)量、數(shù)量以及填埋年數(shù)的長短，其中構(gòu)造方式是最主要的。

2．3 氨氨含量高

垃圾滲濾液中氨氮濃度很高，且氨氮濃度在一定時(shí)期隨時(shí)問的延長會(huì)有所升高， 主要是因?yàn)橛袡C(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮造成的。在中晚期填埋場(chǎng)中，氨氮濃度高是垃圾滲濾液的重要特征之一，也是導(dǎo)致處理難度增大的一個(gè)重要原因。由于目前多采用厭氧填埋技術(shù)，導(dǎo)致滲濾液中的氨氮濃度在填埋場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后不斷上升，達(dá)到高峰值后延續(xù)很長的時(shí)間直至最后封場(chǎng)，甚至當(dāng)填埋場(chǎng)穩(wěn)定后仍可達(dá)到相當(dāng)高的濃度。

2．4 微生物營養(yǎng)兒素比例失調(diào)

對(duì)于生物處理，垃圾滲濾液中的磷元素總是缺乏的，一般垃圾滲濾液中的BOD／TP都大于 300。此值與微生物生長所需要的碳磷比f100：1)相差甚遠(yuǎn)。在不同場(chǎng)齡的垃圾滲濾液中，碳氮比有很大的差異，也會(huì)出現(xiàn)比例失調(diào)現(xiàn)象。

3 圾滲濾液的處理方式

3．1 合并處理

合并處理就是將垃圾滲濾液就近引入城市污水處理廠與城市污水合并進(jìn)行處理的方式。城市污水量較大，可對(duì)滲濾液起到稀釋作用，但需控制好比例，以避免對(duì)城市污水處理廠造成沖擊負(fù)荷。有研究表明[31，如果滲濾液的量與城市污水量之比<0．5％ ， 同時(shí)滲濾液帶來的負(fù)荷增加在10％以下則是可行的。在合并處理時(shí)，為了避免垃圾滲濾液中的有毒有害物質(zhì)對(duì)城市污水的副作用和減輕沖擊負(fù)荷，常采用對(duì)滲濾液進(jìn)行預(yù)處理后再合并的方案。沈耀良等 在處理蘇州七了山垃圾滲濾液時(shí)，采用先經(jīng)過場(chǎng)內(nèi)物化預(yù)處理(吹脫+混凝沉淀+焦炭吸附)再到城市污水處理廠合并處理的工藝，取得了良好的處理效果。

3．2 土地處理

土地處理是利用土壤的自凈作用進(jìn)行處理的方法。目前應(yīng)用于垃圾滲濾液土地處理的方法主要有人工濕地和回灌處理兩種。

用人工濕地處理垃圾滲濾液具有費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但處理效果隨季節(jié)變化較大，處理有機(jī)物的濃度也較低。它適應(yīng)植物生長期長、生長旺盛的南方地區(qū)，不適應(yīng)北方寒冷地區(qū)。

垃圾滲濾液的回灌處理方法是20世紀(jì)70 年代由美國的Poh land最先提出的，它實(shí)質(zhì)是把填埋場(chǎng)作為一個(gè)以垃圾為填料的巨大的生物濾床。滲濾液經(jīng)覆土層和垃圾層發(fā)生一系列的物理、化學(xué)和生物作用而被降解和截留，同時(shí)使?jié)B濾液由于蒸發(fā)而減少。Dian adopomokos等[5]通過滲濾液的回灌處理，得到了比較穩(wěn)定的出水，其中COD 和BOD5的平均值分別為1141，85 mg／L?；毓嗵幚頋B濾液易造成土壤堵塞，氨氮累積，回灌處理后的滲濾液仍有較高的濃度，還需要做進(jìn)一步處理，因此回灌處理很少單獨(dú)作為滲濾液的處理工藝。

