垃圾渗滤液特征精选(九篇)
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第1篇：垃圾渗滤液特征范文
中图分类号：X512
文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）20-0137-03
垃圾渗滤液的水质构成成分很多，污染物分类也很多，污染物浓度和对应的变化都大。渗滤液中含有耗氧污染物、重金属和植物营养素等多种有毒有害物质及生物污染物。针对垃圾渗滤液中污染物浓度高、水质多变等特点，渗滤液处理技术的研究受到普遍的重视，并取得了一定的进展。
我国处理垃圾以无害、减量和资源为三个主要原则，将会新建设一批生活垃圾的填埋场。处理垃圾渗滤液能否达到排放标准，是衡量垃圾填埋场是否成为卫生填埋场的关键指标。渗滤液作为浓度高的有机物废水，其如何处理是近几年研究的热点。研究人员开展了大量试验，取得一些研究成果，目前正在开工建设一些垃圾渗滤液的处理厂。但由于渗滤液水质极为复杂，处理渗滤液还存在一些问题，本文对这些问题进行了详细总结，并针对存在问题提出相应的研究对策。
1 垃圾渗滤液处理中的常见问题
近年来，我国处理生活垃圾的渗滤液处理厂存在的常见问题具体如下：
1.1 渗滤液所含的高浓度氨和氮元素
高浓度的氨和氮元素是垃圾渗滤液的水质特征之一，根据生活垃圾填埋场填埋垃圾的方法及不同的垃圾成分，渗滤液中所含的氨和氮元素的浓度在数十到几千mg/L之间。随着垃圾填埋时间得到对应延长之后，生活垃圾中的有机氮成了无机氮，垃圾渗滤液的氨和氮元素的浓度会有所升高。
与污水比较，垃圾渗滤液的氨和氮元素的浓度要高出许多倍。一是因为高浓度的氨和氮元素抑制生物处理系统发挥作用；二是因为高浓度的氨和氮元素容易造成垃圾渗滤液中的氨、氮的比例不协调，无法开展生物脱氮，最终过滤的水质无法达标
排放。
在处理高浓度的氨和氮元素渗滤液流程中，多选取先吹脱氨后再开展生物处理，现在氨吹脱的主要方法有曝气池氨吹脱、吹脱塔氨吹脱和精馏塔氨吹脱。
我国常用的氨吹脱方法有两种，曝气池氨吹脱和吹脱塔氨吹脱。其中曝气池吹脱法因为气液的接触面积相对小，所以曝气池吹脱效率不高，适用于处理低氨、氮元素含量的渗滤液；采用吹脱塔氨吹脱可以产生高的氮去除率，但吹脱塔氨吹脱的运行成本大，且脱氨的尾气不好治理。
以渗滤液处理厂为例，氨吹脱的投资约占总体投资的三成，而其运行的成本却是总处理渗滤液成本的七成。因为在氨吹脱运行中，吹脱之前一定要把渗滤液pH值调到约11，吹脱以后为使其可用于生化，还要再把渗滤液pH值调回中性，所以在氨吹脱的运行中要加入大量的酸和碱调整渗滤液的pH值，以提供必须的气液所用的接触面积和风机供应足够的风量才能保持一定气液比再使用，进而使得处理渗滤液的成本相对偏高。
空气氮吹脱法在年平均气温相对不高的地区无法开展，因其低温条件时，吹脱没有办法正常实施，且在寒冷的地方吹脱塔会发生因气温低而结冰的现象。我国北方尤其是东北地区，无法推广应用。
选取汽提的方式虽能解决去除氨和氮元素，但因为要提升垃圾渗滤液的温度，所以其处理的成本居高不下。
表1 各种吹脱方式的对比
项目
吹脱方式 效率 尾气处理 占地 成本 气温
曝气池 低 难处理 大 低 有影响
吹脱塔 较高 难处理 较小 高 有影响
精馏塔 很高 较易处理 最小 高 无影响
1.2 渗滤液无法有效可生化性
渗滤液可生化性不好重点表现在两方面：首先，随着垃圾填埋场的填埋时间不断变长，渗滤液对应的生化性有所减小，在填埋的最后时段，其可生化性非常不好，BOD5/COD比值甚至＜0.1，这样的渗滤液变得老化，无法继续使用；其次，在填埋开始的时候，垃圾渗滤液的可生化性还符合要求，但仅依靠生物处理也不容易把渗滤液的处理等级处理成二级或一级标准之内，通常来说，渗滤液的COD中每升会有500～600mg没有办法用生物
处理的东西。
2 垃圾渗滤液的生物处理技术
2.1 预处理
由于渗滤液在前面所说的特征，仅仅选用一般的生物处理方法及通常的运行无法达到理想的处理氮的效果，所以必须依照渗滤液的水质特征选用特定的对策和措施以提升生物处理渗滤液的效率。
（1）去除渗滤液所含的金属离子。垃圾渗滤液中含有很多种金属离子，若不开展金属离子的预处理，不但会发生抑制生化过程，而且还会产生沉淀，阻塞生化反应的进一步进行。在生物膜的表层结成沉垢，而影响去除效果。预处理中多是选取化学混凝沉淀的方法，以石灰和其他硫化物作为沉淀剂，除掉垃圾渗滤液中所含的重金属，同时清理掉大量的渗滤液的悬浮颗粒。预处理能够调妥渗滤液的酸碱值，把渗滤液调整成中性。
（2）减少生物处理对应的有机污泥负荷。垃圾渗滤液中富含有机物，通常要以适当减少污泥的有机负荷借以提升渗滤液的处理效率。加大污泥浓度、增加污泥的驻留时间、加大处理构筑物的处理容积等方法，可有效减少污泥的有机负荷。
第2篇：垃圾渗滤液特征范文
[关键词]渗滤液；厌氧工艺；好氧工艺
不同类型的垃圾渗滤液都含有大量对环境和人类有严重危害性的物质，必须有效的处理才能达标排放或回用。而渗滤液污水具有污染物浓度高、水质成分复杂、含有大量有机污染物、氨氮含量高、营养元素比例失衡，可生化性较好，水质差异大等特点，与一般工业废水和生活污水来对比，其处理难度和成本都要高很多，目前还没有完善出普遍适用的经济高效的处理工艺，不同的项目需要根据具体情况确定合理可行的污水处理工艺[1]。某垃圾渗滤液污水处理厂主要处理园区内生活垃圾焚烧厂、生活垃圾卫生填埋场、餐厨垃圾处理厂产生的渗滤液，出水外排或者回用。本文将就渗滤液的污水处理工艺比选、流程设计和工艺方案进行探讨，为渗滤液处理工艺设计提供参考。
1渗滤液来源、水量和进出水水质
1.1渗滤液来源
本项目渗滤液污水处理厂主要有三个来源：1.1.1生活垃圾卫生填埋场渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾填埋场。园区的生活垃圾填埋场主要处理中心城区及其周边城镇产生的生活垃圾，该填埋场包括部分已投运中老龄垃圾填埋场和部分新建垃圾填埋场。1.1.2生活垃圾焚烧厂渗滤液该类型渗滤液主要来自生活垃圾焚烧厂。园区的生活垃圾焚烧厂为新建垃圾处理工程，以机械炉排炉作为焚烧炉炉型，主要处理城区及其周边城镇产生的不可回收生活垃圾。1.1.3餐厨垃圾处理厂渗滤液该类型渗滤液主要来自餐厨垃圾处理厂。园区的餐厨垃圾处理厂主要处理城区及其周边城镇产生的餐厨垃圾和其他有机垃圾。
1.2渗滤液污水水量和水质的确定
根据前期调研资料，初步确定本污水处理厂进水渗滤液中生活垃圾卫生填埋场渗滤液水量约为200t/d，生活垃圾焚烧厂渗滤液水量约为450t/d，餐厨垃圾处理厂渗滤液水量约为150t/d。依据本项目所处环境，园区生活垃圾焚烧厂和餐厨垃圾处理厂的处理工艺、生活垃圾卫生填埋的场龄，并参照目前类似垃圾处理项目的渗滤液水质，考虑一定裕量，本污水处理厂的渗滤液混合液的进水水质初步确定如下：目前国内大部分的垃圾渗滤液污水处理厂的出水就近排入生活污水处理厂处理。按照园区规划方案及考虑本项目的实际情况，本渗滤液污水处理厂处理后的出水考虑直接排放自然水体，部分作为中水回用于园区绿化，浇洒道路，洗车等用途。本工程处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选
根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较，初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。
2.1渗滤液厌氧处理工艺比选
厌氧生化处理具有能耗少，操作简单，剩余污泥少，投资及运行费用低廉等优点，已经广泛应用于国内外的垃圾渗滤液的处理，该工艺所需的营养物质少，适合于营养物质失调的渗滤液的处理。近年来，运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生化处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)等。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一种结构简单、处理高效的新型厌氧反应器。废水从反应器底部上升通过包含颗粒污泥和絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应。反应器具有三相分离器的特殊结构，可以在反应器内高效实现水、气、泥的分离，将活性较高的颗粒污泥保留在反应器中[2]。该反应器可维持较高的污泥浓度，较高的容积负荷率，无需投加填料和载体，运行维护简单，对有机污染物去除有良好的效果，在渗滤液污水处理领域应用广泛。厌氧滤器(AF)是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器，厌氧菌在填充材料上附着生长，形成生物膜[3]。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触，因为细菌生长在填料上将不随出水流失，在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。由于滤床容易被渗滤液污水中的悬浮物堵塞，厌氧滤器不适合处理悬浮物较多的废水。厌氧流化床反应器(AFB)是一种新型高效流化态厌氧生化处理反应器。厌氧流化床内填充活性炭等细小的固体颗粒作为载体[3]。废水从床底部向上流动，并使用循环泵将部分出水回流，以提高反应器内水流的上升速度使载体颗粒在反应器内处于流化状态。流化床反应器需要大量的回流水以保证流化态，致使能耗增加，成本上升。流化态的形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀，较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出。生物膜的形成与剥落难于控制，真正的流化床形态很难实现，致使工艺控制困难，投资运行成本较高。通过厌氧工艺比较分析，考虑本项目的特殊性和进水水质情况，初步确定UASB作为本项目的厌氧处理工艺。UASB按800m3/d处理规模进行设计。设置3座UASB钢制反应塔，每座容积1000m3，直径12m，高12m。UASB前设置预酸化池，用于对初沉池的出水进行加热、调节pH和预酸化。预酸化池内设置潜水搅拌机，防止池体内固形物沉淀。
