试论垃圾渗滤液处理难点及其对策研究

摘　要：近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，本文分析了垃圾渗滤液的特点以及在垃圾渗滤液管理方面存在的问题。指出了我国垃圾渗滤液处理技术面临的技术难点。从环境技术管理以及工程技术的开发方面进行了分析，以期为我国垃圾渗滤液的管理与控制提供支持。

关键词：垃圾渗滤液；环境技术管理
引 言：城市生活垃圾的处理方法主要有堆肥法、填埋法和焚烧法等。但垃圾卫生填埋仍是普遍应用的一种处置方法，即使在发达国家，填埋处理率仍然很高。
　　垃圾渗滤液，是垃圾填埋处理后，由于大气降水的淋溶及地表水、地下水的浸泡，固体废弃物在物理、化学及微生物作用下，产生的高浓度有机废水。这种废水中含有大量有毒有害污染物，如果直接排入环境将严重污染地表水、地下水。我国第一次污染源普查共调查垃圾处理厂2353座，排放的渗滤液中污染物含量：化学需氧量32.46万吨，氨氮3.22万吨，其中氨氮排放量约占全国氨氮排放总量的1.8%。因此垃圾渗滤的无害化处理是垃圾卫生填埋过程中必须特别重视的一个问题。
　　1.垃圾渗滤液特点
　　(1)垃圾渗滤液属于高浓度有机废水， 具有NH3-N 、BOD和COD浓度高，水质水量变化大、有毒有害污染物种类多、微生物营养比例失调的特点。
　　(2)垃圾渗滤液水质随着填埋方式、地理位置、季节、填埋年龄有重大变化，特别是垃圾填埋场“场龄”的影响更大。 “年轻”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD、COD浓度高、可生化性较好、pH低的特点。“老龄”垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有BOD浓度低、COD浓度高、氨氮浓度高，pH值高的特点。
　　垃圾渗滤液中含有的大量有毒有害污染物目前已经引起人们的关注，国内有关研究者采用GC-MS-DS联用技术检出垃圾渗滤液中93种有机化合物，其中22种列入我国及美国EPA环境优先控制污染物黑名单。随着分析手段及人们对环保意识的提高，垃圾渗滤液中诸如环境内分泌干扰素等有毒有害物质对人体的危害已经越来越受到健康组织的重视。
　　2.垃圾渗滤液处理存在问题分析
　　对于垃圾渗滤液处理技术路线一般是“预处理技术+生化处理技术+深度处理技术”，预处理技术的主要目的是去除氨氮、无机物及提高垃圾渗滤液的可生化性。生化处理的主要目的是去除垃圾渗滤液中溶解性有机物、氨氮，深度处理的主要目的是进一步处理渗滤液中的难降解有机污染物、悬浮物、氨氮等物质。目前我国已经建成的垃圾渗滤液处理工程大部分采用了这条技术路线。通常采用的预处理技术包括物理化学法，如吹脱、化学沉淀等，实际工程中应用多的是氨的吹脱处理。生化处理技术相对比较成熟，包括厌氧处理技术和好氧处理技术，技术相对成熟可靠。深度处理技术目前主要以膜技术为主导。表1是我国部分城市垃圾渗滤液处理情况。从表1可以看出，按照目前的排放标准，只有反渗透技术可以使垃圾渗滤液达标排放。反渗透技术处理效果毋庸置疑，但是其设备稳定性、投资及运行成本以及反渗透过程中产生的浓缩液的处理问题也是限制其广泛应用一个因素。我国大部分已经建成的垃圾渗滤液处理工程处理工艺为“预处理+生化处理”，为了达标排放，均需要技术升级改造。对于很多新建项目为了达到环保要求，也不遗余力选择反渗透处理技术。采用反渗透技术在经济发达地区可行，但在经济欠发达地区还是有一定困难得，比如广州市生活垃圾卫生填埋场，垃圾渗滤液处理采用反渗透技术，日处理800m3垃圾渗滤液，投资8000万元，运行成本在50元/t,宁波垃圾填埋场日处理170m3渗滤液，处理采用反渗透技术，投资在1200万元，运行成本在30元/t。因此，在有些地区出现了“想建的，犹豫了，不想建的，有理由了，正在建的，面临建好以后不能达标排放，已经建成的，面临技术升级改造”的状况。所以，我国垃圾渗滤液处理存在极大的技术需求。
