典型城市生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理技术应用

郑灿

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摘要：垃圾渗滤液是指在垃圾填埋、焚烧、中转运输等过程中产生的污水，一般包括焚烧厂渗滤液、填埋场和中转站渗滤液等。一般来说，难降解有机物、氨氮和重金属是渗滤液处置中最为关键的问题，特别是氨氮含量高，会在渗滤液中持续存在，并可能对后续的生物处理过程产生毒性，因此也被认为是渗滤液中亟需处理的成分。由于渗滤液和一般废水的差异性，采用单一方法（生化处理法、物化处理法、膜处理法、蒸发技术等）无法进行有效处理，须采用组合式处理工艺对其进行处置。

关键词：生活垃圾填埋场；渗滤液；全量化处理技术；应用

1我国生活垃圾填埋场运行现状

当前，国内的垃圾填埋场总计有数千个，其构成中，大型、中型和小型填埋场的分布比例大致为10%、30%和剩余的60%。这些填埋场的总容纳量估计达到了数亿立方米。然而，各地的填埋使用情况不一，平均使用率大约只达到了50%。每日，我国产生的生活废物总量多达数十万吨，年累积量逼近2亿吨的规模。生活垃圾通常包括可回收材料、厨余、易燃物和其他废物，其中可回收部分和厨余垃圾的比重相对较大。

2工程概况

某生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理工程分渗滤液处理和膜浓缩液处理两部分。渗滤液处理厂设计处理规模为1000m3/d，实际按1.2倍的系数进行设计,进水主要来自垃圾填埋场的渗滤液。膜浓缩液处理厂设计处理规模为400m3/d，也按1.2倍的系数进行设计，进水主要是渗滤液处理厂的膜浓缩液。两个处理厂的出水都执行GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中表2排放限值的要求，达标后排放至下游污水管网。该项目为全量处理，不能有浓缩液回灌垃圾填埋场，蒸发系统产生的盐泥经过吨袋打包后外运至业主自有的填埋场进行无害化处理。

3城市生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理技术应用

3.1污泥处置

污泥含水率跟污泥的最终处置有很大关系，接收对象的要求、运输等环节对含水率有影响；污泥运输需考虑密闭性、运送距离等因素，可以考虑车辆输送，距离短也可以管道输送；污泥处置环节是臭气的主要来源之一，封场后对环境质量要求更高，臭气收集和处理更重要。

3.2好氧方式

生活垃圾填埋场的渗滤液管理常常采用高效的有氧处理技术，这种策略旨在显著削减污染物和有机负荷。这类处理手段涵盖了多元化的操作模式，比如广泛应用的生物反应器，即曝气池。这个装置通过向渗滤液输送氧气并营造理想环境，驱动微生物的生物转化和有机物质的生物降解过程。在富含氧气的环境中，细菌和其他微生物能高效地利用这些有机物进行新陈代谢，从而显著降低渗滤液的有机物浓度。生物滤床和植物疗法也是显著的净化手段。生物滤床以填充材料构成，为微生物的繁衍和附着提供了广阔的空间。当渗滤液流经生物滤床时，微生物在填料表面繁殖，通过分解有机物来净化水质。植物，尤其是湿地和人工植被，凭借其卓越的有机物质吸收和分解能力，也能有效处理渗滤液。它们的根系和内部微生物共同协作，将有害的有机物质转化为无害的形式。在所有方法中，活性污泥法因其对工艺参数的严格要求，显示出独特的处理效果。它依赖于污泥中微生物的活跃活动，通过分解有机物，有效地去除渗滤液中的污染成分。总的来说，这些有氧处理策略在生活垃圾填埋场渗滤液管理中发挥着关键作用。

