探討垃圾瀝濾液的濃縮及處理工藝
摘 要：垃圾瀝濾液的處理是目前國內環保界處理的研究熱點，同時也是一個難點，而大量垃圾焚燒廠已在國內紛紛建設。垃圾瀝濾液是一種高污染、強烈惡臭的污水，垃圾焚燒廠在沒有解決瀝濾液處理的情況下投入運行，會產生新的二次污染，其行為也是一種污染物轉移的違法活動，與將污水偷排到城市污水管網的行為相同，而且高氨氮、高COD濃度的瀝濾液對城市污水處理廠的正常運行造成不利影響。
2. 垃圾滲瀝液的處理方法
由于垃圾填埋場運行初期，大部分垃圾尚未發酵熟化，同時新鮮垃圾攜帶的水分較多，所以垃圾滲濾液的COD較高，具有較好的可生化性能，可以采用生物法進行垃圾滲濾液的處理，如UASB厭氧工藝、ASBR厭氧工藝、SBR好氧工藝以及A2O工藝等厭氧-好氧組合工藝等。
但是由于垃圾滲瀝液中氨氮濃度較高，C/N比較低，導致C、N、P等營養平衡的失調，嚴重影響了垃圾滲濾液的生化降解性能，所以要保證生物法處理工藝的正常運行，必須降低垃圾滲濾液中氨氮的含量，常用的脫氮工藝有曝氣法、氨氮吹脫塔等。
隨著垃圾填埋場的運行，已經填埋的垃圾逐漸發酵、熟化，可生物降解的物質被大量消耗，垃圾滲濾液的COD值下降，同時可生化性也降低，生化處理的適用性減弱，甚至不可行。對于“老化”的垃圾填埋場的滲濾液可以采用物理-化學的方法進行處理，如光催化、Fenton試劑高級氧化、膜分離等。
1）UASB厭氧處理工藝。在填埋場投入使用后的前幾年內，產生的滲濾液有機污染物含量較高，并且大部分是一些易生物降解的揮發性脂肪酸，UASB厭氧工藝對這種前期滲濾液有較好的處理效果，對COD去除率可大于70%。
由于UASB的COD負荷可高達10kg·m-3d-1，反應過程中也無需能耗，因此與好氧工藝相比，可大大節約反應器的占地面積及動力消耗。但是，隨著填埋年限的增加，填埋堆體中產甲烷的厭氧狀態逐漸成熟，滲濾液在填埋堆體及調節池內長期滯留后，UASB的處理效果將變差。
2）SBR好氧處理工藝。
SBR處理工藝是一種通過時間控制，在一個單池內完成進水、厭氧攪拌、充氧曝氣、沉淀、排水等過程的序批式反應器，具有較強抗沖擊負荷能力，可根據滲濾液水質復雜多變的特點靈活地調整工藝參數，并且厭氧與好氧的交替進行，可以達到較好的脫氮除磷效果。廣州市大田山垃圾填埋場曾采用過此種工藝，對滲濾液COD的去除率可高達90%以上。
3）氨吹脫工藝。
高濃度的氨氮是滲濾液的水質特征之一，根據填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同，滲濾液氨氮濃度一般從數十至幾千mg/L不等。隨著填埋時間的延長，垃圾中的有機氮轉化為無機氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。
與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數十至數百倍。一方面，由于高濃度的氨氮對生物處理系統有一定的抑制作用，另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調，生物脫氮難以進行，導致最終出水難以達標排放。
因此，在高氨氮濃度滲濾液處理工藝流程中，一般采用先氨吹脫，再進行生物處理的工藝流程。目前氨吹脫的主要形式有曝氣池、吹脫塔和精餾塔。國內用得最多的是前兩種形式，曝氣池吹脫法由于氣液接觸面積小，吹脫效率低，不適用于高氨氮滲濾液的處理，采用吹脫塔的吹脫法雖然具有較高的去除效率，但具有投資運行成本高，脫氨尾氣難以治理的缺點。以深圳下坪為例，氨吹脫部分的建設投資占總投資的30%左右，運行成本占總處理成本的70%以上。這主要是由于在運行過程中，吹脫前必須將滲濾液pH 調至11 左右,吹脫后為了滿足生化的需要，需將pH回調至中性，因此在運行過程中需加大量的酸堿調整pH，為了提供一定的氣液接觸面積，還需要風機提供足夠的風量以滿足一定的氣液比，造成了滲濾液處理成本的偏高。
4）膜法深度處理工藝。
膜法深度處理工藝中的反滲透處理工藝在國外滲濾液處理廠中應用較多，由于投資和運營成本的關系，國內僅有廣州興豐垃圾填埋場滲濾液處理廠采用此工藝，反滲透組件為螺旋卷式膜，現已投入運行，濃縮液產生量為進水量的20%，最大回收率可達80%。由于反滲透膜可以阻擋溶解鹽、無機分子及分子量大于100的有機物通過，經過此工藝深度處理后，出水可達到國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》中的滲濾液排放一級標準，但是，每噸滲濾液的處理成本將會增加。
5）光催化技術。
光催化法是近年發展起來的一種污(廢)水處理新技術。在紫外光的照射下一些半導體材料的階帶電子會被激發到導帶，從而產生具有很強反應活性的電子—空穴對，當它遷移到半導體表面后，在氧化劑或還原劑的作用下參與氧化還原反應，從而起到降解污染物的作用。
黃本生等人將ZnO/TiO2復合半導體催化劑用于垃圾滲濾液的深度處理，出水水質達到了國家排放標準。弓曉峰等人在利用紫外光氧化法深度處理垃圾滲濾液的研究中發現，當pH=3時對COD的去除率最高，也即在酸性條件下Fenton試劑光照處理滲濾液的效果最好。多相光催化法是近年來日益受到重視的污水治理新技術之一，將其用于垃圾滲濾液的深度處理有利于進一步提高出水水質。
6）電解處理技術。
電解法處理廢水的實質就是利用電解作用把水中的污染物去除，或把有毒物質變成無毒或低毒的物質。王敏等人在對垃圾滲濾液的SBR法處理出水進行電解氧化試驗時發現，減小pH值、增大單位體積滲濾液所需的電極面積均有利于COD和NH3-N的去除，在一定范圍內，提高電流密度有利于COD、NH3-N和色度的去除。李小明等人在應用電解氧化法處理垃圾滲濾液的研究中找到了適宜的電解氧化條件：pH值為4，Cl-濃度為5000mg/L，電流密度為10A/dm2，SPR三元電極為陽極，電解時間為4h。在此條件下，對COD的去除率為90.6%，對NH3-N的去除率為100%。
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