3．3 就地處理合并處理與土地處理比較經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，但受各種客觀因素的限制，大部分城市只能在填埋場(chǎng)建立獨(dú)立的滲濾液處理系統(tǒng)進(jìn)行就地處理。

4 垃圾滲濾液的處理技術(shù)

4.1 生物處理法

生物處理包括好氧處理、厭氧處理及兩者的結(jié)合。

當(dāng)垃圾滲濾液的BOD5／COD>0．3時(shí)，滲濾液的可生化性較好，可以采用生物處理法，包括好氧處理、厭氧處理及好氧一厭氧結(jié)合的方法。

4．1．1 好氧處理法

好氧處理法不僅可以有效降低BOD5，COD 和氨氮含量，還可以除去Fe，Mn等金屬。其方法主要包括活性污泥法、曝氣穩(wěn)定塘、生物膜法、生物濾池和生物流化床等工藝。國內(nèi)外活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明，通過提高污泥濃度來降低污泥有機(jī)負(fù)荷，活性污泥法獲得了令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。希臘的Loukiou M X 等_6j研究了以粉末活性炭為載體的流化床處理高濃度滲濾液的效果， 進(jìn)水水質(zhì)為：pH=7．5， COD=5000 mg／L， BOD5=1000mg／L，N 一N=1800 mg／L，結(jié)果表明：COD，BOD5，NH 一N以及色度的平均去除率為81％，90％，85％和80％。由于滲濾液成分復(fù)雜，陳舊的滲濾液氨氮濃度很高，可生化性較差，還需要結(jié)合其他的方法進(jìn)行處理。

4．1．2 厭氧處理法

厭氧處理法具有能耗少、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、污泥產(chǎn)率低和可提高污水可生化性等優(yōu)點(diǎn)，適合于處理有機(jī)物濃度高、可生化性差的垃圾滲濾液。用于垃圾滲濾液處理的厭氧法有：厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床及厭氧塘等。徐竺等[7]用上流式厭氧過濾器對(duì)垃圾滲濾液的研究結(jié)果表明：上流式厭氧過濾器處理垃圾滲濾液的效果良好，在中溫(35～400C)消化時(shí)，高濃度 (3000～8000mg／L)進(jìn)水COD的去除率達(dá)95％左右，常溫消化COD去除率可達(dá)90％左右。

4．1．3 好氧一厭氧結(jié)合處理法

對(duì)于高濃度的垃圾滲濾液?jiǎn)为?dú)厭氧處理很難達(dá)標(biāo)排放，需要進(jìn)一步進(jìn)行好氧處理，即厭氧一好氧結(jié)合處理工藝，效率較高且經(jīng)濟(jì)合理。李平等[8]采用厭氧一好氧生物流化床藕合工藝處理垃圾滲濾液， 當(dāng)進(jìn)水COD， NH 一N分別為5000mg／L， 280mg／L時(shí)，系統(tǒng)的出水COD，NH 一N達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。李征[9]采用UASB一好氧膜生物炭反應(yīng)器聯(lián)合處理工藝對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理，在進(jìn)水COD為500—3000 mg／L，BOD5 為 300～1900mg／L， 氨 氮 為 146．57—1071．5mg／L，水力停留時(shí)問為19～30h的條件下， 出水COD降為146～880mg／L，BOD5為7． 8～14．2mg／L，氮氮為55～620mg／L。

4.2 物化處理法

對(duì)于老齡滲濾液，必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)。常見的物理化學(xué)方法包括光催化氧化、Fenton法、吸附法、化學(xué)沉淀法、膜過濾等。與生物法相比，物化法受水質(zhì)、水量影響小，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其對(duì)BOD／COD較低而難以生物處理的垃圾滲濾液有較好的處理效果。由于物化法處理費(fèi)用較高，一般用于滲濾液預(yù)處理或深度處理。

