垃圾填埋场渗滤液的处理方法

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垃圾填埋场渗滤液的处理方法
摘要： 对城市垃圾填埋场渗滤液的国内外处理技术结合实际作了较为详细的阐述和系统的分析。重点对当前国内外垃圾渗滤液的生物处理、物理化学处理、上地处理等处理方法在实际运行过程中的成功与失败的经验作了总结和探讨。 关键字： 城市垃圾 渗滤液 废水处理
中国分类号：X799.3
文献标识码：B
文章编号：1009－2455（2003）1－0043－04
Treatment of Percolate at City Refuse Landfill Sites
DENG Xian-shan, ZHOU Gong-ming, GAO Ting-yao
(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Xingh Unirersity, Shanghai200092, China)
　　Abstract: Technologies at home and abroad for the treatment of the percolate at city refuse landfill sites areexpatiated and anaIyzed systematicaIly, with practice kept in mind, which is centered on summarizing and dis-cussing the experiences of successes and failures of the biological methods, physiochemical methods, landfillmethods, etc., currently used at home and abroad in the treatment of the percolate at city refuse dumping sites.
　　Key words: city refuse; percolate; sewage treatment
　　近十几年来国外学者就垃圾渗滤液的处理进行了大量的探索和研究，取得了一些成功经验，有的已用于工程实践。我国在垃圾渗滤液的处理研究方面起步较晚、起点较低，有不少失败的教训，但也获得了一些宝贵的经验。由于渗滤液水质水量的复杂多变住，目前尚无十分完善的处理工艺，大多根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求采取有针对性的处理工艺。纵观国内外垃圾渗滤液处理的现状，目前渗滤液的处理方案主要有场外综合处理和场内单独处理两大类。主要处理工艺有生物处理法、物化法、土地法以及上述方法的综合[1]。
l 生物法处理渗滤液
　　生物法是渗滤液处理中最常用的一种方法，由于其运行费用相对较低、处理效率高，不会出现化学污泥等造成二次污染，因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有传统活性污泥法、稳定塘、生物转盘、厌氧固定膜生物反应器等。
1.1 活性污泥法
　　美国和德国几个垃圾填埋场采用活性污泥法处理渗滤液，其实际运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥的有机负荷，可以获得令人满意的处理效果。如美国宾州的Fall Township污水处理厂，其垃圾渗滤液进水的ρ（CODcr）为6000～21000 mg／L，ρ（BOD5）为 3000～13000 mg／L，ρ（氨氮）为 200～2000 mg／L，曝气池的 p（污泥）为 6000～12000 mg／L，是一般污泥的质量浓度的3～6倍。在体积有机负荷为 1.87 kg［BOD5]/（m3・d），F／M 为 0.15－0.31 kg［BOD5］／kg［MLSS・d）时，BOD5的去除率为97％；在体积有机负荷为0.3kg[BOD5]/（m3・d），F／M为0.03－0・05 ks［BOD5］／（kg［MLSS］・d）时，BOD5的去除率为92％。该厂的数据说明，只要适当提高活性污泥的质量浓度，使F／M为0.03－0.31＜kg[BOD5]/（kg[MLSS]・d）之间采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液[2]。
1.2 稳定塘
　　国外早在80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗滤液的生产性处理厂（Howard Robison，1992），英国在 1983年建成的 Bryn Postey填埋场渗滤液处理厂，运用曝气氧化塘技术处理渗滤液。该氧化塘有效库容 1000 m3，由高密度聚乙烯材料（HDPE膜）作防渗衬底，采用两台高效表面曝气机进行曝气，渗滤液最小水力停留时间 10d，渗滤液处理量D－150 m3／d。此系统自 1983年开始运行，渗滤液ρ（CODcr）ρ（BOD5）最大分别达 24000 mg/L和10 000 mg／L，F／M为 0.05～0.3 kg［BOD5］／kg［MLSS］・d）时，CODcr去除率达 97％[3]。
　　上海市废弃物老港处置场，在三期工程改扩建时建成了以稳定塘和芦苇湿地地表漫流处理系统相结合的渗滤液处理系统，设计规模为2000m3／d，实际运行流量1500 m3／d，其在冬季两个月的典型数据见表1上海老港填埋场渗滤液水处理的运行效果：
