张桐源

摘   要：垃圾渗滤液的处理效果与水质特性及处理技术的选取存在密切关联，文章简要分析了垃圾渗滤液的水质特性，围绕吸附材料与人工湿地处理工艺、生物床+臭氧氧化+SBR法组合工艺、两级DTRO膜系统处理工艺3个层面，探讨了垃圾渗滤液处理技术及其具体应用，以供参考。

关键词：垃圾渗滤液;水质特性;膜处理

垃圾渗滤液是一种由垃圾本身含有的水分与雨水、污水等水分混合产出的高浓度有机废水，呈黄褐色或黑色，带有刺鼻气味。近年来，我国垃圾总量的年均增速超出10%，其中有近85%的城市垃圾选取卫生填埋法处理，在处理过程中将产生对环境有害的垃圾渗滤液，因此，对其处理技术的优化提出了迫切要求。

1    垃圾渗滤液的水质特性分析

1.1  水质干扰因素较多

影响垃圾渗滤液水质的因素包含垃圾性质、雨水渗透量、垃圾填埋时长、处理技术过程与防渗方法等，其中雨水渗透量与垃圾填埋时长对水质的影响最为明显。伴随垃圾填埋时间的延长，渗滤液的颜色由黑色转变为褐色，说明初始阶段渗滤液的生物化学性良好，由于氨、氮浓度的不断增加导致其生化性能有所下降。同时，由于渗滤液由有机物、无机物、微生物、重金属等多种成分组成，有机物占比偏大、至少包含90种，其中，小分子量的脂肪酸将随时间延长逐渐减少，灰黄霉酸含量将逐渐上升，并且还会受外部水进入的影响，导致水质发生变化[1]。

1.2  化学需氧量与氨氮浓度关系

通常渗滤液中化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）的數量达到数万，伴随填埋时间的延长，COD的减少速度将逐渐减缓，且当氨氮浓度增加至一定数值后，COD将保持不变。

1.3  重金属与色度关系

在生活垃圾与工业污水混合后，将导致渗滤液中的重金属颗粒含量增加，致使色度产生2 500～4 000次的变化，且渗滤液带有强烈的刺激性腐臭气味。

1.4  元素浓度差异较大

垃圾渗滤液中不同元素的分子比例呈明显差别，其中磷元素的浓度含量较低，氨、氮元素与有机物的含量较高。

2    垃圾渗滤液处理技术及其具体应用探讨

2.1  吸附材料与人工湿地处理工艺

选取沸石、炉渣两类吸附材料，质量比为1∶1，将其作为中间基质层添加在人工湿地装置中。在人工湿地装置设计上，选取玻璃钢作为主要材质，将长、宽、高分别设为1.650 m，0.525 m和0.600 m，采用水平潜流式湿地，前后进水、出水配水区均为0.150 m，利用粒径为15～30 mm的卵石缓解渗滤液的冲击。基质层填充结构分为3层，底层选取粒径为15～30 mm的砾石填充，层厚为0.150 m;中间层选取粒径为5～15 mm的沸石与炉渣填充，层厚为0.250 m;上层选取粒径为1～5 mm的细砂与土壤填充，层厚为0.125 m，其上为污水层。渗滤液从配水区流经污水层到达基质层，再经由出水区流向清水区，通过控制液位控制管阀门的开闭即可实现对湿地床内液面的调节。在水力负荷为0.03 m3/m2·d的条件下使湿地装置运行45 d，可观察到其COD去除率达到60%，NH3-N去除率最高可达99%，TN去除率控制在80%～90%，证明采用炉渣、沸石吸附材料可将渗滤液中的NH4+被吸附在基质表面，利用微生物的硝化、反硝化作用实现氮素的有效去除。与此同时，渗滤液中Cr，Cd，Ni，As，Hg，Pb等重金属的去除率也保持在80%～90%，说明湿地基质中的炉渣、沸石、土壤等物质对重金属发挥了有效的吸附、沉淀作用，且微生物对重金属颗粒也起到了富集作用。

2.2  “生物床+臭氧氧化+SBR法”组合工艺

选取三级填料垃圾生物床、臭氧氧化、SBR法联合处理工艺进行渗滤液处理，该装置的设计水量为400 m3/d，由以下4个处理单元组成：（1）厌氧池，平均有机负荷设为4～6 kg COD/m3，水力停留时间设为3 d，利用水解菌等专性厌氧微生物将渗滤液中的有机物分解成为无机物，提高出水的可生化性，降低渗滤液的污染物浓度。（2）三级垃圾填料床，将其水力负荷设为0.8～1.4 L/m3垃圾·次，进水频次设为2次/d，温度设为30 ℃，借助多种微生物群落使渗滤液在表层、中间层与下层分别发生好氧生物反应、兼氧生物反应和厌氧生物反应，实现有机污染物、氨氮、色度的有效去除。（3）臭氧氧化池，将臭氧实际流量设为262 mg/L，臭氧氧化时间设为30 min，pH设为7.51，温度设为15～25 ℃，用于降低渗滤液中COD质量浓度，提高BOD质量浓度与B/C值，借此增强渗滤液的可生化性、降低其毒性。（4）SBR反应池，将进水时间设为0.5 h，曝气反应时间设为5 h，沉降时间为2 h，排水时间为0.5 h，MLSS设为3.5～4 g/L，供氧量为2.5 mg/L，待完成反应处理后将剩余一定量的污泥，借助污泥泵使其回流至厌氧池，利用污泥消化池将剩余污泥经消毒处理后外运至废物处理站，达到排放标准[2]。

2.3  两级DTRO膜系统处理工艺

选取“调节池+气浮池+两级DTRO膜系统”处理工艺，工程设计进水流量为200 m3/d，其中以两级DTRO膜系统为核心处理装置，主要由以下3部分组成：其一是预处理系统，利用篮式过滤器将厌氧池流出的渗滤液进行过滤处理，阻挡固体颗粒的排出，随后采用过滤精度为50 μm的砂率器进行冲洗过滤，配合精度为10 μm的芯式过滤器防止出现硅垢、硫酸盐结垢问题。其二是两级DTRO膜，利用一级、二级DTRO膜系统分别进行浓缩液与透过液的处理。其三是吹脱系统，将从二级DTRO膜流出的透过液排入脱气塔中，脱除CO2等酸性气体，待其pH达到6后排入净水贮罐中，实现渗滤液的达标排放。

3    结语

垃圾渗滤液具有水质波动大、COD与氨氮质量浓度高、含有重金属颗粒、有机物质量浓度高等特点，采用传统物理化学法、生物处理技术难以实现废水的达标排放，须结合具体的水质特性进行处理技术的组合优化，提高生化系统处理能力、实现菌株有效降解，更好地强化垃圾渗滤液处理实效。

[参考文献]

[1]王凯，武道吉，彭永臻，等.垃圾渗滤液处理工艺研究及应用现状浅析[J].北京工业大学学报，2018（1）：1-12.

[2]伊李寿，金娟.试论垃圾渗滤液特点与处理技术比较[J].化工管理，2018（26）：234.