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摘要：近年来，我国80%以上的生活垃圾采用填埋方式处理。填埋过程中会产生大量的垃圾渗滤液。渗滤液是一种对自然环境高风险、高污染的废水。对水质的危害和污染很大，所以备受环境领域重点关注。由于垃圾渗滤液污染物存在含量高、难降解、水质差异大等特点，给垃圾渗滤液的有效处理带来很大困难。由于不同城市污水的特性不同，垃圾渗滤液的处理方法也存在着BOD5和COD、金属含量、水质水量、氨氮等含量高和微生物营养不平衡问题，所以最简单的处理方法是将垃圾渗滤液与城市污水有效结合。考虑到垃圾填埋场距离城镇较远，渗滤液与城市污水的联合处理方法有一定的特殊困难，只能采用单一或联合处理工艺进行有效的处理。

关键词：垃圾填埋场;垃圾渗滤液;工程改造

引言

随着我国居民生活水平的提高和城镇化的飞速发展，生活垃圾产量剧增，产生了一系列生态问题，如土地占用、水污染、大气污染、土壤污染等，同时引发了一些社会问题和环境问题。生活垃圾的处理方式主要有堆肥、卫生填埋、焚烧发电等。其中，河源市七寨生活垃圾卫生填埋场，采用卫生填埋工艺技术，按照《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）主要工艺为生活垃圾卫生填埋、沼气主动导排综合利用、渗沥液尝试处理工艺。填埋场产生垃圾渗滤液由场区污水处理厂处理至《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准后排放。卫生填埋由于成本低、见效快、处理量大等优势，在国内被广泛应用。在我国，由于经济水平的限制，很多生活垃圾填埋场未按卫生填埋场的标准进行设计和规范建设，缺乏水、气污染物控制措施，后期也未采取相应的有效防护措施。虽然简易生活垃圾填埋场不再接收新垃圾填埋，但由于原存量垃圾降解慢，对区域的环境污染长达20年。因此，对简易生活垃圾填埋场进行污染治理是当今社会发展必须解决的重要环境问题。

1设计水量与水质

1.1设计水量

河源市七寨生活垃圾卫生填理场对填埋作业及管理方面要求严格做好清污分流措施，最大限度降低渗沥液产生量。要求在填埋作业时必须做好未填埋区域和已填埋区域的清污分流措施，最大限度地减少雨水进入垃圾堆体。填埋场生活污水量约为2TD，生产污水量约为8TD（包括污水处理厂用水、车辆冲洗），两种污水均混合到污水调节库内与渗沥液一同处理）。根据渗滤液产量预测结果，并结合政府相关文件规定，本项目渗滤液处理规模确定为300m/d。根据渗滤液产量预测结果，并结合政府相关文件规定，本项目渗滤液处理规模确定为300m/d。

1.2设计水质

渗滤液水质随填埋年限呈现一定的变化规律，本项目出水水质执行《城镇污水处理广污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准和《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中一般地区渗滤液出水标准较严者后排入王坪坑河。河源市七寨生活垃圾卫生填理场渗滤液设计进、出水水质见表1。

 2垃圾渗滤液的水质特性

目前，生活垃圾渗滤液的较常见的处理方法是生物法。由于前期垃圾渗滤液COD和BOD5含量比高，氨氮低，适合生物处理。由于生化处理过程中产生大量的生物气泡，对处理工艺系统的正常运行会影响。生活垃圾渗滤液中还含有一些很难被生物降解的有机物。虽然经过生化处理，COD浓度一般仍在500～2000mg/L，所以用生物法很难将COD浓度降至最新国家排放标准规定100mg/L。生活垃圾存在填埋场的年限差异，年限短的填埋场渗滤液一般不到1年，年限中等的填埋场渗滤液为1～5年，年限较长的填埋场渗滤液为5年以上，其中典型垃圾场不同年限渗滤液水质范围。垃圾渗滤液的水质一般表现出以下特点：（1）污染物成分较复杂，含有多种有机污染物、金属和植物营养素等，其中有机污染物约70多种占生活垃圾渗滤液COD的15%左右;（2）随着填埋时间的推长有所降低，但有机污染物浓度仍然较高，其中COD和BOD5浓度高达上万mg/L;（3）金属种类繁多，盐分含量较高，其中金属离子10多种;（4）氨氮浓度随着填埋时间推延，氨氮含量也较高，变化范围大一般在1500～3000mg/L;（5）成分和浓度会随季节变化，其中BOD/COD一般在0.2～06mg/L。

