綜述：隨著我國城市的發(fā)展，垃圾的排放量迅速增加，環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。隨之而來的垃圾滲濾液嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)氐牡叵滤�、河流。由于滲濾液的成分復(fù)雜，水質(zhì)、水量波動較大，其處理也較困難。在處理垃圾滲濾液的方法上，主要是優(yōu)化垃圾填埋場的構(gòu)造，減少垃圾滲濾液的產(chǎn)生量及用生化法解決此問題。

A、城市垃圾的處理方法

20世紀(jì)以來，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，大工業(yè)和大城市的出現(xiàn)，人民生活水平提高，垃圾的排量迅速增加�？蓷壷美膱龅卦絹碓缴�，和工業(yè)污染一樣，從50~60年代，垃圾污染成為污染矛盾激化的時(shí)期。60年代中期以后，大體形成了填埋、焚化、堆肥等一系列處理方法。各國根據(jù)本國的具體情況，發(fā)展了垃圾的處理方法。西歐以填埋法為主，并多為有控制的填埋法。我國由于資金與技術(shù)原因，主要采用填埋法，且大都沒有控制。

1、填埋法

垃圾填埋是最古老的處理方法，因其投資最省，所以世界各國從古至今都廣泛沿用這一方法。填埋用地，多選用人工開發(fā)資源的廢黍土坑、廢采石場、廢礦坑等。若在大面積的洼地、港灣、山谷等回填，需考慮是否破壞生態(tài)平衡。采用填埋法，首先要防止從廢物中擠壓出的液體濾瀝及雨水徑流對地下水的污染。規(guī)范要求回填地最低處的標(biāo)高要高出最高地下水位3.3m以下，并且回填地的下部應(yīng)有不透水的巖石或黍土層。其次填埋場應(yīng)設(shè)置排氣口，使甲烷等氣體能及時(shí)逸出。

2、堆肥法

堆肥是垃圾、糞便中的有機(jī)物，在微生物的作用下，進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，最后形成一種腐植質(zhì)土壤的物質(zhì)，用作肥料或改良土壤。其有好氧與厭氧兩種方式。

3、焚化法

焚化法的目的是為了減少垃圾體積，減少最終填埋量。焚化法適用于處理可然物較多的垃圾。采用焚化法，必須注意不造成二次污染。焚化法需專門設(shè)備，投資較高，我國目前主要用以處理醫(yī)院和傳染病院的部分有機(jī)垃圾。

B、垃圾滲濾液的產(chǎn)生及控制

1、滲濾液來源

填埋場滲濾液的主要來源如下：

(1) 直接降水：降水包括降雪和降雨，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來源。影響滲濾液產(chǎn)生數(shù)量的降雨特性有降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨頻率、降雨持續(xù)時(shí)間等。降雪和滲濾液生成量的關(guān)系受降雪量、升華量、融雪量等影響。受積雪時(shí)期或溶雪速度的影響。一般而言，降雪量的十分之一相當(dāng)于等量的降雨量，其確切數(shù)字可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料確定。

(2) 地表徑流：地表徑流是指來自場地表面上坡方向的徑流水，對滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。具體數(shù)字取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被情況及排水設(shè)施的完善程度等。

(3)地表灌溉：與地面的種植情況和土壤類型有關(guān)。

(4)地下水：如果填埋場地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲入填埋場內(nèi)，滲濾液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時(shí)間及流動方向有關(guān)。如果在設(shè)計(jì)設(shè)施中采取防滲措施，可以避免或減少地下水的滲入量。

(5) 廢物中水分：隨固體廢物進(jìn)入填埋場中的水分，包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附(當(dāng)儲水池密封不好時(shí))量。入場廢物攜帶的水分有時(shí)是滲濾液的主要來源之一。填埋污泥時(shí)，不管污泥的種類及保水能力如何，即使通過一定程度的壓實(shí)，污泥中總有相當(dāng)部分的水分變成滲濾液自填埋場流出。

(6) 覆蓋材料中的水分：隨覆蓋層材料進(jìn)入填埋場中的水量與覆蓋層物質(zhì)的類型、來源以及季節(jié)有關(guān)。覆蓋層物質(zhì)的最大含水量可以用田間持水量(FC)來定義，即克服重力作用之后能在介質(zhì)孔隙中保持的水量。典型田間持水量對于砂而言為6%~12%，對于粘土質(zhì)的土壤為23%~31%。

