摘要:介紹了目前國內(nèi)外垃圾滲濾液處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，處理方法主要包括物理化學(xué)法、土地處理法和生物處理法，并在此基礎(chǔ)上提出了垃圾滲濾液處理的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液；處理技術(shù)；現(xiàn)狀；展望

在城市垃圾填埋過程中，由于壓實(shí)，降雨和微生物的分解作用，會從垃圾層中滲出一定量的高濃度有機(jī)廢水，這種有機(jī)廢水叫做垃圾滲濾液。其對周圍地下水和地表水、土壤、大氣、生物等多方面均會造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染，并會通過食物鏈直接或間接地進(jìn)入人體，危害人類的健康。由于垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜，處理難度大，尤其是對于具有老齡特征的垃圾滲濾液，對其高氮和難降解有機(jī)物的去除成為難點(diǎn)。因此，研究和探索適合我國國情的高效、低能耗、投資省的垃圾滲濾液處理技術(shù)具有重要的意義。到目前為止，垃圾滲濾液的處理技術(shù)主要有物化處理、土地處理和生物處理技術(shù)。

1 物理化學(xué)法

物化法主要包括混凝沉淀法、化學(xué)沉淀法、吸附法、化學(xué)氧化法、吹脫法、電化學(xué)技術(shù)、光催化氧化及膜技術(shù)等。

1.1混凝沉淀法

常用的混凝劑種類很多，可歸納為兩類。一類為無機(jī)鹽類混凝劑，應(yīng)用最廣的是鋁鹽，其中有硫酸鋁、硫酸鉀鋁、聚合氯化鋁和偏鋁酸鈉等；其次是鐵鹽如三氯化鐵、硫酸亞鐵、聚合硫酸鐵、硫酸鐵等；另一類為有機(jī)類混凝劑，其中聚丙烯酰胺(PAM)使用普遍。在廢水中投加某些化學(xué)混凝劑，它與廢水中可溶性物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生難溶于水的沉淀物，或混凝吸附水中的細(xì)微懸浮物及膠體雜物而下沉。這種凈化方法可降低廢水濁度和色度，可去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些金屬毒物以及導(dǎo)致富營養(yǎng)化物質(zhì)氮、磷等可溶性無機(jī)物。

李英華等[3]采用混凝-氣浮工藝對垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果表明采用PAC及PAM作為混凝劑，在優(yōu)化工藝條件下，當(dāng)進(jìn)水COD為5600 mg/L時(shí)，COD去除率可達(dá)到81.9%，BOD5的去除率可達(dá)73.3%，BOD5/COD從0.26提高到了0.40，有效提高了滲濾液的可生化性，達(dá)到了較好的預(yù)處理效果。楊健等[4]研究表明以化學(xué)混凝法進(jìn)行前期處理，可在短時(shí)間內(nèi)將滲濾液中有機(jī)物大幅去除，COD及色度去除率皆可達(dá)到50%，且經(jīng)過化學(xué)混凝前處理的滲濾液，其性質(zhì)較穩(wěn)定，不會對后續(xù)的生物處理造成影響。

1.2化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法主要是通過向氨氮廢水中添加 Mg2+和 PO43-，使之與NH4+反應(yīng)生成難溶復(fù)鹽 MgNH4PO4·6H2O，簡稱(MAP)，通過重力沉淀使MAP從廢水中分離以去除廢水中的NH4+。這樣可以避免往廢水中帶入其它有害離子，而且 MgO還起到了一定程度的中和H+的作用。

張道斌等[6]采用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O或MgSO4和Na2HPO4·12H2O使NH3-N生成磷酸銨鎂的化學(xué)沉淀法，結(jié)果表明：在pH值為9.0，反應(yīng)時(shí)間為25min，采用分步沉淀工藝，當(dāng)藥劑配比為:n(N)∶n(Mg)∶n(P) =1.5：1：1.5時(shí)，垃圾滲濾液中NH3-N，沉淀降低到28.54 mg/L，去除率達(dá)98.10%。劉文輝等[7]在原垃圾滲濾液的氨氮和COD質(zhì)量濃度高達(dá)5714mg/L和50028 mg/L，采用氧化鎂和磷酸對滲濾液進(jìn)行化學(xué)沉淀預(yù)處理，實(shí)驗(yàn)表明：在pH為9.5，藥物投加比n(NH4+)：n(Mg2+)：n(PO43-)=1：1.3：1時(shí)，NH3-N的去除率達(dá)到76.7%，COD去除率為40.7%。

