城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨

第３卷第３期　２　０　０　２年３月　环境污染治理技术与设备　Ｔ￣ｈｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖｏ１　３　Ｎｏ　３　Ｍａｒ，２　０　０　２　城市生活垃圾填埋场渗滤液　处理方案探讨　孙英杰　徐迪民　胡跃城　（１同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海２０００９２；２青岛市环保局，青岛２６６００３）　摘要对垃圾填埋场渗滤液水处理工艺方案及相关技术进行了分析，针对合并处理与单独处理方案本身存在的问　舍并处理单独处理　回蓓　题，提出以渗滤液回灌技术作为合并处理中预处理工艺，削减单独处理方案中生化负荷并加速渗滤液水质稳定化的设想。　关键词　填埋场渗滤液Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｏｆ　ＭＳＷ　ｌａｎｄｆｉｌｌ　ｌｅａｃｈａｔｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｓｕｎ　Ｙｉｎｇｊｉｅ　Ｘｕ　Ｄｉｍｉｎ　Ｈｕ　Ｙｕｅｃｈｅｎｇａ　（１　Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ［￣ｂｏｒａＴｏｒｙ　ｏｆ　ＰＮｌｕｔｉｏｎ　Ｃｏｒｎ　ｒｏｌ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｒｅｕｓｅ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２　２　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔ￣＇ｔｉｏｎ　Ａｇｅｎｃｙ．Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６００３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ＭＳＷ　１ｅａｃｈａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｓｃｈｅｍｅ　ａｎｄ　ｉｎ－ｓｉｔｅ　ｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｌｅａｃｈａｔｅ　ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｌａｎｄｆｉｌｌ　ｌｅａｃｈａｔｅ；ｍｅｒｇｅｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ；ｓｉｎｇｌｅ—ｈａｎｄｅｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ；ｌｅａｃｈａｔｅ　ｒｅｃｉｒ　ｅｕｌａｔｉｏｎ　随着经济的发展，城市化水平和人们生活水平　（废）水相比，有水量和水质变化幅度太、污染物浓度　的提高，致使我国城市生活垃圾的产生量以每年超　高、难降的物质浓度高、营养比例失调等问题，这些　过１０％的速率增长，有的城市如北京，年增长率超　都对具体工艺的确定带来了困难。　过２０％。由于垃圾成分、资金等方面的原因，我国　垃圾的处理、处置在未来几十年内仍将　填埋技术　为主。而生活垃圾填埋场产生的渗滤液对地下水、　１合并处理方案　合并处理主要是利用城市污水处理厂处理实现　地表水的污染比较严重，目前填埋场渗滤液的处理　出水达标排放。该方案包括渗滤液直接进入荇水处　与处置已成为水处理领域和卫生工程领域研究的热　理厂和经预处理后进人城市污水处理厂两类。两类　点。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合　处理方案的实质都是利用城市污水对渗滤液的缓　理的方案显得尤为重要，其重要性要超过某一项技　冲、稀释作用和营养均衡作用，通过污水处理厂实现　术的选择。目前填埋场渗滤液处理采用方案分为合　两者的同时处理。其中预处理方案考虑了渗滤液直　并与单独两类，合并处理方案是将渗滤液直接或经　接排放对城市污水处理厂运行的冲击问题。　