垃圾填埋中的渗滤液形成和特性

1、垃圾填埋中的渗滤液形成和特性一、 城市垃圾的卫生填埋随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。据有关统计资料表明，2005年，我国的城市生活垃圾年产量已突破2亿吨，并且在进入21世纪以来，全国每年的递增速度在10 以上，按照4亿城市人口日均人产垃圾已达到1.37 kg，与工业发达国家的人均日产数量已经基本持平。进入21世纪以来，我国在垃圾资源化方面有了长足的进步，兴建了一批垃圾焚烧发电厂，但是，垃圾焚烧发电不仅是个高投资高风险的项目，还必须要有规模，只适合于大中城市应用，对于小城市、小城镇不宜采用。因此，根据垃圾处理

2、“资源化、减量化、无害化”的“三化”原则，我国的中小城市和小城镇、甚至于绝大部分中等城市将全部采用卫生填埋场的形式来处置垃圾，而大城市和特大城市也将会由卫生填埋和焚烧发电同时并行，城市垃圾的卫生填埋仍然要在今后相当长的年代里担任垃圾处置的主角。20世纪60年代中期以来，国际上大体形成了填埋、焚烧、堆肥、热解等一系列处理方法。各国根据本国的具体情况，发展了垃圾的处理方法：日本以焚烧为主；美国60的垃圾用卫生填埋法处理；西欧则多采用有控制的填埋法；我国由于资金与技术等原因，主要也采用填埋法。填埋法由于其固有的经济实用、技术成熟等优点，仍然是当前世界上固体废弃物的主要处理方法。按照最新出台的我国“十

3、一五”环境保护规划，至2010年末以前，我国的城市垃圾处理率要达到60%，而目前我国的城市垃圾安全处置率还不足一半。可以想见，未来五年内将要新建一大批城市垃圾卫生填埋场。二、 垃圾填埋场的渗滤液而垃圾卫生填埋场却将面临一个不可回避的问题垃圾渗滤液污染；垃圾焚烧发电过程中，其垃圾临时堆场同样也存在垃圾沥滤液的问题，只是其量小而已。废弃物在填埋处置过程中产生的含有大量污染物的渗滤液便会构成新的污染源。渗滤液来源于自然降水、废弃物自身含水、废物在堆场受热分解产生的液体等，以及在填埋场中产生重力流动并在固体废弃物中冲淋浸泡所产生的液体。虽然渗滤液的水量不大，但由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗

4、滤液的性质，包括废弃物的种类、污染物的溶出速度和其它相关物理因素、化学因素以及生物因素等，使得渗滤液中污染物的浓度非常高，水质相当恶劣：bod5和cod浓度可达几千或者上万，严重时甚至于高达几万也是常见的；并且含有高浓度的氨氮；还含高重金属量离子；微生物营养元素比例失调等。城市垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的典型特点：成分复杂，水质非常差、水量很小、水质水量变化的范围大、其随机性也极大。所以，垃圾渗滤液是否能够有效处理，实现达标排放是衡量一个城市垃圾填埋场是否为“卫生”填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水，渗滤液的处理近十余年得到了广大科研人员的关注，进行了大量的试验研究，取得了不少

5、成果，现有的城市垃圾文生填埋场基本都配套有渗滤液处理厂。但是，城市垃圾渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。在实际的处理过程中，由于渗滤液自身的典型特点使得小水量的渗滤液的处理成为相当复杂的工程。但只有解决了城市垃圾渗滤液的污染问题，固体废弃物对环境的危害才被真正遏制。因此，渗滤液污染问题的解决，是垃圾卫生填埋场建设过程中的关键问题，也是城市垃圾处理中急待解决而又必须做好的一项十分重要的事情。为能切实有效地处理好垃圾渗滤液，就必须对垃圾渗滤液有一个全面的认识和深入的了解。据此笔者试图通过本文就渗滤液的成分、特性进行深入和全面的分析与探讨，以便在城市垃圾渗滤液处理工程中，为处