1.3吸附法

吸附法主要是利用多孔性固體物質(zhì)，使廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭、沸石、焦炭、膨潤土、焚燒爐底灰、粉煤灰等，其中應(yīng)用較廣泛的是顆粒狀和粉末狀的活性炭。

活性炭具有500～1700m2/g的比表面積，有很強(qiáng)的吸附能力，處理程度高，對水中的絕大多數(shù)有機(jī)物都有效，可適應(yīng)水量和有機(jī)物負(fù)荷的變化，粒狀炭可再生后重復(fù)使用，設(shè)備緊湊，管理方便，但是活性炭吸附易受pH值、水溫及接觸時(shí)間等因素的影響。

燃煤發(fā)電的主要廢棄物為粉煤灰，目前其利用率約為30%。由于粉煤灰具有優(yōu)良的吸附性能和過濾性能，因此能吸附污水中懸浮物、脫除有色物質(zhì)、降低色度、吸附并能除去污水中的耗氧物質(zhì)。利用粉煤灰對滲濾液進(jìn)行吸附凈化，成本較低，工藝簡單，并且有較好的處理效果，可取得顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。朱啟紅[9]的研究表明活化粉煤灰對垃圾滲濾液COD具有較高的去除率，在最佳條件下，對COD的去除率達(dá)95.8%，同時(shí)對鉻離子的去除率達(dá)88.8%。

1.4化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是利用強(qiáng)氧化劑氧化分解廢水中的污染物質(zhì)，以達(dá)到凈化廢水目的的一種方法�；瘜W(xué)氧化是最終去除廢水中污染物質(zhì)的有效方法之一。通過化學(xué)氧化，可以使廢水中的無機(jī)物以及有機(jī)物氧化分解，從而降低了廢水的BOD5和COD，或者使廢水中含有的有毒有害物質(zhì)無害化。

王喜全等[12]采用Fenton法氧化處理中年垃圾滲濾液生化出水，結(jié)果表明，F(xiàn)enton法氧化處理中年垃圾滲濾液生化出水的最佳條件是：初始pH值為7，H2O2/Fe2+比率為4∶1，雙氧水的經(jīng)濟(jì)投加量為0.05 mol/L，反應(yīng)時(shí)間為3.5 h。此時(shí)，混合催化劑可提高雙氧水的利用率，雙氧水利用率為153.9%，COD去除率可達(dá)80.5%。

1.5吹脫法

吹脫法是指空氣吹脫法，將空氣通入廢水中，使之相互充分接觸，使廢水中的溶解氣體和易揮發(fā)的溶質(zhì)穿過氣液界面，向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除污染物的目的。垃圾填埋場尤其是中老年填埋場的滲濾液中營養(yǎng)比例嚴(yán)重失調(diào)，為調(diào)整C/N可對其進(jìn)行氨吹脫預(yù)處理。脫氨方法主要有曝氣吹脫和吹脫塔吹脫兩類。氨氮在滲濾液中存在如下平衡：NH4++OH-→NH3+H2O，當(dāng)pH調(diào)節(jié)至堿性時(shí)，NH3-N主要以游離氨的形式存在。然后經(jīng)曝氣吹脫或送入吹脫塔以噴淋和鼓風(fēng)吹脫去除游離氨。曝氣吹脫即直接或間接調(diào)整pH值后在調(diào)節(jié)池或吹脫池中曝氣，滲濾液中NH3通過表面更新和向氣泡的傳質(zhì)而脫除，從而改善滲濾液營養(yǎng)比例。