预处理后排人城市污水处理厂处理，场内单独处理　１　１该方案的优点　方案则是在填埋场内选择合适的处理工艺，实现达　利用合并处理方案，在污水处理厂设计时考虑　标排放，并执行《生活垃圾填埋污染控制标准》　接纳渗滤液或虽未考虑通过加强运行管理接纳渗滤　（ＧＢ１６８８９—１９９７）中关于渗滤液排放的一、二、三级　液实现达标排放，可以节省填埋场单独处理系统的　标准。其中三级标准是排人城市污水处理厂的人厂　基建投资，降低填埋场日常运行的费用，简化了管　标准，一、二级标准则是对直接排人地表水体的要　理，并且在实践中也证明了通过稀释、缓冲和营养均　求，根据水体功能分区分别执行。渗滤液同其他污　衡作用，在渗滤液纳入量不超过允许范围内时，荇水　－国家自然科学基盎资助项目（批准号：０５ｉ７８０４８　维普资讯 http://www.cqvip.com

６６　环境污染治理技术与设备　３卷　处理厂的达标运行是可靠的从而从一定程度上解　存在运行安全方面的问题。　决了渗滤液因难生物降解物质浓度高造成的单独处　理出水很难达标的问题　ｌ　２存在的问题　因此，对于考虑接纳填埋渗滤液的新规划城市　污水处理厂，应调整其设计负荷，增加安全系数。金　永麟在北京阿苏卫垃圾填埋场对渗滤液处理系统的　鸡粪（增加Ｐ）的情况下，ＭＬＳＳ浓度仅为２８００ｍｇ／　Ｌ，远达不到设计的４０００ｍｇ／Ｌ。虽然该调试是针对　由于渗滤液本身的特性以及规划、法规等方面　调试表明　ｊ，渗滤液在加入猪粪（增加营养物质）、　的问题，该处理方案也存在以下问题或限制因素。　１．２　ｌ方案的选择受到限制　该方案的选择受填埋场与城市污水处理厂的位　单独渗滤液处理系统而言的，但对合并处理方案中　置、距离等因素的限制　对于两者距离较近，或虽然　较远但有现成的污水输送管道的情况，该方案的选　择是有优势的　但若两者相距较远，且存在高程上　的问题，则存在渗滤液长距离压力输送问题，此种情　况下则需对合并处理（需长距离输送）与单独处理进　行技术经济比较，合理选择　１．２　２渗穗液的复杂水质对污水处理厂运行的负　面影响　渗滤液具有水质、水量变化范围大，污染成分复　杂，污染物浓度高，难降解物质浓度高等特点，且水　质、水量的变化没有周期性，难以预测的水质变化会　给城市污水处理厂造成冲击负荷。国外研究表　明ｌｌ１，渗滤液与城市污水的比例不能超过０　５％。　但即使比例如此小的渗滤液亦可使城市污水处理厂　的活性污泥有机负荷增加一倍。研究表明，在这种　情况下，出水中ＢＯＤ　浓度不会上升，而ＣＯＤ浓度　则会上升，这是由于渗滤液中难生物降解物质的浓　度高引起的。　对于台并处理，有专家指出了在城市污水处理　厂未设计接纳渗滤液的情况下，利用城市污水处理　厂潜在处理能力来接纳渗滤液的观点，并认为城市　污水处理厂在１０％超负荷状态下运行，对城市污水　处理系统本身没有不利影响。对此首先要明确，由　于渗滤液污染物的复杂性，特别是难生物降解有机　物浓度高，因此，相同的ＣＯＤ超负荷量，渗滤液的超　负荷与城市污水的超负荷不是一个等同的概念；其　次ｌＯ％的超负荷是城市污水处理系统的安全范围，　这是一个设计安全参数，而在实际运行中还与系统　本身的工艺和运行管理等因素有关；第三通过计算，　即使按ｌＯ％的超负荷，按城市污水处理厂　ＣＯＤ３００ｍｇ／Ｌ、ＴＮ５０ｍｇ／Ｌ、渗滤液水质　ＣＯＩＭ０００ｍｇ／Ｌ、ＴＫＮ１０００ｍｇ／Ｌ计算，要接纳一个　中等规模填埋场产生的渗滤液，就需要一个１２×　１０　／ｄ规模的污水厂［２１。由此可见，这个比例是　比较小的，同时，这种措施对城市污水处理厂而言，　的城市污水处理也有借鉴意义。特别是对于未设计　接纳垃圾场渗滤液的城市污水处理厂，应进行模拟　试验，确定渗滤液与城市污水的比例，并对冲击负荷　对系统运行的影响进行实验研究。　１　２．３合并处理对填埋场内预处理的要求　在合并处理方案适宜的情况下，通过增加填埋　场内预处理，降低部分负荷，调整营养比例，减少对　城市污水处理厂的运行负荷与冲击负荷是必要的。　在苏州七子山垃圾填埋场渗滤液处理的实验研究　中，沈耀良等采用了场内：ＮＨ３吹脱＋混凝沉淀十　焦炭吸附的预处理工艺，ＣＯＤ去除率可达５Ｏ％一　６Ｏ％【　另外，从某种程度上讲，场内预处理也是必须　的，特别是随着环境法规的完善与执法力度的加大，　以及环保领域内的市场化要求，渗滤液的直接排放　是不能令人接受的。