6、理工艺和工程设计提供较为具体的参考依据。 三、 渗滤液的来源及控制(一) 渗滤液的定义渗滤液是指降水、废弃物自身含水及废物分解产生的水分和液体等在填埋场中产生重力流动并在固体废弃物中冲淋浸泡所产生的液体的总和。(二) 渗滤液的来源城市垃圾填埋场渗滤液的主要来源如下：1.自然降水 直接降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。降水冲刷填埋场，使渗滤液水质严重恶化。影响渗滤液产生数量的降雨特性有降雨量、降雨强度、降雨频率、降雨持续时间等。2.废物中的水分随固体废物进入填埋场中的水分，包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附（当储水池密封不好时）量。入场废物携带的水分是渗滤液的主要来源

7、之一。3.地表径流 地表径流是指来自场地表面上坡方向的径流水，对渗滤液的产生量也有较大的影响。4.有机物分解生成水 垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾的组成、ph值、温度和菌种有关5.地下水 如果填埋场地的底部在地下水位以下，地下水就可能渗入填埋场内，渗滤液的数量和性质与地下水同垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。但一般在设计施工中采取防渗措施，可以避免或减少地下水的渗入量。 (三) 渗滤液产生量影响因素填埋场渗滤液的产生量通常由：场地地表条件、获水能力、固体废物条件、填埋场构造、操作条件等五个相互有关的因素决定，并受其它一些因素如形成填埋场气体所消耗的水分、形

8、成水蒸气所消耗的水分等的制约。(四）控制渗滤液产生量的工程措施1 入场垃圾含水率控制填埋过程中随填埋废物带入的水分，相当部分会在废物填埋压实过程中沥渗出来，其量展相当大的比例。通过入场前的废物压实、破碎和分选以保证垃圾含水率<30% 。2 控制地表水渗入地表水渗入是渗滤液的主要来源。消除或者减少地表水的渗入量是填埋场设计的最为重要的方面。主要是对降雨的有效控制，可以减少填埋场渗滤液的产生量。可供选用的控制设施有雨水流路、雨水沟、涵洞、雨水储存塘等。3 控制地下水渗入（1）设置隔离层法通过低渗透率材料的隔离作用防止地下水进入填埋区。一般的防渗材料从下到上以此为粘土层、卵石滤层和土工布。（2

9、）设置地下水排水管法。（3）抽取地下水法。垃圾渗滤液的污染特征(一) 有机污染   有机污染一般以bod5和codcr指标来表示，其中bod5反映了可被微生物降解的那部分有机物。运行中填埋场渗滤液中的bod5、codcr含量都很高。垃圾场在运行期间，新进入的垃圾先在表层经好氧微生物作用，再进入下层经厌氧发酵，其中的有机物被逐步降解，源源不断地进入渗滤液，使得bod5codcr数值相对稳定。一旦垃圾填埋场封闭后，不再有新鲜垃圾进入，可被生物降解的有机物越来越少，体现在bod5指标逐渐下降，而不易被降解的有机物相对增多，所以封闭期的渗滤液bod5codcr要比运行期的数值小，也

10、就是说此时渗滤液的可生化性更低。（二） 无机污染    填埋场渗滤液的无机污染主要以氮、磷为主。在填埋场运行期间，氮、磷污染物的浓度较高；当填埋场封闭后，磷污染降低缓慢，而氮污染却逐渐上升。这是因为垃圾在厌氧条件下的分解是一个缓慢过程，当垃圾场封闭后，原有的垃圾还要继续分解，其代谢产物中的氮、磷不断进人渗滤液，致使渗滤液中氮、磷居高不降，而且这种情况仍将持续几年时间。由此可见，封闭后的渗滤液因含有高浓度氨氮而比运行期的渗滤液更难处理。（三） 重金属污染生活垃圾单独填埋时，重金属含量会较低；但与工业废物或污泥混埋时，重金属含量会很高。它是城市垃圾填埋场渗滤液中难以统

