王旭佩正式論文

1、第21頁平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)論文 目錄前言11 垃圾滲濾液的產(chǎn)生及影響因素11.1滲濾液產(chǎn)量的確定22 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征及排放標(biāo)準(zhǔn)22.1滲濾液的水質(zhì)特征22.2生活垃圾填埋場垃圾滲濾液排放控制項目及其限值33 垃圾滲濾液的危害44.1 生物法處理滲濾液54.2物化法64.3土地法95 目前我國在滲濾液處理中遇到的問題及解決方法115.1滲濾液高濃度氨氮的問題115.2滲濾液的深度處理技術(shù)136 我國城市生活垃圾無害化處理現(xiàn)狀及對策措施146.1 我國生活垃圾的處理現(xiàn)狀156.2 我國垃圾滲濾液的處理現(xiàn)狀156.3 對垃圾滲濾液危害處理的對策及措施15總結(jié)17致謝19參考文獻(xiàn)20前言隨著我

2、國城市人口的增加、城市規(guī)模的擴(kuò)大和居民生活水平的提高，我國城市生活垃圾的產(chǎn)量在急劇增加。到1999年，我國的城市生活垃圾年產(chǎn)量已達(dá)到1.4億噸t，并且以每年810 的速度遞增，人均日產(chǎn)垃圾已超過1 kg，接近工業(yè)發(fā)達(dá)國家水平。根據(jù)我國垃圾處理無害化、減量化、資源化的原則，將有一大批生活垃圾衛(wèi)生填埋場得到新建。而垃圾滲濾液是否處理達(dá)標(biāo)排放是衡量一個填埋場是否為衛(wèi)生填埋場的重要指標(biāo)之一。本篇論文著重介紹現(xiàn)階段城市垃圾填埋場滲濾液的國內(nèi)外處理技術(shù)結(jié)合實際作了較為詳細(xì)的闡述和系統(tǒng)的分析。重點對當(dāng)前國內(nèi)外垃圾滲濾液的生物處理、物理化學(xué)處理、上地處理等處理方法在實際運(yùn)行過程中的成功與失敗的經(jīng)驗作了總結(jié)和探

3、討.1 垃圾滲濾液的產(chǎn)生及影響因素滲濾液主要由垃圾填埋場范圍的降水滲透、地下水侵入以及垃圾本身所含的水分形成。影響滲濾液產(chǎn)量的因素十分復(fù)雜，主要有降水、地下水侵入、垃圾成分、填埋場頂部的地表徑流和水分蒸發(fā)等。垃圾填埋場一般不會建造在承壓地下水有可能侵入的地方，因此“地下水的侵入”是指地表的潛水，這部分潛水的量與降水密切相關(guān)；除夏季富含水分瓜果外，一般沒有大量的富含水分垃圾；所以降水是滲濾液的主要來源。表1影響滲濾液產(chǎn)量的主要因素主要因素子因素降水降雨量、強(qiáng)度、頻率、降雪的雪堆特點和場地條件等地下水侵入地下水的流向、流速、位置；填埋場工程地質(zhì)情況；填埋場底部防滲系統(tǒng)地表徑流和蒸發(fā)地表地形、頂蓋材

4、料、覆土材料、土壤及填埋垃圾初始的水分狀況；溫度、風(fēng)、濕度、植被、太陽輻射等垃圾成分初始水分含量、層的高度及均一性、壓實度1.1滲濾液產(chǎn)量的確定以填埋場為主體，根據(jù)進(jìn)出物料平衡，滲濾液產(chǎn)量可以用式(1)表示：Q=(I+G+W-S-E)×A(1)式中Q滲濾液水量；A填埋場匯水面積；I降雨量；G單位面積地下水滲入量；W單位面積垃圾及覆土的含水量；S單位面積地表徑流量；E單位面積自然蒸發(fā)量。計算暴雨時的滲濾液水量，可以忽略垃圾及覆土的含水量和自然蒸發(fā)量，因為暴雨往往發(fā)生在雨季，在暴雨到來之前，垃圾填埋場中垃圾的含水量已基本飽和。此時的滲濾液水量可以近似用式(2)表示：Q=(I+G-S)&#

5、215;A(2)在非雨季，(1)式的各種因素都應(yīng)充分考慮，并結(jié)合相關(guān)因素經(jīng)試驗確定水量。由于影響因素多為自然因素，故不同地區(qū)計算的方法和結(jié)果相差很大。2 垃圾滲濾液的水質(zhì)特征及排放標(biāo)準(zhǔn)2.1滲濾液的水質(zhì)特征垃圾中的易降解有機(jī)物的轉(zhuǎn)化非常復(fù)雜，在填埋場運(yùn)行初期（35年以下），滲瀝液的特點為含有高濃度的有機(jī)酸，COD和BOD值最高可達(dá)幾萬，NH3-N濃度不高，PH值較低，所以重金屬很容易溶解在滲瀝液里，但可生化性較好。隨著時間的推移（35年以上），填埋場中產(chǎn)甲烷菌開始占優(yōu)勢。這些細(xì)菌將大部分的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成了甲烷（CH4）和二氧化碳，此時COD和BOD值下降，NH3-N濃度升高可達(dá)幾千，PH值回升，

