垃圾渗滤液处理技术研究进展

3.2生物处理
（1）厌氧生物处理
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。与好氧法相比，厌氧生物处理有许多优点，如能耗少、操作简单，投资和运行费用低，产泥量少。对许多在好氧条件下难于处理的高分子有机物在厌氧时可以被生物降解。但是，厌氧处理受温度和季节影响大，对pH值要求比较严格，且单独靠厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高，不能达到国家排放标准。我国在垃圾渗滤液处理的研究和工程中，多采用厌氧滤池或UASB工艺作为预处理单元。
（2）好氧生物处理
好氧处理法包括曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。这些处理方法可有效降解BOD、COD和氨氮，尤其适合高BOD的渗滤液处理。近年来，各种垃圾渗滤液生物处理技术不断涌现出来，取得了较好的效果，但其仍然存在一定问题：如好氧工艺的活性污泥法处理效果受温度影响较大；而稳定塘水力停留时间长、占地面积大且处理效果随季节变化较大；尤其对于稳定期和老龄渗滤液，由于所含的可降解有机物减少，难降解的小分子有机物增多，用传统的好氧处理工艺难以达到好的处理效果。
（3）厌氧与好氧相结合的处理工艺
在实际工程应用中，往往采用厌氧和好氧相结合的组合工艺。厌氧-好氧处理垃圾渗滤液在我国已有很多工程实例：如福州红庙岭垃圾卫生填埋场[6]采用UASB-奥贝尔氧化沟-稳定塘工艺，垃圾渗滤液COD为8000mg/L，BOD5为5500mg/L，COD、BOD5去除率分别为95%和97%；贵阳市高雁生活垃圾卫生填埋场[14]采用UASB-A/O生物膜接触氧化池-沉淀-消毒工艺，进水渗滤液为COD为1500～3000mg/L，BOD5为700～1500mg/L，氨氮为250～400，出水COD、BOD5和氨氮的去除率分别为90%～93.3%，97.3%～98.7%，和90%～93.8%；周少奇[15][16]等采用厌氧/好氧生物处理工艺处理渗滤液，当进水COD和氨氮的平均浓度为2199mg/L和163mg/L时，其去除效率分别为94%和95%。
在填埋场封闭前，一般渗滤液浓度高且较难处理，即使采用厌氧-好氧生物处理工艺也难以达到排放标准；另外，由于垃圾渗滤液水质与一般污水有较大差异，且不稳定，所以一般情况下，单纯的生物处理技术难以满足达标的要求[12]。我国大部分填埋场均采取了“物化预处理(混凝沉淀、氨氮吹脱、化学氧化等)+生物主体处理(厌氧、缺氧、好氧等)+物化深度处理(吸附、反渗透、催化氧化等)”的组合工艺，出水排入江河或市政管网。表2[17]归纳了我国20座大型垃圾填埋场的处理工艺。
表2我国20座大型生活垃圾填埋场的相关数据

但修建专用的渗滤液处理厂投资大，运行管理费用高，而且随着填埋场的关闭，最终使水处理设施报废，故应慎重选用。
4土地处理
土地处理主要通过土壤颗粒的过滤、离子交换、吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮固体和溶解成份，通过土壤中的微生物作用降解渗滤液中的有机物和氮，通过植物的根系吸收利用一部分金属物质和营养元素，通过蒸发作用减少渗滤液中的蒸发量。目前用于渗滤液处理的土地处理法主要有回灌法、人工湿地处理法和矿化垃圾生物反应床法。
4.1回灌法
回灌法用于处理垃圾渗滤液，其实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的生物滤床。渗滤液经过回灌，依次经过覆土层和垃圾层，并发生一系列生物、化学、物理作用而被降解和截留。在实际运行中，渗滤液回灌主要还有加速垃圾床稳定化的作用。渗滤液回灌处理效果由回灌方式、回灌量、有机负荷、回灌频率、垃圾粒度和孔隙率等多个因素决定。国内外的研究表明，渗滤液回灌具有如下优势：通过表面蒸发和生物降解作用加速渗滤液水质的稳定化和水量削减，加速填埋场垃圾组分的稳定化，减少封场后维护周期与费用。据估计，进行回灌的填埋场其维护费用仅为渗滤液单独处理填埋场的45%[18]，加速填埋气体产率，提高回收利用技术的经济可行性，Chugh等[19]发现，回灌使产气速率增加，产气量高峰值提前出现，回灌容积为填埋垃圾30%时填埋气产气速率的峰值出现比2%提前48d。回灌技术在国外应用比较多，在国内实际应用实例还比较少，处于起步阶段，主要问题有[20~23]：(1)渗滤液在垃圾层中的循环导致氨氮、重金属、有机酸及其它无机物的不断积累，而升温、pH值调节、接种等操作的引入，增加了运行费用；(2)回灌后的渗滤液无法保证出水达到国家一、二级标准，其出水还要进一步处理；
(3)渗滤液在回灌喷洒过程中带来的恶臭、填埋气产量和产率加快等环境卫生和安全问题有待解决；
(4)进水悬浮物过高或者微生物过量繁殖容易造成表层堵塞，为此需对渗滤液中的TSS进行预处理，或定期翻松回灌表层；
(5)不同阶段填埋场应如何回灌，尚缺乏成熟的工艺设计和运行经验，实际操作易出现问题。何品晶[24]等通过模拟垃圾填埋生物反应柱进行试验，对柱内进行渗滤液回流，结果表明，在78周后处理效果可以稳定。其COD可以从36900～66900mg/L下降到526～1480mg/L。但其出水还没有达到国家排放标准。赵由才等[25]首次提出同质回灌和异质回灌的概念，渗滤液在自身填埋单元回灌得以处理的过程，称之为同质回灌；向其它填埋单元回灌得以处理的过程，称之为异质回灌.同质回灌在国内外山谷型填埋场中应用较为普遍。同质回灌的渗滤液产生于自身填埋层，其性质与垃圾母体非常相近，在反复回灌过程中，污染物的去除能力将大幅下降，容易出现后续氨氮、有机酸、重金属等不断积累的不利后果。因此，同质回灌更侧重于渗滤液的自然蒸发，该工艺的适用范围较小，异质回灌非常适用于平原型和滩涂型填埋场。通过小试和现场实际应用的研究表明，异质回灌母体垃圾性质与回灌渗滤液差异明显，利用稳定化程度较高的封场单元进行渗滤液交叉异质回灌，可充分发挥陈垃圾滤层对污染物的生物降解和蒸发功能，因而具有比同质回灌更好的处理效果。