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生活垃圾填埋滲濾液處理工藝探討

文檔作者：孟昭祥文檔來(lái)源：聊城市城市環(huán)境衛(wèi)生管理處		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月19日
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增刊2004年6月
環(huán)境衛(wèi)生工程
Environmental Sanitation Engineering June 2004·39·
生活垃圾填埋滲濾液處理工藝探討
孟昭祥
(聊城市城市環(huán)境衛(wèi)生管理處，聊城252000)
摘要：分析了滲濾液處理工藝的現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的處理實(shí)例，對(duì)多種滲濾液處理方法、處理工藝進(jìn)行了比
關(guān)鍵詞：生活垃圾；填埋；滲濾液；處理工藝
中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1005—8206(2004)SO一0039—03
1 滲濾液處理工藝的現(xiàn)狀
垃圾滲濾液具有不同于一般城市污水的特
點(diǎn)：BOD 和COD濃度高，金屬含量較高，水質(zhì)
水量變化大，氨氮的含量較高，微生物營(yíng)養(yǎng)元素
比例失調(diào)等。垃圾滲濾液的處理方法包括物理化
學(xué)法和生物法。物理化學(xué)法主要有活性炭吸附、
化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、化學(xué)還原、離子交換等多
種方法，當(dāng)COD為2 000～4 000 mg／L時(shí)，采用
物化處理方法，COD去除率可達(dá)50％ ～87％，和
生物處理相比，物化處理不受水質(zhì)、水量變動(dòng)的
影響，出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，尤其是對(duì)BODs／COD
較低(0．07～0．20)難以用生物法處理的垃圾滲濾
液，有較好的處理效果。但物化方法處理成本較
高，不適于大水量垃圾滲濾液的處理，因此目前
垃圾滲濾液主要是采用生物法。
生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以
及二者結(jié)合的方法。好氧處理包括活性污泥法、
好氧穩(wěn)定塘、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和滴濾池等。厭氧處理包
括升向流污泥床、厭氧固定化生物反應(yīng)器、混合
反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘。
2 滲濾液處理介紹
2．1 好氧處理
2．1．1 傳統(tǒng)活性污泥法。活性污泥法因其費(fèi)用
低、效率高而得到最廣泛的應(yīng)用。美國(guó)和德國(guó)的
幾個(gè)活性污泥法污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果表明，通
過(guò)提高污泥濃度來(lái)降低污泥有機(jī)負(fù)荷，活性污泥
法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例
如美國(guó)賓州Fall Township污水處理廠，其垃圾滲
濾液進(jìn)水的CODc 為6 000～21 000 mg／L，BOD5
為3 000～13 000 mg／L，氨氮為200～2 000 mg／
L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為6 000～12 000
收稿日期：2003．12．17
mg／L，是一般污泥濃度的3～6倍。在體積有機(jī)
負(fù)荷為1．87 kgBOD5／(In ·d)時(shí)，F(xiàn)／M為0．15～
0．31 kgBOD5／(kgMLSS·d)，BOD5的去除率為
97％ ；在有機(jī)負(fù)荷為0．3 kgBOD5／(In ·d)時(shí)，
F／M 為0．03～0．05 kgBOD5／(kgMLSS ·d)，
BOD5的去除率為92％ 。該廠的數(shù)據(jù)說(shuō)明，只要
適當(dāng)提高活性污泥濃度，使F／M在0．03～0．31
kgBOD5／(kgMISS·d)，采用活性污泥法能夠有效
地處理垃圾滲濾液。
2．1．2 低氧—— 好氧活性污泥法
低氧——好氧活性污泥法及SBR法等改進(jìn)型
活性污泥流程，因其具有能維持較高運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，