3垃圾渗滤液的危害

相比一般污水，垃圾渗滤液危害更大。垃圾渗滤液浓度高，味道刺鼻，如果垃圾填埋场密封处理不到位，它就会渗入地下水或进入地表水中，污染附近水体。同时，随着垃圾填埋时间的增加，各种生物的可降解性会逐渐降低，垃圾渗滤液的水质也会发生较大变化，一方面，氨氮含量增加，另一方面，溶解性磷酸盐浓度开始降低，色度增大。这都进一步加大垃圾渗滤液的处理难度，影响了垃圾渗滤液处理效果。如果垃圾渗滤液中的各种酸性物质渗入附近土壤，将会严重损坏该地土壤结构，导致土壤盐碱化、土地重污染化等情况。垃圾渗滤液中的重金属等致癌物质进入地下水和土壤中，将会进一步阻碍农作物生产。此外，如果垃圾渗滤液中的各种有机污染物排放到空气中，会造成严重的空气污染。

4渗滤液经均衡池工艺说明

渗滤液经均衡池调节后，进入反硝化池。反硝化池为缺氧环境，通过反硝化菌在缺氧环境下的异化作用，消耗碳源将亚硝酸根和硝酸恨还原成氮气、一氧化氮或二氧化氮，一方面去除了部分有机碳源，另一方面通过与硝化池之间的污泥回流，将硝化反应产生的亚硝酸根和硝酸根还原，降低出水的TN，并完成了MBR系统的脱氮功能。反硝化池的出水进入硝化池，微生物对水中的有机物进一步分解利用，合成细胞组织，放出二氧化碳。水中的氨氮一部分用于除碳反应中细胞合成，一部分被硝化细菌利用。生成硝酸盐。曝气系统由潜水曝气机（或者微孔曝气器）和鼓风机组成，鼓风机将空气输送至潜水曝气机（或者微孔曝气器），空气均匀的扩散于水中，同时实现整个水体的搅拌作用。生化池为完全混合式反应器，高浓度的渗沥液进入系统后马上被稀释扩散。由于渗滤水的特殊性，生化培养阶段和运行期问有时会产生大量的泡沫，本系统须要设置药剂消泡和水力消泡两套系统。广东夏季炎热，不利于生化运行和UF系统的运行，故须设置冷却系统，由冷却塔提供冷却水，通过热交换器冷却生化池水温。生化系统自控主要由多种传感器、输入输出模块和PLC组成，生化系统进水主要监测流量、电导率、pH，生化池主要监测pH，溶解氧、污泥浓度、温度、液位等指标，通过对这些指标的分析控制供气量、排泥量和超滤运行时间，创造微生物适宜的生存环境。

5生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理工程改造分析

5.1Fenton试剂法

Fenton试剂法运用原理是利用H2O2在Fe2+中产生的催化效应，在其催化效应下生成羟基自由基·OH，所生成的羟基自由基·OH具有高反应活性，因此能够与大多数有机物出现氧化还原反应。传统垃圾渗滤液处理技术无法将有机物和一些难降解物质进行去除，通过合理运用Fenton试剂法，不仅能有效弥补传统垃圾渗滤液处理技术不足之处与弊端，其处理效果也能得到良好保证。在运用混凝法预处理垃圾渗滤液后，再运用Fenton试剂法进一步处理，各项数据显示，垃圾渗滤液在氧化后，其可生化性仍显示较低的一个状态，在SBR法辅助下，将营养物质添加在运行中的渗滤液，有助于提升渗滤液可生化性，同时也能将CODCr和BOD5有效去除，并得到无影响的H2O2。在实际运用Fenton试剂法过程中，要想确保良好渗滤液处理效果，需要加投大量H2O2，但必然会增加额外运行成本。