11、一量化的参数，它的多少，和所在城市的工业化水平和工业废弃物的掺入比例紧密相关。在采取混埋方式的城市垃圾中工业垃圾及其废弃物占了很大比例，这是重金属的主要来源，而生活垃圾中重金属的含量一般会较低。影响渗滤液中重金属含量的还有另一个因素。那就是，垃圾填埋场中重金属的溶出，随渗滤液的酸碱度而波动变化很大，当ph为 78.5的中性条件下溶出量较低且趋于稳定，而当ph值偏离这一中性值时溶出量将升高，偏离愈远溶出量愈高。可见，渗滤液由于废弃物的诸多不确定因素造成其水质非常差，且有着许多难以处理的组成成分。又因为填埋场所处时期、废弃物废水的溶出速率等导致渗滤液水质的变化也非常大。其中至关重要的两个影响因素一

12、是自然降水量、二是填埋场的年龄（场龄），故渗滤液的水质变化往往是不确定的，但却是按照其自身特定的规律，会在一个相当大的范围内波动变化。这些将给渗滤液处理带来很大的麻烦。在处理过程中，要注意到渗滤液的这些显著特点。垃圾填埋场渗滤液的特性和特征上（一） 渗滤液的组分1常见元素和离子，如cd、mg、fe、na、nh3、碳酸根、硫酸根和氯根等。2微量金属，如mn、cr、ni、pb等。3有机物，低分子有机物与高分子有机化合物夹杂在一起，几乎可以覆盖所有物质类型，很难做全分析，通常只是以toc、cod来分析化验和计量，只有酚等主要有机有毒化合物才会做单独分析化验和计量。4微生物，有害有毒微生物与有益微生物

13、大量滋生共存，包括病原体细菌、病毒等，数量庞大，种类繁杂。（二）渗滤液特性各地区垃圾渗滤液的性质变化范围较大，受填埋物种类、填埋方法、填埋场规模以及填埋周期、天气变化等各种因素的影响，尤其是在降水量大的地区，由于降雨时，大量雨水的冲刷，将填埋场内的污染物被雨水淋洗出来，使渗滤液水质恶化。渗滤液的物质成分和浓度变化很大，取决于填埋废弃物的种类、性质、填埋方式、污染物的溶出速度和化学作用、降雨状况、填埋场场龄以及填埋场结构等。但主要取决于填埋场的使用年限和取样时填埋场所处的阶段，新老填埋场渗滤液的浓度变化范围的代表性特征见表1。其浓度随时间成高度的动态变化关系。填埋初期，填埋场处于产酸阶段，渗滤液

14、中含有高浓度有机酸，挥发性有机酸占不到1，此时bod5、toc、营养物和重金属的含量均很高。随着时间的推延，填埋场处于产甲酸阶段，挥发性有机酸比例将增加，则相应的cod、bod5等浓度都降了下来。表1    渗滤液随填埋场场龄而变化的水质特性水质项目新填埋场510a(中年)>10a（老年）ph<6.56.57.5>7.5cod(g/l)>10<10<5cod/toc>2.72.02.7>2.0bod5/cod0.50.80.10.5<0.1由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学

15、因素以及生物因素等，渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其ph值变化范围为49，codcr和bod5浓度高，cod在200062000mg/l的范围内，bod5为6045000mg/l，特别是在垃圾填埋场运行初期，垃圾渗滤液中的codcr最高达到90000mg/l；渗滤液的性质及变化特征一般为：1色嗅 呈淡茶色或暗褐色，色度在2000左右，有时高达4000度左右，有较浓的有机物腐化臭味；其色深和恶臭会随场龄的增长而逐步消退或变淡，还会因自然降水和工业废弃物的性质和数量而变化。2ph值 填埋场初期ph值为67，呈弱酸性，随着时间的推移，ph值可提高到78，呈弱碱性

