垃圾渗滤液处理技术研究

【摘 要】垃圾渗滤液对人们的健康和生态环境造成较严重的影响。本文首先介绍了垃圾渗滤液的来源，其次对垃圾渗滤的特性进行分析，最后详细的介绍了目前国内外垃圾渗滤液处理的方法及其优缺点，希望对今后垃圾渗滤液的处理提供参考。

【关键词】垃圾渗滤液；处理技术；特性

由于垃圾渗滤液对环境和人类的严重危害性，因此必须有效的处理，达到国家排放标准。但是由于渗滤液的性质特点，与一般工业废水和生活污水来对比，其处理难度和成本都要高很多，还没有完善出经济高效的处理工艺，这使得垃圾渗滤液的处理成为污水处理方面的一个世界性技术难题，受到了广泛关注和深入研究。

1.垃圾渗滤液的来源

渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物和化学作用，同时在降水及其他外部来水的渗流作用下产生的含有机或无机成分的液体，其来源主要有以下几个方面：

（1）大气降水的渗入：降水主要包括降雨和降雪流入到渗滤液中。

（2）地表水的渗入：是指来自地表径流水，径流的数量主要取决于填埋场所在地周围的地势、覆土材料的种类和渗透性能，还有地表上的植被情况及有无排水设施等。

（3）地下水的渗透：根据填埋场的地理位置，当填埋场的位置低于地下水位，且若设有设置防渗系统，地下水有可能会渗入到垃圾填埋场内。

（4）垃圾自身含水：垃圾自身所含有的水分及通过大气降水被吸附的水分，垃圾自身的含水量可以作为渗滤液的主要来源之一。

（5）有机物分解生成水：垃圾本身的有机组分在填埋场内经微生物厌氧和兼氧分解作用产生的水分，其水含量与垃圾的成分、分量、温度、酸碱度和微生物群等因素有关。

2.垃圾渗滤液的特性

由于垃圾成分、填埋时间、气候条件等多种因素的影响，垃圾渗滤液其组成成分十分复杂，有机物污染种类繁多，同时还含有大量的氨氮和重金属离子等，主要特性如下：

（1）含有大量有机污染物，水质十分复杂。渗滤液中有机污染物种类繁多，组成成分十分复杂，例如：广州市某垃圾填埋场的渗滤液进行有机物成分分析，结果表明：含有各类有机物77种，且含有致癌物1种，辅致癌物4种。

（2）污染物浓度含量高，变化范围大。与其他污水所无法比拟的特性是渗滤液的污染物浓度含量高，变化范围大，其中的BOD5和COD浓度最高可达数千至几万mg/L，pH值接近或达到7时，BOD5/COD达到0.5-0.6。一般来讲，垃圾填埋场的运行时间越长，COD、BOD5、BOD5/COD反而降低，但碱度却上升。

（3）水质和水量变化较大。渗滤液的产生量因季节的变化而变化，旱季的产生量要远低于雨季的产生量；污染物的组成和质量浓度也因季节的变化而变化；随着填埋时间的延长，渗滤液水质会发生明显变化。

（4）重金属含量高。因为我国垃圾没有经过严格的分类和筛选就进行填埋，所以渗滤液中金属离子含量高达10多种，且重金属含量高，含有铬、镉、R、铅、砷等多种有毒、有害的重金属离子。

（5）氨氮含量较高。渗滤液另一个重要的水质特征就是氨氮含量较高，且氨氮的浓度随垃圾填埋的年数及时间而不断增加，可达到几千甚至上万mg/L，约占总氮含量的90%以上，当渗滤液中氨氮浓度较高时，微生物的活性受到影响，对微生物的氧化作用产生抑制，而且浓度越高，抑制性越强，降低生物处理的效果，而且还应对渗滤液进行相应的预处理。

（6）营养元素比例失调。―般认为，当污水中营养元素的比例为BOD5：N：P=100：5：1，适宜采用生化法处理污水，而一般垃圾渗滤液中的BOD5/P大部分在300以上，远低于微生物生长所需的磷元素，渗滤液的C/N过低，这些在一定程度上抑制了渗滤液中微生物的生长繁殖。