2.2渗滤液好氧处理工艺比选
渗滤液经过UASB厌氧生物处理后，出水中仍含有高浓度的COD和氨氮需要去除。渗滤液处理常用的生化工艺包括氧化沟、SBR、A/O工艺等，这些工艺的主要功能包括去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODCr、氨氮和总氮都有显著效果。氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，通常在延时曝气条件下使用。氧化沟设置有曝气和搅动装置，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。该工艺具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、运行稳定、管理方便等技术特点，但该工艺也存在着占地面积大、基建投资高、污泥易膨胀等缺陷。SBR工艺较为简单，通过时间上的交替实现传统活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池、二沉池功能集中于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等，故节省了占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现脱氮除磷的目的。但SBR工艺对自动化控制要求很高。由于该工艺为序批式工艺，相关设备不是连续运行，设备闲置率较高。如图1所示。A/O工艺是一种流程简单、稳定可靠、运行费用较低的脱氮脱碳工艺，通过硝化和反硝化作用机理，将去除CODcr和去除NH3-N、TN有机地结合。由于渗滤液中含有大量表面活性物质，直接采用好氧工艺处理，容易在曝气池产生大量泡沫，并加剧污泥膨胀问题。经缺氧处理后表面活性物质得到了分解，可显著减少好氧池的泡沫，有利于系统的正常运行。如图2所示。通过表4中的好氧工艺比较，在渗滤液处理领域，A/O工艺优势明显，而且在处理高浓度有机废水包括垃圾渗滤液方面已获得大量成功经验和运行数据，工艺比较成熟、运行费用较为低廉。是否可采取A/O组合工艺，还必须考虑实际的水质特征，主要利用BOD5/TN比值进行判断。如果渗滤液保持在一个低C/N比的水平，或是老龄化进程较为明显，这时就必须对缺氧工艺的可行性进行分析论证。通过分析，本项目中A/O进水BOD5/TN＞5，能保证污水有充足碳源供反硝化菌利用。因此，本工程考虑在厌氧工艺之后设置A/O工艺可以最大限度去除废水中有机污染物。缺氧池按800m3/d处理规模设计，设置1座，停留时间约24h。好氧池按800m3/d处理规模设计，设置1座，停留时间约96h。二沉池采用竖流式沉淀池，停留时间3h。二沉池出水进入深度处理工艺进一步处理后排放或回用。
2.3渗滤液处理工艺流程
通过对渗滤液不同工艺的优劣势比较，确定了垃圾渗滤液污水处理厂的工艺流程如下：垃圾渗滤液通过细格栅进入调节池并进行预曝气，在调节水质水量的同时可以去除一部分氨氮和有机物，出水通过初沉池沉淀预处理去除大颗粒有机物和无机物，然后进入UASB工艺前的预酸化池。渗滤液在预酸化池内调节pH、温度等，再由提升泵进入UASB进行厌氧生化处理。UASB反应器出水进入A/O工艺进行处理。A池接收来自UASB反应器出水，废水中部分反硝化菌群利用进水中的有机碳源进行反硝化脱氮作用。O池接收来自A池出水，在O池内发生有机物的去除和硝化过程，部分硝化混合液回流至A池。好氧池出水自流进入二沉池，部分污泥通过泥浆泵回流到A池内，提高污泥浓度。二沉池出水经泵提升后连续进入AMBR，在AMBR内进一步去除有机物，AMBR出水通过纳滤(NF)和反渗透(RO)处理后直接排放或者作为中水回用。
3小结
渗滤液污水处理的工艺流程一般都包括多个工艺段，不同工艺段的设计又受多个因素影响。渗滤液处理工艺中采用厌氧生化处理能耗少，操作简单，投资及运行费用低，但不同的厌氧工艺对不同的渗滤液的适应性有差异，应根据具体情况确定合适的厌氧工艺。在选用好氧工艺时，同样应当进行分析比较以确定合理工艺。反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮，在不加外来碳源条件下，污水中必须有足够的碳源才能保证反硝化过程的顺利进行，因此需要确保进水水质C/N比较高。渗滤液污水水质复杂，在工艺流程的设计时，需要从水量，水质，运行管理，工程投资等多个方面综合考虑以确定经济、合理、可行的工艺方案。
参考文献
[1]焦义坤，迟慧，刘洪鹏．MBR+NF+RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用[J]．化学工程与装备，2014(02)：200-203．
[2]代华军．常温下强化UASB处理垃圾渗滤液工艺研究[D]．武汉理工大学，2006．
[3]贺延龄．废水的厌氧生物处理[M]．北京：中国轻工业出版社，1998：469-490．
第3篇：垃圾渗滤液特征范文
1 项目基本情况
某个生活垃圾填埋场位于浦城县。垃圾填埋场总库容约63.27万m3,设计使用年限为15年,日处理规模确定为130t/d;填埋场采用“改良型厌氧卫生填埋处理工艺”对城市生活垃圾进行无害化处理。浦城县是重点林业县,乡镇居民多以木材为燃料,因此,生活垃圾中煤渣成分较少,而以果皮、塑料袋、厨余垃圾为主。
填埋场操作顺序的总体规划为按单元依次逐层推进,层层压实,依次类推直至最终填埋标高。卫生填埋处理场的防渗处理包括水平防渗和垂直防渗两种方式,由于该填埋库区内不具备天然防渗的条件,为了保障人工衬层的安全性,采取环保型高密度聚乙烯(HDPE)土工膜作水平防渗工艺,同时采用复合防渗系统;渗滤液导流层位于场底,主要是有利于产生的渗滤液迅速汇集到主支盲沟中。
2 渗滤液污染特性
该项目处理对象为垃圾填埋场产生的渗滤液,渗滤液的水质受填埋垃圾的成分、规模、降水量和气候等因素的影响,通常而言,具有如下特点。
(1)渗滤液水质变化大:渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮浓度较低,用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮,但随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,最好采用物化法处理。
(2)有机物浓度高:垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万mg/L,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5~0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。
3 渗滤液的处理工艺
渗滤液的水质较为复杂,含有多种有毒有害的无机物和有机物,且还含有较高色度。以氧化沟为主的生化处理工艺,不适合处理高浓度有机物和高氨氮含量的垃圾场渗滤液,不能有效去除污水中难生物降解的有机物和氨氮,同时对色度的去除率较低,脱氮效率也不高,氨氮出水的稳定性较差,不能建立稳定的硝化反硝化功能。因此建议增加预处理工序,采取高级氧化技术进行预处理,推荐FEO技术,该技术是利用微电解以及催化氧化的原理来达到脱色、分解大分子难生物降解有机物的目的,可有效去除重金属。同时,将氧化沟改为A/O工艺,由兼氧段、好氧段组成,A池在利用原水中碳源进行反硝化的同时,也起一定的水解作用将不易降解的大分子物质水解为小分子物质,利于好氧的降解,提高COD的去除效果。
该填埋场使用:“渗沥液调节池FEO预处理A/O+MBR纳滤+反渗透消毒排放”的工序;浓缩液使用:“浓缩液储池一体化设备臭氧反应池搅拌澄清池活性炭过滤消毒排放”。工艺流程详见图1所示。
第4篇：垃圾渗滤液特征范文
【关键词】垃圾填埋；垃圾渗滤液；控制与处理；渗滤液回灌
一、垃圾渗滤液的产生
垃圾渗滤液产生的主要来源有：
（1）降水的渗入 降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产 生的主要来源。
（2）外部地表水的流入 这包括地表径流和地表灌溉。
（3）地下水的渗入当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。