16、；其ph值会随场龄的增长而逐步趋向偏碱性，同样也会因自然降水而和工业废弃物的性质和数量而发生变化。3bod5  随着时间和微生物活动的增加，渗滤液中的bod5也逐渐增加。一般填埋6个月至2.5年，达到最高峰值，此时bod5多以溶解性为主，随后此指标开始下降，到615年填埋场安定化为止。 4codcr   填埋初期codcr较低（但一般也可以达到上万），随着时间的推移，codcr下降缓慢，而bod5急速下降，这导致了b/c大为下降，可生化性变差。具体的codcr与bod5的关系见下文的有机污染特性分析。5toc   浓度一般为26528

17、00mg/l。bod5/toc可反映渗滤液中有机碳氧化状态。填埋初期，bod5/toc值高；随着时间的推移，填埋场趋于稳定化，渗滤液中的有机碳以氧化态存在，则bod5/toc值降低。垃圾填埋场渗滤液的特性和特征下6溶解总固体   渗滤液中溶解固体总量随填埋时间推移而变化。填埋初期，溶解性盐的浓度可达10000mg/l，同时具有相当高的钠、钙、氯化物、硫酸盐和铁。填埋624个月达到峰值，此后随时间的增长无机物浓度降低。    7悬浮物   垃圾渗滤液中的悬浮物通常都不高，ss一般多在300mg/l以下；但是一旦填埋场出现异常时

18、，悬浮物变化会很大，曾经出现过几万mg/l ss的纪录，好在悬浮物还是比较容易处理。8氨氮浓度高 垃圾渗滤液中的氨氮，以氨态为主，一般为0.4g/l左右，有时高达1.7g/l，有机氮占总氮的1/10。氨氮浓度随填埋时间的增加而相应增加，渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，约占tkn40%50%。如此高浓度的氨氮，使微生物营养元素比例严重失调，仅靠硝化细菌和反硝化细菌脱氮不仅不能去除，反而会影响处理系统的正常运行，因此，在渗滤液进入生化处理前常需用物化法脱氮，9.含盐量高渗滤液中的盐主要为氯化物(1004000mg/l)和磷酸盐(91600mg/l)，在降雨量稀少的缺水地区更加严重

19、，如果需要对渗滤液再生回用时，必须进行脱盐处理。10重金属含量高   生活垃圾单独填埋时，重金属含量会较低；但与工业废物或污泥混埋时，重金属含量会很高。混埋的城市垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，其中铁2050mg/l，铅12.3mg/l，锌370mg/l，钾、钠2500mg/l，钙甚至高达4300mg/l。生物处理系统中如金属离子含量过高，对微生物有强烈抑制作用。11.营养元素比例失调垃圾渗滤液通常有机物和氨氮含量高，而磷元素较为缺乏，其c/p比较大，c/n比较小，nh3-n含量过高。加上碱度高，对厌氧消化不利。磷元素的缺乏也影响系统的稳定。因此，处理工艺中需在生化前进行

20、脱氮处理，并往往需向系统投加磷等营养元素。12. 水质变化大填埋时间是影响渗滤液水质的主要因素。渗滤液bod5/codcr一般在0.40.75。但随着填埋时间的增加，垃圾层日趋稳定，垃圾渗滤液中的有机物浓度降低，可生化性差的相对分子质量大的有机化合物占优势，其bod5/codcr值甚至可低于0.1。这表明生物法处理垃圾渗滤液的效率随填埋龄的增加越来越低，后序处理构筑物负荷逐渐加大，可见在设计中应留有余地，渗滤液的水质受季节降雨影响而波动较大，其变化规律很难确定。渗滤液水质如此不稳定，这就要求其处理系统要有很强的抗冲击负荷能力。（三）水质特征 城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计

21、、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等；其中至关重要的两个影响因素一是自然降水量、二是填埋场的年龄（场龄），故渗滤液的水质变化往往是不确定的，但却是按照其自身特定的规律，会在一个相当大的范围内波动变化。通常其ph值在49之间，极端ph值曾出现过310的纪录；codcr在200062000mg/l的范围内波动，极端值曾有超过100000mg/l的纪录；bod5从6045000mg/l的范围内波动，极端值曾有超过80000mg/l的纪录； 