(7) 有機(jī)物分解生成水：垃圾中的有機(jī)組分在填埋場內(nèi)經(jīng)厭氧分解會產(chǎn)生水分，其產(chǎn)生量與垃圾的組成、PH值、溫度和菌種等因素有關(guān)。

2、影響滲濾液產(chǎn)生的因素

填埋場滲濾液的產(chǎn)生量通常由：a..獲水能力;b.場地地表?xiàng)l件;c.固體廢物條件;d.填埋場構(gòu)造;e.操作條件等因素決定，并受其他一些因素制約。

(1)埋場場構(gòu)造：通常，對于一個具有設(shè)計(jì)完好的填埋場，可以避免地下水和地表徑流進(jìn)入填埋場，滲濾液主要來源于大氣降水、地表灌溉、固體廢物含水，以及填埋處理過程中廢物分解產(chǎn)生的水分，其中降雨是影響滲濾液產(chǎn)生量的重要因素。對于沒有鋪設(shè)水平和斜坡防水防滲襯層的填埋場底部，或是建設(shè)在地下水位以下的平地型填埋場或山谷型填埋場，地下水的入侵是滲濾液的一個重要來源;對于未設(shè)高質(zhì)量地表水控制系統(tǒng)的填埋場，地表徑流可能導(dǎo)致產(chǎn)生過多的滲濾液。

(2) 降雨：降雨量、降雨強(qiáng)度、降雨頻率、和降雨周期是四個影響滲濾液產(chǎn)生的降雨特征。在估算滲濾液產(chǎn)生量的同時(shí)，應(yīng)該重視降雨強(qiáng)度、頻率和時(shí)間周期對地表顆粒的影響，因?yàn)檫@些影響可能會改變?nèi)霛B速率并進(jìn)而使?jié)B濾液的產(chǎn)生量發(fā)生一定程度的變化。

(3)表徑流：包括入流和出流。入流是指來自場地表面上坡方向的徑流水。具體數(shù)量取決于填埋場地周圍的地勢、覆土材料的種類及滲透性能、場地的植被和排水設(shè)施情況。出流是指填埋場場地范圍內(nèi)產(chǎn)生并自填埋場流出的地表水。影響因素主要有：地形、填埋場覆蓋層材料、植被、土壤滲透性、表層土壤的初始含水率的排水條件。

(4) 水量：滲入土層的水分，只有部分會下滲進(jìn)入廢物層，另一部分則滯留在土層內(nèi)。假如降水的入滲恰好使固體廢物上的覆蓋土層飽和，則土層中超過填埋場田間持水量(土壤含水率)水量迅速下排變?yōu)樘盥駡鰸B濾液量。此后，由于蒸發(fā)蒸騰作用，含水率還會慢慢降低。城市垃圾的組成、顆粒大小以及壓實(shí)密度是影響其土壤含水率的主要因素。其表觀田間持水量為0。1~0。15(體積含水率)之間。

a) 騰發(fā)量：騰發(fā)量即蒸發(fā)與蒸騰的總稱。其大小主要取決于兩個方面：一是受輻射、氣溫、濕度和風(fēng)速等氣象因素的影響;二是受土壤中含水率的大小、分布及植物的影響。

b) 其他影響因素：a.形成填埋場氣體所消耗的水分;b.形成水蒸氣所消耗的水分。

C、滲濾夜產(chǎn)生量估算法

1、 水平衡計(jì)算法

(1) 簡單水量衡算法：可行的估算滲濾液產(chǎn)生速率的方法是使用水量平衡式。填埋場水量平衡的主要因子有：a.進(jìn)水量，包括有效降雨(降雨量減去徑流和蒸發(fā)量)、地表水和地下水滲入量，還有處置的液態(tài)廢物量;b.場地的地表面積;c.廢物性質(zhì);d.場地的地質(zhì)情況。

對于運(yùn)行中的填埋場，用于計(jì)算滲濾液年產(chǎn)生量的水量平衡式為：

L0=T-E-αW

式中：L0滲濾液年產(chǎn)生量，m3/a; T為進(jìn)入場內(nèi)的總水量(降雨量+地表水流入量+地下水流入量)，m3/a;