（4）垃圾本身含有的水分这包括垃圾本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。
（5）垃圾在降解过程中产生的水分 垃圾中的有机组分在填埋场内分解时会产生水分。
二、垃圾渗滤液的产生量
垃圾渗滤液的产生量是受多种因素的影响，一般与下列因素有关：气候、季节条件（包括降雨量及蒸发量等）；地面流失、地下水渗入、垃圾的特性、地下层结构、表层覆土和下层排水设施的设置情况等，但降雨量和蒸发量是影响渗滤液产生的重要因素，渗沥液的产量估算方法很多，有理论法、实测法和经验公式法。确切估算是比较困难的，因此，一般采用经验公式计算，比较简便的计算公式为：
Q=10-3·C·I·A
式中：
Q——日平均渗沥液量，m3/d；
C——流出系数，%；
I——设计日降水量，mm/d；
A——填埋场集水面积，m2。
流出系数（C）与填埋场表面特性、植被、坡度等因素有关，一般为0.2-0.8，设计日降水量可根据当地的气象资料来获得，填埋场集水面积可由填埋场的实际面积确定
三、垃圾渗滤液的水质特征
由于垃圾渗滤液的来源使得垃圾渗滤液的水质具有与城市污水所不同的特点：
（1）有机物浓度高 垃圾渗滤液中的BOD5和COD浓度最高可达几万mg/L，主要是在酸性发酵阶段产生，pH达到或略低于7，BOD5和COD比值为0.5～0.6。
（2）金属含量高 垃圾渗滤液中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段较高，铁的浓度可达2000mg/L左右，锌的浓度可达130mg/L左右。
（3）水质变化大 垃圾渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式、垃圾的种类、质量、数量以及填埋年数的长短，其中构造方式是最主要的。
（4）氨氮含量高垃圾渗滤液中的氨氮浓度随着垃圾填埋年数的增加而增加，可高达1700mg/L左右，氨氮浓度过高时，会影响微生物的活性，降低生物处理的效果。
（5）营养元素比例失调对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P大都大于300，与微生物所需的磷元素相差较大。
（6）其他特点 渗滤液在进行生化处理时会产生大量泡沫，不利于处理系统正常运行。由于渗滤液中含有较多难降解有机物，一般在生化处理后，COD浓度仍在500～2000mg/L范围内。
四、控制垃圾渗滤液的工程措施
控制垃圾渗滤液的工程措施主要有：
（1）入场垃圾含水率的控制 垃圾填埋过程中随填埋垃圾带入的水分，相当部分会在垃圾压实过程中渗滤出来，其量在渗滤液产生量中占相当大的比例。为此，必须控制入场填埋垃圾的含水率，一般要求小于30%（质量分数）。
（2）控制地表水的渗入量 由于地表水的渗入是渗滤液的主要来源，因此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。
（3）控制地下水的渗入量 控制地下水渗入就是控制浅层地下水的横向流动，使之不进入填埋区。主要方法有设置隔离层、设置地下水排水管和抽取地下等。
（4）在平缓的斜坡上，水易于集结，因而大量渗滤，而在较陡的斜坡上，水容易流掉，从而减少了到达垃圾中的水量。因此常控制填埋场场底有不小于2%的纵横坡，且将垃圾填埋的最终覆土层做成中心高、四周低的拱型，保持不小于5%的坡度，这样可使部分降雨沿地表流走。但当表面斜坡大于8%左右时，表面径流量就有可能侵蚀垃圾的顶部覆盖物，使填埋场暴露，因此，表面斜坡应小得足以预防表面侵蚀。
（5）填埋最终覆土后，斜坡上常覆盖不小于20cm的营养土和其他适合植被生长的土质，以利植被的生长，可以通过植物根系吸收水分，并通过叶面蒸发作用减少渗滤液发生量。
总体来讲渗滤液产生量波动较大，但对于同一地区填埋场，其单位面积的年平均产生量在一定范围内变化。
五、垃圾渗滤液处理工艺
常用的垃圾渗沥液处理方式有以下四种：
（1）将渗沥液输送至城市污水处理厂进行合并处理；
合并处理是垃圾渗沥液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。合并处理可以节省单独处理所需要的投资费用；但由于垃圾填埋场往往远离城市污水处理厂，渗沥液的输送将需要许多费用，不同污染物浓度的渗沥液量与污水处理厂处理规模的比例要适当。据资料介绍，为保证城市污水处理厂的正常运行，避免渗沥液对城市污水处理厂造成的冲击负荷，要严格控制渗沥液与城市污水的混合比，这一点很难作到。
（2）经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理，即预处理——合并处理；
垃圾渗滤液预处理的目的是保证生物处理过程中微生物处于良好的生长繁殖环境，即生物可降解的有机基质、适量的营养物质和铜、镍、锌等微量元素。 预处理-合并处理无论是在经济、运转方式的灵活性或在对出水水质的保证方面，是一种比较理想的处理方式。
（3）在填埋场建设污水处理厂进行单独处理；
单独处理与城市污水处理厂规模相比，渗沥液的产量较小，因此单独设置小规模的处理系统在单方水投资及运转费用方面缺乏经济上的优势。而且垃圾渗沥液中的营养比例（C：N：P）失调，主要表现在氮含量过高，而磷含量不足，在处理过程中需要花费削减氮及补充磷的费用。此外，对于渗沥液中的多种重金属离子和较高浓度的NH3-N，需要采用化学等方法进行必须的预处理乃至后处理，故其运转费用较高。
（4）渗沥液回灌至填埋场的循环喷洒处理。
渗滤液回灌就是将在填埋场底部收集的渗滤液从其覆盖层表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋场垃圾层这个"生物滤床"净化渗滤液。回灌缩短垃圾降解所需时间，增加垃圾压实密度，进而增加垃圾填埋量，同时增加渗滤液在填埋场中的停留时间，使得渗滤液污染物充分降解而浓度大为降低。回灌法主要适用于气候干旱、渗滤液产生量较少的情况。
从以上几种垃圾渗滤液的处理方式可以看出前三种渗滤液的的处理方法工程造价过高，运行管理不便。尤其是对垃圾产量比较小，产生渗沥液较少地区更不适宜选用。
而垃圾循环喷洒处理具有以下优点：垃圾填埋场进行渗滤液回灌不仅在降解渗滤液本身的污染负荷，而且可以通过蒸发和蒸腾作用达到渗滤液减量化目的，增加垃圾降解速率和降解程度，加速垃圾填埋场的稳定化进程，缩短填埋场对周围环境影响的时间；减少封场后填埋场的监测、管理费用；增加填埋场土地重新利用的可能性。总之，回灌法与物化和生化法相比，能较好地适应渗滤液水质水量的变化，是一种投资省、运行费用低、且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法。
六、建议
（1）城市垃圾渗滤液处理问题越来越受到关注，渗率液回灌技术因其投资省、运行费用低、抗水质水量冲击负荷能力强、可以加快填埋场稳定等优势而具有广阔的应用前景。尤其对气候比较干燥的新疆地区来讲是更加适合的。应该推广运用。
（2）渗滤液回灌技术的作用不仅仅是降解渗滤液中的污染物，因此研究应着眼于对垃圾填埋场整体污染物的管理和控制；渗滤液回灌的应用应在垃圾填埋场的设计建造的同时予以考虑。
参考文献：
[1]中华人民共和国建设部.城市生活垃圾卫生填埋技术规范 CJJ17-88.
第5篇：垃圾渗滤液特征范文
关键词：生活垃圾填埋场;填埋气;渗滤液;治理与恢复
中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）13-75-04
Environmental Problems of Municipal Solid Waste Landfill and its Management
Li Jing et al.
（Nanjing Research Institute of Environmental Protection，Nanjing 210013，China）
Abstract：The number of municipal solid waste landfill was increasing as the pushing of urbanization process，and the landfill gas and leachate caused different levels of pollution from surrounding ecological environment. The management and recovery had become important content of ecological environment protection.In this thesis，firstly，the situation of Chinese municipal solid waste treatment was outlined;secondly，the harm of landfill gas and leachate to ecological environment and its control measures were discussed;finally，the technologies and their trend of development of Chinese municipal solid waste landfill pollution management were summarized.