4．2．1 光氧化和光催化氧化

光氧化和光催化氧化是一種剛剛興起的新型現(xiàn)代水處理技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、易操作、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)一些特殊的污染物比其他氧化法更具優(yōu)勢(shì)，但目前國內(nèi)外對(duì)光催化降解有機(jī)物的研究還處十理論探索階段。TiO：作為納米半導(dǎo)體材料之一在含毒及難生物降解廢水光催化氧化處理中得到了大量的研究[10]并對(duì)光催化降解有機(jī)廢水的影響因素做了深入的探討，其中包括催化劑用量、pH值、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、水中溶解氧等，得出該方法對(duì)垃圾滲濾液的深度處理效果很好。

4．2．2 Fenton法

Fenton法是一種深度氧化的技術(shù)， 即利用 Fe2+和H2O2：之間的鏈反應(yīng)催化生成·OH 自由基，而·OH自由基具有強(qiáng)氧化性，能氧化各種有毒和難降解的有機(jī)化合物。熊忠[11]等對(duì)垃圾滲濾液用混凝法處理后再經(jīng)Fenton法處理，氧化后的滲濾液可生化性仍然很低，之后又結(jié)合SBI：I法，加入營養(yǎng)物質(zhì)，可生化性提高，COD和BOD5去除率均達(dá)到95％ 以上， 出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。雖然 Fenton法試劑價(jià)格低，反應(yīng)條件溫和，無二次污染，但它只能將部分有機(jī)物氧化或偶合成可生化的化合物，而不易氧化多環(huán)芳烴等分子量大、化學(xué)性能穩(wěn)定的有機(jī)化合物。

4．2．3 膜處理法

膜處理法是用各種隔膜使溶劑同溶質(zhì)和微粒分離的一種方法。根據(jù)溶質(zhì)或溶劑通過膜的推動(dòng)力的大小，膜分離法可分為反滲透法、超濾、微空過濾等。一般處理“老齡”滲濾液，使用綜合膜處理土藝，包括一個(gè)膜生物反應(yīng)器和反滲透裝置，處理效果COD5去除率達(dá)到97％，總氮去除率91％ ，運(yùn)行成本為傳統(tǒng)土藝的60％。近幾年來，西方發(fā)達(dá)國家還興起毫微級(jí)膜過濾技術(shù)，能夠去除難降解的COD，使出水水質(zhì)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

膜處理的最大問題是膜污垢，會(huì)堵塞膜孔，對(duì)處理效率有很大影響。此外膜過濾技術(shù)費(fèi)用昂貴，不能得到廣泛應(yīng)用。

4．2．4 化學(xué)沉淀法

混凝技術(shù)是一種重要的化學(xué)沉淀法，常常作為預(yù)處理并結(jié)合其他方法處理垃圾滲濾液，效果顯著，但受pH值等條件的限制。沈耀良等用PAC 作混凝劑、焦炭作吸附劑，可有效去除滲濾液中的 COD和部分重金屬離子，并證實(shí)混凝對(duì)滲濾液色度具有明顯的去除效果(68％)；焦炭吸附中存在明顯的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，其中對(duì)COD的吸附具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。張富韜等采用聚合氯化鋁作為混凝劑，膨潤土為吸附劑處理滲濾液，其結(jié)果：滲濾液中的 COD去除率為79％ ．氨氮去除率達(dá)46％ ．重金屬去除率為53％～98％ [12]

4．2．5 濕式氧化

濕式氧化是一種在土業(yè)廢水處理應(yīng)用較廣的物理化學(xué)方法，它是利用氧與污染物在液相中的接觸達(dá)到將污染物氧化的目的。反應(yīng)在封閉的條件下進(jìn)行，污染處理徹底，特別適用于高濃度或高毒性的廢水，而且反應(yīng)體系引入催化劑還可以提高有機(jī)物的降解效率并有利于反應(yīng)向溫和程度發(fā)展，因此，目前尋找合適的催化劑以降低濕式氧化處理廢水的經(jīng)濟(jì)成本以及應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理。雖然濕式氧化還未應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理，但是其處理效率高，對(duì)于高濃度、高毒性的廢水處理效果很好，因而具有廣泛的前景。

