城市生活垃圾渗滤液处理技术探讨。

随着中国城市化的发展，城市固体废物总量每年以10%左右的速度增长。据估计，到2030年，国内城市固体废物预计将达到4亿吨。
我国大多数城市通常采用卫生填埋方式，但垃圾渗滤液的处理已成为城市垃圾填埋场必须解决的问题。
城市垃圾填埋场排出的渗滤液中含有多种污染物。目前，城市生活垃圾渗滤液处理技术不断改进和创新。从安全、经济和环境考虑，采用多组合工艺，使渗滤液达标，处理后安全排放。
一、渗滤液的来源和特点。
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1.渗滤液来源。
垃圾渗滤液主要来源于沉淀和垃圾本身的含水量。当垃圾中的湿度水平超过其持水能力(即最大湿度，即垃圾中的多孔介质含有最大量的水，以免造成水分渗透)时，就会产生渗滤液。根据相关数据，当垃圾含水量达到47%时，每吨垃圾可产生0.0722吨渗滤液。
在生活垃圾填埋场，渗滤液的因素和特点如下:
(1)直接降水:降水包括降雨，降雨是渗滤液的主要来源；
(2)地表水入渗:包括地表径流和地表灌溉。具体数字取决于填埋场周围的地形、覆盖材料的类型和渗透性、场地的植被和排水设施的完善程度、地面灌溉和种植条件以及土壤类型。
(3)地下水:如果填埋场底部低于地下水位，地下水可能会渗入填埋场。渗滤液的数量和性质与地下水和垃圾的接触条件、接触时间和流向有关。如果在设计和施工中采取防渗措施，可以避免或减少地下水的渗透。
(4)垃圾中的水分:随固体垃圾进入填埋场的水分，包括固体垃圾本身携带的水分和来自大气和雨水的吸附量(储水罐密封不好时)。垃圾携带的水有时是渗滤液的主要来源之一。
(5)覆盖材料中的水分:带覆盖材料进入填埋场的水量与覆盖材料的种类、来源和季节有关。覆盖材料的含水量可以通过保水能力来反映，即克服重力后可以保留在介质孔隙中的水的体积与覆盖材料总体积的比率。砂的典型持水量为6%~12%，粘土的典型持水量为23%~31%。
(6)有机物分解产生的水:填埋场垃圾中有机物好氧、厌氧分解产生的水，其产量与垃圾的成分、PH值、温度、菌种有关。
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 2.渗滤液的特性。
在垃圾填埋中，垃圾成分复杂、垃圾分解、降水、地表水、地下入渗、灌溉和废液、气候条件等综合因素产生的渗滤液量是不同的。
同时，随着填埋年限的增加，渗滤液在垃圾场停留的时间越长，渗滤液的各项水质指标也会有较大的变化。渗滤液的PH值一般在4-9之间，CODcr在2000-62000毫克/升之间，BOD5在60-45000毫克/升之间，NH3-N在300-4000毫克/升之间..
二、垃圾渗滤液处理中的主要问题。
垃圾渗滤液处理中存在的主要问题是:随着填埋时间的延长，垃圾渗滤液中NH3-N的浓度会相应增加。
高浓度的氨氮必然会导致垃圾渗滤液中碳氮失衡，从而抑制渗滤液生化处理中的微生物。
生活垃圾渗滤液的BOD5/CODCr比值一般为0.05~0.2，可生化性较差，渗滤液中含有一些难生物降解的腐殖酸等大分子物质。
对于“老化”填埋场中的垃圾渗滤液，生化处理后的CODCr通常保持在500~800mg/L左右的范围内，只有经过额外的深度处理才能达到国家排放标准的要求。
目前，先进的处理技术主要是物理和化学方法，主要包括吸附、混凝沉淀、膜处理技术和其他常见的技术方法。
有毒有害物质如果被生物体吸收，会引起生物体内分泌、神经、免疫系统功能异常，产生“三因”等致癌性生物效应。因此，单一的处理技术效果并不理想。
三、渗滤液处理技术介绍。
目前，垃圾渗滤液的常用处理技术有:
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1.生物处理技术。
生物处理大致可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。
（1）厌氧生物技术:在厌氧生物处理装置中，渗滤液中复杂的有机分子被产甲烷菌转化为甲烷和二氧化碳，产生少量需要处理的污泥。同时具有能耗低、运行成本低、营养成分少的优点。成熟的工艺包括厌氧过滤器、升流式厌氧污泥床(UASB)、高效厌氧反应器(UBF)等。
（2）好氧生物技术:好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤塔和氧化塘等。对于BOD5/CODcr比值远高于0.5的早期渗滤液，有大量的脂肪酸易于生物降解，因此好氧系统非常有效。但随着填埋时间的延长，高浓度的NH3-N影响微生物的活性，CODcr浓度仍在500~2000mg/L之间，降低了处理效果，难以达到正常的污水排放标准。
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2.物化处理技术。
物化处理的主要目的是去除渗滤液中有毒有害的重金属离子和NH3-N。虽然物理和化学处理不能完全替代生物处理，但可以采用混凝、吸附、汽提和电化学氧化等方法作为预处理或深度处理，从而为渗滤液达标排放和生物处理系统的有效运行创造有利条件。
但是化学氧化的处理效果不稳定。活性炭吸附法适用于有机物含量高的废水，活性炭污染严重，再生困难，运行成本很高，可行性低；混凝沉淀法对有机物的去除率不高；吹脱法只能去除废水中的氨氮。因此，物化处理技术针对性强，处理效果单一。
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3.膜技术。
膜技术包括微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(ro)等。膜技术的发展是在满足人们对水处理需求的基础上不断发展的，但是随着环境污染的日益严重和水资源的严重短缺，膜技术已经成为污水处理和回用的实用技术。
二级处理后的深度处理常采用膜法，常规深度处理采用微滤(MF)和超滤(UF)代替沉淀、过滤、吸附和杀菌。纳滤(NF)和反渗透(RO)用于水的软化和脱盐。
但由于膜技术不能降解和消除污染物，会产生更难的浓缩液。
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 4.土地处理技术。
土地处理技术是利用土壤、微生物和植物组成的陆地生态系统的自我调节机制和污染物的综合净化功能来处理垃圾渗滤液。
污染物通过物理过滤、吸附、挥发浸出、化学分解转化、植物吸收和微生物降解吸收等方式去除。
城市垃圾填埋场渗滤液的土地处理方法有人工湿地和回灌两种。但渗滤液的土地处理受气候条件影响较大，一般适用于蒸发量远大于降水量的地区。
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5.蒸发处理技术。
渗滤液蒸发过程是利用外界能量将渗滤液中的水分蒸发掉，使渗滤液的体积大大减小，得到的浓缩液固化后可以进行回灌或填埋。
渗滤液蒸发过程对渗滤液性质的变化不敏感，容易适应渗滤液性质的变化，包括生化需氧量、化学需氧量、悬浮物、溶解固体和进料温度。一般来说，渗滤液蒸发系统只对pH值敏感，这取决于制作蒸发器所用材料对酸性渗滤液的耐腐蚀性。
目前开发的蒸发器有三种类型:热交换器型、浸没燃烧型和喷淋型。
四、渗滤液处理工艺的选择。
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1.对于水质成份复杂的渗滤液，不可能采用单一的处理单元完成渗滤液的全面处理过程，必须是以一种主体工艺配套相应技术组合。