Key words：Municipal solid waste landfill;Landfill gas;Leachate;Management and recovery
随着居民生活消费水平的提高和城市化进程的加快，城市生活垃圾产生量的增长速度十分迅速，全球城市垃圾产生量年平均增长速率为8.4%，我国城市垃圾产生量年增长速率达10%，超过世界平均增长速度[1]。据中国人民大学国家发展与战略研究院2015年的《中国城市生活垃圾管理状况评估研究报告》显示，近年来中国人均生活垃圾日清运量平均为1.12kg，处于较高水平，根据城市化水平推算，2030年和2050年我国将分别产生城市生活垃圾4.09亿t和5.28亿t[2]。随着城市生活垃圾产生量的剧增，出现了一系列的问题，如土地占用，土壤污染、水污染、大气污染等生态问题，并引发了一些社会问题和经济环境问题。因此，对城市生活垃圾进行合理的处置刻不容缓。一般来讲，城市生活垃圾的处理方式主要包括填埋法、堆肥法、焚烧法等[3]，而就我国国情而言，填埋法具有投资少、容量大、见效快等优势。相关研究表明，我国生活垃圾大约有70%以上被运送到填埋场进行填埋处置[4]，因此填埋法是目前我国处理生活垃圾的主要手段。
1 我国城市生活垃圾填埋处理现状及主要类型
我国城市生活垃圾的卫生填埋技术发展较晚。20世纪80年代初，我国城市生活垃圾填埋场大部分为简易填埋场，场内没有设置渗滤液防渗和填埋气体的回收利用系统，并且欠缺填埋场附近的环保措施，致使填埋场区垃圾泛滥、臭气熏天。此外，城市生活垃圾填埋场还时有爆炸事故发生，这不仅影响了周围的生态环境，还会对人体造成一定危害[5]。20世纪80年代中后期，随着城市经济的快速发展，各级政府开始规划筹建比较规范的生活垃圾填埋场。截至2009年，中国大约有50%～60%的城市和10%的县级市修建了卫生填埋场[6]。例如，杭州市天子岭垃圾填埋场填、上海老港垃圾填埋场、北京阿苏卫垃圾填埋场、深圳下坪垃圾填埋场以及重庆长生桥垃圾填埋场等。
根据地形和地质条件，目前我国城市生活垃圾填埋形式主要有3种类型，即山谷填埋型、平原填埋型、滨海填埋型。（1）山谷型填埋场，利用城市附近的山谷填埋生活垃圾，在中国比较常见。这种利用三面环山的谷地和山谷周围斜坡的自然地形修建的填埋场可以填埋到较高的高度，具有较大的填埋容量，如杭州的天子岭垃圾填埋场;（2）平原型填埋场，利用天然洼地填埋城市生活垃圾，常用于平原地区。这种填埋场规模一般比较小，服务年限也较短，如北京的阿苏卫垃圾填埋场;（3）滨海型填埋场，利用海边滩涂进行垃圾填埋，适用于滨海城市固体废弃物的处理，如上海的老港垃圾填埋场。
2 城市生活垃圾填埋场的环境问题
垃圾填埋法具有处理量大、操作工艺简单、费用低廉等优点，从而成为各个国家和地区的主要固体废弃物处理方法。然而，填埋的垃圾在漫长的稳定化过程中会产生大量的填埋气和垃圾渗滤液，填埋气和渗滤液从填埋场内的释放与渗漏后，已导致大气、地表水、地下水污染，加剧温室效应，以及填埋场塌陷等环境问题，不可避免地对人们生存的环境和人们的身体健康产生不良影响。因此，生活垃圾填埋过程中需要采取一定的措施来解决这些生态问题。总体来说，城市生活垃圾填埋主要从以下3个方面带来生态环境问题：
2.1 垃圾填埋气的环境问题 生活垃圾集中填埋后，填埋场的大部分有机垃圾可以被微生物厌氧降解为气态产物，即填埋气，它的产量一般与填埋垃圾的组成、含水量和压缩程度以及外部的气候因素等有关。填埋气的主要成分为甲烷和二氧化碳，其余部分为一些痕量气体，如硫化氢、氢气以及挥发性有机物等。填埋气会在一定程度上影响和破坏我们的生存环境，大致集中在以下几个方面：
2.1.1 加剧温室效应，促进全球变暖 甲烷和二氧化碳是重要的温室气体。据研究，垃圾填埋场每年释放的甲烷占全球年甲烷排放总量的8%～15%，因此，垃圾填埋场释放的甲烷和二氧化碳在全球温室效应中扮演着重要角色。现阶段，许多国家己经进行了大量的相关研究，研发减少填埋场温室气体排放的各种措施[7]。
2.1.2 释放恶臭气体和挥发性有机物，污染大气环境 垃圾填埋场释放大量的挥发性有机物和具有难闻气味的成分，如硫化氢、有机硫化物、烷基苯等，这些挥发性有机物和散发异味的气体成分具有一定的毒性。此外，填埋气中还含有其它痕量气体成分，当这些痕量气体的浓度超过一定的浓度水平后，导致大气环境质量下降，影响当地居民的生活质量，具有潜在的危害[8]。
2.1.3 释放有害气体，破坏周围植被 填埋场周边地区植被的根际氧气被填埋场释放的填埋气替换，可以导致植物窒息死亡。此外，填埋气中的有毒微量气体成分也会影响植物的正常生长，从而破坏填埋场周围的植被[9]。
2.1.4 其它环境危害 填埋气中含有大量的挥发性有机污染物，它们可以随着填埋气体的扩散作用进入地下水，污染地下水资源[9];甲烷除了是一种温室气体外，还是一种易燃气体，当填埋场的排气系统不畅时，甲烷在填埋场的空气中积累，当甲烷的体积比达到5%～15%时，填埋场就可能发生爆炸和火灾[5]，对周边环境造成严重的危害。
2.2 垃圾填埋场渗滤液的环境问题 生活垃圾填埋以后，垃圾中某些组分以溶解态或悬浮状态的形式存在于渗滤液中，伴随着水分运动发生淋滤作用形成垃圾渗滤液，它是垃圾填埋场伴生的二次污染物，所需的水分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受到各种物理因素、化学因素以及生物因素的影响，所以渗滤液的组分在一个相当大的范围内变动，是一种成分复杂的高浓度废水。垃圾渗滤液泄露后不仅严重威胁周边的水源，还严重影响附近的土壤环境，具体有以下几个方面：
2.2.1 有机污染物含量高 渗滤液中有机污染物组分复杂，且浓度含量高，COD高达60 000mg/L，其中以烷烃、芳烃类较多，还存在着一些酸类、酯类、醇类、酚类等。其中许多成分是过去自然界从未出现过的人工合成有机化合物，具有不同程度的生物毒性和生物富集性，长期污染会产生严重的环境安全问题[10-11]。
2.2.2 氨氮含量高 渗滤液中氨氮含量高，可达1 000mg/L以上，高浓度的铵离子具有生物急性毒性效应，如果氨离子超标就会影响附近生物的正常生长发育[12]。
2.2.3 含有多种重金属元素 渗滤液中含有多种重金属，如Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Cr和Hg等重金属，尤其是当生活垃圾与工业垃圾混合填埋时渗滤液中重金属种类更多、含量更高。一旦发生溢漏或渗漏，渗滤液将不可避免地污染饮用水资源，对下游的生态系统产生毒害作用[13]。
2.2.4 含有丰富的微生物 渗滤液中含有丰富的微生物，其中含有大量的致病菌和病原微生物，它们一旦进入饮用水源，将诱发各种生理疾病，严重危害附近居民的身体健康。
2.3 垃圾填埋场的地面沉降问题 垃圾填埋后，如果垃圾在填埋时如果没有被彻底、均匀地压缩，加上垃圾的某些组分在不断的降解和淋溶损失，填埋场在漫长的稳定化过程中通常会出现不同程度的沉降现象。这一行为会破坏填埋场的顶部覆盖层、底部防渗层和边坡防渗隔离层，导致垃圾渗滤液和填埋气的溢漏，污染周边环境[14-15]，如果逸出的填埋气中甲烷浓度超过其极限，还可能发生爆炸[5]。此外，填埋场的不规则沉降也不利于填埋场的生态恢复和重新开发利用。
3 城市生活垃圾填埋场的治理与恢复
垃圾填埋场在运行过程或封场后，一直都存在着上述的各种生态安全隐患。因此，采取有效措施治理与恢复填埋场的生态环境，具有重要的生态意义和经济意义。现阶段，国内外开展的有关垃圾填埋场的治理与恢复工作，主要涉及填埋场的填埋气治理、渗滤液治理、场地恢复等3个方面。
3.1 填埋气的治理
3.1.1 建立导排气系统，减少填埋气产生量 在垃圾填埋场建立合理的导排气系统，减少填埋气的产生量和累积量，能有效防止填埋场发生火灾、爆炸的风险，降低填埋气的温室效应，减少填埋场的臭味，减少气体污染。一般来讲，规模较大的填埋场可以铺设专用收集管道，收集填埋气用作燃料，用于生活或工业供热;规模较小的填埋场，在填埋气不足以作为燃料的情况下，为了严防发生爆炸，必须安装填埋气的收集系统并进行火炬燃烧[16-17]。
3.1.2 填埋场的恶臭防治技术 生活垃圾填埋场恶臭污染防治的传统技术主要包括物理法、化学法和生物法，3种方法在处理填埋场恶臭过程中各有优缺点。其中，物理法操作简单、见效快，但处理恶臭浓度偏低、处理范围较小，且成本高，存在二次污染现象;化学法效率高、适用范围广，但处理持续时间短，成本高;生物法工艺简单、操作方便，且无二次污染，但筛选和培养菌种难、见效慢[8]。因此，在实际应用中应根据填埋场恶臭的特性和除臭要求等选用合适的治理方法或联合工艺，以最大程度地减少恶臭。近年来，以生物法为基础的生物除臭剂法和原位控制技术得到了快速的发展，其运行费用极低、除臭效果好、操作方便，具有巨大的发展潜力，是未来垃圾填埋场除臭的主导技术[18]。