王文斌等[15]對吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進(jìn)行了研究。在水溫大于25℃，氣液比控制在3500左右，滲濾液pH值控制在10.5左右，對于氨氮濃度高達(dá)2000～4000mg/L的垃圾滲濾液，去除率可達(dá)到90%以上。氨吹脫效果明顯，處理效率較高，但由于需要調(diào)節(jié)pH，必須投加大量的堿，而且為了曝氣，還需要提供一定的風(fēng)量，造成了處理費(fèi)用偏高。同時(shí)氨吹脫只是將廢水中的銨離子轉(zhuǎn)化為游離氨，最后將之排放到大氣中，實(shí)質(zhì)上氨的污染問題并未得到解決。

1.6電解氧化技術(shù)

電解法氧化處理廢水的實(shí)質(zhì)就是通過·OH直接氧化或[Cl]間接氧化作用，破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)，使有機(jī)物降解。姚小麗等[17]采用電解氧化法對垃圾滲濾液進(jìn)行了預(yù)處理和深度處理研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電解氧化過程中，NH3-N優(yōu)先于COD被氧化去除。當(dāng)電流密度較小時(shí)，用電解法對垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理，垃圾滲濾液中COD、NH3-N的去除效率很低，增大電流密度有助于增強(qiáng)電解效果，當(dāng)電流密度為50.0mA/cm2時(shí)，電解5小時(shí)COD去除50%，氨氮去除100%。用電解法對垃圾滲濾液進(jìn)行深度處理，電流密度較小時(shí)，滲濾液中COD、NH3-N即可呈現(xiàn)穩(wěn)定降解的趨勢。

1.7光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)機(jī)理是半導(dǎo)體材料（如TiO2）或催化氧化劑受到能量大于帶隙能量的光照射時(shí)，處于價(jià)帶（VB）上的電子就被激發(fā)到導(dǎo)帶（CB）上，使導(dǎo)帶上生成高活性電子（e-），價(jià)帶上生成帶正電的空穴（h+），形成氧化-還原體系，從而起到了降解污染物的作用。光催化氧化采用的半導(dǎo)體游二氧化鈦、氧化鋅、三氧化二鐵等。潘留明等[21]用臭氧強(qiáng)化光催化工藝對垃圾滲濾液進(jìn)行了深度處理，結(jié)果表明，該工藝工藝不僅可以提高處理能力，還有效地改善出水的可生化性。

1.8膜分離處理技術(shù)

利用新型的膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液在歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)正逐漸采用。目前膜技術(shù)包括反滲透、超濾、微孔過濾等幾種，其中以反滲透(RO)分離技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，并取得了一定的效果；而超濾和微濾常作為反滲透的預(yù)處理。膜分離法的特點(diǎn)是分離過程不發(fā)生相變化，能量的轉(zhuǎn)化率高，一般不需要投加其它物質(zhì)，且可在常溫下進(jìn)行。

何紅根[23]利用組合膜工藝即“垃圾滲濾液-混凝沉淀-超濾膜-DTRO膜”處理工藝對垃圾滲濾液污染物有良好的去除效能。經(jīng)該工藝處理后，垃圾滲濾液由渾濁的褐黃色變?yōu)榍宄和该�，由腐臭味變�(yōu)闊o異味，CODcr、氨氮和電導(dǎo)率分別由3200mg/L、1685mg/L和8500µs/cm下降為65mg/L、140mg/L和23µs/cm，SS、色度和濁度的去除率均為100%。處理后的水可回用于洗車及景觀綠化。膜技術(shù)對滲濾液的水質(zhì)處理雖然有很好的效果，但是其處理費(fèi)用很高，而且膜處理前一般都要有良好的預(yù)處理，否則膜很容易被污染而導(dǎo)致處理效率迅速下降。

2 土地處理法

用于滲濾液處理的土地法主要是回灌和人工濕地。

滲濾液回灌實(shí)質(zhì)是把填埋場作為一個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刑盥衿陂g滲濾液直接回灌至垃圾層、表面噴灌或澆灌至填埋場表面、地表下回灌和內(nèi)層回灌。據(jù)估計(jì)，英國50％的填埋場采用了回灌技術(shù)。

