綜述：隨著我國城市的發(fā)展，垃圾的排放量迅速增加，環(huán)境污染也日益嚴重。隨之而來的垃圾滲濾液嚴重污染了當?shù)氐牡叵滤?、河流。由于滲濾液的成分復雜，水質、水量波動較大，其處理也較困難。在處理垃圾滲濾液的方法上，主要是優(yōu)化垃圾填埋場的構造，減少垃圾滲濾液的產生量及用生化法解決此問題。

A、城市垃圾的處理方法

20世紀以來，隨著生產力的發(fā)展，大工業(yè)和大城市的出現(xiàn)，人民生活水平提高，垃圾的排量迅速增加?？蓷壷美膱龅卦絹碓缴伲凸I(yè)污染一樣，從50~60年代，垃圾污染成為污染矛盾激化的時期。60年代中期以后，大體形成了填埋、焚化、堆肥等一系列處理方法。各國根據(jù)本國的具體情況，發(fā)展了垃圾的處理方法。西歐以填埋法為主，并多為有控制的填埋法。我國由于資金與技術原因，主要采用填埋法，且大都沒有控制。

1、填埋法

垃圾填埋是最古老的處理方法，因其投資最省，所以世界各國從古至今都廣泛沿用這一方法。填埋用地，多選用人工開發(fā)資源的廢黍土坑、廢采石場、廢礦坑等。若在大面積的洼地、港灣、山谷等回填，需考慮是否破壞生態(tài)平衡。采用填埋法，首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污染。規(guī)范要求回填地最低處的標高要高出最高地下水位3.3m以下，并且回填地的下部應有不透水的巖石或黍土層。其次填埋場應設置排氣口，使甲烷等氣體能及時逸出。

2、堆肥法

堆肥是垃圾、糞便中的有機物，在微生物的作用下，進行生物化學反應，最后形成一種腐植質土壤的物質，用作肥料或改良土壤。其有好氧與厭氧兩種方式。

3、焚化法

焚化法的目的是為了減少垃圾體積，減少最終填埋量。焚化法適用于處理可然物較多的垃圾。采用焚化法，必須注意不造成二次污染。焚化法需專門設備，投資較高，我國目前主要用以處理醫(yī)院和傳染病院的部分有機垃圾。

B、垃圾滲濾液的產生及控制

1、滲濾液來源

填埋場滲濾液的主要來源如下：

(1) 直接降水：降水包括降雪和降雨，它是滲濾液產生的主要來源。影響滲濾液產生數(shù)量的降雨特性有降雨量、降雨強度、降雨頻率、降雨持續(xù)時間等。降雪和滲濾液生成量的關系受降雪量、升華量、融雪量等影響。受積雪時期或溶雪速度的影響。一般而言，降雪量的十分之一相當于等量的降雨量，其確切數(shù)字可根據(jù)當?shù)氐臍庀筚Y料確定。

(2) 地表徑流：地表徑流是指來自場地表面上坡方向的徑流水，對滲濾液的產生量也有較大的影響。具體數(shù)字取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被情況及排水設施的完善程度等。

(3)地表灌溉：與地面的種植情況和土壤類型有關。

(4)地下水：如果填埋場地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲入填埋場內，滲濾液的數(shù)量和性質與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時間及流動方向有關。如果在設計設施中采取防滲措施，可以避免或減少地下水的滲入量。

(5) 廢物中水分：隨固體廢物進入填埋場中的水分，包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附(當儲水池密封不好時)量。入場廢物攜帶的水分有時是滲濾液的主要來源之一。填埋污泥時，不管污泥的種類及保水能力如何，即使通過一定程度的壓實，污泥中總有相當部分的水分變成滲濾液自填埋場流出。

(6) 覆蓋材料中的水分：隨覆蓋層材料進入填埋場中的水量與覆蓋層物質的類型、來源以及季節(jié)有關。覆蓋層物質的最大含水量可以用田間持水量(FC)來定義，即克服重力作用之后能在介質孔隙中保持的水量。典型田間持水量對于砂而言為6%~12%，對于粘土質的土壤為23%~31%。