4．3 化學(xué)法

和生化法相比，化學(xué)法不受水質(zhì)水量變化的影響，出水水質(zhì)穩(wěn)定，尤其是對(duì)BOD5／COD值比較低f0．02～0．20)，難以生物處理的滲濾液的處理效果較好。但成木較高，所以通常只作為預(yù)處理或后續(xù)處理。

4．3．1 光氧化技術(shù)

光氧化技術(shù)是指利用在可見光或紫外光照射下發(fā)生的一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)處理廢水的技術(shù)。光氧化技術(shù)在降解難生物降解有機(jī)物和避免引入新的污染物方而具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，因而在環(huán)境治理尤其是水處理領(lǐng)域有著一定的應(yīng)用。 Zong—ping Wang等[13]對(duì)混凝一光氧化技術(shù)處理垃圾滲濾液進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理效果受 pH影響，pH在3-8時(shí)，pH越低處理效果越好。單獨(dú)uV／vIS照射f r>313nm)工藝可達(dá)到3l％的 COD去除率和70％的色度去除率。In—Ock Koh等 [141采用光氧化技術(shù)和生物處理工藝相結(jié)合處理垃圾滲濾液，分別用功率為84kW／m，的低壓汞燈、功率為100kw／m 的中壓汞燈、功率為30kW／m3的真空汞燈進(jìn)行照射，COD ／BOD5在低壓汞燈和真空汞燈作用下從230降到3~4，在中壓汞燈作用下從 230降到6，而后，再用活性污泥法進(jìn)行處理， COD，BOD5，AOX都能達(dá)標(biāo)排放。

4．3．2 臭氧氧化技術(shù)

臭氧雖然可以氧化水中許多難降解有機(jī)物，但它與有機(jī)物的反應(yīng)選擇性差，且不易將有機(jī)物徹底礦化，其產(chǎn)物常常是羧酸類易于生物降解的有機(jī)物，因此處理垃圾滲濾液時(shí)一般是采用臭氧和其他處理方法聯(lián)合的工藝去除難生物降解的有機(jī)物。

Jerry J．wu等[15]采用臭氧高級(jí)氧化技術(shù)處理垃圾滲濾液，共有二種處理方案：03，O3/H2O2，03/UV。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，03/UV方法在提高可生化性和降低色度方而最有效。投加1．2g／L臭氧，二種方案都可以將BOD5／COD從0．06提高到0．5， 這可以大大提高后續(xù)生化處理的效率。該方法的脫色效果可達(dá)90％，但TOC去除率較低，所以該法只能作為生物處理的前處理。

4．3．3 電解處理技術(shù)

垃圾滲濾液經(jīng)生物處理后，其殘留的COD 仍較高，有的高達(dá)600～800mg／L，且很難再處理。李小明等[161探討了采用電解氧化處理垃圾滲濾液，得到了適宜的電解氧化條件：pH為4，C1一質(zhì)量濃度為5000mg／L，電流密度為10A／dmz，SPR二元電極為陽極，電解時(shí)間為4h。COD和NH 一N去除率分別為90．6％和100％ 。

4．4 物理法

4．4．1 蒸發(fā)法

蒸發(fā)的目的是使污染物在固相濃縮，并同時(shí)在冷凝后獲得一個(gè)可以排放的液相流。目前蒸發(fā)法還存在許多問題，如高濃度有機(jī)物引起的泡沫問題、結(jié)垢和腐蝕問題、蒸發(fā)表面分層問題、氨和有機(jī)氯化物需進(jìn)一步去除的問題、滲濾液蒸發(fā)處理的高能消耗問題。