3.3MBR系统

生物处理装置采用创新的两级A/O流程设计，其工作顺序为：首先进入一级反硝化单元，这里扮演着核心的氮去除角色。反硝化菌以废水中丰富的有机化合物作为能量来源，高效地将回流硝化液中的NO3-和NO2-转化为无害的氮气释放至大气中，显著降低了BOD5和NO3-的浓度。一级反硝化后的水流接着流入一级硝化池。一级硝化池采用高效的射流曝气技术，通过密集的好氧微生物活动，对污水中的大部分有机污染物进行深度分解，同时促使氨氮在硝化菌的作用下转化为硝酸盐。一级硝化池处理过的水会进入下一个阶段——二级反硝化池，此阶段旨在进一步净化剩余的氮元素，射流曝气产生的泡沫在此过程中也通过物理化学手段得以清除。二级反硝化池继续其去氮任务，同时开始处理CODcr（化学需氧量）和氨氮，确保出水质量符合严格的标准。整个过程协同运作，实现了污染物的有效转化和去除。

膜分离单元采用外置式超滤工艺实现泥水分离。超滤的清液进入膜深度处理系统，超滤的浓缩液（即泥水混合物）回流至一级反硝化池，同时排放一定量的剩余污泥。

3.4除臭设施

确保臭气全面收集，不留遗漏，尤其注意臭气量计算一定要科学合理，合理确定臭气处理规模。填埋场封场后周边环境发生变化，臭气排放标准存在变化的可能，按照环评以及环评批复意见执行。臭气处理设施要考虑臭气浓度的影响因素，处理工艺满足新排放标准的要求，不能简单照搬常规工艺的做法。封场后安全因素至关重要，调节池等位置仍会产生少量沼气，设置必要的检测装置，并应有应急处理措施，确保安全生产。

3.5物理处理

生物降解在垃圾填埋场渗滤液管理中占据一席之地，其核心策略是借助生物过程来分解污染物，诸如悬浮颗粒、微粒和可溶性成分等。这种方法首先通过生物降解作用，如细菌或酶的作用，使悬浮固体转化为易于处理的形式。这可能涉及在生物反应器中进行厌氧或好氧过程，促使有机物的分解和凝聚。对于颗粒物和溶解性物质，生物膜技术展现出高效，通过膜生物反应器，不同大小的粒子及微生物能被选择性地截留。其中，生物膜上的微生物群落对污水进行连续的生物处理，包括生物滤池、生物转盘和MBR（膜生物反应器）等。这些系统通过微生物的代谢活动，逐步清除污染。吸附作为一种补充手段，利用了某些材料如活性炭、离子交换树脂或功能性吸附剂的强大吸附能力，能锁定有机物和溶解性有害物质，提升渗滤液的清洁度。热处理也是一种策略，通过升温促使水分蒸发，降低液体的体积，同时有助于浓缩污染物，便于后续处理。

3.6膜深度处理系统

膜深度处理系统包括纳滤（NF）系统、高压卷式反渗透（HPRO）系统、一级物料分离膜（STC）和高压反渗透（STRO）浓缩液减量化处理系统，其流程示意图见图1。

图1膜深度处理系统流程示意图

MBR系统的出水先进入NF系统，将大部分CODcr和二价离子拦截，NF产水之后进入HPRO系统进一步去除CODcr、SS、氨氮、总氮以及一价盐等污染物。HPRO系统反渗透出水稳定达到GB16889—2008排放限值的要求后排放。NF系统的浓缩液先通过STC系统提取腐殖酸，再进行STRO浓缩减量。HPRO和NF的浓缩液一并进入STRO系统再次进行浓缩减量处理。腐殖酸送至垃圾焚烧处理厂处理，STRO产生的浓缩液送至下游膜浓缩液处理厂进行全量处理。整个膜深度处理系统浓缩液产量控制在10%以内，腐殖酸产生量应控制在0.5%以内。

结论

环境保护技术的进步在应对生活垃圾填埋场渗滤液挑战中扮演着关键角色。随着全球城市化的加速，产生的废弃物量剧增，对生态环境构成日益严重的挑战。妥善处理这一问题，尤其是降低渗滤液对土壤和水源的潜在危害，显得尤为迫切。本文详尽探讨了厌氧生物降解、物理分离技术、活性炭吸附法以及化学反应净化等主流的渗滤液处理策略。每种方法都有其独特的效能和适用场景，技术人员应具备创新思维，灵活运用或巧妙融合这些技术，以实现最优的治理成效。

参考文献：

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