耗時(shí)短等特點(diǎn)，比常規(guī)活性污泥法更有效。同濟(jì)
大學(xué)徐迪民等用低氧——好氧活性污泥法處理垃
圾填埋場(chǎng)滲濾液，試驗(yàn)證明：在控制運(yùn)行條件
下，垃圾填埋場(chǎng)滲濾液通過(guò)低氧——好氧活性污
泥法處理，效果很好。物化活性污泥復(fù)合處理系
統(tǒng)由于滲濾液中難以降解的高分子化合物所占的
比例高，存在重金屬產(chǎn)生的抑制作用，所以常用
生物法和物理化學(xué)法相結(jié)合來(lái)處理垃圾滲濾液。
有學(xué)者采用該方法進(jìn)行處理，效果很好，其
BOD5、COD、NH3一N、Fe3 的去除率分別達(dá)
99％ 、95％ 、90％、99．2％。該系統(tǒng)進(jìn)水通過(guò)調(diào)
節(jié)池后，可以避免毒性物質(zhì)出現(xiàn)瞬時(shí)的高濃度而
對(duì)活性污泥生物產(chǎn)生抑制作用；在澄清池中加入
石灰，可去除重金屬和部分有機(jī)質(zhì)；氣提池(進(jìn)行
曝氣，溫度低時(shí)加入NaOH)能去除進(jìn)水NH，一N
的50％ ，從而使NH，的濃度處于抑制水平之下；
由于廢水中的磷被加入的石灰所沉淀，且pH過(guò)
高，因而需添加磷和酸性物質(zhì)；活性污泥系統(tǒng)可
以串聯(lián)或并聯(lián)使用，運(yùn)行時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)回流污泥
比來(lái)選用常規(guī)法或延時(shí)曝氣法處理，具有較大的
操作靈活性。
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· 40· 環(huán)境衛(wèi)生工程 第l2卷
2．2 厭氧生物處理
厭氧生物處理的運(yùn)用隨著微生物學(xué)、生物化
學(xué)等學(xué)科發(fā)展和工程實(shí)踐的積累，不斷開(kāi)發(fā)出新
的厭氧處理工藝，克服了傳統(tǒng)工藝的水力停留時(shí)
間長(zhǎng)、有機(jī)負(fù)荷低等特點(diǎn)，使它在理論和實(shí)踐上
有了很大進(jìn)步，在處理高濃度(BODs I>2 000 mg／L)
有機(jī)廢水方面取得了良好效果。
厭氧生物處理有能耗少、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，
因此投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉，而且由于產(chǎn)生的剩余
污泥量少，所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也少，負(fù)荷為1 kg．
COD／(m ·d)，停留時(shí)間i0 d，滲濾液中COD
去除率可達(dá)90％ 。
近年來(lái)，開(kāi)發(fā)的厭氧生物處理方法有：厭氧
生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應(yīng)
器及分段厭氧硝化等。
厭氧生物濾池適于處理溶解性有機(jī)物，加拿
大Halifax Highwayi01填埋場(chǎng)滲濾液平均COD為
12 850 mg／L、BODs／COD為0．7，pH為5．6。將
此滲濾液先經(jīng)石灰水調(diào)節(jié)至pH=7．8，沉淀1 h
后進(jìn)厭氧濾池(此工序還起到去除Zn 等重金屬
的作用)，當(dāng)負(fù)荷為4 kgCOD／(m ·d)時(shí)，COD
去除率可達(dá)92％以上；當(dāng)負(fù)荷再增加時(shí)，其去除
率急劇下降。
2．3 厭氧與好氧的結(jié)合方式
雖然實(shí)踐已經(jīng)證明厭氧生物法對(duì)高濃度有機(jī)
廢水處理的有效性，但單獨(dú)采用厭氧法處理滲濾
液也很少見(jiàn)。對(duì)高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧
— — 好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理，處理效率又高。
COD和BOD的去除率分別達(dá)86．8％ 和97．2％ 。
2．3．1 厭氧——好氧生物氧化工藝
西南師大生物系對(duì)pH為8．0—8．6，COD為
16 124 mg／L，BOD5為214—406 mg／L、NH3一
N為475 mg／L的滲濾液采用厭氧—— 好氧生物
法處理，出水pH為7．1—7．9，COD為170．33—
314．8 mg／L，BOD5為91．4 mg／L、NH3一N 為
29．1 mg／L的良好效果。