3.2 渗滤液的治理 填埋场渗滤液的处理及排放是生活垃圾卫生填埋法面临的主要环境问题之一。到目前为止，垃圾渗滤液的处理方法主要有两大类，物理-化学处理法和生物学处理法。由于垃圾渗滤液的组分及其浓度具有很大的不稳定性，因此在选择合适的处理方法时具有很多困难。
3.2.1 设置有效的填埋场顶部防渗盖和底部防渗层，控制渗滤液产生量和释放量 填埋场渗滤液主要来源于降水和垃圾本身的内含水，其中以降水为主。因此，控制渗滤液污染，首先要设置有效的顶部防渗层，避免和减少降水的渗入，使渗滤液的形成量尽可能的小;其次是设置防渗能力强的底部防渗层和边坡防渗隔离层，避免发生渗滤液渗漏现象[13]。
3.2.2 物理-化学法处理渗滤液 物理-化学法是利用物理化学原理设计的处理工艺处理渗滤液的方法，一般作为渗滤液的预处理或深度处理工艺，但成本较高。主要处理方法有吸附法、化学沉淀法、吹脱法、高级氧化技术、膜分离处理技术等[19-20]。吸附法是通过各种不同类型吸附剂去除渗滤液的色度、金属离子和难降解有机物污染物等，处理效率高但成本也较高[21];化学沉淀法是通过加入某种化学沉淀剂发生化学反应将渗滤液中溶解性离子转化成不溶性固体，以去除渗滤液中难降解有机物和重金属等[22];吹脱法是对渗滤液的一种预处理，能有效去除渗滤液中的氨氮，调整其C/N比，有利于后续的生化处理，但易造成二次污染[23];高级氧化技术是通过羟基将难降解有机污染物氧化成小分子有机污染物以去除渗滤液有机污染物的方法，主要有光催化氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法等;膜分离处理技术主要包括反渗透、超滤及微孔过滤等，膜分离技术已逐渐被国内外发达地区采用处理垃圾的渗滤液[24]。
3.2.3 生物学法处理渗滤液 生物学处理法是利用微生物的新陈代谢作用吸附降解作用去除渗滤液中污染物的方法，一般分为好氧生物处理、厌氧生物处理和兼性生物处理3种。好氧生物处理主要是利用好氧微生物降解渗滤液中的有机物，有效去除COD、BOD5和重金属，具有良好的运行效能，主要处理方法有活性污泥法[25]、稳定塘[26]和序批式反应器、生物转盘[27]等方法;厌氧生物处理主要是利用厌氧细菌降解、稳定渗滤液中的有机物，具有操作简单，运行费用低等优点，其处理处理工艺主要包括：厌氧序批式反应器[23]、上流式厌氧污泥床[28]、上流式厌氧过滤器[29]、厌氧折流板反应器[30]等;兼性生物处理，即采用厌氧-好氧生物相结合处理渗滤液，处理效果较好，且操作简单，运行费用低，具有广泛的应用前景[25]。
3.2.4 人工湿地处理渗滤液 人工湿地含有多种微生物，它们可以与渗滤液中有机物、氮磷及重金属等污染物发生生化反应，降解污染物，具有成本低、管理方便、处理效果好等优点[31]。人工湿地处理填埋场渗滤液在我国许多地区具有一定的适用性。
3.3 填埋场的生态恢复 按照我国《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》（CJJ112-2007）规定，填埋场停止使用后必须进行相关的生态恢复，实施封场工程。同时，我国土地资源紧缺，生态恢复效果合格的填埋场，可用来兴建各类厂房、停车场、公园等，有利于进一步提高土地的利用价值，实现土地的合理利用。垃圾填埋场生态恢复的整体原则可以参考《生活垃圾卫生填埋场封场技术规程》（CJJ112-2007）。首先，建立完整的封场覆盖系统。其次，要保证场地的绿化工程与周围景观相协调，并根据场地覆盖层土壤的性质和当地气候条件配置合理的植物群落，不易选用根系穿透力强的树种。再次，还应及时对填埋垃圾进行压实处理并设置完善的填埋气导排设施，预防产生场地沉降和填埋气爆炸，避免发生危险[32]。
4 结语
卫生填埋技术是目前我国生活垃圾处理的主要手段。但与此同时，由于垃圾填埋产生的大量填埋气和渗滤液，对周边生态环境造成了严重的危害。虽然现阶段针对填埋气和渗滤液的处理方法较多，但这些方法均具有不同程度的缺陷，如何选择最佳的处理技术方法，降低运行成本，提高处理效果，改善填埋场的生态环境，是目前急需要解决的关键问题。因此，在未来的工作中，应借鉴发达国家的先进经验，结合中国国情，切合当地垃圾填埋场的特点，在遵循生态经济原则和国家相关政策下，因地制宜的开展垃圾填埋场的治理和生态修复工作，促进我国生态与经济的可持续发展。
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第6篇：垃圾渗滤液特征范文
关键词：渗滤液浓缩液 回灌 蒸发 高级氧化
一、引言
集中卫生填埋是我国现阶段城市生活垃圾处理的主要方式，针对垃圾渗滤液对人类以及环境的危害，为了防止生活垃圾填埋造成的二次污染，各个国家针对国情分别制定的垃圾渗滤液排放标准，用来解决渗滤液排放问题。
浓缩液由于含有严重污染物，直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染；若排入市政污水处理系统，过高的总溶解性固体对活性污泥的生长也不利。因此对于减少浓缩液的产量、浓缩液继续处理的研究很有必要，相关技术的开发研究也是渗滤液处理技术中的一个热点。
二、渗滤液处理浓缩液特点
浓缩液中的主要成分是甲苯、N，N一二甲基甲酰胺、2，4一二甲基一苯甲醛、2，4一二（1，1一二甲基乙基）苯酚、三（2一氯乙基）磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯、3，5-二叔丁基一4一羟苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、～t-A硫二烯酸，以及少量的十八烷到二十五烷之间的正烷烃等有机物。从这些有机物的特点来看，基本不能作为营养源参与生物反应。
根据我国几家采用反渗透工艺的项目运行经验分析，要保证反渗透出水的各项指标达标，浓缩液的产量非常大，一般会占到进水量的25% 一45%。浓缩液中的COD主要成分是难降解有机物，一般随地域和当地居民饮食习惯的差异，浓缩液的COD浓度在1 000 mg/L一5000 mg/L之间，其中的有机物很难作为营养源参与微生物代谢。根据对不同地区渗滤液处理项目发现，浓缩液中的总氮含量在100 mg/L一1 000 mg/L。浓缩液的色度一般在500倍～1 500倍之间，并且生色团和助色团相对物质量越高，色度越高。根据反渗透截流性的特点，100%的二价以上的无机盐离子、85%～90% 的一价盐离子、30% 左右的硝态氮、亚硝态氮都会存在于浓缩液中。通过数倍浓缩后，浓缩液中的氯离子浓度约为10 000 mg/L一50 000mg/L之间，TDS为20000～60000mg/L，电导率为40000～50 000 0μs/cm，这些含极难降解，且含盐度极高的浓缩液成为了所有渗滤液处理中的一道难题。
三、目前常用处理方法
处置浓缩液是整个渗滤液处理工艺膜系统设计过程中不可缺少的重要部分。如何处置垃圾渗滤液深度处理反渗透及纳滤浓缩液，取决于浓缩液的水量、水质以及处置地点的地理环境和对水源、土壤的潜在影响。浓缩液处置的典型方法有回灌、膜蒸馏、蒸发、高级氧化等。
3.1回灌
回灌工艺是指将垃圾渗滤液通过膜深度处理产生的浓缩液回运到垃圾填埋场再通过人工技术喷灌如垃圾堆体的渗流处理技术，回灌实质是把填埋场做为一个以垃圾为填料的生物滤床，回灌的浓缩液在自上而下流经垃圾填埋层的过程中，其中的有机污染物被垃圾中的微生物所降解。
从1986年开始，浓缩液回灌就作为反渗透法处理垃圾渗滤液的一个有机组成部分而被广泛采用。实践证实：在充分考虑相关填埋场的特征设计基础上，长期采用回灌处理浓缩液的系统，填埋场排出的渗滤液中主要污染物质浓度没有显著变化。然而，回灌对地下水污染的可能性增加，水流可形成短路，使填埋层含水率增加，浓缩液直接回灌也有可能导致垃圾场含盐量增加。
3.2 蒸发技术
蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水分从渗滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。