22、;       重金属含量，是城市垃圾填埋场渗滤液中最难以量化的一个复杂的参数，也是渗滤液处理中最为棘手的问题。它的存在，往往跟一个城市的工业化水平和工业废弃物的掺入相关，因此若要控制垃圾填埋场渗滤液中重金属的含量，唯一有效的手段，就是阻断工业废弃物的掺入，实行工业垃圾与生活垃圾分类收集和分类处理。填埋场渗滤液的治理方案由前文可知，垃圾渗滤液是一种高浓度的有机废水，若不加处理而直接排入环境水体，将造成严重的水污染事故而危害生态环境。所以，必须对渗滤液进行行之有效的处理使之达标排放，杜绝和避免它对自然环境的污染危害。垃圾渗滤液的处理技术

23、因渗滤液的自身特点有其极为显著的特殊性，常用的处理方案有以下四种：（一）输送合并处理方案直接引入城市污水合并处理渗滤液与规模适当的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方案，它不仅可以节省单独建设渗滤液处理系统的大额费用，还可以降低处理成本，但这并非是普遍适用的方法。一方面，由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂，渗滤液的输送将造成较大的经济负担；另一方面，由于渗滤液所特有的水质及其变化特点,在采用此种方案时，如不加控制，则易造成对城市污水处理厂的冲击负荷，影响甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。（二）渗滤液循环喷洒方案用渗滤液向填埋场作循环喷洒处理渗滤液的循环喷洒是一种较为有效的处理方案。通过回

24、喷可提高垃圾层的含水率，由20%25%提高到60%70%，增加垃圾的湿度,增强垃圾中微生物的活性,加速产甲烷的速率、垃圾中污染物溶出及有机物的分解；还可以因喷洒过程中挥发等作用而减少渗滤液的产生量，对水量和水质起稳定化的作用，有利于废水处理系统的运行,节省费用；此外，能加速垃圾中有机物的分解，缩短填埋垃圾的稳定化进程，可使原需15年20年的稳定过程缩短至2年3年。（三）预处理后合并方案经预处理过的渗滤液与城市污水合并预处理-合并处理是基于减轻进行直接混合处理时渗滤液中有害的毒物对城市污水处理厂的冲击危害而采取的一种场内外联合处理方案。渗滤液首先通过设于填埋场内的预处理设施进行处理，以去除渗滤液

25、中的重金属离子、氨氮、色度以及ss等污染物质或通过厌氧处理以改善其可生化性、降低负荷，为合并处理正常运行创造良好的条件。（四）单独系统处理方案建设独立的场内完全处理系统垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：bod5和codcr浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中，在填埋场建设污水处理厂是将渗滤液彻底处理的最有效的方法。另外，在场内建设完全独立的处理系统，能够完全地消除渗滤液，将渗滤液的危害全部消除，是最彻底的渗滤液处理方法。   由于渗滤液的污染负荷很高,尤其是有毒有害物含量较高,因而其处理工艺系统须为多种处

26、理方法的有机组合。目前多采用预处理生物处理后处理的工艺流程。（五）方案选择直接排入城市污水处理厂是最为简单的方法，但是由于渗滤液的水质非常差，水质变化很大，将渗滤液直接排入城市污水处理厂会使处理厂的水质很不稳定，给污水处理厂的水处理工作带来很大的麻烦。为了环保要求，保证污水的处理效果，越来越多的污水处理厂拒绝接受填埋场渗滤液。而且在本工程中，垃圾填埋场离城市污水处理厂很远，直接排入污水处理厂在经济上也是不可行的。向填埋场的循环回喷处理很经济，也有着稳定填埋场等很多好处，但其存在的问题也不少，很显著的是以下两个问题：(1)不能完全消除渗滤液。由于喷洒或回灌的渗滤液量受填埋场特性的限制，因而仍有大