(7) 有機物分解生成水：垃圾中的有機組分在填埋場內經厭氧分解會產生水分，其產生量與垃圾的組成、PH值、溫度和菌種等因素有關。

2、影響滲濾液產生的因素

填埋場滲濾液的產生量通常由：a..獲水能力;b.場地地表條件;c.固體廢物條件;d.填埋場構造;e.操作條件等因素決定，并受其他一些因素制約。

(1)埋場場構造：通常，對于一個具有設計完好的填埋場，可以避免地下水和地表徑流進入填埋場，滲濾液主要來源于大氣降水、地表灌溉、固體廢物含水，以及填埋處理過程中廢物分解產生的水分，其中降雨是影響滲濾液產生量的重要因素。對于沒有鋪設水平和斜坡防水防滲襯層的填埋場底部，或是建設在地下水位以下的平地型填埋場或山谷型填埋場，地下水的入侵是滲濾液的一個重要來源;對于未設高質量地表水控制系統(tǒng)的填埋場，地表徑流可能導致產生過多的滲濾液。

(2) 降雨：降雨量、降雨強度、降雨頻率、和降雨周期是四個影響滲濾液產生的降雨特征。在估算滲濾液產生量的同時，應該重視降雨強度、頻率和時間周期對地表顆粒的影響，因為這些影響可能會改變入滲速率并進而使?jié)B濾液的產生量發(fā)生一定程度的變化。

(3)表徑流：包括入流和出流。入流是指來自場地表面上坡方向的徑流水。具體數(shù)量取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被和排水設施情況。出流是指填埋場場地范圍內產生并自填埋場流出的地表水。影響因素主要有：地形、填埋場覆蓋層材料、植被、土壤滲透性、表層土壤的初始含水率的排水條件。

(4) 水量：滲入土層的水分，只有部分會下滲進入廢物層，另一部分則滯留在土層內。假如降水的入滲恰好使固體廢物上的覆蓋土層飽和，則土層中超過填埋場田間持水量(土壤含水率)水量迅速下排變?yōu)樘盥駡鰸B濾液量。此后，由于蒸發(fā)蒸騰作用，含水率還會慢慢降低。城市垃圾的組成、顆粒大小以及壓實密度是影響其土壤含水率的主要因素。其表觀田間持水量為0。1~0。15(體積含水率)之間。

a) 騰發(fā)量：騰發(fā)量即蒸發(fā)與蒸騰的總稱。其大小主要取決于兩個方面：一是受輻射、氣溫、濕度和風速等氣象因素的影響;二是受土壤中含水率的大小、分布及植物的影響。

b) 其他影響因素：a.形成填埋場氣體所消耗的水分;b.形成水蒸氣所消耗的水分。

C、滲濾夜產生量估算法

1、 水平衡計算法

(1) 簡單水量衡算法：可行的估算滲濾液產生速率的方法是使用水量平衡式。填埋場水量平衡的主要因子有：a.進水量，包括有效降雨(降雨量減去徑流和蒸發(fā)量)、地表水和地下水滲入量，還有處置的液態(tài)廢物量;b.場地的地表面積;c.廢物性質;d.場地的地質情況。

對于運行中的填埋場，用于計算滲濾液年產生量的水量平衡式為：

L0=T-E-αW

式中：L0滲濾液年產生量，m3/a; T為進入場內的總水量(降雨量+地表水流入量+地下水流入量)，m3/a;

E為騰發(fā)損失總量(蒸發(fā)量+蒸騰量)，m3/a;α為單位質量填埋廢物壓實后產生瀝濾水量，;W為廢物量，t/a。

填埋場封場后，可讓場地內地表徑流(R)流出，并可認為所填廢物儲水量(ΔS)不變，故平衡式為：

LT=T-R-E

式中： LT為封場后填埋場的滲濾液年產生量，m3/a。

(2) 含水率涿層月變化法

這是一種比較準確而又相對簡單的水量衡算法。它以逐月變化的水文氣象參數(shù)(降雨量、氣溫等)數(shù)據(jù)為基礎，通過計算地表徑流量和騰發(fā)量確定地表入滲量，然后由上而下逐層計算各層含水濾和儲水容量的變化以及逐層下滲水量，最后確定出滲濾液的逐月產生量。該方法計算分為下述幾步。