E為騰發(fā)損失總量(蒸發(fā)量+蒸騰量)，m3/a;α為單位質(zhì)量填埋廢物壓實(shí)后產(chǎn)生瀝濾水量，;W為廢物量，t/a。

填埋場封場后，可讓場地內(nèi)地表徑流(R)流出，并可認(rèn)為所填廢物儲水量(ΔS)不變，故平衡式為：

LT=T-R-E

式中： LT為封場后填埋場的滲濾液年產(chǎn)生量，m3/a。

(2) 含水率涿層月變化法

這是一種比較準(zhǔn)確而又相對簡單的水量衡算法。它以逐月變化的水文氣象參數(shù)(降雨量、氣溫等)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過計(jì)算地表徑流量和騰發(fā)量確定地表入滲量，然后由上而下逐層計(jì)算各層含水濾和儲水容量的變化以及逐層下滲水量，最后確定出滲濾液的逐月產(chǎn)生量。該方法計(jì)算分為下述幾步。

①確定地表入滲濾(Imm/月)按下式計(jì)算：

I=Wp+WSR+WIR-R

式中：Wp為月降雨量，mm/月;WSR為月灌溉水量，mm/月;WIR和R分別為場地外地表徑流流入率和離開填埋場的地表徑流流出率，mm/月。

②確定覆蓋土層中的土壤水滲透率PERS(mm/月):

PERS=I-E-ΔSS

式中：E為月騰發(fā)量，;ΔSS為單位面積覆蓋土層儲水量的月變化，mm/月。

③確定通過固體廢物層的水滲透率PERR(mm/月):

PERR=PERS+WD-ΔSR

式中：WD為單位面積固體廢物層分解產(chǎn)生水的速率，mm/月;ΔSR是單位面積固體廢物層儲水量的月變化，mm/月。

④確定滲率液的月產(chǎn)生數(shù)量Q填埋場單位面積所產(chǎn)生的滲率液速率為：

q=PERR

故在整個填埋場滲率液的月產(chǎn)生量Q 為：

Q=0.0001Aa•PERR+WGR

式中：WGR為地下水的月入侵量，m3/月;Aa為填埋場的面積，m2。

2、經(jīng)驗(yàn)公式法

即年平均日降水量法

Q=1000-1•CIA

式中：Q為滲率液平均日產(chǎn)生量，m3/d;I為年平均日降雨量，mm/d;A為填埋場面積，m2;C為滲出系數(shù)一般在0。2~0。8之間，封頂?shù)奶盥駡鰟t為0。3~0。4。

D、垃圾滲濾液的組成成分

城市垃圾填埋場所處置的生活垃圾的成分各個地方基本上相類似，所產(chǎn)生的滲濾液的組分也大致如上。

對于普遍采用的厭氧填埋場來說,，滲濾液的性質(zhì)一般為：

(1) 色嗅呈淡茶色或暗褐色，色度在2000~4000之間，有較濃的腐化臭味。

(2) PH值：填埋場初期PH值為6~7，呈弱酸性，隨著時(shí)間的推移，PH值可提高到7~8，呈弱堿性。

(3)

BOD5:隨著時(shí)間和微生物活動的增加，滲濾液中的BOD5也逐漸增加。一般填埋6個月至2。5年，達(dá)到最高峰值，此時(shí)BOD5多以溶解性為主，隨后此指標(biāo)開始下降，到6~15年填埋場安定化為止。

(4)

COD:填埋初期COD略低于BOD5，隨著時(shí)間的推移，BOD5急速下降，而COD下降緩慢，因而COD略高于BOD5。滲濾液的生物降解性可用BOD5/COD之比來反映，當(dāng)BOD/COD=0。5時(shí)，滲濾液較易生物降解;當(dāng)BOD/COD〈0。1時(shí)，滲濾液難于降解。最初，這一比值將在0。5或者更大一點(diǎn)的量級上;當(dāng)介余0。4到0。6之間時(shí)，表明滲濾液中的有機(jī)物開始生物降解;對于成熟的填埋場，滲濾液的此項(xiàng)比值通常為0。05~0。2，其中常含有不被生物降解的腐殖酸和富里酸。

(5)

TOC：濃度一般為265~2800mg/L。BOD5/TOC可反映滲濾液中有機(jī)碳氧化狀態(tài)。填埋初期，BOD5/TOC值高;隨著時(shí)間的推移，填埋場趨于穩(wěn)定化，滲濾液中的有機(jī)碳以氧化態(tài)存在，則BOD5/TOC值降低。

(6)

溶解總固體：滲濾液中溶解固體總量隨填埋時(shí)間推移而變化。填埋初期，溶解性鹽的濃度可達(dá)10000mg/L，同時(shí)具有相當(dāng)高的鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽和鐵。填埋6~24個月達(dá)到峰值，此后隨時(shí)間的增長無機(jī)物濃度降低。