3.垃圾渗滤液处理技术

目前国内外垃圾渗滤液的处理方法主要包括：与城市污水的合并处理、土地处理和单独处理三种方案。

3.1 与城市污水的合并处理

合并处理是把未经处理的垃圾渗滤液引入到填埋场附近的污水处理厂，数量较大的城市污水缓冲和稀释渗滤液，以及利用城市生活污水里的营养物质，使垃圾渗滤液与城市生活污水同时进行处理。

但是，城市污水处理厂可以接纳的垃圾渗滤液是非常有限的。根据研究显示，垃圾渗滤液与污水的比例超过0.5%，活性污泥的负荷量会增加一倍。而且，由于垃圾渗滤液本身特有的水质及变化特点，用合并处理这种方案时，应该加以控制，否则易给城市污水处理系统带来严重的冲击负荷，甚至会影响或破坏其正常运行。加之，合并处理受到填埋场附近有无污水厂的条件限制，还要考虑渗滤液在运输工程中的运费和运输工具等，因此合并处理未能得到广泛推广应用。

3.2 土地处理法

土地处理法是指利用土壤颗粒的过滤作用以及通过吸附、离子交换或沉淀作用，将垃圾渗滤液中的悬浮固体及溶解成分去除的处理方法。目前主要有两种处理方法：回灌处理法及人工湿地。

（1）回灌处理法。主要是利用垃圾填埋层这个“生物滤床”净化垃圾渗滤液。垃圾渗滤液通过覆土层、垃圾层后会发生物理反应、化学反应和生物反应，使其被降解、截留及减少。回灌处理方式其优点主要有设施简化、运行费用低、基建投资省、耐冲击负荷等。

（2）人工湿地。它是近几年出现了的一种新工艺，就是人为制造出的适合水生或湿地植物生长的“环境”，其中有大量的多种活性微生物。水中可溶性固体、有机物、COD、BOD5、氮、及重金属等污染物经这些微生物的生化反应，转变成为植物生长所需的营养物质，从而降解污染物。其优点是管理方便、费用低等，缺点是处理效果跟季节变化有关，且处理有机物的浓度也较低。人工湿地不适应北方寒冷的地区，而适应在植物生长茂盛且生长期长的南方地区。

3.3 单独处理

单独处理，就是在垃圾填埋场外建立独立的处理系统，其处理方法主要有：生物处理法、物理化学法以及物化―生物组合工艺。单独处理的优点是能够根据水质、水量不同的渗滤液，合理选择处理运行工艺，易于获得和控制运行参数，不受限于污水混合比，而且能大量处理渗滤液，是目前国内外广泛用的处理方案。

（1）生物处理法。垃圾渗滤液的生物处理法就是利用微生物在一定条件下可以大量繁殖的特点，及其自身的新陈代谢作用，吸附降解污染物，从而分离和去除污染物的方法。根据微生物的呼吸类型，生物处理一般主要包括有好氧、厌氧和厌氧―好氧生物结合处理三种。

（2）物理化学法。物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作设计处理工艺，它与生物处理法比，在投资和运行费用上要多出10多倍，一般都是与生物处理相结合，作为渗滤液的预处理或深度处理工艺，其主要处理方法有吸附法、化学沉淀法、吹脱法、高级氧化技术、膜分离处理技术等。

（3）物化-生物结合工艺。渗滤液是高浓度、高分子化合物多、高毒性的废水，只是采用单一的处理工艺很难使其处理后达标排放，越来越多的学者着眼与研究采用物化法和生物法组合的处理工艺处理渗滤液，且处理效果很好。

4.结语

由于我国垃圾产量急剧增多，垃圾处理设施一时难以跟上社会的发展，垃圾渗滤液处理难度大，那么如何进行选择高效有利的垃圾渗滤液处理工艺技术并实现其经济有效处理已经成为当下亟待解决的一个工艺技术难题。

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