垃圾渗滤液的处理技术及其研究方向

垃圾渗滤液的处理技术及其研究方向付智娟刘亚敏孙桂琴(南昌大学环境科学与工程学院,南昌330029)摘要:针对垃圾渗滤液水量、水质变化特点,着重综述了渗滤液的生物、物理化学处理法;并提出了渗滤液处理现状存在的问题及研究方向。关键词:垃圾渗滤液生物法物理化学法1前言随着我国经济的增长,我国城市化进程的加快,城市垃圾也随之增多。近年来,我国逐渐兴建了一批垃圾填埋场,改变了长期以来对垃圾的无控制处置的状况,这对解决垃圾污染控制问题是十分重要的。垃圾的填埋处理在我国今后相当长的一段时间里仍然是主要的处理方法。垃圾在填埋腐化过程中主要向环境排放:填埋气体和渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,如不妥善处理,对周围的环境造成严重的污染。为了防止垃圾填埋产生二次污染,必须对渗滤液进行处理。因此,了解填埋场中渗滤液的组成及其性质对合理地处理垃圾渗滤液是非常重要的。2垃圾渗滤液的特性及其影响因素垃圾渗滤液是由垃圾分解后产生的内源水和外来水分(包括大气降水,地表水、地下水入侵等)所形成的液体,其中含有大量的有机污染物、重金属离子和某些有毒物质,水质成分极其复杂。渗滤液水量及水质随垃圾组成、填埋方式及不同季节和气候的变化而变化。垃圾渗滤液水量变化大,而且其变化呈明显的无周期性。影响水量的因素主要有填埋土质、降雨、蒸发、径流、地下水的渗入、垃圾自身分解水、下层排放设施等。降水量和蒸发量是影响渗滤液产生的重要因素,可以从当地气象资料获得。渗滤液水量的变化导致了水质的大幅度变化,且具有突发性,难预测。垃圾渗滤液成分不稳定,主要取决于垃圾的组成,其浓度具有可变性,主要取决于填埋时间。垃圾渗滤液具有如下特点:①水质复杂,而且变化大。②CODcr和BOD5浓度高。③金属含量高。④氨氮含量高。⑤色度大且有恶臭。⑥微生物营养元素比例失调。垃圾渗滤液通常有机物和氨氮含量高,而磷元素较为缺乏。垃圾渗滤液水质的变化主要受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、垃圾填埋时间、填埋工艺、有效湿度、有效氧和降雨渗滤液量等因素的影响,其中降雨量和填埋时间对其影响较大。为了防止渗滤液对地表水、地下水以及土壤的污染,通常首先采取工程手段,在填埋场底部及场侧铺设不透水的衬垫层、集水管,集水井等设施来收集渗滤液,然后将收集的渗滤液在后续调节池及污水处理设施中进行处理。3当前用于处理垃圾渗滤液的主要方法由于渗滤液水质变化很大,且不呈周期性,对渗滤液的处理,不仅要考虑工艺方法对渗滤液的处理效果,而且要考虑该工艺对水质、水量变化的适应性。渗滤液的处理一般包括物理化学法和生物处理法。3.1生物法生物法分为好氧生物处理法、厌氧生物处理法、厌氧-好氧结合法、土地处理法等。BOD5/COD一般在0.4-0.75,采用生物处理可达到良好的去除效果。但随着填埋时间的增长,垃圾层日趋稳定,垃圾渗滤液中的有机物浓度降低,相对分子质量大的有机化合物占优势,其BOD5/COD值甚至可低于0.1,可生化性差,这表明生物法处理垃圾渗滤液的效率随填埋年龄的增加越来越低。3.1.1好氧处理法好氧处理包括活性污泥法、生物膜法、氧化沟、生物塘、生物转盘和滴滤池等。生物膜法和活性污泥法在污水处理中应用广泛,活性污泥法因其运行费用低,效率高而得到广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明,通过提高污泥浓度86江西化工2005年第4期来降低污泥有机负荷,活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。Kaenan报导用活性污泥法能去除渗滤液中99%的BOD5。Pirbazari等人对众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统调查后得出,活性污泥法比其它好氧法处理效果更佳,但活行污泥法处理垃圾渗滤液的效果受温度影响较大。与活性污泥法相比,生物膜法具有对水量、水质冲击负荷适应能力强等优点,而且生物膜上能生长世代较长的微生物,如硝化菌之类,能有较好的消化能力。C.Peddie等用直径0.9m的生物转盘处理COD小于1000mg/L、NH3-N小于50mg/L的渗滤液,其出水BOD5/小于25mg/L、NH3-N/小于0.1mg/L。与活性污泥相比,曝气氧化塘体积大,有机负荷低,尽管降解速度慢,但由于其工艺简单,在土地允许的条件下,是最省钱的垃圾渗滤液好氧处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小式规模的研究表明,采用曝气氧化塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。总的来说,好氧处理法可有效地降低BOD5、COD和氨氮,还可去除铁、锰等金属,是应用广泛的处理方法。3.1.2厌氧生物处理厌氧生物处理的应用已有近百年的历史。处理的方式主要有厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。但直到近20年来,随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累,不断开发出新的厌氧处理工艺,克服了传统工艺的水力停留时