浅谈垃圾渗滤液处理技术
摘要：城市生活垃圾卫生填埋因技术工艺简单、维护及处理费用低等优点已经被国内外广泛使用；随着城市生活垃圾卫生填埋技术的不断应用，其二次污染问题越来越受到人们的重视，在卫生填埋场填埋过程和封场后的稳定化过程中产生的渗滤液是一种成分复杂，含多种高浓度毒性物质和致癌物质的有机废水，对环境及人类健康有较大危害。因此，本文介绍了生活垃圾填埋场渗滤液的主要处理技术。
关键词：生活垃圾；卫生填埋；渗滤液 1 前言
生活垃圾卫生填埋技术具有技术工艺简单、维护费用低等优点，是目前世界范围内生活垃圾处理的主要方式。我国是一个发展中国家，受经济发展和技术的影响，长期以来我国城市生活垃圾处理的最主要方式是填埋，约占全部处理总的70%以上[1,2]。随着城市生活垃圾卫生填埋技术的不断应用，卫生填埋场在运行过程中产生的二次污染问题逐渐凸显，包括填埋场渗滤液和填埋气体对环境的污染。渗滤液是指生活垃圾在卫生填埋场填埋和堆放过程中由于垃圾发酵、雨水淋洗及地表水浸泡而产生的高浓度有机废水[3]。渗滤液组分十分复杂，含多种有机物、重金属离子及病菌等，并具有污染物含量变化大、处理难度高、污染时间具有长期性等特点。因此，生活垃圾填埋渗滤液处理成为国内外研究的重点。
2 渗滤液处理技术
目前，生活垃圾渗滤液处理方法主要有生物处理法、物理化学处理法和膜处理法，生物处理法包括好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧-好氧结合法等；物理化学处理法有化学沉淀法、Fenton法、电解氧化法等，膜处理法主要是纳滤（NF）和反渗透（AO）。
（1）好氧生物处理法
好氧生物处理法包括传统活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘生物转盘、滴滤池等，其中传统活性污泥法具有运行费用低，处理效率高等特点而被广泛应用于各种有机废水处理。如美国Fall Township污水处理厂采用传统活性污泥法处理CODcr为6000~21000mg/L，BOD5为3000~13000mg/L，氨氮浓度为200~2000mg/L的垃圾渗滤液取得了良好的效果[5]。低氧-好氧活性污泥法及SBR（序批式生物反应器）等改进型活性污泥流程比常规活性污泥法更有效，因其能维持高运转负荷，耗时短。曝气氧化塘体积大，有机负荷低，尽管降解速度慢，但由于其工程简单，在土地允许条件下，是最经济的好氧生物处理法。生物膜法具有耐水量冲击优点，可用于复杂的水质，而且生物膜上能够生长世代较多的微生物，如硝化菌细菌王里奥等用木屑-微生物系统处理高浓度的渗滤液，结果CODcr、BOD5、氨氮的去除率分别达94.2％、93.1％和99.8％达到二级以上标准，而且基本无污泥外排。
（2）厌氧生物处理法
厌氧生物处理的方式主要有厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。近20年来，随着微生物学，生物化学等学科发展和工程实践的积累，断开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺的水力停留时间长，有机负荷低等特点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。而且能耗少，操作简单，投资及运行费用低廉而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少。
（3）好氧-厌氧结合法
由于渗滤液成分复杂，浓度变化大，单纯的好氧处理法有时难以保证渗滤液中高分子有机物的处理效果；厌氧生物处理虽然占地面积小，操作简单，产生的剩余污泥量少，但厌氧处理出水中的CODcr和氨氮浓度仍比较高。因此，单纯采用好氧或厌氧生物处理技术，渗滤液出水水质有时候难以达到排放标准。因此，为提高渗滤液出水水质，可采用厌氧和好氧相组合的处理工艺。如深圳下坪垃圾填埋场采用“复合厌氧+碱化吹脱+A/O淹没式生物膜曝气池”工艺，其渗滤液CODcr去除率为88.3%，BOD5去除率为88.4%[6]；鞍山垃圾填埋场采用“UASBF+SBR”工艺，其渗滤液CODcr去除率在94%以上，氨氮去除率大于99%[7]。