6、重金屬濃度降低，BOD/COD值較低，可生化性變差。一般填埋場的設(shè)計使用年限應(yīng)在十年以上，所以對于填埋場來說，大多數(shù)時間內(nèi)產(chǎn)生的是35年以上的滲瀝液，所以在滲瀝液處理工藝選擇上應(yīng)以晚期滲瀝液的水質(zhì)特點為依據(jù)。這種滲瀝液處理的難點在于較低的BOD/COD值和較高的NH3-N值。2.2生活垃圾填埋場垃圾滲濾液排放控制項目及其限值生活垃圾填埋場垃圾滲濾液排放控制項目為：懸浮物（SS）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）和大腸菌值。其他項目，視各地垃圾成分，由地方環(huán)境保護(hù)行政主管部門確定。垃圾滲濾液排放限值 生活垃圾滲濾液不得排入GB383888中規(guī)定的、類水域和類水域的飲用水源保護(hù)區(qū)及GB

7、309782一類海域。對排入GB383888三類水域或GB309782二類海域的生活垃圾滲濾液，其排放限值執(zhí)行表1中的二級指標(biāo)值。對排入GB383888 、類水域或GB309782三類海域的生活垃圾滲濾液，其排放限值執(zhí)行表1中的二級旨標(biāo)值。一級二級三級懸浮物70200400生化需氧量（BOD5）30150600化學(xué)需氧量（CODcr）1003001000氨 氮1525大腸菌值10-1-10-210-1-10-2注：三級標(biāo)準(zhǔn)是排市政管網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，二級和一級分別是排地表水的標(biāo)準(zhǔn)。而對于現(xiàn)行的垃圾填埋場中垃圾滲濾液的處理按規(guī)定執(zhí)行生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB16889-1997執(zhí)行。隨著人們生活水平的

8、提高和環(huán)保意識的不斷進(jìn)步，滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)也會進(jìn)一步深化提高。3 垃圾滲濾液的危害垃圾填埋的垃圾滲濾液產(chǎn)生的主要污染是對水體的污染。這是垃圾在堆放和填埋過程中由于發(fā)酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來的污水。滲濾液成分復(fù)雜，其中含有難以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳香族化合物、磷酸脂、鄰苯二甲酸脂、酚類類和苯胺類化合物等。滲濾液對地面水的影響會長期存在，即使填埋場封閉后一段時期內(nèi)仍有影響。滲濾液對地下水也會造成嚴(yán)重污染，主要表現(xiàn)在使地下水水質(zhì)混濁，有臭味，COD、三氮含量高，油、酚污染嚴(yán)重，大腸菌群超標(biāo)等。地下和地表水體的污染，必將會對周邊地區(qū)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生活造成十

9、分嚴(yán)重的影響。衛(wèi)生土地填埋滲濾液的性質(zhì)與垃圾的種類、性質(zhì)及填埋方式等許多因素有關(guān)。據(jù)報道，在填埋初期，滲濾液中有機(jī)酸濃度較高，揮發(fā)性有機(jī)酸約占1%；隨著時間的推移，揮發(fā)性有機(jī)酸的比例將增加，滲濾液中有機(jī)物濃度降低的速度，好氧填埋比厭氧填埋快。主要有以下幾方面：(1) 色味：呈淡茶色或暗褐色，色度2000-4000之間，有高腐敗臭味。(2) PH值：初期為6-7，呈弱酸性;隨著時間的推移可提高到7-8，呈弱堿性。(3) BOD5：隨著時間和微生物活動的增加，滲濾液中的BOD5也逐漸增加。一 般填埋6個月至2.5年，達(dá)到峰值。此時BOD5多以溶解性為主，隨后BOD5開始下降，到6-15年填埋場安定

10、化為止。(4) COD：填埋初期COD低于BOD5。隨著時間的推移，BOD5 急速下降，而COD下降緩慢。從而COD略高于BOD5。滲濾液的生化反應(yīng)的能力可用BOD5/COD來反應(yīng)。當(dāng)比值等于0.5時，則認(rèn)為易生物降解；當(dāng)比值小于0.1時，則認(rèn)為難于降解。(5)氮化物：氨氮濃度較高，以氨態(tài)為主，一般為0.4mg/L左右，有時高達(dá)1mg/L，有機(jī)氮占總氮的10%。4 現(xiàn)階段主要的滲濾液處理方法隨著垃圾焚燒技術(shù)在中國的逐步推廣，為防止排放過程中產(chǎn)生的“二次污染”，垃圾瀝濾液必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放，因此瀝濾液的處理技術(shù)受到國內(nèi)外環(huán)保界的廣泛關(guān)注。目前正在研究或運(yùn)用的處理技術(shù)有以下幾種：4.1 生

11、物法處理滲濾液 生物法是滲濾液處理中最常用的一種方法，由于其運(yùn)行費(fèi)用相對較低、處理效率高，不會出現(xiàn)化學(xué)污泥等造成二次污染，因而被世界各國廣泛采用。根據(jù)生物處理系統(tǒng)中微生物存在的狀態(tài)可分為懸浮生長系統(tǒng)!固著生長(膜法)系統(tǒng)和菌藻聯(lián)合系統(tǒng).按廢水生物處理系統(tǒng)中起主要作用的微生物的呼吸類型,又可分為好氧生物處理!厭氧生物處理以及二者結(jié)合處理3種系統(tǒng)。4.1.1 好氧生物處理方法好氧處理包括活性污泥法!曝氣氧化池!好氧穩(wěn)定塘!生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池等.活性污泥法由于其運(yùn)行費(fèi)用低!效率高成為污水處理中最常用的方法,對新鮮滲濾液,保持泥齡為一般城市污水的2倍,負(fù)荷減半,可達(dá)到較好的去除效果.與活性污泥法相比,生