浓缩液的低能耗蒸发工艺是在传统的废水蒸发处理技术的基础上的改良和发展。传统的蒸发技术是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，通过加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水分从浓缩液中沸出，而污染物会残留在浓缩液中。浓缩液低能耗蒸发工艺利用蒸汽的特性，当蒸汽被机械压缩机压缩时，其压力升高，同时温度也得到提升，为重新利用再生蒸汽作为蒸发热源提供了可能。通过能源循环利用技术，将浓缩液蒸发处置运行成本降到最低。目前市场上的主流材料都很难满足反渗透浓缩液蒸发装置的防腐等级要求。根据目前国内正在运行的采用浓缩液蒸发系统的项目的实际情况看，蒸发装置的主材必须是采用Ti材以上的耐腐蚀材料，造价昂贵以及后期不菲的维养费用。
3.3 组合处理工艺
目前采用的较多的组合处理工艺是生化一强化氧化一混凝沉淀工艺。其中Fenton氧化法是一种高级氧化技术。其原理是通过培养适合在高TDS下生存在菌种，保证生化处理通过传统A/O+MBR工艺对浓缩液生物脱氮。然后在强化氧化段投加遴选的氧化剂和催化剂（双氧水和铁盐），通过1号自由基反应机理对COD和TN进行去除，强氧化段COD去除率为75%，TN去除率为90%。最后通过混凝沉淀工艺对出水的ss进行去除。其核心工艺仍是传统的高级氧化技术。
四、结语
第7篇：垃圾渗滤液特征范文
关键词：响应面法；电解芬顿；垃圾渗滤液；有机物
中图分类号：X505文献标志码：A文章编号：16744764（2015）03013408
Abstract：
The electrofenton process was employed in the advanced treatment of Mature landfill leachate.Power，initial pH，and initial ammonianitrogen concentration were selected as the variables and CODCr removal efficiency were used as the response in the central composite design （CCD） .Response surface methodology （RSM） was used for the analysis of the experimental results. A secondorder polynomial regression equation was developed to describe the CODCr removal efficiency and was validated by variance and significance test.The optimum reaction conditions were determined by calculate inverse matrices of regression equation.The results showed that under the optimum reaction conditions （power dosage of 23.26 Ah/dm2，initial pH value of 3.58 and initial ammonianitrogen dosage of 56.78 mg/L） ，the CODCr removal efficiency was 96.5%，which was highly consistent with value predicted by the model equation，with a deviation of 4.45%.GCMS method was used in analysing landfill leachate treated by electrofenton，comparing with landfill leachate treated by conventional treatment process， it is indicated that the electrolytic Fenton technology can effectively degrade the refractory organics in landfill leachate. The result showed that electrolytic Fenton technology was effective advanced treatment.
Key words：response surface methodology；electroFenton；landfill leachate； organics
城市垃圾渗滤液水质复杂，污染性极强[1]，所含有机物浓度高、种类多，组分大多是难生物降解的有机化合物[2]，并含有病原微生物、重金属，浸入地下会造成严重的污染[3]。随着垃圾填埋时间的不断延长，垃圾渗滤液逐渐趋于老龄化，水质特征也发生变化，其中CODCr、BOD5、及BOD5/CODcr降低，NH3―N浓度升高，微生物营养元素的比例严重失调，难降解有机物浓度增高[46]。老龄垃圾渗滤液采用常规的生化处理方法难以达标，其难点在于难降解有机物。近年来，随着处理难度进一步加大，为达到理想效果，已开展大量的电解氧化法和Fenton法相结合的协同处理技术研究，并将其应用于老龄垃圾渗滤液的处理中[711]。许多学者对影响处理效果的电流强度、极板材料、pH值、极板间距等单因素进行了探讨，并研究了不同情况下有机物的降解效率。利用电解芬顿法协同处理常规生化处理过后未达标的老龄垃圾渗滤液，可以取得较好的出水效果，有效去除难降解有机物。
响应面法[12]通过对具有代表性的局部各点进行试验，回归拟合全局范围内因素与结果间的函数关系，取得各因素最优水平值，是综合试验设计和数学建模中常用的一种优化方法。采用响应面法的试验次数少、精密度高、预测性能好，目前已广泛应用于众多领域，其试验周期短、求得的回归方程精度高，并能研究几种因素间交互作用[13]，较“正交试验设计法”具有明显优势。笔者将响应面法引入电解芬顿协同技术深度处理老龄垃圾渗滤液的过程中，对工艺参数进行优化，建立以CODCr去除率为响应值的二次多项式模型，通过求解模型逆矩阵得到试验最佳条件。同时，对深度处理前后渗滤液中各污染物含量进行GCMS分析，并将处理过程中不同种类的有机物降解率进行对比，为老龄垃圾渗滤液深度处理技术的研究提供依据。
1反应机理
电解芬顿法是将电解法和芬顿法耦合于一体的高级氧化技术，其基本原理是利用电化学法产生的H2O2与Fe2+作为芬顿试剂的持续来源进行有机物的降解。
在阴极，O2被还原为H2O2，然后与Fe2+发生芬顿反应产生大量活性羟基自由基（OH・），OH・进而将有机物RH的碳链裂变，最终氧化成CO2和H2O或小分子有机物。
2试验装置与方法
2.1试验装置
试验采用的装置示意图见图1。电解电源采用规格0～70 V、0～150 A的直流稳压稳流开关电源；电解槽采用1 L圆形烧杯；电极阴极采用不锈钢网，尺寸80 mm×160 mm×1 mm；电极阳极采用网格型四元电极（RuO2IRO2SnO2TiO2/Ti），尺寸80 mm×160 mm×1 mm；磁力搅拌器采用HJ3A恒温型。
2.2试验水样
试验用渗滤液水样来自重庆长生桥垃圾填埋场，具备典型的老龄垃圾渗滤液水质特点，氨氮浓度范围为1 200～2 400 mg/L，CODCr浓度范围为2 100～3 300 mg/ L，平均C/N约为1.3，pH值范围为823～895，Cl-浓度范围为2 020～2 456 mg/L。
2.3检测项目与方法
常规水质指标及检测方法有：CODCr采用重铬酸钾硫酸银氧化法；氨氮采用纳氏试剂分光光度法；pH测定采用HACH Hq11d型pH计；Cl-采用AgNO3滴定法，具体操作方法依据《水和废水监测分析方法》（第四版）。
有机物测定采用Agilent6890/5975气质联用仪。萃取方法：1）量取500 mL水样于分液漏斗中，二氯甲烷30 mL萃取3次；2）将第1）步萃取后的水相pH值调节到12，二氯甲烷30 mL萃取3次，萃取过程中出现乳化现象时采用离心法（4 000 r/min作用3 min）破乳；3）将第2）步萃取后的水相pH值调节到2，二氯甲烷30 mL萃取3次；4）将以上萃取后的有机相汇合，并加入少量无水硫酸钠干燥，然后使用吹脱仪浓缩至1.0 mL，保存于4 ℃ 的条件下待测。
GCMS检测条件：采用DB35MS石英毛细管色谱柱，规格30 m×0.25 mm× 0.25 μm。升温程序采用柱温50 ℃保持3 min，以8 ℃/min速度升至280 ℃，进样口温度280 ℃，四级杆温度150 ℃，质谱离子源传输线温度为280 ℃。以氦气作为载气，线速度为36 cm/s，流速为1.0 mL/min，柱头压52.3 kPa。电子轰击源发射的电子能量70 eV，电子倍增器电压为1 659 eV，扫描质量范围40～500 amu。采用Agilent化学工作站进行数据采集与处理。3结果与分析
