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摘要：根据处理工艺原理的不同，分别介绍生化和物化处理技术、膜处理技术、土地处理技术和蒸发处理技术等处理工艺研究与应用的进展情况，同时根据我国填埋场渗滤液的产生原理和处置现状，展望了我国渗滤液处理工艺的发展趋势。
Abstract：According to the principle of different treatment process, respectively, biochemical and introduced physico-chemical treatment technique, membrane processing technology, land treatment technologies and evaporation process such as processing technology research and application of progress, at the same time, according to our country the landfill leachate generation principle and disposal of the present situation, discussed leachate treatment technology in our country the development trend.
关键词：填埋场渗滤液；反渗透；浸没燃烧；蒸发。
中图分类号：R124.3 文献标识码：A 文章编号：
0引言
填理场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水，从填埋场的运行到封场后管理，都需要对渗滤液的产生进行有效控制，对排出的渗滤液进行妥善处理。目前，在国内外填埋场得到应用的各种渗滤液处理工艺在处理能力、处理效果和适用范围等方面各有其优缺点。笔者对目前应用的各种渗滤液处理技术进行了简单的归纳总结，并根据我国填埋场渗滤液的产生特点和处理处置现状，对我国渗滤液处理工艺的发展趋势做了简单的探讨，以供各位有兴趣的专家或读者参考。
1 渗滤液水质特点
影响渗滤液水质的主要因素有垃圾成分、填埋时间和填埋工艺等。渗滤液不仅有机物浓度高，而且NH·N浓度也很高，重金属离子和有毒有机物可能对微生物产生毒性抑制作用。渗滤液的水质随填埋场的填埋时间和稳定程度而不断变化，从而给渗滤液的处理带来额外的困难。我国城市生活垃圾中厨余类所占比例较大，有机物含量较高，导致渗滤液COD、BOD浓度较高。针对渗滤液污染物浓度高、水质多变的特点，渗滤液处理方案、方法及工艺的研究受到普遍的重视，并取得了一定的进展。目前，国内外填埋场应用的渗滤液处理技术主要有：生物处理技术、物化处理技术、膜处理技术、土地处理技术、蒸发处理技术及上述技术的各种组合形式等。
2 生物处理和物化处理技术
2．1 生物处理技术
生物处理可大致分为厌氧生物处理和好氧生物处理两种技术。在厌氧生物处理装置中，渗滤液中的复杂有机分子被产生的甲烷细菌转化成甲烷和二氧化碳，产生极少量的需要处理的污泥，同时还具有低能耗、低运行费和所需营养物少等优点 。厌氧生物处理的出水类似于填埋场长时间运行后自然产生的渗滤液，它的BOD：COD <0．3，COD浓度在1000—3000mg／L的范围内，NH·N浓度为500—100 mg／L。因此，渗滤液经过单独的厌氧处理不足以达到排放标准。成熟的工艺有厌氧滤池、升流厌氧污泥床等。对于BOD：COD>0．5的早期渗滤液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，好氧系统是非常有效的。