(7) SS：一般多在300mg/L以下。

(8) 氮化物：氨氮濃度較高，以氨態(tài)為主，一般為0。4g/L左右，有時(shí)高達(dá)1g/L，有機(jī)氮占總氮的1/10。

(9) 重金屬：生活垃圾單獨(dú)填埋時(shí)，重金屬含量很低，不會超過環(huán)保標(biāo)準(zhǔn);但與工業(yè)廢物或污泥混埋時(shí)，重金屬含量會增加，并可能超標(biāo)。

生活垃圾組分：

PH值：5。8—7。5 COD:100~62400 BOD:2~38000 TOC:20~19000

揮發(fā)酸(C1—CS)ND~3700 氨氮：5~1000 有機(jī)氮：ND~770

硝酸鹽：0。5~5 亞硝酸鹽：0。2~2 有機(jī)磷：0。02~3 氯化物：100~3000

硫酸鹽：80~460 Na:40~2800 K:20~2050 Mg:10~480 Ca:1.0~165

Cr:0.05~1.0 Mn:0.3~250 Fe:0.1~2050 Ni:0.05~1.70

C0.01~1.15

Zn:0.05~130 Cd:0.005~0.01 Pb:0.05~0.60

以上單位均以毫克/L計(jì)，即mg/L。

E、垃圾滲濾液處理方法

1、滲率液再循環(huán)(略)

2、滲濾液蒸發(fā)(略)

3、滲濾液處理

(1) 好氧處理

微生物好氧處理除了能氧化某些有毒物質(zhì)外，還能適應(yīng)有重金屬離子存在的環(huán)境。在這樣的情況下重金屬不能被氧化，但是能被生物污泥吸收。盡管生物處理方法能夠有效地去除許多有毒物質(zhì)，但是有毒物質(zhì)異常高時(shí)，必須進(jìn)行預(yù)處理�？赡軐ι锾幚磉^程造成不利影響的化合物包括：

① 金屬 如果金屬的抑制作用較強(qiáng)，用石灰使金屬成為氫氧化物加以沉淀的預(yù)處理是必要的;

② 碳化物 生物氧化方法能夠處理濃度非常高的可降解有機(jī)物，好氧處理過程中低濃度的氯化溶劑會很快揮發(fā);

③ 氨 好氧和厭氧條件都能承受高濃度的氨(直到2500mg/L),但在氨高濃度條件下生物處理率會下降;

④ 氯化物 好氧處理能承受相當(dāng)高的氯化物濃度(直到2000 mg/L)，在10000

mg/L濃度條件下，厭氧處理的抑制氣體產(chǎn)生的敏感稍有增加;

⑤ 硫化物 厭氧消化處理通常能夠承受200 mg/L的可溶性硫化物，并且在400

mg/L濃度下影響很小。相反，好氧處理能夠滿足于處理1000 mg/L的濃度，而無危害現(xiàn)象。

好氧處理系統(tǒng)通常使用曝氣氧化塘或活性污泥處理裝置。在這兩種情況下，滲濾液均在有活性生物污泥存在的條件下加以曝氣。滲濾液在曝氣氧化塘中的停留時(shí)間可能需要超過5天，以便去處滲濾液中的95%的COD。滲濾液中通常缺乏P,有時(shí)也缺氨，為了保持好氧系統(tǒng)中生物的活性，必須加入這些必要的營養(yǎng)物質(zhì)。

(2)厭氧處理

厭氧處理能夠提供若干不同于好氧生物處理的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括產(chǎn)生甲烷氣體和較低的污泥量，厭氧系統(tǒng)也不需要曝氣系統(tǒng)。主要缺點(diǎn)是氨不能有效的處理。

在厭氧處理系統(tǒng)中，滲濾液中復(fù)雜的有機(jī)物分子被細(xì)菌發(fā)酵而成為各種有機(jī)酸，這些有機(jī)酸部分被甲烷菌轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。

滲濾液中常含有主要以氨氮形式存在的高濃度含氮化合物。在空氣氣提過程中，氨氮被轉(zhuǎn)化為氣體形式的氨，轉(zhuǎn)化PH值為10。5~11。5時(shí)完成，在氣浮塔中氨被空氣帶出而加以去除。由于結(jié)冰的問題，在溫度較低的地方不宜使用塔式去除法。使用一種淺槽和大氣泡曝氣器可以得到較好的效果。