　　表1 我国部分垃圾渗滤液处理情况　

垃圾填埋场名称	渗滤液产生量m3/d	原始浓度(mg/L)		处理工艺流程	出水水质(mg/L)
		COD	氨氮		COD	氨氮
青岛垃圾填埋场	170	3000	3000	A/O+MBR外置+NF	150	25
广州垃圾填埋场	800	8000	2000	水解酸化+SBR+微滤+RO	50	0
宁波垃圾填埋场	170	3000	1500	混凝沉淀+水解酸化+A/O+MBR内置+RO	50	0
上海垃圾填埋场	1260	18000	2600	水解酸化+SBR	1000	150
大连垃圾填埋场	100	8000	3000	混凝气浮+水解酸化+CAST+RO	50	0

　　我国垃圾渗滤液处理存在的主要技术问题包括：
　　(1)垃圾渗滤液高氨氮问题难以解决
　　由于垃圾填埋场水文地质条件、填埋方式及垃圾成分的不同，垃圾渗滤液中的氨氮浓度从数十至几万 mg/L 不等，而且随着填埋时间的延长，垃圾渗滤液中的氨氮还有升高的趋势。高浓度氨氮对垃圾渗滤液的生化处理有严重的影响，导致垃圾渗滤液处理很难达到排放标准。目前，氨氮处理工程应用较多技术的主要有氨吹脱法和生物脱氨技术。垃圾渗滤液氨吹脱技术过程中首先需要加入大量的碱进行pH的调整，工程上常采用的是通过投加大量的Ca(OH)2，很容易造成设备的结垢。在吹脱后进行生化处理前还必须通过投加酸进行回调到中性。对于吹脱出来的气态氨氮，如果不进行回收，势必造成严重的二次污染问题，通过氨回收装置进行回收，又导致整个工艺过程投资加大，并且运行成较高。以上这些缺点严重限制了该技术在垃圾渗滤液脱氮过程中的应用。虽然目前实现了工程化应用，但存在二次污染以及高能耗问题。生物脱氮适合于低浓度氨氮的垃圾渗滤液处理，随着氨氮浓度升高，氨氮对生物处理中微生物容易产生抑制，导致微生物活性降低，因此生物法不适合处理高浓度氨氮。 因此开发处理垃圾渗滤液高氨氮的技术是垃圾渗滤液处理的一个关键突破。
　　(2)垃圾渗滤液深度处理技术缺乏
　　对于“老化”垃圾渗滤液,由于生物处理很难去除其中难降解有机物，还必须进一步采取深度处理的方法。深度处理技术以物化为主。包括混凝沉淀、吸附、深度氧化及膜处理技术等。混凝沉淀可去除垃圾渗滤液中的悬浮固体、重金属和有机物等，但化学试剂的使用及污泥的处理会带来较高的运行费用。活性炭吸附可去除垃圾渗滤液中的溶解性有机物及微生物等，还可脱色和除臭，但活性炭仅能去除分子量在 100～1000 的有机物，而且吸附过程中存在堵塞和运行费用高的问题。化学氧化法可有效降低垃圾渗滤液中难生物降解有机物的浓度和色度，增加垃圾渗滤液的可生物降解性，但在化学 氧化法中，常见的氧化剂,如臭氧和双氧水的处理成本高,工程上难以实现；电化学氧化法和膜处理技术仅适用于小规模且出水水质要求高的垃圾渗滤液的处理，而且运行费用昂贵。近年来发展起来的超声波、微波和辐照法借助羟基自由基的强氧化性去除有机污染物，提高了垃圾渗透液的可生化性，而且不会带来二次污染，可作为垃圾渗透液生物处理的预处理或后处理。目前垃圾渗滤液工业化处理技术主要是纳滤及反渗透技术。技术的缺点又限制了其广泛的应用。因此开发高效、经济的垃圾渗滤液深度处理技术是保证垃圾渗滤液达标排放的一个关键。