①確定地表入滲濾(Imm/月)按下式計算：

I=Wp+WSR+WIR-R

式中：Wp為月降雨量，mm/月;WSR為月灌溉水量，mm/月;WIR和R分別為場地外地表徑流流入率和離開填埋場的地表徑流流出率，mm/月。

②確定覆蓋土層中的土壤水滲透率PERS(mm/月):

PERS=I-E-ΔSS

式中：E為月騰發(fā)量，;ΔSS為單位面積覆蓋土層儲水量的月變化，mm/月。

③確定通過固體廢物層的水滲透率PERR(mm/月):

PERR=PERS+WD-ΔSR

式中：WD為單位面積固體廢物層分解產生水的速率，mm/月;ΔSR是單位面積固體廢物層儲水量的月變化，mm/月。

④確定滲率液的月產生數(shù)量Q填埋場單位面積所產生的滲率液速率為：

q=PERR

故在整個填埋場滲率液的月產生量Q 為：

Q=0.0001Aa•PERR+WGR

式中：WGR為地下水的月入侵量，m3/月;Aa為填埋場的面積，m2。

2、經驗公式法

即年平均日降水量法

Q=1000-1•CIA

式中：Q為滲率液平均日產生量，m3/d;I為年平均日降雨量，mm/d;A為填埋場面積，m2;C為滲出系數(shù)一般在0。2~0。8之間，封頂?shù)奶盥駡鰟t為0。3~0。4。

D、垃圾滲濾液的組成成分

城市垃圾填埋場所處置的生活垃圾的成分各個地方基本上相類似，所產生的滲濾液的組分也大致如上。

對于普遍采用的厭氧填埋場來說,，滲濾液的性質一般為：

(1) 色嗅呈淡茶色或暗褐色，色度在2000~4000之間，有較濃的腐化臭味。

(2) PH值：填埋場初期PH值為6~7，呈弱酸性，隨著時間的推移，PH值可提高到7~8，呈弱堿性。

(3)

BOD5:隨著時間和微生物活動的增加，滲濾液中的BOD5也逐漸增加。一般填埋6個月至2。5年，達到最高峰值，此時BOD5多以溶解性為主，隨后此指標開始下降，到6~15年填埋場安定化為止。

(4)

COD:填埋初期COD略低于BOD5，隨著時間的推移，BOD5急速下降，而COD下降緩慢，因而COD略高于BOD5。滲濾液的生物降解性可用BOD5/COD之比來反映，當BOD/COD=0。5時，滲濾液較易生物降解;當BOD/COD〈0。1時，滲濾液難于降解。最初，這一比值將在0。5或者更大一點的量級上;當介余0。4到0。6之間時，表明滲濾液中的有機物開始生物降解;對于成熟的填埋場，滲濾液的此項比值通常為0。05~0。2，其中常含有不被生物降解的腐殖酸和富里酸。

(5)

TOC：濃度一般為265~2800mg/L。BOD5/TOC可反映滲濾液中有機碳氧化狀態(tài)。填埋初期，BOD5/TOC值高;隨著時間的推移，填埋場趨于穩(wěn)定化，滲濾液中的有機碳以氧化態(tài)存在，則BOD5/TOC值降低。

(6)

溶解總固體：滲濾液中溶解固體總量隨填埋時間推移而變化。填埋初期，溶解性鹽的濃度可達10000mg/L，同時具有相當高的鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽和鐵。填埋6~24個月達到峰值，此后隨時間的增長無機物濃度降低。