ＧＢ１６８８９—１９９７中渗滤液排　放的三级标准ＣＯＤ＜１０００ｍｇ／Ｌ是渗滤液进入城市　污水处理厂的基本要求。而城市污水处理厂的企业　化运营，也会使其对渗滤液的排人与排污费用等问　题提出要求，这些因素在确定方案时，都是应该考虑　的。　填埋场渗滤液与城市污水台并处理方案是一种　经济的处理方案，在大多数填埋场目前尚无经济实　力建场内处理站的情况下，采用此方案有其现实意　义。但在考虑此方案时，应根据对渗滤液水质的预　测与城市污水处理厂的运行情况，进行模拟试验。　方案确定还应在充分考虑环保法规要求和将来渗滤　液排放费用的基础上，进行技术经济比较。　２场内单独处理方案　场内单独处理是在垃圾填埋场内建立单独的处　理系统对渗滤液进行处理，因而其出水水质应达到　ＧＢ１６８８９—１９９７一级或二级标准。这种方案在国　内外选择比较多，国内北京的阿苏卫垃圾填埋场、广　州大田山垃圾填埋场、宁波布陈岭填埋场和杭州天　维普资讯 http://www.cqvip.com

３期　孙英杰等：城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨　６７　子岭填埋场都用单独处理方案，美国、法国、德国和　的运行稳定性及适水质长时间变化的能力，是单独　　Ｅｔ本等国因法规要求严，经费充足．多采用单独处理　处理系统工艺方案的确定必须予以重视的问题。（２）流程过长，管理复杂，运行费用高，且出水　系统。　　场内单独处理系统因渗滤液水量、水质方面的　ＣＯＤ不易达标。（３）与合并处理方案相比，单独设置小规模处　特殊性，在工艺技术选择方面存在较多问题。水质、　　水量的大幅度变化对工艺系统的运行灵活性、耐冲　理系统在运转费用上缺乏经济的优越性。击负荷、适应条件变化等提出了较高要求；高浓度有　机污染物及难生物降解物质和高浓度Ｎ　Ｈ－Ｎ，致使　３渗滤液回灌技术对以上两方案的补充　工艺系统流程过长，运行费用高，管理复杂，高浓度　３　１渗滤液回灌技术的优势　渗滤液回灌技术是利用填埋场生物反应器厌氧　难降解物质使出水很难达到一级标准。目前单独处　好氧与兼氧（准好氧填埋与好氧填埋）　理系统的工艺一般为：预处理＋厌氧＋好氧＋深度　（厌氧填埋）、处理。预处理一般主要包括氨吹脱降低Ｎ　一Ｎ浓　微生物的降解吸附作用和回灌蒸发作用达到以下功　度并调整Ｃ／Ｎ比，混凝沉淀降低有机负荷，也有混　能。　凝沉淀用于好氧处理出水的深度处理研究．厌氧工　３　１．１　大幅度削减污染特负荷　艺主要采用ＵＡＳＢ和厌氧生物滤池技术，通过厌氧　英国Ｓｅａｍｅｒ　Ｃａｒｒ填埋场１．０ｈｎ１２规模的渗滤　６６　０００ｍｇ／Ｌ降至３年末的１６　０００ｍｇ／Ｌ　。张瑞明　提高渗滤液的可生化性，好氧生化多数用氧化塘与　液循环试验表明．循环区渗滤液ＣＯＤ浓度．由　活性污泥工艺等。　国内外渗滤液处理的试验研究和工程运行经验　等　。１在杭州天子岭填埋场的直径４０ｍ、深２ｍ试验　表明，生物处理出水ＣＯＤ一般在５００　１２００ｍｇ／Ｌ，　填埋场回喷研究表明：ＣＯＤ可由初期１０　９００ｍｇ／Ｌ　不能满足我国ＧＢ１６８８９—１９９７一、二级标准要求，　降至一年后的１４３ｍｇ／Ｌ，去除率超过９８％，出水达　　因而，后续多增加深度处理技术，如混凝沉淀、高级　到ＧＢ１６８８９—１９９７中二级标准。氧化技术、膜分离技术和活性炭吸附等。国内外研　３　１．２减少渗滤液重金属浓度　究结果表明，除反渗透技术　Ｊ外，其他深度处理技　通过回灌加快填埋场内的酸性发酵阶段，使污　术很难使污水达到一级标准。通过对生化后渗滤液　水口Ｈ值快速维持在８．０以上，从而使重金属离子　　分析认为，这主要是由于生化出水ＣＯＤ成分主要为　在填埋场被捕集，降低渗滤液中重金属浓度。腐殖酸、富里酸类有机物以及可吸附有机卤代物等　３．１　３　大幅度削减渗滤波水量　造成的，这些物质不仅难于生化降解，即使高级氧化　技术也难以实现达标去除。　单独处理系统存在以下问题：　填埋期的能力差。由于填埋场渗滤液水质随填埋时　张瑞明等在杭州天子岭填埋场试验场一年的回　喷研究表明，可实现渗滤液产生量与蒸发量的平衡，　削减量近１００％。　（１）系统适应水质变化，特别是适应填埋场整个　３　１．４对水质的稳定作用　通过回灌可以加速填埋场的稳定化进程，从而　间的延长，ＢＯ　／ＣＯＤ呈下降趋势，可生化性下降，　使渗滤液在最短时间内达到稳定水质，有利于后续　由初期的０．