5.2全量转运异地处理

全量转运异地处理是将陈腐垃圾开挖后，不经过筛分而全部直接转运至相应场所处理或利用。该技术的主要工程是堆体开挖、垃圾运输、新建卫生填埋场及其封场覆盖和生态恢复场址的修复治理等。全量转运异地处理的最大特点是环境治理彻底，可实现土地资源化利用。但该技术成本高，新建卫生填埋场地也浪费了土地资源。全量转运异地处理应根据垃圾焚烧发电厂的接纳能力或填埋场的填埋能力合理制定转运计划。垃圾堆体开挖分区分步实施，不能开挖期间做好垃圾堆体覆盖、防水排水工作。作业过程中应通过工程措施防爆防尘，避免因堆体开挖破坏引起滑坡。垃圾转运过程应做好二次污染防治、事故预防和监管措施，确保转运工作环保、安全达标。

5.3电化学氧化法

电化学氧化法运用原理是在通电状态下，使其让紫外线充分照射光催化半导体TiO2，并产生大量的羟基自由基·OH，鉴于羟基自由基OH能与大多数有机物出现氧化还原反应，其中TiO2作为纳米半导体材料，将其运用于生活垃圾渗滤液处理中，通过控制影响光催化降解有机废水效果的因素，如催化剂用量、pH值、光照强度以及光照时间等，各项数据显示，电化学氧化法在深度处理生活垃圾渗滤液时有着十分可观效果。适应能力强、污泥产量少是电化学氧化法最为明显的特征，在实际运用中也不会造成二次环境污染问题，若是将其运用在工业废水处理中，会导致电流效率降低，同时也会增加运行成本。运用电化学氧化法，有利于提升生活垃圾渗滤液可生化性，强化难降解物质处理效果。相较于生物降解法，存在氨氮去除效率低、经济性不高等问题。

5.4全量筛分异地处理

全量筛分异地处理就是对填埋场的垃圾进行挖掘、筛分、转运、处理、处置等。筛分是依据物料颗粒大小、密度、磁化性等物理性质的差异，选用适当的设备和工艺，将物料分成性质相似的若干类。筛分后的物料分为轻质可燃物、金属、砖石块和腐殖土等。该技术对污染治理得彻底，可以达到释放土地的目的。但筛分后异地处理技术工艺较为复杂、成本高，不适合填埋体量大的垃圾填埋场。全量筛分异地处理常常会由于垃圾填埋年限低、有机质含量高，在垃圾搬运过程中产生臭气、粉尘等二次污染以及沼气的安全控制、腐殖土安全利用等问题;填埋体量大的垃圾填埋场，也会由于开挖难、施工期长、垃圾焚烧厂接纳能力弱等问题不考虑全量筛分异地处理技术。国内应用此工艺技术的工程大多选在填埋年限30年以上且垃圾堆体性质相对稳定的填埋场地，或预先使用原位快速稳定化技术，将垃圾预处理后，再进行开挖、筛分后异地处理。

5.5在线清洗

常规化学清洗须将整个处理系统停机，然后排出全部料液，注入化学药剂采用循环喷淋的方式清洗主体和换热器。这种清洗方式清垢后开机时间长，同时停机开机过程会损耗大量的热能，使设备产能降低。本改造方案是在常规化学清洗的基础上，增加一套换热器（包括进水、浓缩液的板式热交换器及排气冷凝器）。采用换热器一用一备的运行方式进行化学清洗，通过自动检测进出水的流量，判断换热器的结垢、堵塞情况，当流量降低到一定值的时候，切换到备用的换热器，并启动在线清洗装置对堵塞换热器组进行自动清洗。清洗过程无需停机，保证了蒸发系统运行的连续性及稳定性。

