柳偉

（普羅生物技術(shù)（上海）有限公司，上海 200120）

1 垃圾滲濾液概述

1.1 垃圾滲濾液的產(chǎn)生

垃圾滲濾液是垃圾在轉(zhuǎn)運及填埋過程中產(chǎn)生的一種深褐色帶有刺鼻氣味的高濃度有機廢水，含有多環(huán)芳烴（PAHs）、可吸附有機鹵化物（AOXs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）等毒性物質(zhì)[1-2]，主要由自然降水、垃圾中自帶的水分、地表徑流、地下水和有機物反應生成的水分組成[3]。垃圾中自帶的水分包括自身含有的水分和垃圾從大自然中吸收的水分；地表徑流包括場地上坡的徑流水，部分地區(qū)還會伴隨有灌溉水；有機物反應生成的水即在填埋過程中垃圾中的有機物通過發(fā)酵反應分解產(chǎn)生的水分。

1.2 我國垃圾滲濾液生成量現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展和居民生活水平的提高，生活垃圾產(chǎn)生量不斷增加。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《2020年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，我國垃圾清運量呈逐年上升趨勢，截至2020年，我國城市和鄉(xiāng)村的垃圾總清運量已經(jīng)達到了3.03億t，比2010年增長了37.1%。

表1 2010—2020年我國生活垃圾清運量統(tǒng)計表（單位：億t）

1.3 垃圾滲濾液的特點

1.3.1 水質(zhì)水量變化大

露天開放式、占地面積較大是垃圾填埋場的一大特點，因此自然降雨的水量直接影響填埋場的滲濾液產(chǎn)生量，每年6—9月梅雨季節(jié)連續(xù)的降雨會導致滲濾液的量猛增，而旱季又會導致滲濾液量減少、濃度增大，同時我國地大物博，南北東西氣候差異較大導致各個地區(qū)的垃圾種類也會有所不同，水質(zhì)變化較大，并且由于垃圾滲濾液在填埋過程中會進行發(fā)酵反應，下游相應處理廠在處理過程中產(chǎn)生部分不可生化的濃縮液，因此導致時間越長的填埋場水質(zhì)越難處理（表2）。

表2 不同運行時間填埋場垃圾滲濾液水質(zhì)指標

1.3.2 污染物濃度高

高COD、高氨氮是垃圾滲濾液的又一大特點：垃圾滲濾液的COD可高達90 000 mg/L，氨氮一般達2 000 mg/L以上[4]，在一些填埋時間較久的填埋場有機氮會轉(zhuǎn)化為無機氮導致氨氮濃度持續(xù)增高。在部分填埋場，由于濃縮液的回灌導致BOD慢慢減少，可生化性越來越差。

1.3.3 重金屬離子濃度高

垃圾填埋場填埋物的復雜多樣性導致滲濾液中金屬離子濃度較高：鐵濃度最高可達2 000 mg/L，鋅濃度可達130 mg/L，鉛濃度可達12.3 mg/L，鈣濃度甚至達到4 300 mg/L[5]。因此，在大部分滲濾液處理中心都會有絮凝沉淀池在前端去除金屬離子，防止金屬離子在生化端造成影響。

1.3.4 營養(yǎng)元素嚴重失衡

滲濾液中COD、氨氮濃度基本都在幾千，甚至平穩(wěn)期能達到上萬毫克每升，但是磷元素含量都較低，致使C、N、P比例嚴重失調(diào)。

2 我國垃圾滲濾液處理工藝

經(jīng)過長期的研究探索以及相應的工程實踐，目前我國針對垃圾滲濾液主要的處理工藝可以分為以下幾類：（1）物化法，如膜分離技術(shù)、混凝沉淀技術(shù)等；（2）生化法，如厭氧發(fā)酵+活性污泥法；（3）混合法，如厭氧發(fā)酵+活性污泥+后置膜處理技術(shù)。