2．3．2 厭氧一氣浮一好氧工藝
大田山垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液處理采用的是
此工藝。根據(jù)廣州市環(huán)境衛(wèi)生研究所對(duì)類(lèi)似垃圾
填埋場(chǎng)滲濾液檢測(cè)資料及模擬試驗(yàn)，結(jié)合大田山
垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)實(shí)際情況定出滲濾液污水處理設(shè)
計(jì)參數(shù)。進(jìn)水水質(zhì)CODc 為8 000 mg／L、BODs
為5 000 mg／L、SS為700 mg／L、pH為7．5；出
水水質(zhì)CODc 為100 mg／L、BOD5為60 mg／L、
SS為500 mg／L、pH為6．5—7．5。針對(duì)該場(chǎng)遠(yuǎn)離
市區(qū)的特點(diǎn)，為便于管理和節(jié)省能耗，經(jīng)比較后
選用厭氧和好氧聯(lián)合處理工藝。厭氧段為升向流
式厭氧污泥床反應(yīng)器，好氧段為生物接觸氧化
法，加化學(xué)混凝沉淀和生物氧化塘，凈化處理達(dá)
標(biāo)后排放。剩余污泥經(jīng)濃縮后送回填埋場(chǎng)處理。
考慮到滲濾液水質(zhì)變幅較大的特點(diǎn)，在厭氧
段后加入氣浮工藝，提高處理能力以應(yīng)付進(jìn)水水
質(zhì)偏高的情況。目前深圳下坪垃圾填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)采
用厭氧——?dú)飧　?好氧工藝處理滲濾液。
2．4 土地處理
土地處理法亦即土壤灌溉法，是人類(lèi)最早采
用的污水處理法，但是土地處理系統(tǒng)的應(yīng)用多見(jiàn)
于城市污水處理。對(duì)于滲濾液的處理方法，將滲
濾液收集起來(lái)，通過(guò)噴灌使之回流到填埋場(chǎng)。循
環(huán)填埋場(chǎng)的滲濾液由于增加垃圾濕度，從而提高
了生物活性，加速甲烷產(chǎn)生和廢物分解。其次由
于噴灌中的蒸發(fā)作用，使?jié)B濾液體積減小，有利
于廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，且可節(jié)約能源費(fèi)用。北
英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場(chǎng)，有一部分采用
滲濾液再循環(huán)，20個(gè)月后再循環(huán)區(qū)滲濾液的COD
值降低較多，金屬濃度有較大幅度下降，而NH，
一N、C1一濃度變化較小。說(shuō)明金屬濃度的下降不
僅是由于稀釋作用引起的，也可能是垃圾中無(wú)機(jī)
成分對(duì)其吸附造成的。
3 處理工藝的分析比較
與好氧方法相比，厭氧生物處理具有以下優(yōu)
點(diǎn)。
3．1 好氧方法需消耗能量(空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)刷
等)，而厭氧處理卻產(chǎn)生能量(產(chǎn)生甲烷氣)。
COD濃度越高，好氧方法耗能越多；厭氧方法產(chǎn)
能越多，兩者的差異就越明顯。
3．2 厭氧處理時(shí)有機(jī)物轉(zhuǎn)化成污泥的比例(0．1
kgMLSS／kgCODc )遠(yuǎn)小于好氧處理的比例(0．5
kgMLSS／kgCODc )，因此污泥處理和處置的費(fèi)用
大為降低。
3．3 厭氧處理時(shí)污泥的生長(zhǎng)量小，對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)
元素的要求遠(yuǎn)低于好氧處理，因此適于處理磷含
量比較低的垃圾滲濾液。
3．4 根據(jù)報(bào)道，許多在好氧條件下難于處理的
鹵素有機(jī)物在厭氧時(shí)可以被生物降解。
3．5 厭氧處理的有機(jī)負(fù)荷高， 占地面積比較
小。
但是，厭氧處理出水中的COD和氨氮仍比較
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增刊 孟昭祥生活垃圾填埋滲濾液處理工藝探討 -41·
高，溶解氧很低，不宜直接排放到河流或湖泊
中，一般需要進(jìn)行后續(xù)的好氧處理。另外，世界
上大多數(shù)垃圾滲濾液多是偏酸性的(pH一般在
5．5～7．0)。pH在7以下，不利于厭氧處理，而
好氧處理對(duì)pH的要求就沒(méi)有這么嚴(yán)格。再者，
厭氧處理的最適宜溫度是35℃ ，低于這個(gè)溫度
時(shí)，處理效率迅速降低。比較而言，好氧處理對(duì)
溫度要求不高，在冬季時(shí)即使不控制水溫，仍能
達(dá)到較好的出水水質(zhì)。