12、物膜法具有抗水量!水質(zhì)沖擊負(fù)荷的優(yōu)點;并可生長世代時間較長的微生物,氨氮的去除率較高,剩余污泥量少,有助于減少基建投資.穩(wěn)定塘無需污泥回流,水力停留時間長,對于細(xì)菌和難于好氧生物降解的一些有機(jī)物去除率較高,運(yùn)行能耗低,但占地面積大,對氣溫變化敏感,出水SS含量較高,還需要注意防滲問題.另外在生物塘的運(yùn)用中,常在塘中(如兼性塘)放養(yǎng)水生植物如水葫蘆(鳳眼蓮)等,以進(jìn)一步降低水中的BOD5值.由于生物塘有機(jī)負(fù)荷一般不高,故多用于滲濾液最后處理工序,以保證出水滿足環(huán)境指標(biāo).4.1.2 厭氧生物處理方法厭氧處理包括上向流污泥床!厭氧固定化生物反應(yīng)器!混合反應(yīng)器及厭氧穩(wěn)定塘!厭氧強(qiáng)酸式生物濾池等,在處理

13、高濃度有機(jī)廢水(BOD5>2000mg/L)方面有良好的處理效果.厭氧生物處理克服了傳統(tǒng)的水力停留時間長!有機(jī)負(fù)荷低等缺點,并且能耗少,所需營養(yǎng)物質(zhì)少,操作簡單,占地面積比較小,投資省,運(yùn)費(fèi)低,能夠降解許多在好氧條件下難于處理的鹵素有機(jī)物.同時厭氧處理也存在著許多缺點,厭氧處理的最適溫度是35º,低于這個溫度處理效率就迅速降低;再者如果滲濾液的pH在7以下,產(chǎn)甲烷菌將會受到抑制甚至死亡,不利于厭氧處理;另外由于其出水CODCr濃度和氨氮濃度仍比較高,溶解氧很低,不宜直接排放,常作為后續(xù)處理的預(yù)處理.4.1.3 厭氧-好氧聯(lián)合處理雖然實踐已經(jīng)證明厭氧生物處理可有效處理高濃度有機(jī)廢

14、水,但其出水的CODCr和BOD5值通常還較高,達(dá)不到直接排放的標(biāo)準(zhǔn),所以單獨采用厭氧法處理滲濾液較為少見.而采用厭氧-好氧法結(jié)合的處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理,處理效率又高.用厭氧-好氧生物法處理CODCr為24003300mg/L,SS為400500mg/L的城市垃圾滲濾液,結(jié)果表明處理效果良好,CODCr的總?cè)コ蔬_(dá)90%以上.總之,無論采取哪種生物處理方法,都要具體問題具體分析.許多學(xué)者認(rèn)為,對于CODCr濃度在50000mg/L以上的高濃度垃圾滲濾液建議采用厭氧方法進(jìn)行前段處理,然后采用好氧或其他后續(xù)處理方法;對CODCr濃度在5000mg/L以下的垃圾滲濾液建議采用好氧生物處理法;CODCr

15、在500050000mg/L之間的垃圾滲濾液,可以根據(jù)實際情況選擇好氧或厭氧處理方法.另外,生物法處理雖設(shè)備和運(yùn)行管理簡單!成本低,但總的來增加而增加,BOD、COD隨填埋齡的增加而減少,可生化性越來越差的緣故。4.2物化法 物化法過去只用在處理填埋時間較長的單元中排出的滲濾液，而今隨著滲濾液控制排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格說難以適應(yīng)水質(zhì)和水量的變化,尤其是氨氮和重金屬濃度增加時,會對生物處理中的微生物產(chǎn)生抑制作用,物化法則可在一定程度上彌補(bǔ)生物法的缺陷,但在水處理成本和工藝上尚需進(jìn)一步優(yōu)化,所以實際操作中應(yīng)該對處理方法進(jìn)行優(yōu)化組合.4.1.4 我國滲濾液的生物處理方法我國近幾年才開始對城市垃圾填埋場滲

16、濾液的處理進(jìn)行研究,現(xiàn)普遍采用的方法是生物法。從廣州市大田山、李坑兩個垃圾填埋場運(yùn)行結(jié)果來看,其出水COD含量高,大于200mgL,呈黃色,色度大約為100200倍,水質(zhì)難以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。這主要是因為滲濾液的水質(zhì)與水量隨氣候及降雨量的變化而波動較大,并且滲濾液中BOD、COD值隨填埋齡的，物化法也用來處理新鮮的滲濾液，且是滲濾液后處理工藝中最常用的方法之一。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分離和化學(xué)氧化法等。由于物化法處理成本較高，不適于大量的滲濾液的處理。 4.2.1絮凝沉淀 絮凝沉淀一般用于生物處理的后期，主要作用是利用絮凝劑凝結(jié)大顆粒膠粒使之更易沉降。生物處理后的滲濾液進(jìn)行絮凝

17、沉淀時（利用鐵鹽或鋁鹽作絮凝劑），即使在（BOD5）很低（25 mgL）的情況下，CODcr的去除率仍可以達(dá)到50，反應(yīng)過程中最佳的pH值對于鐵鹽和鋁鹽分別為4.54.8和5.05.5，最小的加藥量在250500 gm3之間6。 絮凝沉淀工藝的不足之處是會產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥；出水的pH值較低，含鹽量高；氨氮的去除率較低等。所以絮凝沉淀工藝即使有可觀的處理效率，在選用時還是要慎重考慮。 4.2.2反滲透 反滲透經(jīng)常用于滲濾液的后處理中，因其能夠去除中等分子量的溶解性有機(jī)物，國內(nèi)早期利用醋酸纖維膜進(jìn)行的試驗表明，CODcr的去除率可以超過80，雖然在運(yùn)行過程中有膜污染的問題，但反滲透工藝作為后處理