在厭氧處理過程中，COD降解通常效率不高，出水水質(zhì)達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，一般后續(xù)應(yīng)該加上好氧處理工序。對于垃圾滲濾液來說，經(jīng)過好氧處理后，出水水質(zhì)還不達(dá)標(biāo)，還要經(jīng)過三級處理。

(3)垃圾滲濾液處理工藝流程的選擇：

由于垃圾滲濾水成分復(fù)雜，難降解物質(zhì)多，而且各個階段水質(zhì)、水量變化范圍較大，因此根據(jù)各階段水質(zhì)變化情況有各種不同的方法。

a) 泥法的分類：

傳統(tǒng)型：

1、 普通推流式;簡介略。

2、 完全混合式;簡介略。

3、 階段曝氣式;簡介略。

4、 漸減曝氣式;簡介略。

5、 吸附再生式;簡介略。

6、 延時(shí)曝氣式;簡介略。

7、 高負(fù)荷法;簡介略。

8、 純氧曝氣式;簡介略。

9、 深井曝氣式;簡介略。

新型法：

10、 氧化溝式;簡介略。

11、 間歇式;SBR。簡介略。

12、 吸附生物降解式;A/B.簡介略。

B、生物膜法

2. 生物濾池，包括普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池。

3. 生物轉(zhuǎn)盤;

4. 生物接觸氧化;

5. 生物流化床;

與活性污泥法相比，生物膜具有以下特點(diǎn)：

(1)、固著于固體表面上的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好�？商幚砀邼舛入y降解工業(yè)廢水。

(2)、生物膜含水率比活性污泥小，不會發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便。

(3)、由于微生物固著于固體表面，即使增值速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥中，世代期比泥齡長的微生物不能繁殖。在生物膜法中的生物相更豐富，沿水流方向膜中微生物種群具有一定分布。

(4)、因高營養(yǎng)級的微生物的存在，有機(jī)物代謝時(shí)較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成新細(xì)胞即剩余污泥量較少。

(5)、采用自然通風(fēng)供氧，運(yùn)行費(fèi)用較低，裝置無泡沫。但受氣候的影響較大。氣味大，有慮池蠅。

(6)、活性生物量難以人為控制，在運(yùn)行方面靈活性較差。

(7)、由于載體材料的比表面積小，設(shè)備的容積負(fù)荷有限。

國外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在處理城市污水時(shí)，生物濾池處理效率較活性污泥略低。

50%的活性污泥法BOD5去除率高于91%，50%的生物膜法BOD5去除率為83%。

(一)、 填埋時(shí)間在2。5年以內(nèi)：此時(shí)BOD5/COD=0.5左右，滲濾液較易生物降解。其滲濾液典型值為：BOD5=10000

mg/L,TOC=6000 mg/L,總懸浮物=500 mg/L，有機(jī)氮=200 mg/L，氨氮=200 mg/L，硝酸鹽=25

mg/L，總磷=30 mg/L，亞硝酸鹽=20 mg/L，堿度=3000 mg/L(碳酸鈣)，PH=6，硬度=3500

mg/L(碳酸鈣)，鈣=1000 mg/L，鎂=250 mg/L，鉀=300 mg/L，鈉=500 mg/L，氯=500

mg/L，硫=300 mg/L，總離子=600 mg/L。

水處理工藝可選擇如下：

(二)、 填埋時(shí)間大于10年的填埋場：此時(shí)BOD5/COD=0。05~0。2左右，滲濾液較難生物降解。其滲濾液典型值為：BOD5=100~200

mg/L,TOC=80~160 mg/L,總懸浮物=100~400 mg/L，有機(jī)氮=80~120

mg/L，氨氮=20~40mg/L，硝酸鹽=5~10mg/L，總磷=5~10 mg/L，亞硝酸鹽=4~8

mg/L，堿度=200~1000 mg/L(碳酸鈣)，PH=6。6~7。5，硬度=200~500 mg/L(碳酸鈣)，鈣=100~400

mg/L，鎂=50~200 mg/L，鉀=50~400 mg/L，鈉=100~200 mg/L，氯=100~400

mg/L，硫=20~50 mg/L，總離子=20~200 mg/L。

水處理工藝可選擇如下：

4、 排往城市污水處理場(略)。

結(jié)束語：對于垃圾滲率液的處理，由于其水質(zhì)、水量的波動性較大，選用抗沖擊負(fù)荷較大的工藝，如氧化溝，吸附生物降解(A/B),間歇式(SBR)等工藝，較適合。