2.1 物化處理法

目前我國針對垃圾滲濾液的物化法分為前段預處理和膜處理兩種，前段預處理有氨吹脫塔降低高濃度氨氮、混凝沉淀降低金屬離子的濃度等；膜處理主要為超濾（UF）+納濾（NF）+反滲透（RO）或者直接使用兩級碟管式反滲透（DTRO）膜，出水滿足國家《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）排放標準。

2.2 生化處理法

生化處理法主要是厭氧發(fā)酵+水解酸化+兩級A/O的處理方法，先通過前段厭氧和水解反應使污水中的大部分COD去除并提高污水的B/C，后續(xù)生化處理一般是兩級A/O，通過兩段反硝化和硝化反應去除滲濾液里面的總氮、氨氮、COD等污染物。不過，一般生化處理出水無法達到排放標準，后續(xù)通常需要增加膜處理。

膜生物反應器系統(tǒng)是目前我國在垃圾滲濾液的處理中最為成熟的一項處理方式。2003年，遲軍、王寶貞等[6]探討了一體化復合式膜生物反應器的研究表明一體化復合式膜生物反應器對COD去除率可以達到94%以上，氨氮的去除率甚至可以達到96%以上。主要是因為活性污泥和大分子物質(zhì)一直在膜內(nèi)進行流通，提高了污泥濃度，但是膜法無法避免會產(chǎn)生部分濃縮液，但是這部分濃縮液可生化性很差，無機污染物、金屬離子濃度的復雜性導致濃縮液的處理一直是膜系統(tǒng)應用過程需要考慮的重難點。

2.3 混合處理法

混合處理法是目前垃圾滲濾液行業(yè)使用最多的一種處理方式，如前段絮凝沉淀、氨吹脫+兩級A/O+后段DTRO/UF+NF+RO?；旌咸幚矸▽τ诶鴿B濾液中的處理效率可以達到85%～90%。膜法處理的濃縮液使用氧化法或電滲析法進行處理，降低濃縮液的產(chǎn)量。部分垃圾滲濾液運行現(xiàn)場會在膜處理后端繼續(xù)增加1～2組相應的濃縮液減量膜來減少系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液，此類減量膜一般可以減少50%～65%的濃縮液。

3 典型案例

3.1 上海老港四期垃圾填埋場滲濾液處理項目

本項目設(shè)計規(guī)模3 200 m3/d（1 600 m3焚燒廠滲濾液+1 600 m3填埋場滲濾液）。主要處理工藝為滲濾液采用MBR+NF/RO，濃縮液采用臭氧高級氧化組合技術(shù)（SHAS）技術(shù)。項目規(guī)模大、來源復雜、濃縮液處理徹底[7]，是我國目前大的垃圾滲濾液處理現(xiàn)場，給后續(xù)借鑒提供了相當大的幫助（圖1）。

圖1 上海老港四期垃圾填埋場滲濾液處理項目

3.2 杭州天子嶺垃圾場滲濾液處理工程

本項目設(shè)計規(guī)模1200 m3/d，處理工藝為JS-BC+二級芬頓+二級曝氣生物濾池（BAF），具有主要使用生化法處理、濃縮液產(chǎn)生量為零的特點（圖2）。該現(xiàn)場使用JSBC（Joint System Biological Contact）工藝，核心是使用芽孢桿菌作為系統(tǒng)的優(yōu)勢菌屬，采用生物膜法（JSBC裝置）和活性污泥法（JSBC生化池）相結(jié)合的組合生化處理工藝[8]。

圖2 杭州天子嶺垃圾場滲濾液處理工程

4 結(jié)語

我國目前處于經(jīng)濟高速發(fā)展的階段，人們生活水平的提高不可避免地導致垃圾的產(chǎn)生量越來越多。根據(jù)不同的滲濾液水質(zhì)情況，如何通過不同處理工藝相結(jié)合的方法保證出水水質(zhì)達標排放是相關(guān)企業(yè)和部門都很關(guān)注的問題。生物處理法具有環(huán)保、二次污染少的特點，是未來垃圾滲濾液處理的研究方向。