　　(3)垃圾渗滤液有毒有害物质尚未考虑
　　垃圾渗滤液是一种有毒有害废水已经为人们所认可，但是我国对于垃圾渗滤液的主要监测指标还是停留在废水的常规指标如：BOD、COD、氨氮、总氮等物质。但随着分析手段及人们对环保意识的提高，垃圾渗滤液中的这些有毒有害物质如环境内分泌干扰物对人体的危害已越来越受到人们的关注。这类污染物质即使含量极其微小，一旦它们进入机体，将对生物体产生严重的后果，如生殖器官、内分泌系统、神经系统、免疫系统异常，产生致癌、致畸、致突变等生物效应，因此环境内分泌干扰物的研究受到了国内外学者的高度重视。因此在开发垃圾渗滤液处理技术的同时必须考虑对这些有毒有害污染的去除效果。只有如此才能真正体现垃圾渗滤的无害化处理，减少环境生态风险，保证水环境安全。
　　3.垃圾渗滤液处理对策
　　3.1 强化环境技术管理文件的指导性、可操作性，实现垃圾渗滤液有效管理。系统修订相关技术文件，结合我国国情、地区差别以及现有技术可达性，按照分区、分类、分期、分级的原则，专门制定相应的污染控制标准，进一步完善相关政策、指南、标准及工程技术规范文件，使之具有极强的指导性、可操作性、目标可达性。
　　3.2 从源头控制、过程控制、末端治理三方面加强对垃圾渗滤液的控制与治理。在现有基础上积极开发高效、经济的垃圾渗滤处理技术。强化对垃圾渗滤液预处理及深度处理技术的研究与开发，加强高效生物处理技术的研发，在高效生物脱氮、高效厌氧技术等方面展开技术攻关。同时要对垃圾渗滤液处理技术进行优化集成开发，不能通过简单的技术串联进行达标处理，这样势必在垃圾渗滤液领域造成极大地浪费。要积极开发运行稳定、经济合理、易于管理的垃圾渗滤液组合工艺。
　　3.3 加快科技成果的转化及技术的产业化发展，采取积极措施鼓励新技术的产业化，比如以羟基自由基为主的各种高级氧化技术，电化学氧化技术等通过试验研究，优化技术的运行参数， 提高技术效率、降低运行成本，同时把这些技术与其他技术进行集成优化，全过程分析技术对垃圾渗滤的处理效果。
　　3.4加强新技术以及设备的研发。通过多学科相互结合，开发新的垃圾渗滤液处理技术，着重在不同高级氧化处理技术与超声、紫外、电化学技术之间进行集成与开发，充分发挥这些技术的强氧化性，以达到对垃圾渗滤中难降解有机污染物以及对环境干扰素等人体有害的污染物进行彻底氧化与解毒。积极开发垃圾渗滤液一体化设备，促进垃圾渗滤液处理技术的产业化发展。
　　4 结束语
　　垃圾渗滤液作为现代生活的一种必须产物，已经成为众多环境问题中一个亟待解决的难题。以“减量化、资源化、无害化、稳定化”的原则进行管理是减少垃圾渗滤液的一种有效手段，而通过技术开发以及技术的生产实践是有效控制垃圾渗滤液的主要措施，目前。我国垃圾渗滤液的管理还存在着严格的排放标准与相应技术缺乏不适应的矛盾，还存在着无技术可循的窘境。因此积极开发高效、实用的垃圾渗滤液处理技术目前非常迫切，特别是在以高级氧化技术为基础的垃圾渗滤液处理技术的研究开发。同时，对于垃圾渗滤液对人体的危害研究也应该是一个重大的研究问题
参考文献：
[1] 邓贤山, 周恭明, 高廷耀. 垃圾填埋场渗滤液的处理方法[J] . 工业用水与废水, 2003。
[2] 周少奇, 杨志泉，广州垃圾填埋渗滤液中有机污染物的去除效果[J] . 环境科学, 2005。