【生活垃圾填埋场渗滤液处理存在的问题及技术应用】垃圾填埋场渗滤液

　　摘要：垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水，其水质构成成分很多，污染物分类也很多，污染物浓度和对应的变化都较大，如何对其进行有效处理是垃圾填埋场面临的一个难题。文章对我国渗滤液处理存在的问题进行了总结，针对这些问题提出了相应的处理措施。
　　关键词：生活垃圾；渗滤液处理；好氧生物处理；厌氧生物处理
　　中图分类号：X512 　　　文献标识码：A 　　　　文章编号：1009-2374（2012）20-0137-03
　　垃圾渗滤液的水质构成成分很多，污染物分类也很多，污染物浓度和对应的变化都大。渗滤液中含有耗氧污染物、重金属和植物营养素等多种有毒有害物质及生物污染物。针对垃圾渗滤液中污染物浓度高、水质多变等特点，渗滤液处理技术的研究受到普遍的重视，并取得了一定的进展。
　　我国处理垃圾以无害、减量和资源为三个主要原则，将会新建设一批生活垃圾的填埋场。处理垃圾渗滤液能否达到排放标准，是衡量垃圾填埋场是否成为卫生填埋场的关键指标。渗滤液作为浓度高的有机物废水，其如何处理是近几年研究的热点。研究人员开展了大量试验，取得一些研究成果，目前正在开工建设一些垃圾渗滤液的处理厂。但由于渗滤液水质极为复杂，处理渗滤液还存在一些问题，本文对这些问题进行了详细总结，并针对存在问题提出相应的研究对策。
　　1　垃圾渗滤液处理中的常见问题
　　近年来，我国处理生活垃圾的渗滤液处理厂存在的常见问题具体如下：
　　1.1　渗滤液所含的高浓度氨和氮元素
　　高浓度的氨和氮元素是垃圾渗滤液的水质特征之一，根据生活垃圾填埋场填埋垃圾的方法及不同的垃圾成分，渗滤液中所含的氨和氮元素的浓度在数十到几千mg/L之间。随着垃圾填埋时间得到对应延长之后，生活垃圾中的有机氮成了无机氮，垃圾渗滤液的氨和氮元素的浓度会有所升高。
　　与污水比较，垃圾渗滤液的氨和氮元素的浓度要高出许多倍。一是因为高浓度的氨和氮元素抑制生物处理系统发挥作用；二是因为高浓度的氨和氮元素容易造成垃圾渗滤液中的氨、氮的比例不协调，无法开展生物脱氮，最终过滤的水质无法达标
　　排放。
　　在处理高浓度的氨和氮元素渗滤液流程中，多选取先吹脱氨后再开展生物处理，现在氨吹脱的主要方法有曝气池氨吹脱、吹脱塔氨吹脱和精馏塔氨吹脱。
　　我国常用的氨吹脱方法有两种，曝气池氨吹脱和吹脱塔氨吹脱。其中曝气池吹脱法因为气液的接触面积相对小，所以曝气池吹脱效率不高，适用于处理低氨、氮元素含量的渗滤液；采用吹脱塔氨吹脱可以产生高的氮去除率，但吹脱塔氨吹脱的运行成本大，且脱氨的尾气不好治理。
　　以渗滤液处理厂为例，氨吹脱的投资约占总体投资的三成，而其运行的成本却是总处理渗滤液成本的七成。因为在氨吹脱运行中，吹脱之前一定要把渗滤液pH值调到约11，吹脱以后为使其可用于生化，还要再把渗滤液pH值调回中性，所以在氨吹脱的运行中要加入大量的酸和碱调整渗滤液的pH值，以提供必须的气液所用的接触面积和风机供应足够的风量才能保持一定气液比再使用，进而使得处理渗滤液的成本相对偏高。
　　空气氮吹脱法在年平均气温相对不高的地区无法开展，因其低温条件时，吹脱没有办法正常实施，且在寒冷的地方吹脱塔会发生因气温低而结冰的现象。我国北方尤其是东北地区，无法推广应用。
　　选取汽提的方式虽能解决去除氨和氮元素，但因为要提升垃圾渗滤液的温度，所以其处理的成本居高不下。
　　表1 各种吹脱方式的对比
　　项目
　　吹脱方式 效率 尾气处理 占地 成本 气温
　　曝气池 低 难处理 大 低 有影响
　　吹脱塔 较高 难处理 较小 高 有影响
　　精馏塔 很高 较易处理 最小 高 无影响
　　1.2　渗滤液无法有效可生化性
　　渗滤液可生化性不好重点表现在两方面：首先，随着垃圾填埋场的填埋时间不断变长，渗滤液对应的生化性有所减小，在填埋的最后时段，其可生化性非常不好，BOD5/COD比值甚至＜0.1，这样的渗滤液变得老化，无法继续使用；其次，在填埋开始的时候，垃圾渗滤液的可生化性还符合要求，但仅依靠生物处理也不容易把渗滤液的处理等级处理成二级或一级标准之内，通常来说，渗滤液的COD中每升会有500～600mg没有办法用生物
　　处理的东西。
　　2　垃圾渗滤液的生物处理技术
　　2.1　预处理
　　由于渗滤液在前面所说的特征，仅仅选用一般的生物处理方法及通常的运行无法达到理想的处理氮的效果，所以必须依照渗滤液的水质特征选用特定的对策和措施以提升生物处理渗滤液的效率。
　　（1）去除渗滤液所含的金属离子。垃圾渗滤液中含有很多种金属离子，若不开展金属离子的预处理，不但会发生抑制生化过程，而且还会产生沉淀，阻塞生化反应的进一步进行。在生物膜的表层结成沉垢，而影响去除效果。预处理中多是选取化学混凝沉淀的方法，以石灰和其他硫化物作为沉淀剂，除掉垃圾渗滤液中所含的重金属，同时清理掉大量的渗滤液的悬浮颗粒。预处理能够调妥渗滤液的酸碱值，把渗滤液调整成中性。
　　（2）减少生物处理对应的有机污泥负荷。垃圾渗滤液中富含有机物，通常要以适当减少污泥的有机负荷借以提升渗滤液的处理效率。加大污泥浓度、增加污泥的驻留时间、加大处理构筑物的处理容积等方法，可有效减少污泥的有机负荷。
　　（3）脱氮的处理。垃圾渗滤液特别是时间较长的垃圾渗滤液，含有浓度很高的氨和氮元素。相应研究证实：当氨和氮元素的浓度从50mg/L增到800mg/L时，脱氢酶活性对应地从9.29μgTF/mgMLSS变为4.93μgTF/mgMLSS，可降解COD浓度由0.30mg/L增加到718mg/L。反映出高浓度的氨和氮元素能够较强地抑制微生物活性，所以生物处理之前一定要进行脱氮处理。
　　（4）使营养元素得以均衡。前面已经阐述，渗滤液所含的磷相对较少，一定要在开展生物处理时加多磷元素使之含量上升，让渗滤液中C∶N∶P对应是100∶5∶1，以恒定微生物正常的生长和