5.6改造后工艺运行调控

生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理中，无论采用厌氧好氧工艺、厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺，抑或采用序批式活性污泥法、膜生物反应法，其操作都具有一定的专业性和复杂性，在具体的垃圾渗滤液处理工程中，处理人员需要严格遵循填埋场垃圾渗滤液处理工艺的操作要求。与此同时，伴随生活垃圾产生量的日益增加，各种城市垃圾填埋场渗滤液渗漏问题突出，垃圾渗滤液水质复杂且变化大，氨氮和各种有机物的浓度不断上升，导致垃圾渗滤液处理难度增加。因此，要测试垃圾渗滤液成分，提升垃圾渗滤液处理质量，节约成本，有效改善环境。处理前，要对垃圾渗滤液的规模和性质进行整体调查，实现成本最低化。垃圾渗滤液处理设备的布局要充分考虑垃圾填埋时间、垃圾渗滤液性质等，以便调整工艺路线，灵活应用渗滤液处理设备。要定期检查、维护垃圾渗滤液处理设备，避免因为设备老化而影响垃圾渗滤液处理。

5.7生物处理+两级DTRO

反渗透膜过滤处理工艺该工艺优点：系统结构较简单且安全，占地面积小，处理效果好;经反渗透膜处理后，可有效去除有机和无机污染物，污水净化效果好;两级DTRO反渗透膜过滤后，出水回收率约为75%;对水质和水负荷的变化具有较强的适应性。缺点是：对原渗滤液水质含盐敏感;出水率低（一般在60%左右）易受电导率和温度的影响;两级反渗透工艺中，如果前一级预处理不足，反渗透膜可能堵塞，增加更换频率和处理成本;由于系统工艺回灌压力大，系统能耗高。

5.8吸附法

吸附法原理是借助吸附剂自身吸附特性，以此来吸附垃圾渗滤液中难以降解的有机物、重金属离子以及色度等，上述物质在吸附作用影响下，能够达到有效去除的效果。活性炭、膨润土、蒙脱石等是现阶段在处理垃圾渗滤液中较为常用的吸附剂。其中活性炭具有良好的吸附效果，即使在水质水量波动影响下也能完成针对垃圾渗滤液中部分有机物的吸附;鉴于各类型吸附剂性质差异性，也会产生不同程度上的吸附效果，但酸碱度与水温此类因素会影响吸附法处理效果，加上运行成本较高，在实际项目中推广运用存在巨大难度。

5.9改造预处理系统

本方案采用混凝沉淀法对渗滤液进行预处理。原液首先进入曝气池，加入NaOH进行pH值调节，经过一定时间的曝气，去除部分氨氮和其他污染物后进入混凝反应池，通过加入混凝剂PAC及絮凝剂PAM使水中的小颗粒悬浮物和胶体变成大颗粒絮状物，最后进入二级沉淀池，加入Na2CO3进一步去除钙离子、镁离子，消除进水硬度，降低在MVC蒸发系统中发生结垢堵塞的可能性。经过沉淀池沉淀后溢流出的上清液进入MVC蒸发装置进行处理;沉淀池底部的固液混合物排至脱水机房脱水后由压滤机压成泥饼后运至填埋场回填。经过预处理，渗滤液中的COD、氨氮、SS去除率可达到30%、40%、75%，有效缓解了后续设备堵塞、结垢，延长设备运行时间。如果不经过垃圾分类就直接焚烧，不仅不能保证资源的合理利用和生态环境的保护，而且还会使部分有毒垃圾在焚烧中释放有毒气体，危害工作人员的健康。

结束语

本次设计的垃圾渗滤液转运设备在相关垃圾转运站投入使用后达到了预定的效果，设备运行稳定可靠，控制了垃圾转运站渗滤液的渗漏问题，大大降低了垃圾转运站对污水排放管道的污染和工作人员的工作强度，提高了垃圾转运站的自动化程度。若垃圾转运站需要扩容，只要修改液位的参数即可满足要求，为以后系统的进一步改造提供了保障，也节省了后续资金成本的投入。

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