城市生活垃圾渗滤液处理的现状和发展趋势

摘要：对垃圾渗滤液处理产生、危害以及目前主要的处理技术和氛氮的去除进行了综述，重点对垃圾渗滤液的深度处理技术进行了展望。
关键词：垃圾渗滤液；氨氮；难降解有机物；电解
近年来，随着工业化程度的不断深入和人民生活水平的不断提高，城市垃圾总量平均每年都在以10%的速度增长。在我国，大多数城市现在主要采用卫生填埋或焚烧方式处理垃圾，由此产生了大量垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中含有多种污染物，尤其是重金属离子和有机物，不仅在水中存在时间长，范围广，而且危害很大，不能直接排放，因而对渗滤液的处理显得尤为重要。由于渗滤液水质水量受各种因素影响而变得非常复杂，存在大量生物难以降解的有机物，目前尚无十分完善的处理工艺，就现有的处理方法来看，主要是厌氧、好氧生物处理、土地处理、化学氧化、化学沉淀、混凝吸附等。生物法处理设备和运行管理简单，成本低，但难以适应水质和水量的变化，尤其是当氨氮质量分数高时，生物法将受到抑制，对难降解的有机物则无能为力。物理化学方法对生物法难以处理的重金属离子和难降解的有机物则有较好的去除效果，但在水处理成本和处理工艺上尚须进一步优化。
1垃圾渗滤液的产生及危害
1.1产生
垃圾渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水和分解产生的水。垃圾渗滤液的主要污染成分有：有机物、氨氮和重金属等。其种类和质量分数与垃圾类型、组分、填埋方式、填埋时间、填埋地点的水文地质条件、不同的季节和气候等密切相关。
1.2垃圾渗滤液的水质性质
(1)水质复杂，危害性大。目前已鉴定出垃圾渗滤液中有93种有机化合物，其中22种被列入我国和美国环保局(EPA)环境优先控制污染物的黑名单中。此外，渗滤液中还含有多种金属和植物营养素（氨氮等），水质成分十分复杂。
(2)CODcr和BOD5质量分数高。在新的垃圾场，大量挥发性酸的存在可能会产生高的CODcr和BOD5，CODcr最高可达80000mg•L-1，BOD5最高可达35000mg•L-1。和城市污水相比，垃圾渗滤液的质量分数极高，因此大大增加了其处理难度。
(3)金属含量高。垃圾渗滤液中含有10多种金属离子，其中铁、铅、锌、钾、钠含量超过水质排放标准的几百倍甚至几千倍。如此高质量分数的金属离子，对微生物有强烈抑制作用，影响系统正常运行，故使得生物法处理渗滤液受到了一定限制。
(4)氨氮含量高、含盐量高。氨氮质量分数随填埋时间的增加而相应增加，可高达几千mg•L-1，渗滤液中的氮多以氨氮形式存在，约占凯氏氮(TKN)40%～50%。渗滤液中的盐主要以氯化物和磷酸盐为主，若在缺水地区对渗滤液回收利用时，需对其进行脱盐处理。
(5）色度深且有恶臭。
(6)微生物营养元素比例失调。垃圾渗滤液中通常有机物和氨氮含量高，n(C)：n(N)严重失调，给生物处理带来一定难度。
(7)水质变化大。填埋时间是影响渗滤液水质的主要因素。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质量分数降低，可生化性差、相对分子量大的有机化合物占优势，使得其生化需氧量/化学需氧量(BOD/COD)比值越来越低，甚至可低于0.1。另外，渗滤液的水质受季节降雨影响波动较大，其变化规律也很难确定。渗滤液水质如此不稳定，这就要求其处理系统要有一定的抗冲击负荷能力。
1.3垃圾渗滤液的危害
渗滤液对周围地下水和地表水、土壤、大气、生物等多方面均会造成严重的二次环境污染，并会通过食物链直接或间接地进入人体，危害人类健康。
高质量分数的COD和BOD使地面水体缺氧，水质恶化。德国曾报道距离填埋场4km远的地表水下游出现水质恶化。国内郑曼英等报道，广州市老虎窿填埋场封场3年后，排放的渗滤液BOD、COD、氮和磷仍然超标。
高质量分数的NH4+-N主要来自于垃圾中含氮有机物的厌氧水解和发酵作用。而氮、磷等营养物质则是水体富有营养化的诱因，还可能严重威胁饮用水和工农业用水水源。
如果缺乏必要的防渗措施而使垃圾渗滤液渗入地下水富集区，则使地下水丧失利用价值。赵万有等报道垃圾填埋不采取防渗措施，对地下水必然造成严重污染，主要表现在地下水的水质混浊，有臭味，COD、三氮含量高，油、酚污染严重，细菌、大肠菌超标。
2垃圾渗滤液处理的原则
渗滤液的水量水质特点决定着其有别于一般高质量分数有机废水的处理处置技术。其处理方案主要有3种：①就地的全部处理；②就地的部分处理，再排放至1个市政污水处理厂；③直接输送至1个市政污水处理厂。考虑和选择处理方案必须要考虑的因素有：渗滤液输送至污水处理厂的距离、输送方式和输送费用；市政污水处理装置处理渗滤液的容量和能力；渗滤液的强度；污水管理法规；渗滤液流量和质量分数变化。