27、部分渗滤液须外排处理。(2)通过喷洒循环后的渗滤液仍需进行处理方能排放，尤其是由于渗滤液在垃圾层中的循环，导致其nh3-n不断积累，甚至最终使其浓度远高于其在非循环(single pass leachating)渗滤液中的浓度。 这种造成二次污染的很不彻底的处理方式也是不可取的。场内预处理场外合并处理的方式容易令人接受。但是渗滤液经过两次处理和两次长距离的运送，本身就是不经济的。而且渗滤液的极不稳定性是推行这种方法最大的阻力。         场内建立独立的场内完全处理系统还受到资金等方面的限制。在过去，很少有垃圾

28、填埋场用场内建场法处理垃圾渗滤液。但随着时间的推移，人们意识到了渗滤液的危害性。对处理垃圾而不处理渗滤液造成了二次环境污染，这本身就有违处理垃圾保护环境的本意。而对渗滤液进行回喷或者不完全处理，依然不会将渗滤液的危害消除。只有采取独立的场内处理，才能使得渗滤液处理完全，做到真正的环保。所以，目前基本上都采用填埋场内完全处理的方案。垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有膜处理超滤、纳滤、逆渗透，活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，在codcr为20004000mg/l时，物化方法的codcr去除率可达50%87%

29、。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对bod5/codcr比值较低(0.070.20)难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理，因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括膜生物反应器、活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、厌氧滤池、混合反应器及厌氧稳定塘。城市垃圾渗滤液由于其水质差、bod5和codcr浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等

30、因素，对其处理造成了很大的困难。另外由于城市垃圾卫生填埋场建设年代的跨度极大，在西方发达国家，始于二战以后即上世纪四十年代，至今已有六十年的历史。就我国而言，上世纪七十年代起在少数大城市有雏形出现，我国城市垃圾的文生填埋则始于八十年代中后期；九十年代起，在中等城市和东部沿海地区的小城市迅速得到普及，进入本世纪以来，已经逐步推广应用到中西部地区的中等以上城市。而对于渗滤液处理系统的配套工程，国外也同样开展的较早，在我国始见于上世纪八十年代，其时间跨度将近30年。在这么漫长的年代里，污水处理的技术也在不断进步，时至今日，各项技术的发展已经今非昔比，渗滤液处理的工艺和技术水平也必然会打上不同年代的印

31、记。因此，我国所见到的渗滤液的处理技术和所采用的工艺方法，可以说应有尽有，几乎囊括了水和污水处理的全部技术类型。 垃圾渗滤液的好氧生物处理1曝气稳定塘 与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解进度较慢，但由于其工程简单，在土地不贵的地区，是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明，采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。 例如英国在bryn posteg landfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘，设2台表面曝气装置，最小水力停留时间为10d，氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市

32、下水道。此系统1983年开始运行，渗滤液最大codcr为24000mg/l，最大bod5为10000mg/l，f/m0.050.3kgcodcr/(kgmlss·d)，水量变化范围0150m3/d，出水bod5平均为 24mg/l，但偶然有超过50mg/l的时候，codcr去除率达97%，但在运行过程中需投加p，考虑到日常运行费用，投资偿还及其利息，与渗滤液直接排至市政管网相比，每年可节约750英镑。2传统活性污泥法 活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的垃圾

33、渗滤液处理效果。 例如美国宾州fall township污水处理厂，其垃圾渗滤液进水的codcr为6000 21000mg/l，bod5为300013000mg/l，。曝气池的污泥浓度(mlvss)为600012000mg/l，是一般污泥浓度的36倍。在体积有机负荷为0.3kgbod5/(m3·d)时，f/m为0.030.05kg bod5/(kgmlss·d)，bod5的去除率为92%。该厂实例说明，只要适当提高活性污泥法浓度，使f/m在0.030.31kgbod5/(kgmlss·d)之间(不宜再高)，采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。3生物膜法 与活性

34、污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。加拿大british columbia大学的c.peddie和j.atwater用直径0.9m的生物转盘处理codcr1 000mg/l，nh3n50m g/l的弱性渗滤液，其出水bod525mg/l，当温度回升，微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出，这种渗滤液的性质与城市污水相近，对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。垃圾渗滤液的厌氧生物处理厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，如其bod5/p只需