18、工藝設(shè)在生物預(yù)處理后或物化法之后，負(fù)責(zé)去除低分子量的有機(jī)物、膠體和懸浮物，可以提高處理效率和膜的使用壽命。根據(jù)Ehrig在1989年的研究，一級反滲透工藝可使CODcr、BOD5和有機(jī)鹵代物（AOX）的去除率達(dá)到80%，但是氨氮和氯離子的去除率要達(dá)到較高水平則至少需要二級反滲透工藝。 總之，反滲透工藝因其高效性、模塊化和易于自動控制等優(yōu)點，應(yīng)用得越來越多，但其用于滲濾液處理還存在以下問題：小分子量的物質(zhì)的截留效率還不盡人意（例如氨、小分子的有機(jī)鹵代物（AOX）等）。高濃度的有機(jī)物或無機(jī)可沉降物容易造成膜污染或在膜表面結(jié)垢等問題。由于操作壓力很高（350 ba）造成能耗很高。反滲透濃液的處理是最

19、大的困難，將其回灌到填埋場中已經(jīng)不可取了，因為濃液的污染物濃度很高，是非常危險的廢物。目前多采用蒸發(fā)和干燥的方法，但費(fèi)用很高。自從1960年Loeb等人研制出醋酸纖維素不對稱膜以來,膜分離技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前,在廢水領(lǐng)域中已得到了廣泛應(yīng)用,諸如城市下水處理,含油、電鍍、紡織、印染、造紙等工業(yè)廢水處理。近來,為了盡可能減少水體污染程度,膜法也被應(yīng)用到了滲濾液的處理領(lǐng)域。在德國的Damsdorf垃圾填埋場,用反滲透裝置來繼續(xù)處理生化水就得到了成功的運(yùn)行,荷蘭、瑞士的幾個滲濾液處理廠也先后使用了膜分離技術(shù)。國外實踐證明,膜技術(shù)處理垃圾滲濾液是高效的,可靠的。本文通過介紹采用反滲透法的運(yùn)用,擬對

20、垃圾滲濾液作深度的處理,以期達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn):COD<80mgL,NH4-N<10mgL,pH=09。4.2.3活性炭吸附 活性炭吸附工藝適用于處理填埋時間長的或經(jīng)過生物預(yù)處理后的滲濾液，它能去除中等分子量的有機(jī)物質(zhì)。20世紀(jì)70年代在歐洲的實驗室研究表明，CODcr的去除率為5060，若用石灰石作預(yù)處理，去除率可高達(dá)80，而活性炭處理了一段時間后去除效率將明顯下降。在生產(chǎn)性試驗中，由于滲濾液水質(zhì)水量多變等原因，出現(xiàn)了去除效率下降和活性炭被大量污染的現(xiàn)象。活性炭的投加量與去除的CODcr量的線性關(guān)系當(dāng)活性炭的投加量為8001200 gm³時，每克活性炭吸附3.03.2

21、mgCODcr?；钚蕴课焦に嚨闹饕獑栴}是高額的費(fèi)用。盡管如此，首先進(jìn)行生物預(yù)處理，再將該工藝與絮凝沉淀工藝相結(jié)合時、能保證出水較低水平的CODCr和AOX。 4.2.4化學(xué)氧化 化學(xué)氧化工藝可以徹底消除污染物，而不會產(chǎn)生絮凝沉淀工藝中形成的污染物被濃縮的化學(xué)污泥。該工藝常用于廢水的消毒處理，而很少用于有機(jī)物的氧化，主要是由于投加藥劑量很高而帶來的經(jīng)濟(jì)問題。對于滲濾液中一些難控制的有機(jī)污染物，化學(xué)氧化工藝可以考慮使用。 常用的化學(xué)氧化劑有氯氣、次氯酸鈣、高錳酸鉀和臭氧等。用次氯酸鈣作氧化劑時CODcr的去除率不超過50；用臭氧作氧化劑時，沒有剩余污泥的問題，CODcr的去除率也不超過50且對于

22、含有大量的有機(jī)酸的酸性滲濾液使用臭氧作氧化劑不是很有效的，因為有機(jī)酸是耐臭氧的，相應(yīng)就需要很高的投加劑量和較長的接觸時間。過氧化氫作氧化劑時因為可以去除硫化氫而主要用來除臭氣，加藥量一般每一份溶解性的硫要投加1.53.0份的過氧化氫。目前用化學(xué)氧化法處理滲濾液的研究還處在實驗室階段，其上要的問題是處理費(fèi)用太高，但對于垃圾填埋場封場后所）一段的小水量、低含量的難降解滲濾液處理還是有一定意義的。 4.3土地法 用土地法處理滲濾液的主要形式是滲濾液回灌和土壤植物處理系統(tǒng)。 4.3.1回灌法處理的依據(jù)在理論上，垃圾填埋場滲濾液的回灌處理，是利用填埋場覆蓋層的土壤凈化作用.垃圾填埋層的降解作用和最終覆蓋