Luca Di Palma等II j采用蒸發(fā)和反滲透處理工業(yè)垃圾滲濾液，可以去除絕大部分污染物。蒸發(fā)在4O 和6kPa壓力下進(jìn)行，餾出物中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％的有機(jī)物和20％的氨．金屬含量可以忽略。而后進(jìn)行反滲透處理，有機(jī)物去除率達(dá)90％，在 pH=6．4時(shí)，氨去除率達(dá)97％ 。

4．4．2 超聲波技術(shù)

超聲波技術(shù)具有簡(jiǎn)便、高效、無污染或少污染的特點(diǎn)，已受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注，并開始用于處理垃圾滲濾液。

Evelyne Gonze等[18]對(duì)高頻超聲波處理垃圾滲濾液進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)表明超聲波可以降低毒性和提高可生化性。隨著超聲波特定能量的增加，毒性物質(zhì)增加，當(dāng)特定能量達(dá)到20GJ／ms時(shí)，毒性物質(zhì)的含量達(dá)到最大，而后隨著能量的增加，毒性物質(zhì)開始下降，當(dāng)能量超過80GJ／m，時(shí)，毒性物質(zhì)基木消失。在能量達(dá)到80GJ／m 時(shí)，TOC去除率可達(dá)70％。當(dāng)能量達(dá)到63GJ／m 時(shí)，BOD5從0提高到29rag／L 。

4．5 回灌法

回灌處理法是20世紀(jì)7O年代由美國的 Pohland最先提出的[19]，我國同濟(jì)大學(xué)在20世紀(jì) 90年代也開始對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行了研究。滲濾液回灌實(shí)質(zhì)是把填埋場(chǎng)作為一個(gè)以垃圾為填料的巨大生物濾床，將滲濾液收集后，再返回到填埋場(chǎng)中，通過自然蒸發(fā)減少濾液量，并經(jīng)過垃圾層和埋土層生物、物理、化學(xué)等作用達(dá)到處理滲濾液的目的?；毓嗵幚矸绞街饕刑盥衿趩枬B濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填埋場(chǎng)表面、地表下回灌和內(nèi)層回灌。據(jù)估計(jì)，英國50％的填埋場(chǎng)采用了回灌技術(shù)。郭蘊(yùn)蘋[20J試驗(yàn)?zāi)M蒸發(fā)量與降水量日均值比為0．58，進(jìn)水COD值為8649．3mg／L，經(jīng)過270天回灌運(yùn)行后， 出水COD 值為 460．7mg／L，COD去除率為94．7。何厚波等[21]發(fā)現(xiàn)，對(duì)回灌滲濾液中有機(jī)物的去除效果隨垃圾堆體高度的增加而增加，但是進(jìn)入垃圾堆體的有機(jī)負(fù)荷不能無限制地增加，否則會(huì)毀壞滲濾液回灌系統(tǒng)。

5 結(jié)語

(1)在選擇垃圾滲濾液的處理工藝時(shí)，由于滲濾液水質(zhì)復(fù)雜性，就需要測(cè)定滲濾液的成分，因地制宜，選擇最為適合的處理方式。在有條件的情況下，通過一些模擬試驗(yàn)來取得可靠?jī)?yōu)化的工藝參數(shù)，并進(jìn)行處理工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，對(duì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用。

(2)垃圾滲濾液中氨氮濃度較高，不利于生物處理，因此要開發(fā)高效的脫氮技術(shù)，其中生物脫氮技術(shù)可作深入研究。

(3)根據(jù)我國國情，宜發(fā)展投資省、效果好的滲濾液處理技術(shù)，處理工藝的研究和應(yīng)用以多種方法的結(jié)合為方向，在開發(fā)組合工藝時(shí)要研究易于管理運(yùn)行又同時(shí)達(dá)到處理要求的新型組合工藝。

(4)目前，城市垃圾滲濾液處理研究仍處于起步階段，對(duì)處理工藝，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的城市垃圾填埋場(chǎng)，滲濾液處理的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)等都還有待于進(jìn)一步探索。

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