微生物在氧气存在的条件下作用于有机物质，为保持好氧阶段生物活性，特别是处理含有高浓度有机物的早期渗滤液时，提供大量的氧气是非常必要的，当渗滤液有机负荷随时间变化时，系统可通过改变氧气供应来调整。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等。早期渗滤液在生物降解之后，仍含有许多污染物质(重金属以及难降解的有机物和卤代物等)，必须经过物化处理才可能使出水达到排放要求。此外，填埋场稳定后，易生物降解的有机物质在渗滤液中的比例下降，渗滤液生物处理工艺的有效性随填埋垃圾的稳定而降低，需对渗滤液进行深度处理。无论是好氧处理还是厌氧处理，为减少冲击负荷及有毒有害物质的影响，保证处理工艺的效果，进行物化预处理和深度处理是必要的。
2．2 物化处理技术
物化处理的主要目的是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及NH-N，虽然物化处理不能完全代替生物处理，但某些方法，如：混凝沉淀、吸附、吹脱和氧化等，则可作为预处理或深度处理而为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效運行创造良好的条件。但物化处理技术针对性太强，处理效果单一，需要复杂的工艺才能对渗滤液进行全面处理。
2．3 研究进展
目前世界上填埋场渗滤液的处理方法中生物法与物化法联合工艺运用最广泛，但渗滤液中高浓度的NH-N不利于生物降解的进行，限制了生物处理技术的发展。因此，近几年的研究多集中于脱氮方面。
国内填埋场多采用活性污泥法处理渗滤液，配以混凝沉淀、气浮及吹脱等工艺作为预处理和深度处理。由于生物处理工艺与物化处理工艺不能适应渗滤液随时间和空间多变的特点，抗冲击负荷能力弱，在实际工程应用中有被新型技术所取代的趋势。
3 膜处理技术
自从1960年醋酸纤维素不对称膜问世以来。膜分离技术得到了迅速的发展。目前，在废水处理领域也得到了广泛应用。膜处理包括反渗透、纳滤、超滤和微滤等分离技术。处理率均达98％ 以上，但最终出水还需进行耗氧处理才能达标排放。反渗透由于工艺简单、占地面积小和处理效果好而得到广泛应用，目前，国内一些大型垃圾填埋场已经开始应用或筹划应用，如北京市的安定填埋场与北神树填埋场等。但反渗透工艺的关键处理单元— — 膜的成本很高，且易损耗。为了防止膜表面污染、结垢及受机械化学损伤，必须对渗滤液进行一定的预处理，以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命。此外，渗滤液经过反渗透处理后遗留的浓缩液污染物浓度非常高，必须进行安全处置，有回灌、蒸发和固化后填埋等方法。
4 土地处理技术
土地处理技术利用土壤、微生物和植物组成的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理填埋场渗滤液。污染物通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶，化学的分解与转化，植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用得到去除。城市生活垃圾填埋场常见的渗滤液土地处理方式有人工湿地和回灌两种。
对湿地净化能力的研究起始于20世纪50年代，之后，湿地成功地用来处理被污染的雨水、生活污水和工业废水。20世纪70年代末，美国马萨诸塞州巴里市建立了第一个用于渗滤液处理的湿地系统。人工湿地有地表漫流和地下潜流两种类型。地表漫流模拟自然湿地系统，加入了水力学和植被的设计与管理，从而达到最优化的污染去除效果。地下潜流由石块或砂砾床体加衬层构建，上面种植湿地植被。植物的作用在湿地处理系统中必不可少，它们为好氧过程提供氧源，植物根系为水提供滤过床体的通道。湿地对植被的要求很高，要选择与设计水深和水文周期相协调、具有高速生长能力、能建立高去污能力湿地群落的植被。美国衣阿华州首府得梅因市2000年运行的湿地系统情况良好，不管渗滤液BOD 浓度如何变化(17～9000 mg／L)，系统出水的浓度均稳定在5 ITIg／L以下。对于总氮浓度为200 mg／L的渗滤液，经处理后，总氮浓度可降至10 mg／L以下。