23、后垃圾填埋場地表植物的吸收作用等進(jìn)行的。土壤凈化作用是利用棲息于土壤的微生物的降解轉(zhuǎn)化作用、生物固定化作用、土壤動物等用作飼料而進(jìn)行的自然凈化作用。此外，土壤中有機(jī)和無機(jī)膠體的吸附、絡(luò)合和鰲合、土壤的離子交換、機(jī)械阻留等對垃圾滲瀝液的處理也有一定的作用。4.3.2回灌法處理的工藝流程布水系統(tǒng)布水泵房提升泵房填埋場調(diào)蓄水池回灌法的布水系統(tǒng)主要分為兩類，表面回灌和地下回灌。通過對布水系統(tǒng)的研究，提出了下列結(jié)論和建議:(1)水池宜建在其損壞的可能性和滲瀝液滲漏而流離填埋場的可能性最小的地方，且水池應(yīng)有一定的超高。(2)選擇對水池進(jìn)行襯墊所用的材料時，必須注意防止垃圾漂浮，一般說來，砂子比石塊能更有效

24、地防止垃圾的漂浮。當(dāng)有大量的垃圾漂浮在水面上時，該水池需關(guān)閉一段時間。(3)對有代表性的池子所作的水量平衡表明，水的入滲率從6×10-6 -9×10-6cm/s。入滲率低可能是因為填埋場垃圾的壓縮和成份。壓縮垃圾的垂直飽和水力傳導(dǎo)度為3×10-6 -4×10-6cm/s。由于垃圾的滲透性低，一方面需要較大的水池容積才能滿足要求;另一方面滲瀝液可能不能全部回灌，因此需要其他處理設(shè)施。(4)為使水池有更多的容積來貯存滲瀝液，應(yīng)采取措施，減少降雨期間進(jìn)入水池的地表徑流。(5)盡管各地區(qū)垃圾成份和壓縮程度有很大的相似性，但在各個填埋場，水的入滲率可能是不同的。為

25、了更好地確定入滲率，有必要修建試驗性水池，而且這種試驗應(yīng)在干燥的氣候條件下進(jìn)行，以減少雨水的干擾。地下回灌的操作方法主要有3種:(1)在覆蓋層中或下面設(shè)置滲水管網(wǎng)，此法布水效果好，但成本較高;(2)淺井式自流滲濾，此法成本低，同時有現(xiàn)場監(jiān)控條件;(3)利用導(dǎo)氣豎井作回灌，此法基建投資低，但在實際運(yùn)行中有造成短流的可能性，另外，氣水混流會降低滲瀝液的入滲率。4.3.3回灌法處理滲瀝液應(yīng)注意的問題（一）以土壤作填埋場覆蓋層的堵塞在回灌法中，土壤堵塞可能有以下兩方面原因:(1)進(jìn)水懸浮物過高，懸浮物堵塞土壤孔隙。這種情形類似于濾池過濾時產(chǎn)生的情況。在低水力負(fù)荷下，堵塞主要發(fā)生在土壤表層，在水力負(fù)荷很

26、高的情況下，有可能使懸浮物深入到土壤較深處。2 )隨著污水處理的進(jìn)行，投加的BOD5使土壤微生物大量繁殖，也可能造成土壤堵塞。（二）填埋場內(nèi)垃圾的降解主要是厭氧反應(yīng)，在產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的滲瀝液呈酸性，如果不中和就回灌，將會造成填埋場內(nèi)酸的積累，抑制產(chǎn)甲烷階段的進(jìn)行，降低滲瀝液的降解速率，Rodney D. Rhew等所作的研究也表明了這一點。因此呈酸性的滲瀝液必須經(jīng)中和后才能回灌，或者在填埋場中填埋堿性物質(zhì)而起到中和作用。另外，在填埋場邊坡，由于滲瀝液的流動而形成的滲透壓，對邊坡的穩(wěn)定性造成損害。因此，邊坡最終覆蓋層底部應(yīng)設(shè)置疏水層，疏導(dǎo)可能到達(dá)邊坡的滲瀝液土壤植物處理系統(tǒng)（SP系統(tǒng)）不僅利用土壤

27、或陳垃圾的物化及生化作用，而且還利用了植物根系對微生物的強(qiáng)化和植物修復(fù)技術(shù)。19851986年在瑞典建立了大規(guī)?，F(xiàn)場SP系統(tǒng)進(jìn)行試驗，該系統(tǒng)占用了總面積為22公頃的填埋場中的4公頃，其中1.2公頃種植了柳樹，另外2.8公頃種植了各種草本植物。試驗區(qū)域為填埋場邊緣的3個坡地，種植了 30 000棵柳樹。在試驗的最初3年中，灌入試驗區(qū)域的滲濾液共計3 290 mm，測得年平均的蒸發(fā)量為340mm，為降水量的引，而在試驗前相應(yīng)區(qū)域的年平均蒸發(fā)量為 140 mm，為年降水量的 19，蒸發(fā)量增加了二到三倍。該系統(tǒng)不光有減量的功能，還能夠降低滲濾液的濃度，例如氮的濃度平均下降了 60，從6.93 mmol

28、L下降到了 2.96 mmolL，可以肯定隨著柳樹的生長和根系的發(fā)展，處理效果還可能進(jìn)一步地提高。5 目前我國在滲濾液處理中遇到的問題及解決方法5.1滲濾液高濃度氨氮的問題 高濃度氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一，根據(jù)填埋場的填埋方式和垃圾成分的不同，滲濾液的氨氮濃度一般從熟食至幾千mg/L不等。隨著填埋時間的延長，垃圾中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢。 與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數(shù)十至數(shù)百倍。一方面，由于高濃度的氨氮對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的c/n比失調(diào)，生物脫氮難以進(jìn)行，導(dǎo)致最終出水難以達(dá)標(biāo)排放。我國目前對滲濾液的處