表1 老港填埋场渗滤液水处理的运行效果 mg・L-1 检测日期 氧化塘出口 芦苇湿地出口
ρ（CODcr） ρ（NH3-N） ρ（CODcr） ρ（NH3-N）
2000.10.24 1177 160 589 29
2000.11.02 1264 145 1095 35
2000.11.13 1297 133 745 48
2000.11.21 1912 189 1326 69
2000.12.05 640 91 905 150
平均 1413 144 932 66
1.3 生物转盘
　　生物转盘是所谓固定生长系统生物膜法中的一种，运用于常规的污水处理中可有效地解决活性污泥法的污泥膨胀问题，并且由于膜上生物量大，生物相丰富，既有表层的好氧微生物，又有内层的厌氧微生物，因而具有抗水量、水质冲击负荷的优点，同时生物膜上还能生长世代时间较长的硝化菌等。
　　Pitea渗滤液处理厂即采用生物转盘处理垃圾渗滤液，设计规模500 m3／d，设计转盘表面积3 000 m2，平均设计负荷 4.8 g［NH3－N／（m2・d）。该厂利用填埋场气体加热使进人生物转盘的渗滤液温度保持在20℃左右，取得了良好的处理效果。
上面介绍的Pitea填埋场生物转盘是好氧生物反应器

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3 土地法
　　用土地法处理渗滤液的主要形式是渗滤液回灌和土壤植物处理系统。
　　在英国进行的渗滤液回灌生产性试验中发现，渗滤液回灌不仅因为蒸发的作用而可以减少渗滤液的水量，而且还能大幅度降低渗滤液中有机物的含量。
　　土壤植物处理系统（S－P系统）不仅利用土壤或陈垃圾的物化及生化作用，而且还利用了植物根系对微生物的强化和植物修复技术。1985－1986年在瑞典建立了大规模现场S－P系统进行试验，该系统占用了总面积为22公顷的填埋场中的4公顷，其中1.2公顷种植了柳树，另外2.8公顷种植了各种草本植物。试验区域为填埋场边缘的3个坡地，种植了 30 000棵柳树。在试验的最初3年中，灌入试验区域的渗滤液共计3 290 mm，测得年平均的蒸发量为340mm，为降水量的引％，而在试验前相应区域的年平均蒸发量为 140 mm，为年降水量的 19％，蒸发量增加了二到三倍。该系统不光有减量的功能，还能够降低渗滤液的浓度，例如氮的浓度平均下降了 60％，从6.93 mmol／L下降到了 2.96 mmol／L，可以肯定随着柳树的生长和根系的发展，处理效果还可能进一步地提高。
4 结论与思考
　　垃圾渗滤液由于成分极其复杂，如果用一种方法很难把它处理达标。所以，一般需要不同类型工艺方法组合处理，才能做到达标排放的要求。不同类型方法的组合一般是用生物法或土地法作为预处理，然后用物化法作为后处理。要达到日益严格的渗滤液处理排放标准，这种工艺的组合将是一种趋势，关键是各种工艺的搭配和协调的问题。
　　垃圾渗滤液处理中存在的问题有：
　　①渗滤液水量变化较大，尤其是季节性变化量很大，在雨季里水量比较大。针对这个问题，一般填埋场采用管道把多余的渗滤液排到一个预留的池子里，等晴天渗滤液少的时候再进行处理。
　　②渗滤液水质特性变化大。不同填埋场，由于诸多因素不同，其水质存在很大差异，所以适用于某填埋场渗滤液的处理方法不一定也适用于另一填埋场渗滤液的处理。
　　③渗滤液中氨氮浓度高，尤其是在填埋后期其浓度更高。高浓度的氨氮对微生物的活性有抑制作用，而现有的氨氮吹脱又造成空气的二次污染和吹脱塔结垢问题；有人提出超声波吹脱法，这种方法比传统吹脱法氨氮的去除率提高了门％－164％，CODcr去除率为24.90％－34.76％，比传统的吹脱法提高了21%。超声波的最佳工艺参数：PH为 11，时间为41min，气水比 1000：1[8]。渗滤液处理费用高且难以达到排放标准。填埋场在封闭前，一般渗滤液浓度高且较难处理，即使采用厌氧一好氧生物处理工艺也难以达到排放标准；而高标准的渗滤液处理厂投资大，运行管理费用高，许多填埋场因为资金不足受限。
参考文献：
[1]沈耀良，王宝贞，杨铨大，城市垃圾填埋场渗滤液处理方案［J］.污染防治技术，2000，13（l）17－20.
[2]蒋彬，吴浩汀，徐亚明 浅谈城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术［J］ 江苏环境科技，2002，15（1）：32－34.
[3］张望军，王国生 城市垃圾填埋场渗滤液处理［J］ 重庆环境科学，1995，17（2）：44－47.
[4］Glemn P Blakey，Raffaello cossu，PeterJ Mariset al.Aeroblc and anaeroblctlxed film blological reactors，Landfill Of Waste Leachate [M] London ：Elsevier Science Publisher Ltd，1992.
[5]张海伦 垃圾渗滤液的处理[J]能源研究与利用，2001，（1）：44―45.
[6］Amokrane A.landfill leachate pretreatment by coagulation－flocculation［J］. Wat Res.1997.31（11）：2775―2782.
[7]袁维芳，王国生，汤克敏 反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液[J]水处理技术，1997，23（6）：333－336.
[8]王有乐，翟钧，谢刚 超声波吹脱技术处理高浓度氨氮废水实验研究[J] 重庆环境科学，2001，2（2）：57－63.