渗滤液回灌是用适当的方法将在填埋场底部收集到的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。20世纪70年代初，美国Pohland F．G．等研究发现，将渗滤液循环回灌到填埋场一段时间后，其污染物浓度与不经过循环处理的渗滤液浓度相比大大降低。有研究表明，有机污染物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而提高，但垃圾堆体的处理能力并非是无限的，当有机负荷超过处理系统自身的降解能力时，回灌处理系统趋向破坏。土地处理系统设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低，能较好地适应渗滤液水质水量的变化，渗滤液回灌还能加速填埋场稳定化进程，缩短其维护期，减少维护费用。但是，渗滤液土地处理受气候条件影响较大，对于蒸发量远大于降水量的地区比较适用。
5蒸发处理技术
蒸发法在废水处理领域，尤其是在放射性废水的处理领域，有着广泛的应用。蒸发法就是利用外加能量蒸发废水中的水分，使其体积大大缩小。国内外关于渗滤液蒸发技术公开发表的文献很少。在填埋场生命周期的各个阶段，渗滤液的性质都有显著变化，与传统处理工艺相比，渗滤液蒸发工艺对渗滤液性质的变化不敏感，可以很容易地适应渗滤液的性质变化，包括BOD、COD、悬浮固体、溶解固体及进料温度等的变化。一般来说，渗滤液蒸发系统只对pH值敏感，目前开发的蒸发器主要有热交换器式、浸没燃烧式和喷淋式3类。
热泵蒸发器和降膜蒸发器都属热交换器式蒸发器，热量从热源间接地传给渗滤液，其共同点是利用蒸发了的蒸汽作为传热的媒介，同时，沉淀和结垢会大大影响传热效率。
注：蒸发器处理能力130L／D，浓缩倍数6．5,为了提高传热效率，一些蒸发系统采用浸没燃烧工艺，填埋气体(1andfill gas，LFG)燃烧产生的气与渗滤液直接接触并传热。LFG燃烧生成的燃气可从上而下或者从下而上吹过渗滤液，在热量传递给渗滤液的同时，把蒸发的蒸汽一同带出系统。排出的蒸汽通常包括未燃尽的LFG、水蒸气、挥发的有机物、燃烧产物(CO，等)及夹带的少量难挥发物质。因此，尾气需要处理后才能排放，一般通过LFG燃烧器焚烧后排至环境。
5.1 蒸发器原理:
喷淋式蒸发器利用喷雾嘴把渗滤液喷成雾滴状，高温烟气与之混合，混合气体由风扇导向燃烧器，与LFG进料混合燃烧。由于渗滤液没有在蒸发器内部蒸发，因此蒸发系统内不产生浓缩残渣。这种蒸发系统经过改进后，可以把渗滤液直接注入到LFG燃烧器进行蒸发与焚烧，目前的处理能力很低，而且受渗滤液的热值影響很大 。
利用燃烧LFG产生的热量使渗滤液浓缩，是渗滤液处理方法中唯一能实现对填埋场的二次污染源实行综合控制的处理方式，对于填埋场LFG的有效控制有着很好的诱导效应。
6 渗滤液处理技术发展趋势探讨
对于填埋场渗滤液的管理，首先要考虑的是在源头控制渗滤液的产生，使需要处理的量最小，降低输送和处理成本。采用何种技术处理要根据渗滤液的成分和排放标准确定，还要考虑当地的地理位置和气候条件。我国现有城市垃圾填埋场多选用厌氧加好氧的生物处理方法，运行效果普遍较差。综合气候、地理位置等影响因素，膜处理工艺和蒸发工艺的适应性最强、可应用范围最广。考虑到膜处理工艺，尤其是反渗透工艺，基建和运行成本较高，在我国现有经济发展水平条件下，不适合大范围推广。而蒸发处理工艺可在安全处理填埋场渗滤液的同时，对LFG进行有效控制和利用，既节省了能源，又为减少温室气体的排放做出贡献。对于LFG产量充裕的填埋场，蒸发工艺是渗滤液处理的最佳技术选择。
参考文献：
[1]何慧君，城市垃圾分类收集与分类处理的科学性与前景[J]，1997，2（1）：:24-27
[2]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.
[3]卢平,赵虎仁.吹脱-水解酸化-SBR法处理垃圾渗滤液的实验研究，干旱环境监测,2003,17(3):173-176.
[4]邵刚.膜法水处理与工程实践，北京：化学工业出版社，2002,50-52.
[5]吴桐. 中国城市垃圾、污水处理技术实务[J]，2001，2（2）217-218.