因此，从污染负荷去除的经济角度，合理选择主体工艺和配套技术是本项目工艺路线流程选定的关键。

渗滤液最大的污染负荷还是有机物和氨氮，相比之下，生化处理还是针对高浓度有机物和氨氮去除最为经济的工艺，而蒸发技术则是单位处理投资及处理成本最为昂贵的单元，膜处理技术则介于二者之间，但是国内已经进行的相关试验基本认定单一的膜处理技术不太适宜运用于渗滤液直接处理。

据调查，在相同建设标准条件下，渗滤液处理生化单元的单位投资约为4万元/吨左右，加上后续的膜处理深度处理，整个处理系统单位投资大约为8～10万元，而根据国外专业公司报价，蒸发处理系统的单位投资则高达12万元以上。

2.渗滤液处理工艺的选择

（1）渗滤液处理工艺的组成：厌氧型调节池+混凝反应沉淀池+MBR处理系统+纳滤+反渗透过滤系统。

膜生物反应器工艺(MembraneBioreactor，MBR)是膜分离技术与生物技术有机结合的新型污水处理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。

（2）膜截留了反应池中的微生物，使用池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行的更迅速、更彻底;
（3）由于膜的过高滤精度，保证了出水的清澈透明从而省掉了第二沉池。
（4）膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能，与传统的生物处理方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的污水处理新技术之一。

MBR工艺首先通过高效生化过程去除易降解有机物和氨氮，然后通过膜技术过滤难降解有机物，同时，让盐分通过而排除，既利用了生物处理和膜技术各自的优点，又避免了单纯反渗透的缺点。

3.处理工艺的原理
（1）垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经专用的收集管道汇入调节池，对调节池进行组合工艺介绍加盖，形成调节池内部的厌氧环境，目的是通过厌氧反应降低渗滤液水中有机物含量。

（2）在远离调节池进水端设有泵房，通过泵房内设置的污水泵将渗滤液提升至混凝反应沉淀池，降低渗滤液中的悬浮物，最后，送入MBR反应系统，该系统由反硝化池、硝化池、管式超滤膜组成，渗滤液污水依次经过反硝化池、硝化池处理，然后用泵抽入管式超滤膜进行泥水分离，截留下来的污泥回流至反硝化池。

五、结束语

城市生活垃圾填埋场渗滤液作为一种可生化性差、氨氮浓度高、有毒有害成分复杂的有机废水，仅仅采用单一的预处理技术效果并不理想，应依据填埋场渗滤液的水质、水量两个显著特点，采用与其相适应的组合工艺，与处理后循环利用用途相结合，选择适宜的处理垃圾渗滤液的良好方案。