35、为40001，虽然渗滤液中p的含量通常少于1mg/l，但仍能满足微生物对p的要求。用普通的厌氧硝化，35 、负荷为1kgcodcr/(m3·d)，停留时间10d，渗滤液中codcr去除率可达90%。近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。1厌氧生物滤池 厌氧滤池适于处理溶解性有机物，加拿大halifax highway101填埋场渗滤液平均codcr为12850mg/l、bod5/cod为0.7，ph为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至ph7.8，沉淀1h后进厌氧滤池(此工序还起到去除zn等重金属的作用)，当负荷为4kgco

36、dcr/(m3·d)时，codcr去除率可达92%以上；当负荷再增加时，其去除率急剧下降。2上流式厌氧污泥床（uasb）uasb系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于操作，又无需昂贵的设备。且uasb对高浓度废水的处理有自身的特点和优势。英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(uasb)处理codcr10000mg/l的渗滤液，当负荷为3.619.7kgcodcr/(m3·d)，平均泥龄为1.04.3d，温度为30时codcr和bod5的去除率各为82%和85%，它们的负荷比厌氧滤池要大得多。在厌氧分解时，有机氮转为氨氮，且存在nh4、nh3、h的反应。ph7时，平衡中的

37、nh3占优势，可用吹脱法去除。但厌氧分解时ph近似等于7，因此出水中可能含有较多的nh4，将会消耗接纳水体的溶解氧。垃圾渗滤液的厌氧-好氧联合处理1厌氧氧化沟+兼性塘工艺 结合广州市李坑垃圾填埋场作以下分析：李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3/d设计，进水bod5为2500mg/l、codcr为4000mg/l、nh3n 为1000mg/l、ss为600mg/l、色度为1000倍；出水bod5为30mg/l、codcr为80mg/l 、nh3n为10mg/l、ss为70mg/l、色度为40倍。选用工艺流程为：厌氧氧化沟+兼性塘+絮凝沉淀。当进水水质较好，兼性塘出水达标时，即可直接将兼性塘

38、水向外排放；而当进水水质较差，兼性塘出水达不到排放标准时，则启用混凝沉淀系统，再排放沉淀池上清液。从目前该套工艺的运行情况来看，进水的codcr较高时，出水水质良好；一旦codcr 降低，特别是冬季低温少雨，codcr降低到不利于生化处理时，出水各水质成分均偏高难以达标，出水呈棕褐色，尽管启用絮凝沉淀系统，效果仍不理想。由此可见，对于渗滤液的色度和nh3n的有效去除，对生化处理将产生有利影响。2sbr法虽然一般情况下把sbr池当作好氧处理工艺来看待，但在实际当中其运行过程是好氧+厌氧的过程。sbr系统是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。广州兴丰垃圾卫生填埋场

39、渗滤液处理回用系统采用经典sbr工艺，并应用了自动化控制技术，效果很好。sbr法性具有以下特殊优点：      理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。       运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。        耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。        工艺过

40、程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。       处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。       反应池内存在do、bod5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。       系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。       脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。      &

41、#160;工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 3. uasb+氧化沟+稳定塘福州市于1995年建成全国最大的现代化的城市垃圾综合处理场-福州市红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d；垃圾渗滤液水质(入口)为codcr为 8000mg/l、bod5为5500mg/l；处理水质要求(出口)为codcr去除率95%、 bod5去除率97%。该设计采用：上向流式厌氧污泥床+奥贝尔氧化沟+稳定塘工艺流程。污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理，奥贝尔氧化沟采用三沟式a/o工艺，具有先进的污水脱氮处

42、理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化，又能以bod5为碳源对硝酸盐进行反硝化，总氮去除率可达80%，由于利用了污水中bod5作碳源，导致污水中的 bod5被去除，减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果，把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流，在第一沟中进行反硝化。低氧+好氧联合处理低氧-好氧活性污泥法及sbr法等改进型活性污泥流程，因其具有能维持较高运转负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧-好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液，试验证明：在控制运行条件下，垃圾填埋场渗滤液通过低氧好氧活性污泥法处理，效果卓越。最终出水的平均codcr、b