[6]马香娟．陈郁．农村生活垃圾问题及其解决对策[M]能源工程．2002．（3）：25—27
Abstract：According to the principle of different treatment process, respectively, biochemical and introduced physico-chemical treatment technique, membrane processing technology, land treatment technologies and evaporation process such as processing technology research and application of progress, at the same time, according to our country the landfill leachate generation principle and disposal of the present situation, discussed leachate treatment technology in our country the development trend.
关键词：填埋场渗滤液；反渗透；浸没燃烧；蒸发。
中图分类号：R124.3 文献标识码：A 文章编号：
0引言
填理场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水，从填埋场的运行到封场后管理，都需要对渗滤液的产生进行有效控制，对排出的渗滤液进行妥善处理。目前，在国内外填埋场得到应用的各种渗滤液处理工艺在处理能力、处理效果和适用范围等方面各有其优缺点。笔者对目前应用的各种渗滤液处理技术进行了简单的归纳总结，并根据我国填埋场渗滤液的产生特点和处理处置现状，对我国渗滤液处理工艺的发展趋势做了简单的探讨，以供各位有兴趣的专家或读者参考。
1 渗滤液水质特点
影响渗滤液水质的主要因素有垃圾成分、填埋时间和填埋工艺等。渗滤液不仅有机物浓度高，而且NH·N浓度也很高，重金属离子和有毒有机物可能对微生物产生毒性抑制作用。渗滤液的水质随填埋场的填埋时间和稳定程度而不断变化，从而给渗滤液的处理带来额外的困难。我国城市生活垃圾中厨余类所占比例较大，有机物含量较高，导致渗滤液COD、BOD浓度较高。针对渗滤液污染物浓度高、水质多变的特点，渗滤液处理方案、方法及工艺的研究受到普遍的重视，并取得了一定的进展。目前，国内外填埋场应用的渗滤液处理技术主要有：生物处理技术、物化处理技术、膜处理技术、土地处理技术、蒸发处理技术及上述技术的各种组合形式等。
2 生物处理和物化处理技术
2．1 生物处理技术
生物处理可大致分为厌氧生物处理和好氧生物处理两种技术。在厌氧生物处理装置中，渗滤液中的复杂有机分子被产生的甲烷细菌转化成甲烷和二氧化碳，产生极少量的需要处理的污泥，同时还具有低能耗、低运行费和所需营养物少等优点 。厌氧生物处理的出水类似于填埋场长时间运行后自然产生的渗滤液，它的BOD：COD <0．3，COD浓度在1000—3000mg／L的范围内，NH·N浓度为500—100 mg／L。因此，渗滤液经过单独的厌氧处理不足以达到排放标准。成熟的工艺有厌氧滤池、升流厌氧污泥床等。对于BOD：COD>0．5的早期渗滤液，含有大量易于生物降解的脂肪酸，好氧系统是非常有效的。
微生物在氧气存在的条件下作用于有机物质，为保持好氧阶段生物活性，特别是处理含有高浓度有机物的早期渗滤液时，提供大量的氧气是非常必要的，当渗滤液有机负荷随时间变化时，系统可通过改变氧气供应来调整。好氧生物处理方法包括活性污泥法、生物转盘、滴滤池和氧化塘等。早期渗滤液在生物降解之后，仍含有许多污染物质(重金属以及难降解的有机物和卤代物等)，必须经过物化处理才可能使出水达到排放要求。此外，填埋场稳定后，易生物降解的有机物质在渗滤液中的比例下降，渗滤液生物处理工艺的有效性随填埋垃圾的稳定而降低，需对渗滤液进行深度处理。无论是好氧处理还是厌氧处理，为减少冲击负荷及有毒有害物质的影响，保证处理工艺的效果，进行物化预处理和深度处理是必要的。