(7) SS：一般多在300mg/L以下。

(8) 氮化物：氨氮濃度較高，以氨態(tài)為主，一般為0。4g/L左右，有時高達1g/L，有機氮占總氮的1/10。

(9) 重金屬：生活垃圾單獨填埋時，重金屬含量很低，不會超過環(huán)保標準;但與工業(yè)廢物或污泥混埋時，重金屬含量會增加，并可能超標。

生活垃圾組分：

PH值：5。8—7。5 COD:100~62400 BOD:2~38000 TOC:20~19000

揮發(fā)酸(C1—CS)ND~3700 氨氮：5~1000 有機氮：ND~770

硝酸鹽：0。5~5 亞硝酸鹽：0。2~2 有機磷：0。02~3 氯化物：100~3000

硫酸鹽：80~460 Na:40~2800 K:20~2050 Mg:10~480 Ca:1.0~165

Cr:0.05~1.0 Mn:0.3~250 Fe:0.1~2050 Ni:0.05~1.70

C0.01~1.15

Zn:0.05~130 Cd:0.005~0.01 Pb:0.05~0.60

以上單位均以毫克/L計，即mg/L。

E、垃圾滲濾液處理方法

1、滲率液再循環(huán)(略)

2、滲濾液蒸發(fā)(略)

3、滲濾液處理

(1) 好氧處理

微生物好氧處理除了能氧化某些有毒物質外，還能適應有重金屬離子存在的環(huán)境。在這樣的情況下重金屬不能被氧化，但是能被生物污泥吸收。盡管生物處理方法能夠有效地去除許多有毒物質，但是有毒物質異常高時，必須進行預處理。可能對生物處理過程造成不利影響的化合物包括：

① 金屬 如果金屬的抑制作用較強，用石灰使金屬成為氫氧化物加以沉淀的預處理是必要的;

② 碳化物 生物氧化方法能夠處理濃度非常高的可降解有機物，好氧處理過程中低濃度的氯化溶劑會很快揮發(fā);

③ 氨 好氧和厭氧條件都能承受高濃度的氨(直到2500mg/L),但在氨高濃度條件下生物處理率會下降;

④ 氯化物 好氧處理能承受相當高的氯化物濃度(直到2000 mg/L)，在10000

mg/L濃度條件下，厭氧處理的抑制氣體產生的敏感稍有增加;

⑤ 硫化物 厭氧消化處理通常能夠承受200 mg/L的可溶性硫化物，并且在400

mg/L濃度下影響很小。相反，好氧處理能夠滿足于處理1000 mg/L的濃度，而無危害現(xiàn)象。

好氧處理系統(tǒng)通常使用曝氣氧化塘或活性污泥處理裝置。在這兩種情況下，滲濾液均在有活性生物污泥存在的條件下加以曝氣。滲濾液在曝氣氧化塘中的停留時間可能需要超過5天，以便去處滲濾液中的95%的COD。滲濾液中通常缺乏P,有時也缺氨，為了保持好氧系統(tǒng)中生物的活性，必須加入這些必要的營養(yǎng)物質。

(2)厭氧處理

厭氧處理能夠提供若干不同于好氧生物處理的優(yōu)點。這些優(yōu)點包括產生甲烷氣體和較低的污泥量，厭氧系統(tǒng)也不需要曝氣系統(tǒng)。主要缺點是氨不能有效的處理。

在厭氧處理系統(tǒng)中，滲濾液中復雜的有機物分子被細菌發(fā)酵而成為各種有機酸，這些有機酸部分被甲烷菌轉化為甲烷和二氧化碳。

滲濾液中常含有主要以氨氮形式存在的高濃度含氮化合物。在空氣氣提過程中，氨氮被轉化為氣體形式的氨，轉化PH值為10。5~11。5時完成，在氣浮塔中氨被空氣帶出而加以去除。由于結冰的問題，在溫度較低的地方不宜使用塔式去除法。使用一種淺槽和大氣泡曝氣器可以得到較好的效果。

在厭氧處理過程中，COD降解通常效率不高，出水水質達不到國家排放標準，一般后續(xù)應該加上好氧處理工序。對于垃圾滲濾液來說，經過好氧處理后，出水水質還不達標，還要經過三級處理。