3.1单因素试验及分析
进水pH值直接影响Fe2+、Fe3+的络合平衡与H2O2的生成，导致芬顿试剂的氧化能力受到影响。在极板间距15 mm，Fe2+浓度1.0 mmol/L，单位面积电量10 Ah/dm2情况下电解垃圾渗滤液，考察渗滤液初始pH值分别为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0条件下CODCr的去除率，结果见图2。
投加的亚铁离子由1.0 mmol/L增加至4.0 mmol/L时，CODCr去除率在33.73%～44.87%之间，波动并不大。在反应过程中亚铁离子被不断地重复氧化、还原，总量并未消耗，反应器中投加1.0 mmol/L浓度的亚铁离子足够支持电解芬顿反应的进行。在响应面试验中投加1.0 mmol/L亚铁离子参与反应，但不作为设计因素。
氧气电解产生H2O2的反应过程在一定的电流密度和电位梯度推动下进行，H2O2的量随着电解时间延长逐渐增多，有机物去除率也越高，有机物去除率与单位面积电量（电流密度与电解时间的乘积）呈正相关关系。在极板间距15 mm、pH值为4.0、亚铁离子浓度1.0 mmol/L，设置单位面积电量分别为125、2.5、3.75、5.0，7.5，10.0、11.25、15、20、30、40 Ah/dm2电解垃圾渗滤液，CODCr的去除率变化见图4。
从图中可知单位面积电量越大，CODCr去除率越高，这是因为产生的OH・以及H2O2、Cl2、ClO-等氧化物随着电量增大而增多，导致极板表面电化
ClO-等氧化物被氨氮优先利用，使得有机物可利用
的氧化剂减少。因此，氨氮浓度越低，CODCr去除率越高。老龄垃圾渗滤液含有高浓度氨氮以及难降解有机物，采用常规生化处理难以达标。试验采用电解芬顿
法深度处理常规生化处理后的渗滤液，结合生化处理系统出水中残余氨氮浓度范围，在响应面试验设计中设置氨氮浓度为30～400 mg/L之间。
3.2响应面试验设计与分析
3.2.1 响应面试验设计根据单因素试验分析可知，影响电解芬顿法去除垃圾渗滤液中有机物的主要可控因素有单位面积电量、进水pH值与氨氮浓度，分别以变量X1、X2、X3表示。综合考虑氨氮去除效果及经济因素，3个因素的取值范围定为1.0～30.0、2.0～6.0、25.4～405.63，由于进水氨氮浓度难以精确控制，不能达到与设置值完全一致，因此，试验过程中进水氨氮浓度以方案设计值为基准，稍有波动。以CODCr的去除率（%）作为响应值，记为响应变量Y。根据BoxBehnken中心组合设计原理，选取3因素3水平共27次的试验方案。设计因素的水平与编码值设置见表1，根据响应面试验方案进行试验，结果见表2，利用DesignExpert软件进行数据分析处理。
F值越大，Pr>F值越小代表相关系数的显著性越强[15]。Pr>F值F值
图7显示了pH值取中心值时单位面积电量与进水氨氮浓度的变化对CODCr去除率的影响。根据图7等高线显示，单位面积电量超过22.81 Ah/dm2后，CODCr去除率上升趋势趋于平缓，说明过大的电量对去除率的提高作用不明显。在同样单位面积电量下， CODCr去除率随氨氮浓度的降低而增大。可见进水氨氮浓度越低、单位面积电量越高，越有利于CODCr的去除。
图8显示了单位面积电量取中心值时进水氨氮浓度与pH值的变化对CODCr去除率的影响。根据图8等高线显示，当pH值在3.0～4.0之间时，CODCr去除率出现最大值，低的氨氮进水浓度可以获得较好的CODCr去除效果。
从等高线图中可以看出回归方程存在稳定点且稳定点为极大值。通过解模型逆矩阵得到极大值所对应的各主要因素编码值分别为X1=0.53，X2=-0.21，X3=-0.83，即最佳条件为：单位面积电量为23.26 Ah/dm2、进水pH值为3.58、进水氨氮浓度56.78 mg/L。Y值响应值约为100.9%，该响应值表示模型可达到的理论最大值。选取上述最优条件，进行了3 组平行试验，得到CODCr去除率平均值为96.5%，与模型预测值的偏差为4.45%，由此证明该模型能够较真实地反映各因素对电解芬顿法去除老龄垃圾渗滤液中CODCr的影响，充分说明了应用响应面法优化电解芬顿协同技术深度处理老龄垃圾渗滤液是可行的。
3.3有机物的转化规律分析
经过水解酸化+SBBR生化处理后的老龄垃圾渗滤液，在单位面积电量为23.26 Ah/dm2，pH值为3.58，初始氨氮浓度约56.78 mg/L条件下，利用电解芬顿协同技术进行深度处理。并对老龄垃圾渗滤液原液、生化处理出水以及电解芬顿深度处理后的出水进行GCMS测试，测出的质谱特征离子图与谱库（NIST5.0）的标样质谱图（详见图9、图10、图11）进行对比分析，选取可信度在80%以上的有机物进行归类分析，见表5。
从GCMS测试图对比可知，与老龄垃圾渗滤液原液相比，常规生化处理后的出水有机物种类从59种降低至42种，数量未明显减少，但是从出峰时间来看，25 min以后出峰的物质种类较多，含量较高，该类物质大部分是芳香烃类，难以生化降解。从表5可知常规生化处理后直链烷烃相对含量上升，是因为长链烷烃在此过程中转化成了短链烷烃。一般情况下，碳链中少于9个碳的正烷烃难以生物降解，由此得出碳链过短的烷烃也难以生物利用[16]。易被生物降解的有机物在生化处理过程中被微生物利用而降解，大部分难以生化处理的有机物无法降解而残留水中，需做进一步深度处理。
经电解芬顿法深度处理后的出水，出峰个数明显减少，有机物种类降至21种。由GCMS图谱分析可知存在一个峰面积比例39.78%的主峰，经分析该物质为二氯环戊烷。在电解的间接氧化作用下，生成了小分子量的酮类、烃类、醛类以及不饱和烃等物质，这类物质属于难降解有机物，在出水中占较大比重。同时，电解芬顿产生了一些氯代物，经分析不属于三卤甲烷类的“三致物”。经过电解芬顿法协同深度处理后，大部分难以生化处理的有机物被降解成二氧化碳和水，从而达标排放。
4结论
1）利用响应面法对试验结果进行分析，建立了二阶响应面模型并进行了方差分析和显著性检验。分析表明：回归模型达到了显著性水平，在被研究的整个回归区域内拟合较好，模型可信度、精确度、精密度较高。
2）通过对响应面法建立模型，并解逆矩阵确定反应的最优条件为：单位面积电量为23.26 Ah/dm2、pH值为3.58、进水氨氮浓度约5678 mg/L。该条件下CODCr平均去除率为965%，与模型预测值吻合度较高，偏差为4.45%。
3）通过对老龄垃圾渗滤液原水、常规生化处理出水、电解芬顿法深度处理后的出水进行GCMS检测，结合标准图谱对比分析，电解芬顿协同处理技术能有效降解老龄垃圾渗滤液中难以生化降解的有机物，有机物种类明显减少至21种，从而达标排放。对老龄垃圾渗滤液而言，是较有效的深度处理技术。
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第8篇：垃圾渗滤液特征范文
【关键词】生活垃圾填埋；收集；防渗；导排；管理体制；垃圾填埋处理费
1. 前言
（1）莱西市位于山东半岛中部，是胶东半岛的交通枢纽，是中国农村综合实力百强县市之一，目前生活垃圾产量为280吨/天。
（2）2003年以前受经济实力等因素制约，市区生活垃圾一直沿用简易填埋的方式进行处理，未考虑垃圾渗滤液及填埋气体控制措施，对周围大气、地下水都造成较严重的污染，对周边居民和生态环境会造成潜在的危害。随着城市建设的发展，城市规模不断扩大，生活垃圾产出量逐渐增加，由此带来的污染问题日益严重，原有的垃圾处理方式、处理设施已满足不了城市垃圾处理的需要，为了满足生活垃圾无害化处理的需要，给城乡居民创造一个清洁健康的生存和工作环境，提高城市环境质量 ，改善投资环境、创建国家环保模范城市，真正把莱西建设成为青岛的“后花园”，2003年初，莱西市委、市政府决定规划建设莱西市绿野生态园生活垃圾填埋场。
2. 莱西市生活垃圾填埋场的现状
莱西市生活垃圾填埋场位于莱西市姜山镇东部，距离市区 17.5公里，共占地302亩，其中生活垃圾填埋区217亩，该项目于2003年8月开工建设，2004年9月投入使用，总投资3681万元，设计使用年限20.5年。分三期建设：一期工程投资2700万元，设计日填埋量为237吨，共可填埋垃圾70.6万吨，使用年限为4.5年；二期设计日填埋量为306吨，共可填埋垃圾104.5万吨 ，使用年限为9.5年；三期设计日填埋量为410吨，共可填埋垃圾64.1万吨，使用年限为6.5年。各项自然环境指标符合建设部颁发的《城市生活垃圾填埋技术规范》等有关标准，具有较大的环境效益、社会效益。