2．2 物化处理技术
物化处理的主要目的是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及NH-N，虽然物化处理不能完全代替生物处理，但某些方法，如：混凝沉淀、吸附、吹脱和氧化等，则可作为预处理或深度处理而为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效運行创造良好的条件。但物化处理技术针对性太强，处理效果单一，需要复杂的工艺才能对渗滤液进行全面处理。
2．3 研究进展
目前世界上填埋场渗滤液的处理方法中生物法与物化法联合工艺运用最广泛，但渗滤液中高浓度的NH-N不利于生物降解的进行，限制了生物处理技术的发展。因此，近几年的研究多集中于脱氮方面。
国内填埋场多采用活性污泥法处理渗滤液，配以混凝沉淀、气浮及吹脱等工艺作为预处理和深度处理。由于生物处理工艺与物化处理工艺不能适应渗滤液随时间和空间多变的特点，抗冲击负荷能力弱，在实际工程应用中有被新型技术所取代的趋势。
3 膜处理技术
自从1960年醋酸纤维素不对称膜问世以来。膜分离技术得到了迅速的发展。目前，在废水处理领域也得到了广泛应用。膜处理包括反渗透、纳滤、超滤和微滤等分离技术。处理率均达98％ 以上，但最终出水还需进行耗氧处理才能达标排放。反渗透由于工艺简单、占地面积小和处理效果好而得到广泛应用，目前，国内一些大型垃圾填埋场已经开始应用或筹划应用，如北京市的安定填埋场与北神树填埋场等。但反渗透工艺的关键处理单元— — 膜的成本很高，且易损耗。为了防止膜表面污染、结垢及受机械化学损伤，必须对渗滤液进行一定的预处理，以使膜有良好的性能和足够长的使用寿命。此外，渗滤液经过反渗透处理后遗留的浓缩液污染物浓度非常高，必须进行安全处置，有回灌、蒸发和固化后填埋等方法。
4 土地处理技术
土地处理技术利用土壤、微生物和植物组成的陆地生态系统的自我调控机制和对污染物的综合净化功能处理填埋场渗滤液。污染物通过物理的过滤、吸附、挥发、淋溶，化学的分解与转化，植物的吸收与微生物的降解、吸收等作用得到去除。城市生活垃圾填埋场常见的渗滤液土地处理方式有人工湿地和回灌两种。
对湿地净化能力的研究起始于20世纪50年代，之后，湿地成功地用来处理被污染的雨水、生活污水和工业废水。20世纪70年代末，美国马萨诸塞州巴里市建立了第一个用于渗滤液处理的湿地系统。人工湿地有地表漫流和地下潜流两种类型。地表漫流模拟自然湿地系统，加入了水力学和植被的设计与管理，从而达到最优化的污染去除效果。地下潜流由石块或砂砾床体加衬层构建，上面种植湿地植被。植物的作用在湿地处理系统中必不可少，它们为好氧过程提供氧源，植物根系为水提供滤过床体的通道。湿地对植被的要求很高，要选择与设计水深和水文周期相协调、具有高速生长能力、能建立高去污能力湿地群落的植被。美国衣阿华州首府得梅因市2000年运行的湿地系统情况良好，不管渗滤液BOD 浓度如何变化(17～9000 mg／L)，系统出水的浓度均稳定在5 ITIg／L以下。对于总氮浓度为200 mg／L的渗滤液，经处理后，总氮浓度可降至10 mg／L以下。