人工濕地是近幾年出現(xiàn)的一種新處理工藝，對于垃圾滲濾液的處理，國外應(yīng)用較多。挪威、加拿大、英國、斯羅文尼亞和波蘭等許多國家都成功地應(yīng)用了人工濕地系統(tǒng)工藝處理垃圾滲濾液。美國利用人工濕地處理垃圾滲濾液較廣泛，如Alabama州Mobile市的Chunchula填埋場將一般污水和滲濾液混合進(jìn)水內(nèi)，采用表面流人工濕地，經(jīng)過沉淀池沉淀后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[26]，其COD去除率達(dá)90%、TSS去除率達(dá)97%、重金屬Cu去除率達(dá)52%、Pb去除率達(dá)到94%。在實(shí)際運(yùn)用中，人工濕地多與其它處理工藝相結(jié)合，能穩(wěn)定處理后的水質(zhì)。

3 生物處理法

生物處理法具有處理效果好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合于處理生化性較好的滲濾液，是目前用得最多，也最為有效的處理方法，包括好氧處理、厭氧處理及好氧-厭氧結(jié)合的方法。好氧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；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。

史一欣等[31]采用固定化微生物曝氣生物濾池(I-BAF)對晚期垃圾滲濾液進(jìn)行了短程脫氮試驗(yàn)研究。經(jīng)過微生物固定化和硝化菌培養(yǎng)后，通過控制溶解氧等條件可使反應(yīng)器(I-BAF1)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝化，亞硝化速率平均值是硝化速率的21. 5倍，對氨氮的去除率達(dá)到90%左右，且氮主要是由同步硝化反硝化作用去除的；當(dāng)將兩級I-BAF(I-BAF2充分曝氣)與Fenton工藝聯(lián)用時(shí)，對COD、氨氮和總氮的去除率分別為95.1%、99.1%和73.8%。

Calli[33]對升流式厭氧污泥床(UASB)，升流式厭氧濾池(UAF)和復(fù)合式厭氧反應(yīng)器(UBF)處理含高濃度氨氮(2500 mg/L)的垃圾滲濾液進(jìn)行了試驗(yàn)研究，有機(jī)負(fù)荷在2.9～23.5 kg[COD]/(m3·d)，HRT為2d，在游離氨達(dá)到抑制濃度之前，各反應(yīng)器均具有相近的COD去除率(75%～95%)。為了降低游離氨的抑制作用，第181天調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值至4.5后，反應(yīng)器內(nèi)pH值和游離氨的質(zhì)量濃度分別從8.3和330 mg/L降至7.5和30 mg/L，COD的去除率恢復(fù)至85%。各反應(yīng)器COD去除率一般均高于80%，而UASB去除率總是最低；UAF和UBF均有較高的耐氨氮毒性，而UASB系統(tǒng)在氨氮的質(zhì)量濃度超過1500 mg/L時(shí)惡化。除了傳統(tǒng)的厭氧控制參數(shù)，他們還采用了變性梯度凝膠電泳(DGGE)，克隆和熒光原位雜交(FISH)技術(shù)比較最終的微生物組成，研究表明，反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)并沒有對微生物的組成帶來顯著影響。

陳石等[36]采用氨吹脫-厭氧生物濾池-SBR工藝對深圳某填埋場的滲濾液進(jìn)行了中試研究，結(jié)果COD、BOD5、NH3-N和TN的去除率分別達(dá)到95%、99%、99.5%和97%。

4 結(jié)語

垃圾滲濾液含有高濃度的有機(jī)物和有毒物質(zhì)，水質(zhì)水量變化大，成分復(fù)雜，是難處理污水，在處理過程中，物理化學(xué)法是目前應(yīng)用較成熟的方法，但由于經(jīng)濟(jì)成本高，易造成二次污染，更多的是用于預(yù)處理和深度處理。生物處理工藝具有成本低，處理效率高和對環(huán)境的二次污染小等優(yōu)點(diǎn), 是目前的熱點(diǎn)研究。而單獨(dú)采用一種方法處理是難以滿足要求的，必須采用多種方法的組合工藝。

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