因此， 目前對(duì)COD在50 000 mg／L以上的高
濃度垃圾滲濾液建議采用厭氧方法(后接好氧處
理)進(jìn)行處理，對(duì)COD在5 000 mg／L以下的垃圾
滲濾液建議采用好氧生物處理法。對(duì)于COD在
5 000—50 000 mg／L的垃圾滲濾液，好氧或厭氧
方法均可，選擇工藝時(shí)還應(yīng)考慮其它因素。
4 結(jié)論和建議
垃圾滲濾液具有成分復(fù)雜，水質(zhì)水量變化巨
大，有機(jī)物和氨氮濃度高，微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例
失調(diào)等特點(diǎn)，所以在選擇垃圾滲濾液生物處理工
藝時(shí)，必須詳細(xì)測(cè)定垃圾滲濾液的各種成分，分
析其特點(diǎn)，以便采取相應(yīng)的對(duì)策。還應(yīng)通過(guò)小試
和中試，取得可靠?jī)?yōu)化的工藝參數(shù)，以獲得理想
的處理效果。
4．1 多種方法應(yīng)用于滲濾液的處理是可行的。
在有條件的地方修筑生物塘，同時(shí)采用水生植物
處理滲濾液，不僅投資省，而且運(yùn)行費(fèi)用低。土
(上接第38頁(yè))
55％ ，SS去除率在80％ 以上，BOD去除效率大
于50％ 。
4．3 A／O生化內(nèi)循環(huán)處理對(duì)經(jīng)混凝以后的屠宰
廢水處理具有良好的有機(jī)污染物去除效果，出水
水質(zhì)達(dá)到DB31／199—1997《上海市污水綜合排
放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，其中BODs和
NH，一N指標(biāo)符合一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
地處理也受到人們的重視，但在滲濾液的處理中
選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運(yùn)行
管理經(jīng)驗(yàn)，近年來(lái)結(jié)合采用厭氧——好氧工藝生
物處理滲濾液較多。但修建專(zhuān)用的滲濾液處理廠
投資大，運(yùn)行管理費(fèi)用高，而且隨著填埋場(chǎng)的關(guān)
閉，最終使水處理設(shè)施報(bào)廢，故應(yīng)慎重選用。
4．2 我國(guó)目前真正能滿足衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的填埋
場(chǎng)并不多，許多填埋場(chǎng)因?yàn)橥顿Y所限無(wú)法按設(shè)計(jì)
要求建造能達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求的滲濾液收集系
統(tǒng)。因此，宜發(fā)展投資省，效果好的滲濾液處理
技術(shù)。垃圾填埋場(chǎng)滲濾液向填埋場(chǎng)回灌，利用土
地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床
等處理方法，具有投資省、效果好，無(wú)需專(zhuān)門(mén)對(duì)
處理設(shè)施投資等特點(diǎn)。滲濾液的回灌可使垃圾保
持濕潤(rùn)，加速填埋場(chǎng)的穩(wěn)定?；毓喾壳安捎幂^
少，可作深入研究，以明確回灌法的使用條件、
處理效率及回灌處理的工程設(shè)計(jì)參數(shù)。
4．3 對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行處理是問(wèn)題的一
個(gè)方面，另一方面應(yīng)當(dāng)考慮減少滲濾液產(chǎn)生量。
宜發(fā)展可減少滲濾液產(chǎn)生量的填埋技術(shù)，如好氧
填埋或準(zhǔn)好氧填埋。
4．4 對(duì)垃圾滲濾液的處理，我國(guó)尚處于研究探
索階段，為了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的城市垃圾衛(wèi)生填埋
場(chǎng)，對(duì)其滲濾液的處理應(yīng)作更深入的研究。
作者簡(jiǎn)介：盂昭祥，山東省聊城市城市環(huán)境衛(wèi)生管理處工程師。
5 參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介；王雷(1973一)上海市環(huán)境工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究院環(huán)境工程設(shè)計(jì)
所副總工程師；曾發(fā)表論文l0篇，編著書(shū)籍2部。

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