29、理工藝無論是采取了氨吹脫+厭氧處理+好氧處理，還是采用A/O法、A2/O法等工藝，盡管在脫氮除磷方面起到了一定的作用，但仍存在以下問題：（1）硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物菌體濃度，特別是在低溫冬季。因此造成系統(tǒng)總水力停留時間較長，有機(jī)負(fù)荷較低，增加了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用；（2）系統(tǒng)為維持較高生物群體濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進(jìn)行污泥回流和硝化液回流，增加了動力消耗及運(yùn)行費(fèi)用；（3）抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進(jìn)水會抑制硝化細(xì)菌生長；（4）為中和硝化過程產(chǎn)生的酸度，需要加堿中和，增加了處理費(fèi)用；（5）反硝化反應(yīng)需要電子供體，外加有機(jī)碳源會增加運(yùn)行費(fèi)用。以下介紹幾種新型的垃圾

30、脫氮新技術(shù)：5.1.1 亞硝酸鹽型硝化亞硝酸鹽型硝化即是利用參與硝化過程的兩種類型的細(xì)菌（氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌）性質(zhì)的不同，將硝化過程控制在亞硝酸鹽階段，常見工藝有SHARON(Single reactor for High activity Ammonia Removal Over Nitrite)工藝和OLAND(Oxygen Limited Autotrophic Nitrification Denitrifications)工藝。SHARON工藝的基本原理為將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化。SHARON工藝的成功在于：巧妙地應(yīng)用了硝化菌和亞硝化菌的不同生長速率，即在完全混

31、合反應(yīng)器中通過控制溫度和停留時間，在較高溫度下，硝化菌的生長速率明顯低于亞硝化菌的生長速率。OLAND工藝的關(guān)鍵是控制溶解氧，使硝化過程僅進(jìn)行到NH4+氧化為NO2-階段，由于缺乏電子受體，氧化產(chǎn)生的NO2-來氧化未反應(yīng)的NH4+形成N2。該反應(yīng)機(jī)理為由亞硝化菌催化的NO2-的歧化反應(yīng)。亞硝酸鹽型硝化可減少處理設(shè)施的占地面積，節(jié)省投資；減少硝化過程的產(chǎn)酸量即堿量投加；節(jié)省O2的供給，降低動力消耗；節(jié)省碳源；尤其適用于原水含氨量較高的情況，可以減輕游離氨對微生物反應(yīng)速度的抑制，保證處理效率等優(yōu)點。實現(xiàn)亞硝酸鹽型硝化的方法可分為以下幾種：（1）改變pH值抑制亞硝酸鹽氧化的方法。研究表明當(dāng)pH為7.

32、48.3時，亞硝酸鹽的積累率高達(dá)90%以上；（2）利用兩種細(xì)菌生長速率的不同實現(xiàn)亞硝酸鹽型硝化在溫度15 或30 時，氨氧化菌的生長速率高于亞硝酸氧化菌，此時通過控制較短的污泥齡，將世代時間較長的亞硝酸氧化菌“洗出”；（3）利用亞硝酸氧化菌的氧親和力比氨氧化菌低的特點，通過在絮體內(nèi)部創(chuàng)建缺氧條件或通過在好氧與缺氧之間的快速循環(huán)，選擇性地限制亞硝酸氧化菌的生長；（4）利用氨氧化菌和亞硝酸氧化菌對進(jìn)水游離氨濃度和氨氮負(fù)荷的耐受力的差異，當(dāng)游離氨濃度0.6 mg/L時就可以抑制亞硝酸氧化菌，而游離氨濃度40 mg/L時才會抑制氨氧化菌活性。同樣進(jìn)水較高的氨氮負(fù)荷也會形成亞硝酸鹽的積累。5.1.2 氨

33、的厭氧氧化工藝ANAMMOX (厭氧氨生物氧化，anaerobic ammonium oxidation) 工藝，即在厭氧條件下，以NO3-為電子受體，將氨轉(zhuǎn)化為N2。Mulder等在研究脫氮流化床叵應(yīng)器時發(fā)現(xiàn)，氨確實可直接作為電子供體而進(jìn)行反硝化反應(yīng)。Graaf等則進(jìn)一步證實ANAMMOX是一個微生物學(xué)過程，在厭氧分批培養(yǎng)中，氨與硝酸鹽被同時轉(zhuǎn)化，僅有微量的亞硝酸積累。一旦硝酸鹽耗盡，氨的轉(zhuǎn)化也即停止。補(bǔ)加硝酸鹽后，氨的氧化馬上恢復(fù)。厭氧氨氧化的主要產(chǎn)物為N215。ANAMMOX與傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)相比，有如下優(yōu)點：（l）由于氨可直接用作反硝化反應(yīng)的電子供體，因此不再需要外加有機(jī)物作電子供

34、體，既可節(jié)省費(fèi)用，也可防止二次污染；（2）由于可以經(jīng)濟(jì)有效地利用氧，供氧能耗大幅度下降。這是因為在硝化反應(yīng)中每氧化l molNH4+則需消耗2 molO2，而在ANAMMOX反應(yīng)中，每氧化l molNH4+；只需消耗0.75 molO2，耗氧下降62.5%；（3）由于厭氧氨生物氧化一步完成，產(chǎn)酸量大幅度下降，產(chǎn)堿量降至為零，因此節(jié)省了可觀的中和試劑。5.1.3 好氧反硝化傳統(tǒng)理論認(rèn)為硝化與反硝化過程完全是對立的兩個生化過程，然而研究人員發(fā)現(xiàn)一些特殊的細(xì)菌可以同時進(jìn)行異養(yǎng)硝化和反硝化。目前已知的好氧反硝化菌有假單胞菌、糞產(chǎn)堿菌和泛硫球菌等, 這些微生物均可在好氧條件下將亞硝酸根離子(NO2-)或