（4）物化处理法
物化处理法是在通过一系统的物理过程去除渗滤液中的部分氨氮、有机物及重金属离子，同时利用化学反应将渗滤液中的难降解有机物转化为小分子有机物，提高渗滤液的可生化降解性，包括电化学氧化法、Fenton法、高浓度氨氮吹脱法及化学沉淀法。如李小明[8]等采用电解氧化法对垃圾渗滤液进行深度处理；张晖[9]等采用Fenton法处理填埋场晚期渗滤液，研究表明当双氧水的总投加量为0.1mol/L时，COD去除率可达67.5%；卢平[10]等采用吹脱-缺氧-好氧组合工艺处理含高浓度氨氮垃圾渗滤液，当吹脱条件控制在pH=9.5,、吹脱时间为12h时，推脱预处理可去除废水中60%以上的氨氮。
（5）膜分离技术
纳滤膜分离技术是一种介于反渗透与超滤之间的一种水处理技术，可用于垃圾渗滤液的深度处理。如Trebouet等使用纳滤膜处理老化的垃圾渗滤液，其COD的去除率为74%~88%；王薇等[13]采用“MBR+纳滤”组合工艺处理垃圾渗滤液，COD的去除率保持在96%以上。纳滤膜技术用于深度处理垃圾渗滤液具有出水水质好、操作压力较低，运行管理方便等优点，但是纳滤膜容易在膜表面产生结垢现象，因此纳滤膜技术能否有效实现对渗滤液的处理，关键是需要控制好膜结垢现象。
反渗透是利用反渗透膜的选择性功能处理渗滤液的膜分离技术。由于反渗透
膜只允许水分子通过，而大分子和离子则被截留，因此渗滤液可以得到很好的净化处理。如Glbert等采用反渗透装置处理垃圾渗滤液，其COD和NH3-N的去除率可达97%和99.6%；Hurd等采用反渗透处理Trail Road填埋场渗滤液，对TOC和NH3-N的去除率分别大于96%和88%。
随着我国环境保护工作的加强，对垃圾填埋场渗滤液的出水水质也进一步提高，垃圾填埋场渗滤液在生物处理或物化处理的基础上，采用纳滤和反渗透对渗滤液进行深度处理是完全必要的。
3 渗滤液处理技术应用对策
渗滤液组成成分复杂、浓度变化较大，渗滤液处理技术和组合工艺也多种多样，处理工艺应在对渗滤液持续监测的基础上进行选择。在日常研究中，人们普遍根据F/M（(BOD5/ CODcr)）的数值对垃圾渗滤液处理技术的适应性进行分类。
（1）当值F/M>0.3时适用生物处理法，这也意味着此时垃圾渗滤液的可生化性较好。若垃圾渗滤液为高浓度的有机物时，对该垃圾渗滤液进行处理时应采用好氧、厌氧处理相结合为宜。
（2）对于值F/M<0.2时使用物化法，这也意味着此时垃圾渗滤液的可生化性较差且难以进行生物处理。若垃圾渗滤液出水水质比较稳定时，对该垃圾渗滤液进行处理时应采用与污水生物处理相结合为宜。
（3）在垃圾渗滤液的重金属离子含量较高时，对于重金属离子的处理应考虑利用吸附与混凝相结合的技术手段来进行处理更为适宜。
（4）对于浓度较高的渗滤液，且对出水水质要求高的垃圾填埋场，应在采用生物处理法或物化法处理的基础上，可进一步采用纳滤和反渗透膜分离技术进行深度处理。
4 结束语
（1）渗滤液属于高浓度高污染废水，其对土壤、地表水及地下水的污染影响较大，在填埋场建设及运行过程中应通过技术手段和工程措施尽量减少渗滤液的产生，从源头控制渗滤液，减少渗滤液产生量；
（2）应因地制宜的通过技术经济比较合理选择渗滤液处理工艺，对于经济发达的地区，可建设的渗滤液处理系统，经处理后达标排放；
（3）应加强渗滤液处理设施的运行监测，保证渗滤液出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB168-2008），当处理后出水尚不能满足排放标准的，可考虑采用其它高效非生物处理方法对渗滤液进行进一步深度处理。
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