渗滤液回灌是用适当的方法将在填埋场底部收集到的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场。20世纪70年代初，美国Pohland F．G．等研究发现，将渗滤液循环回灌到填埋场一段时间后，其污染物浓度与不经过循环处理的渗滤液浓度相比大大降低。有研究表明，有机污染物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而提高，但垃圾堆体的处理能力并非是无限的，当有机负荷超过处理系统自身的降解能力时，回灌处理系统趋向破坏。土地处理系统设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低，能较好地适应渗滤液水质水量的变化，渗滤液回灌还能加速填埋场稳定化进程，缩短其维护期，减少维护费用。但是，渗滤液土地处理受气候条件影响较大，对于蒸发量远大于降水量的地区比较适用。
5蒸发处理技术
蒸发法在废水处理领域，尤其是在放射性废水的处理领域，有着广泛的应用。蒸发法就是利用外加能量蒸发废水中的水分，使其体积大大缩小。国内外关于渗滤液蒸发技术公开发表的文献很少。在填埋场生命周期的各个阶段，渗滤液的性质都有显著变化，与传统处理工艺相比，渗滤液蒸发工艺对渗滤液性质的变化不敏感，可以很容易地适应渗滤液的性质变化，包括BOD、COD、悬浮固体、溶解固体及进料温度等的变化。一般来说，渗滤液蒸发系统只对pH值敏感，目前开发的蒸发器主要有热交换器式、浸没燃烧式和喷淋式3类。
热泵蒸发器和降膜蒸发器都属热交换器式蒸发器，热量从热源间接地传给渗滤液，其共同点是利用蒸发了的蒸汽作为传热的媒介，同时，沉淀和结垢会大大影响传热效率。
注：蒸发器处理能力130L／D，浓缩倍数6．5,为了提高传热效率，一些蒸发系统采用浸没燃烧工艺，填埋气体(1andfill gas，LFG)燃烧产生的气与渗滤液直接接触并传热。LFG燃烧生成的燃气可从上而下或者从下而上吹过渗滤液，在热量传递给渗滤液的同时，把蒸发的蒸汽一同带出系统。排出的蒸汽通常包括未燃尽的LFG、水蒸气、挥发的有机物、燃烧产物(CO，等)及夹带的少量难挥发物质。因此，尾气需要处理后才能排放，一般通过LFG燃烧器焚烧后排至环境。
5.1 蒸发器原理:
喷淋式蒸发器利用喷雾嘴把渗滤液喷成雾滴状，高温烟气与之混合，混合气体由风扇导向燃烧器，与LFG进料混合燃烧。由于渗滤液没有在蒸发器内部蒸发，因此蒸发系统内不产生浓缩残渣。这种蒸发系统经过改进后，可以把渗滤液直接注入到LFG燃烧器进行蒸发与焚烧，目前的处理能力很低，而且受渗滤液的热值影響很大 。
利用燃烧LFG产生的热量使渗滤液浓缩，是渗滤液处理方法中唯一能实现对填埋场的二次污染源实行综合控制的处理方式，对于填埋场LFG的有效控制有着很好的诱导效应。
6 渗滤液处理技术发展趋势探讨
对于填埋场渗滤液的管理，首先要考虑的是在源头控制渗滤液的产生，使需要处理的量最小，降低输送和处理成本。采用何种技术处理要根据渗滤液的成分和排放标准确定，还要考虑当地的地理位置和气候条件。我国现有城市垃圾填埋场多选用厌氧加好氧的生物处理方法，运行效果普遍较差。综合气候、地理位置等影响因素，膜处理工艺和蒸发工艺的适应性最强、可应用范围最广。考虑到膜处理工艺，尤其是反渗透工艺，基建和运行成本较高，在我国现有经济发展水平条件下，不适合大范围推广。而蒸发处理工艺可在安全处理填埋场渗滤液的同时，对LFG进行有效控制和利用，既节省了能源，又为减少温室气体的排放做出贡献。对于LFG产量充裕的填埋场，蒸发工艺是渗滤液处理的最佳技术选择。
参考文献：
[1]何慧君，城市垃圾分类收集与分类处理的科学性与前景[J]，1997，2（1）：:24-27
[2]王均奇,施国庆.我国城市生活垃圾产业的发展现状与对策研究[J].生产力研究,2007,(1):99-100.
[3]卢平,赵虎仁.吹脱-水解酸化-SBR法处理垃圾渗滤液的实验研究，干旱环境监测,2003,17(3):173-176.
[4]邵刚.膜法水处理与工程实践，北京：化学工业出版社，2002,50-52.
[5]吴桐. 中国城市垃圾、污水处理技术实务[J]，2001，2（2）217-218.
[6]马香娟．陈郁．农村生活垃圾问题及其解决对策[M]能源工程．2002．（3）：25—27