35、硝酸根離子(NO3-)還原為氮氣(N2)。這樣，生物硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)就可在同一容器中同時進(jìn)行，與傳統(tǒng)的序列式生物脫氮工藝相比，具有其獨特的優(yōu)越性：(1)硝化反應(yīng)的產(chǎn)物可直接成為反硝化反應(yīng)的底物，避免了培養(yǎng)過程N(yùn)O2-和NO3-的積累對硝化反應(yīng)的抑制，加速了硝化反硝化反應(yīng)的進(jìn)程；(2)無需酸堿中和，反硝化反應(yīng)釋放出的OH-可部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)所消耗的堿，能使系統(tǒng)中的pH相對穩(wěn)定；(3)硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)可在相同的條件和系統(tǒng)下進(jìn)行，可簡化操作的難度，大大降低投資費(fèi)用和運(yùn)行成本。因此，新型好氧反硝化微生物的篩選和好氧同時硝化反硝化生物脫氮技術(shù)已經(jīng)成為了生物脫氮領(lǐng)域中新的研究熱點和發(fā)展趨勢。5.2

36、滲濾液的深度處理技術(shù)對于老化滲濾液，由于生物處理基本無效，因此，必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)。深度處理技術(shù)一般有深度氧化法，如臭氧氧化、臭氧+光催化氧化、臭氧催化氧化，以及膜處理技術(shù)等。國內(nèi)曾進(jìn)行了用負(fù)鈦型TiO2作為催化劑進(jìn)行光催化氧化研究。國外對滲濾液的深度處理研究很多，主要集中在光催化氧化和反滲透，深度氧化技術(shù)的研究主要集中在高效反應(yīng)器的研究，以提高單位能耗的處理效率，降低反應(yīng)的能量輸入，找出適合中國國情的滲濾液深度處理技術(shù)，使?jié)B濾液達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。由于高級的處理技術(shù)意味著較高的投資和運(yùn)行費(fèi)用，如何找到一種廉價的處理方式，成為人們關(guān)注的焦點問題。人工濕地處理技術(shù)由于具有建設(shè)和運(yùn)行

37、成本低、設(shè)備簡單、易與維護(hù)等優(yōu)點，用該技術(shù)處理滲濾液在近幾年得到一定的應(yīng)用。Tjasa bulc等人在Adriatic海濱建造了一座中試CW（constructed wetlang），處理Dragonja一處公共填埋場的滲濾液，該人工濕地系統(tǒng)包括一座容積10m³的均化池，兩座互聯(lián)的潛流床，總面積450m²。在水力負(fù)荷為24.5cm³/（cm²。d），進(jìn)水COD1264mg/L，BOD60mg/L，NH3-N88mg/L的條件下，從1992-1996年連續(xù)監(jiān)測，上述幾種污染物的平均去除率分別為68%，46%，81%。這表明人工濕地對處理BOD/COD0.0

38、5的老化滲濾液具有較好的去除效果。另外人工濕地對氨氮的去除也有良好的效果，在監(jiān)測過程中，滲濾液中氨氮濃度最高達(dá)786mg/L，去除率高達(dá)95%，這是因為濕地系統(tǒng)的礫石層和蘆葦發(fā)達(dá)的根系具有巨大的比表面積，蘆葦?shù)母堤峁┝顺渥愕难酰瑸橄趸聪趸峁┝松娼橘|(zhì)和環(huán)境。人工濕地系統(tǒng)對于處理老化滲濾液具有較好的效果，因此也可作為滲濾液深度處理的方法，對于有地方建造濕地的填埋場應(yīng)予以推廣。6 我國城市生活垃圾無害化處理現(xiàn)狀及對策措施截至2002年底，全國共建設(shè)生活垃圾處理廠（場）651座，處理能力7688萬噸。其中填埋場528座，處理能力6896萬噸，分別占81.1%和89.7%；焚燒廠45個，處理能

39、力275萬噸，分別占6.9%和3.6%；堆肥廠78個，處理能力517萬噸，分別占12%和6.7%。到2003年底，國債資金共安排垃圾處理項目359個，項目總投資245億元，國債累計投入80多億元，帶動了地方政府和社會資金的投入。由于城市生活垃圾產(chǎn)生量持續(xù)大幅度上升，加上歷史欠帳較多，仍不適應(yīng)城市發(fā)展對垃圾處理的需要。2002年,全國660個建制市生活垃圾產(chǎn)生量1.36億噸，集中處理量7404萬噸，仍有6200萬噸未經(jīng)處理，這些生活垃圾或被堆放在指定地點，或隨意堆放在河沿、池塘及城鄉(xiāng)結(jié)合部，垃圾"圍城"現(xiàn)象依然存在。此外，660個建制市以外的縣城、建制鎮(zhèn)年產(chǎn)生生活垃圾約360