43、od5、ss分别从原来的6466mg/l、3502mg/l以及239.6mg/l相应降低到codcr300mg/l、bod550mg/l(平均为13.3mg/l)以及ss100mg/l(平均为27.8mg/l)。总去除率分别为codcr 96.4%、bod5 99.6%、ss 83.4%。处理后的出水若进一步用化学混凝处理，可使出水的codcr下降到1 00mg/l以下。两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%；氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧好氧两段生物处理法第一段形成nh3n较多，导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。物化+生化复合

44、处理由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金属产生的抑制作用，所以常用生物法和物理化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于bod51500m g/l、cl800mg/l、硬度(以caco3计)800mg/l、总铁600mg/l、有机氮100mg/l、tss 300mg/l、 so2-4300mg/l的渗滤液，有学者采用该方法进行处理，发现效果很好，其bod5 、cod、nh3n、fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进水通过调节池后，可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用；在澄清池中加入石灰，可去除重金属和部分有机质；气提池

45、(进行曝气，温度低时加入naoh)能去除进水nh3n的50%，从而使nh3的浓度处于抑制水平之下；由于废水中磷被加入的石灰所沉淀，且 ph值过高，因而需添加磷和酸性物质；活性污泥系统可以串联或并联使用，运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理，具有较大的操作灵活性。硝化-反硝化脱氮 老填埋场往往处于甲烷发酵阶段，其渗滤液中氨氮含量较高，通常为1001000mg /l。去除氨氮主要有两种方法：一是硝化和反硝化；另一种是提高ph值至9以上，再用空气吹脱。robinson和maris将年龄为20年的填埋场渗滤液在温度为10，泥龄为60d的条件下曝气(实际上此与氧化塘运行条件相仿)，可完

46、全硝化。其它用生物转盘等好氧方法也都取得了成功，因此普遍认为渗滤液的硝化是不成问题的。 反渗透-膜分离处理反渗透膜的构型有卷式膜、板式膜、中空纤维膜、管式膜和碟管式膜，可以用于渗滤液处理的只有卷式膜和碟管式膜。碟管式膜片膜柱（rt-do）系统专门用于处理高混浊度流体, 可高效、经济地运行。膜柱由导流盘和膜片叠放组成,利用中心拉杆和金属端板组装在一起,安装在直径为200毫米的标准耐压筒式容器内。膜柱内的流动通道为开敞式。碟管式反渗透系统在渗滤液处理中，用简单的砂滤或筒式滤芯进行预过滤即可避免膜的结垢和堵塞。膜柱具有独特的流体力学特性, 确保膜片在不同压力区段甚至高压差处也可安全运行。表

47、2  反渗透法处理渗滤液的检测结果指标渗滤液一级出水二级出水去除率(%)国家标准ph7.76.86.6 69电导率(s/cm)172503822099.9未要求cod(mg/l)15000189<7.56>99.9100nh4+(mg/l)3669.80.6699.915ss(mg/l)1900<100难以测出>99.920重金属(mg/l)0.25<0.005<0.005>98未要求    碟管式膜片膜柱（rt-do）系统对渗滤液进水水质适应性很强，sdi值大于20时也不需要特别的预处理，bod5 >40000mg/l、codcr >62000mg/l、ss >4000mg/l、 nh3-n >4000mg/l时也可以正常运行。可达到97%净水回收率，而单位渗滤液的能耗非常低，只有8.5kw.h/m3。该系统最大的优势是对污水的处理能力非常强，通常情况下即便是高浓度的渗滤液，经过两级处理即可达到国家一级排放标准。表2-1是用反渗透法处理渗滤液的部分检测结果。我国垃圾渗滤液处理发展过程受到经济发展水平的限制，我国卫生填埋起步较晚，真正意义上的卫生填埋场从20世纪80 年代末才开始建设。渗滤液处理厂的建设就更晚。由于渗滤液的特殊性，处理