４—０．８降至晚期的０．１—０．２，会出现　工艺技术的选择和系统的运行管理。　填埋初期系统运行良好，而后期则系统不适应的情　３．１　５运行费用优势　相比于其他预处理工艺，达到相同的污染负荷　况。杭州天子岭填埋场，配套设计处理能力３００ｍ　／　ｄ的低氧一好氧两级活性污泥法处理工艺　Ｊ，初期　去除率．回灌技术在运行方面不需曝气、加药，因而　污水处理后出水ＣＯＤ基本达到二级标准３００ｍｇ／　是有经济优势，且管理较其他工艺简单。　Ｌ；但随填埋时问延长，由于水质成分变化，可生化　３．２回灌技术存在的问题　性下降，ＮＨ　一Ｎ浓度上升（最高达２２００ｍｇ／Ｌ，Ｃ／Ｎ　渗滤液回灌技术本身也存在以下问题：　＜３　０），致使系统处理效率大为下降，出水中ＣＯＤ、　（１）恶臭气体。回灌会加速恶臭气体的挥发，从　ＮＨ　一Ｎ、色度大大超过ＧＢ１６８８９—１９９９二级标准。　而导致周围大气环境质量下降。张瑞明等在杭州天　广东中山市垃圾填埋场渗滤液处理系统也遇到相同　子岭回喷研究中对ＮＨ　Ｈ２Ｓ的监测表明，场界达标　问题．进行了系统的改造＂Ｊ　因此，单独处理系统　率仅为６０％一７０％。　维普资讯 http://www.cqvip.com

６８　环境污染治理技术与设备　３卷　（２）ｔｊ１埋气产气速率加快引发的安全问题。　（３）回灌技术本身不能保证污水达到ＧＢ１６８８９　—用；　（３）对渗滤液回灌技术应加强对水量平衡的研　究，在解决渗滤液恶臭污染物对大气环境质量影响　（４）对渗滤液生化出水中难降解的腐殖质类物　１９９７一、二级标准。　补充　３．３回灌技术对合并处理方案与单独处理方案的　等问题的条件下，应采用蒸发量大的回灌技术；　３．３　１　回灌技术对处理方案的补充　质，从目前来看，采用高级氧化去除技术也存在经济　回灌技术的研究表明，在做好水平衡的情况下，　性的问题。除在超临界水氧化技术等高级氧化技术　单纯利用回灌技术可以达到渗滤液最终出水ＣＯＤ　方面深入研究外，还应对渗滤液膜处理技术进行研　＜１０００ｍｇ／Ｌ　Ｊ，达到ＧＢ１６８８９—１９９７中三级标准，　实现与城市污水的合并处理，达到降低运行费用，稳　定水质、削减水量的作用。同济大学徐迪民等正进　行利用回灌技术使出水ＣＯＤ达到二级标准的研究。　目前的研究表明，利用回灌技术可以使ＣＯＤ稳定地　低于１０００ｍｇ／Ｌ。　３．３　２　回灌技术对单独处理方案的补充　通过回灌技术可以太幅度削减渗滤液处理的有　机负荷，为后续生化、物化处理减轻负荷；渗滤液回　灌处理加速对水质的稳定与均化作用，减轻了对后　续处理系统耐冲击负荷能力和运行稳定性的要求，　有利于场内处理工艺系统的设计与运行。　４结论与建议　（１）不同处理方案的选择，应在对填埋场渗滤液　进行分析预测后，考虑处理系统运行的稳定性和可　靠性及耐冲击负荷能力，进行技术经济以及环境效　益分析后慎重选择；　（２）渗滤液回灌技术因其技术、经济优势，可以　作为合并处理和单独处理工艺方案的预处理，达到　削减水量和污染物，并加速渗滤液水质稳定化的作　究。　参考文献　［１］申秀英等垃圾填埋沥滤水的活性污泥法处理中国给　水排水．１９９５，１１（３）：３７—４０　［２］赵宗升等垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术中国给　水排水　２Ｏ００　１６（６）：２｛ｌ一２３　［３］金永麒阿苏卫垃圾填埋场渗滤液处理中活性污泥的驯　化与调试环境科学与技术．２００１　２４（２）：３５—３６　［４］沈耀良等苏州七于山垃圾填埋场渗滤液水质变化及其　处理工艺方案分折．给水排水，２０００，２６（５）：２２—２５　。５］袁维芳等反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液水处　理技术，１９９７，２３（６）：３３３－－３３５　６］胡勤海等．吹脱ＳＢＲ吸附混凝法处理垃圾填埋场渗　滤液环境污染与防治　２０００，２２（３）：２ｌ一２３．２９　［７］王宗平等．中山市垃圾渗滤液处理厂的改造工程中国　给水排水　２００１，１７（５）：５７—５８　［８］张瑞明等．污水回喷法处理垃圾渗滤液环境污染与防　治，１９９８，２０（４）：２３—２６　［９］李华．填埋场矿化垃圾生物反应床处理渗滤水的初步研　究［硕士研究生论文］上海：同济大学　２０００　（责任编辑：剞颖）