40、0萬噸，這些垃圾基本沒有得到處理。而垃圾滲濾液由于成分極其復(fù)雜，如果用一種方法很難把它處理達(dá)標(biāo)。所以，一般需要不同類型工藝方法組合處理，才能做到達(dá)標(biāo)排放的要求。不同類型方法的組合一般是用生物法或土地法作為預(yù)處理，然后用物化法作為后處理。要達(dá)到日益嚴(yán)格的滲濾液處理排放標(biāo)準(zhǔn)，這種工藝的組合將是一種趨勢，關(guān)鍵是各種工藝的搭配和協(xié)調(diào)的問題。由以上歸納出我國生活垃圾及其滲濾液處理的以下現(xiàn)狀：6.1 我國生活垃圾的處理現(xiàn)狀1) 城市生活垃圾處理設(shè)施建設(shè)得到較快發(fā)展2) 城市生活垃圾集中處理率提高，但無害化處理水平較低3) 城市生活垃圾處理技術(shù)水平有所提高，但技術(shù)裝備水平仍較落后4) 城市生活垃圾收費(fèi)政策落

41、實得不夠好5) 環(huán)衛(wèi)體制改革仍不能適應(yīng)形勢發(fā)展需要，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢6.2 我國垃圾滲濾液的處理現(xiàn)狀1）滲濾液水量變化較大，尤其是季節(jié)性變化量很大，在雨季里水量比較大。針對這個問題，一般填埋場采用管道把多余的滲濾液排到一個預(yù)留的池子里，等晴天滲濾液少的時候再進(jìn)行處理。2）滲濾液水質(zhì)特性變化大。不同填埋場，由于諸多因素不同，其水質(zhì)存在很大差異，所以適用于某填埋場滲濾液的處理方法不一定也適用于另一填埋場滲濾液的處理。3）滲濾液中氨氮濃度高，尤其是在填埋后期其濃度更高。高濃度的氨氮對微生物的活性有抑制作用。填埋場在封閉前，一般滲濾液濃度高且較難處理，即使采用厭氧一好氧生物處理工藝也難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；而

42、高標(biāo)準(zhǔn)的滲濾液處理廠投資大，運(yùn)行管理費(fèi)用高，許多填埋場因為資金不足受限。6.3 對垃圾滲濾液危害處理的對策及措施1）選擇正確的技術(shù)發(fā)展路線對滲濾液的處理，通常需要研究兩方面的問題：一是采用什么樣的處理方案，二是采用什么樣的處理工藝方法。滲濾液的處理有場內(nèi)和場外兩大類處理方案。具體方案為：直接排入城市污水處理廠進(jìn)行合并處理；經(jīng)必要的預(yù)處理后匯入城市污水處理廠合并處理；在填埋場建設(shè)滲濾液處理場進(jìn)行獨立處理；滲濾液向填埋場循環(huán)噴灑處理，即回灌。由于垃圾填埋場往往遠(yuǎn)離城市污水處理廠，滲濾液的輸送將造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；另一方面，由于滲濾液中含有高濃度的氨氮、重金屬物質(zhì)，容易給城市污水處理廠帶來沖擊負(fù)荷，

43、而影響甚至破壞城市污水處理廠的正常運(yùn)行，因而前兩種方案一般不予考慮。所以，在填埋場內(nèi)獨立建設(shè)滲濾液處理場，成為我國目前大多數(shù)填埋場采用的處理方案。2）完善法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)垃圾填埋場是城市垃圾的集中堆放地，是污染物的聚合體，滲濾液是污染物的濃縮體，濃縮體如不及時有效處理，擴(kuò)散的危害是巨大的?？梢哉f抓住滲濾液的處理，也就抓住了城市垃圾場污染的要害。從另一個角度講，滲濾液如果能得到有效處理，就低成本地處理了污染源，起到了事半功倍的作用。因此滲濾液的處理應(yīng)作為城市建設(shè)的一個重要議題，但我國目前還沒有一套專門針對滲濾液處理的法律、法規(guī)文件。當(dāng)務(wù)之急應(yīng)該建立并完善滲濾液處理的有關(guān)法律、法規(guī)，提高滲濾液處理

44、的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使我國的環(huán)衛(wèi)水平上升一個等級。對于目前執(zhí)行的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和填埋場設(shè)計規(guī)范，專家建議還應(yīng)進(jìn)一步修訂完善。3）加大滲濾液處理的投入滲濾液濃度高、但量小，按現(xiàn)行的能將滲濾液處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)看，噸投資約在4-6萬元，運(yùn)行費(fèi)用約在16-20元。以消納化學(xué)耗氧量為標(biāo)準(zhǔn)核算，市政污水消納1千克化學(xué)耗氧量需要投資3500元，運(yùn)行費(fèi)用需要1.5元，滲濾液消納1千克化學(xué)耗氧量需要投資2000元，運(yùn)行費(fèi)用需要0.8元，起到了事半功倍的效果。加大投資，主要是抓好三方面工作：第一，一次性解決原有的70多個垃圾場以及近一兩年新建約70個垃圾場的滲濾液處理問題，使之一次達(dá)標(biāo)?？赏ㄟ^財政撥款、國債、國外貸款等方式解決，約投入15億元人民幣。由地方組織具體建設(shè)實施，也可以考慮委托有能力的業(yè)主負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)營。第二，對批準(zhǔn)建設(shè)的垃圾場必須一次性保證滲濾液處理達(dá)標(biāo)。其一是滲濾液處理投資必須保證達(dá)到垃圾處理總投資額的10-20%，其二是對于資金不足的建設(shè)單位，要量力而行，要求其必須以建設(shè)滲濾液處理設(shè)施為重，在保證滲濾液投資充足、滿足達(dá)標(biāo)的前提下再確定垃圾填埋場使用年限。第三，就規(guī)模小或