2.1莱西市城市生活垃圾特征：居民生活水平和消费结构的改变不仅影响城市垃圾的产量，也影响城市垃圾的成分，尤其近十年来，居民收入不断增加，包装产品的消费以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加，一次性的商品完成消费后就作为废弃物，成为垃圾，大大增加了垃圾的产量，根据莱西市环卫处提供的资料，莱西市城市生活垃圾成分见表1。
2.2莱西市生活垃圾的收集：目前，生活垃圾收集方式主要有以下几种：
（1）容器式。主要表现为街道的两侧和公共场所设置的固定的铁制方箱或塑料桶。
（2）构筑物式。即垃圾中转站，能提高垃圾收集运输的效率和质量。
（3）垃圾道收集。多表现为已简称的多层或高层住宅楼中，不过这种方式不便于对垃圾收集的管理和控制以及推行分类收集等缺点，将逐步被淘汰。
2.3莱西市生活垃圾填埋工艺：莱西市生活垃圾填埋处理工艺是采用单层1.5毫米后的HDPE膜为主要防渗，双层有纺、无纺土工布和粘土矿物相结合的复合系统进行辅助防渗，并在场底防渗膜上安装高密度聚乙烯花管网，收集渗滤液到流至场外的污水池处理，沼气通过石笼引出排放或综合利用，从而达到保护环境的效果。填埋场污水主要包括垃圾渗滤液、生产污水和生活污水等，污水处理站出水排放标准执行《中华人民共和国生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）中的最高标准，处理达标后通过市政管网排入莱西市姜山污水处理场进行深处理。
（1）填埋分层 。垃圾层以0.7米左右的虚铺垃圾作为一碾压层碾压，压实后层厚不大于0.4米，每单元垃圾层累计厚度为2.8米，每隔2.8米垃圾层覆以0.2米的粘土压实，并做到当日覆盖；中间覆盖层还可采用厚度为0.5毫米的绿色HDPE膜，有利于未被污染的雨水导出，填埋作业达到设计标高后，进行终场覆盖，种植植物，进行生态恢复，填埋体边坡为1：3。
（2）防渗系统。适合采用HDPE膜水平防渗方式。渗滤液大部分汇集于垂直收集系统，并下渗到水平收集系统，经水平收集系统排至污水调节池。
（3）气体导排系统。垃圾填埋后要进行一系列复杂的生物反应，会产生大量的填埋气体，主要成分是甲烷和二氧化碳。由于该垃圾场日填埋量为400吨左右，产气量比较少，利用价值不高，因此填埋气体经过导气石笼导出后，经移动式气体燃烧器燃烧后达标排放。
（4）雨污分流系统。每一期填埋区分为二区作业，沿分区作业边界处设分区坝，使雨水尽可能进入分区处，用泵将雨水提到雨水沟后排出填埋区外，达到清污分流的目的。
（5）污水处理方案。在填埋场内建污水处理站，污水处理后，用管道将处理后的渗滤液排入莱西市姜山污水处理厂深度处理。
3. 城市生活垃圾处理存在的问题
3.1管理体制。同市场脱节的计划经济管理体制，制约生活垃圾处理事业发展。主要表现为：
（1）管理体制上政企不分，完全靠政府投入，缺乏自身活力。
（2）由于政府投入不足，垃圾处理缺乏资金来源，处理率低 ，处理效果差。
3.2填埋处理技术。填埋场渗滤液收集系统往往在若干年后失去收集作用，场底导渗管发生堵塞，往往从侧面覆盖体渗出，严重影响堆体的稳定性和环境质量。
3.3填埋场缺乏规范的运营管理，缺乏监督。生活垃圾填埋场的运营需要综合的管理技术，填埋场的污染控制很大程度上取决于管理水平的好坏，对填埋场的运营管理要形成完整的体系，不仅要对填埋区的垃圾进行规范的作业，逐步实现对垃圾种类、垃圾数量，对地表水、地下水，渗滤液的数量、位置，对噪声、飘尘，对填埋场气体的数量、特征等项目实现计算机的辅助管理。
4. 城市生活垃圾处理对策
4.1卫生填埋处理的应用前景。
4.1.1填埋处理作为垃圾最终处置手段，一直占有重要地位，具有操作设备简单，适应性和灵活性强特点，但理想的垃圾填埋场越来越少，下降原因有三条：
（1）旧填埋场逐渐达到饱和。
（2）新填埋场选址困难。
（3）由于环保标准不断提高，一些不符和环保要求的被迫关闭。
4.1.2垃圾填埋场污染控制得到逐步加强。采用双层人工防渗层，提高垃圾防渗水平；加强渗滤液收集和处理，防止水污染；对填埋气体回收利用，保障填埋场安全，减轻大气污染并实现资源回收。
4.1.3由于填埋的卫生技术标准不断提高，填埋场的投资费用和运行成本也不断提高，因而新垃圾填埋场应向减量化、资源化、无害化发展。
4.1.4为充分利用填埋空间，节约使用土地，应建设垃圾焚烧发电系统，并在源头进行垃圾分类收集，能回收的尽可能回收利用，厨余垃圾进行堆肥处理，其余垃圾进行焚烧，残渣入填埋场卫生填埋，提高填埋场使用寿命。
4.2垃圾处理的目标与原则。生活垃圾的管理应实现可持续发展的目标体系。首先尽可能避免垃圾产生，如果垃圾必须产生，产出量要少；其次对产生的垃圾要尽可能进行回收利用；最后的处理目标是 进行有利于环境的保护。
4.3城市垃圾处理的对策及措施。
（1）明确目标，落实责任，加快垃圾处理设施建设，提高处理水平。垃圾处理场的建设，必须严格执行国家颁发的技术标准，防止造成二次污染；要提高垃圾填埋的无害化水平，切实解决渗滤液处理的技术问题。
（2）进一步深化改革，加快城市垃圾处理市场化进程。要积极探索符合市场经济规律的运营管理模式，组建 “作业服务型”和“生产经营型”的经济实体，实行企业化管理。
第9篇：垃圾渗滤液特征范文
溶胶-凝胶法制备复合光催化剂(MWNTs/TiO_2)工艺条件的研究
新型类Fenton催化剂用于酸性红B染料废水处理的研究
Ca_5(AsO_4)_3OH的溶解度与稳定性研究
pH值对霞湾港沉积物重金属Zn、Cu释放的影响
基于Fe0的PRB去除地下水中硝酸盐的模拟研究
水温对慢滤池深度处理污水的性能影响
NiO/AC催化臭氧氧化去除水中的苯酚
巯基化条件对巯基乙酰壳聚糖除镉性能的影响
纳米铁-微生物耦合体系去除硝酸盐的影响因素研究
M-AHP-熵权组合赋权法在垃圾渗滤液处理技术评价中的应用
方解石对水中磷的去除效果研究
聚合物驱采出水中聚丙烯酰胺的微生物联合降解作用研究
软锰矿-污泥活性炭的制备及其对废水中铅离子的吸附
蜡染废水在线处理回用及热能回收工程实例
模拟黑水的生物处理
气田深井聚磺钻井液废液复合固化处理技术研究
响应面法优化Fenton处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液
UV及UV/US降解对二氯苯水溶液的研究
利用PS铝基材版酸洗碱洗处理废液制备拟薄水铝石
微波-活性炭联合作用在污染控制中的应用
酸度对好氧颗粒污泥生物吸附含铅废水影响的研究
利用城市生态河道深度净化污水处理厂出水的工程技术研究
不同回流比对无植物垂直流人工湿地除氮效果的影响
满江红干体对锌离子的生物吸附
赤泥在控制沉积物磷释放中的应用研究
微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性
有机物浓度对厌氧氨氧化脱氮性能影响试验研究
H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究
改性火山岩滤料去除矿井水中铁锰离子影响因素研究
水解酸化-AMBBR-好氧组合工艺的启动过程研究
壳聚糖衍生物-镁盐复配去除中性兰模拟废水色度的研究
人工湿地中基质与植物对污染物去除效率的影响
摇动床缺氧-好氧工艺处理渔业加工废水试验研究
滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究
纳米TiO2-xNx催化剂的制备及其活性研究
混凝法处理含铜电镀废水的实验研究
改性沸石去除地下水中铁锰实验研究
Keggin型Fe-Mo-Zr杂多酸盐光催化剂的制备及性能研究
牛仔布加工厂印染污泥制备吸附剂的实验研究
超声强化Fe0去除阳离子红GTL的研究
开放静置体系中白地霉Y1对染料脱色降解研究
转速对SUFR系统厌氧区释磷的影响
超声波协同纳米铁对偶氮染料橙黄G的脱色研究
改性秸秆-铝盐复合絮凝剂的制作与应用
用于石化废水处理的聚氨酯泡沫球形载体的挂膜方法
折流曝气生物滤池的特征与处理效能试验研究
灭菌预处理污泥及其滤液产氢发酵的比较研究
水体中常见无机阴离子对TiO_2薄膜光催化降解甲醛的影响
厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)处理生活污水试验研究
铁屑内电解法处理电镀含铬废水的实验研究及应用
“中老龄”垃圾渗滤液重金属和氨氮的厌氧毒性
UV/Fenton法预处理N-甲基苯胺生产废水
滤布滤池系统在城市污水深度处理的中试研究
强化混凝处理城市纳污河污水运行过程中搅拌能量的影响
生化法处理乳链菌肽发酵废水研究
DIC厌氧反应器在医药废水处理中的应用
膜基活化溶液中活化剂在回收温室气体CO_2过程中的作用