(3)垃圾滲濾液處理工藝流程的選擇：

由于垃圾滲濾水成分復雜，難降解物質多，而且各個階段水質、水量變化范圍較大，因此根據(jù)各階段水質變化情況有各種不同的方法。

a) 泥法的分類：

傳統(tǒng)型：

1、 普通推流式;簡介略。

2、 完全混合式;簡介略。

3、 階段曝氣式;簡介略。

4、 漸減曝氣式;簡介略。

5、 吸附再生式;簡介略。

6、 延時曝氣式;簡介略。

7、 高負荷法;簡介略。

8、 純氧曝氣式;簡介略。

9、 深井曝氣式;簡介略。

新型法：

10、 氧化溝式;簡介略。

11、 間歇式;SBR。簡介略。

12、 吸附生物降解式;A/B.簡介略。

B、生物膜法

2. 生物濾池，包括普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池。

3. 生物轉盤;

4. 生物接觸氧化;

5. 生物流化床;

與活性污泥法相比，生物膜具有以下特點：

(1)、固著于固體表面上的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩(wěn)定性好?？商幚砀邼舛入y降解工業(yè)廢水。

(2)、生物膜含水率比活性污泥小，不會發(fā)生污泥膨脹，運轉管理較方便。

(3)、由于微生物固著于固體表面，即使增值速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥中，世代期比泥齡長的微生物不能繁殖。在生物膜法中的生物相更豐富，沿水流方向膜中微生物種群具有一定分布。

(4)、因高營養(yǎng)級的微生物的存在，有機物代謝時較多的轉移為能量，合成新細胞即剩余污泥量較少。

(5)、采用自然通風供氧，運行費用較低，裝置無泡沫。但受氣候的影響較大。氣味大，有慮池蠅。

(6)、活性生物量難以人為控制，在運行方面靈活性較差。

(7)、由于載體材料的比表面積小，設備的容積負荷有限。

國外的運行經驗表明，在處理城市污水時，生物濾池處理效率較活性污泥略低。

50%的活性污泥法BOD5去除率高于91%，50%的生物膜法BOD5去除率為83%。

(一)、 填埋時間在2。5年以內：此時BOD5/COD=0.5左右，滲濾液較易生物降解。其滲濾液典型值為：BOD5=10000

mg/L,TOC=6000 mg/L,總懸浮物=500 mg/L，有機氮=200 mg/L，氨氮=200 mg/L，硝酸鹽=25

mg/L，總磷=30 mg/L，亞硝酸鹽=20 mg/L，堿度=3000 mg/L(碳酸鈣)，PH=6，硬度=3500

mg/L(碳酸鈣)，鈣=1000 mg/L，鎂=250 mg/L，鉀=300 mg/L，鈉=500 mg/L，氯=500

mg/L，硫=300 mg/L，總離子=600 mg/L。

水處理工藝可選擇如下：

(二)、 填埋時間大于10年的填埋場：此時BOD5/COD=0。05~0。2左右，滲濾液較難生物降解。其滲濾液典型值為：BOD5=100~200

mg/L,TOC=80~160 mg/L,總懸浮物=100~400 mg/L，有機氮=80~120

mg/L，氨氮=20~40mg/L，硝酸鹽=5~10mg/L，總磷=5~10 mg/L，亞硝酸鹽=4~8

mg/L，堿度=200~1000 mg/L(碳酸鈣)，PH=6。6~7。5，硬度=200~500 mg/L(碳酸鈣)，鈣=100~400

mg/L，鎂=50~200 mg/L，鉀=50~400 mg/L，鈉=100~200 mg/L，氯=100~400

mg/L，硫=20~50 mg/L，總離子=20~200 mg/L。

水處理工藝可選擇如下：

4、 排往城市污水處理場(略)。

結束語：對于垃圾滲率液的處理，由于其水質、水量的波動性較大，選用抗沖擊負荷較大的工藝，如氧化溝，吸附生物降解(A/B),間歇式(SBR)等工藝，較適合。