关键词：垃圾渗滤液；A/O工艺+超滤系统；纳滤过滤系统；反渗透膜过滤系统；污泥脱水系统
1、渗滤液处理站建设概况
本渗滤液处理厂为义乌市塔山垃圾填埋场三期渗滤液处理系统新建工程，处于流域及环境影响评估报告，排放水质执行《生活垃圾场污染物排放标准》（GB16889-1997）规定的排放标准中三级标准后,纳管排污。
2、工艺概况
处理工艺概况
1）渗滤液处理工艺
根据处理工艺设计原则，本着污染物减量化、运行费用最低、投资最低、不产生二次污染的条件下，确定本项目处理工艺为生化处理+膜处理工艺。
2）本项目工艺流程框图：
改造需增加的设备单元
2.2工艺单元原理说明
1）调节池
垃圾渗滤液从库区由管道进入调节池，调节池对渗滤液的季节、气候、填埋时间的差异性进行均衡水质、水量。垃圾渗滤液进入调节池，
2）初沉池
渗滤液经机械格栅到达初沉池后，厌氧颗粒污泥自然沉降，由好氧池和酸化池回流到初沉池的污水中含有的污泥，对初沉池的渗滤液进行絮凝后沉降，污泥由刮泥机经管道定期排放到均质池，再由脱水机房排除。初沉池的出水经重力自流到酸化池进一步处理。
3）酸化池
渗滤液经过初沉池的粗过滤之后，在无大颗粒物质的条件下进入酸化池，再次单元内具有生长优势的菌种主要为水解菌及酸化菌，在这两种菌类的作用下，水体中难降解的大分子有机类污染物在水解菌的作用下被断链分解为VFA类物质，接着在酸化菌的作用下，VFA类物质被分解为易降解的有机酸类物质。
3、A/O工艺+超滤系统（内置MBR系统）
3.1MBR处理系统的原理
MBR处理系统全称为膜生物反应器，顾名思义系统由超滤级别的膜系统和活性污泥生物反应器两部分构成，整个系统的原理是在活性污泥反应区利用好氧、缺氧活性污泥微生物在生物反应器内与基质（废水中的可降解有机物等）充分接触，通过氧化分解作用进行新陈代谢以维持自身生长、繁殖，同时降解有机污染物、吸附无机细小颗粒。接着被去除污染物的水在超滤膜系统中进行过滤和截留，过滤作用即将超大分子的有机不可降解类物质与水分子进行分离，截留作用即将活性污泥微生物截留在生物反应器中，防止活性污泥流失。
3.2A/O工艺说明
本工程的生化反应阶段采用A/O工艺，整体系统由反硝化/硝化单元串联组成，在的反硝化/硝化单元内设置内回流，而超滤的浓水回流至反硝化段内提高其活性污泥浓度和硝化程度。反硝化依靠内源呼吸进行脱氮，同时可随着进水的氨氮浓度不断提高进行外加碳源的作业来提高二级脱氮速率。
由于菌种的不同，代谢的原理也不一样，因此硝化菌和好样菌胶团的代谢周期也不同，由于进水的C/N很高，所以好氧菌的资源远比硝化菌的资源多，所以好氧菌的代谢周期要比硝化菌代谢周期要短。A/O工艺强化了生物脱氮的作用，其生物脱氮的效率可达到80%-95%，有机物去除率≥90%。
4、纳滤过滤系统单元（改造后的单元）
4.1纳滤系统过滤原理及特点
纳滤的过滤精度远优于超滤，介于超滤和反渗透之间，其过滤精度达到1nm级别，是适用于分离分子量在200以上、分子大小为1nm左右溶解组分的膜工艺，利用半透膜在外在压力推动下实现水溶液中某些组分选择性透过的分离技术，可截留大部分有机污染物例如腐殖酸，同样可截留二价态无机盐类化合物。
纳滤膜具有如下特点：
1）渗透压较低，一般为1.0-1.5MPa，由于过滤孔径相对反渗透膜较大，浓差极化现象不太严重，所以需要的渗透压力更低；
2）回收率较高，由于单价态的盐类可完全透过纳滤膜，因此其浓水产量可降至最低；
3）单位产水的能耗较低，渗透压降低后所需动力条件也会降低，运行成本随之下降；
4.2纳滤过滤系统说明
在本次使用的纳滤膜为卷式膜，其内层包含一层类似隔栅网的流道层，格栅的结构呈现交叉网状结构，这层膜使进入流道的水体在膜表面形成紊流，避免在末端形成严重的浓差极化，同时在过滤层的外层设置了专利层。
针对本工程渗滤液的特点，我们将纳滤膜进行单级分段排列，前段内为直通式，后续段内由于进水浓度明显增大，采取设置独立循环泵的方式，增大段内的错流量提高产水回收率。
经过排列组合后的纳滤膜系统，每一段可检测到产水、浓水及污染状况，整体系统回收率可达到90%左右，夏季时候的纳滤产水COD浓度可维持在100ppm以下，产水BOD浓度可维持在30ppm以下。
5、反渗透膜过滤系统（改造后的单元）
5.1反渗透系统过滤原理及特点
反渗透过滤是水处理领域过滤精度最高的过滤方式，其最小孔径可达到0.1nm，适用于过滤分子量小于200的无机盐类以及直径大于0.1nm的颗粒物质，同样是利用单向半透膜，在一定渗透压的作用下将含有污染物的反渗透系统进水进行分离的技术。
反渗透膜具有如下特点：
1）渗透压较高，一般为1.5-2.0MPa，根据膜的过滤类型不同，渗透压可达到4.0-5.0MPa，渗透压跟随进水电导率变化而变化；
2）产水质量高，反渗透的产水基本可直接进行回用，不用任何的再处理；
3）脱盐能力较高，可将含盐量5000mg/L含盐量的苦碱水脱至饮用水水平；
5.2反渗透过滤系统说明
依据本工程渗滤液的特点，渗滤液中的含盐量浓度值会非常高，由于在生化部分是无法将盐类去除，反渗透的结构倾向依然会比较严重。
本工程的反渗透系统依然采取了单级多段的方式，基本每一段内都设置了段内强制循环泵，增大错流量提高系统回收率，同时对每一段的产水量、浓水量及过膜压差进行实时监控，产水经过收集后直接回用，反渗透的浓水由于大部分的成分为无机盐类，特别是氯化钠离子，收集后回灌至库区，利用垃圾本体进行吸附和再螯合。
反渗透系统的回收率约为80%，产水COD可控制在40ppm以下，产水BOD可降至15ppm以下，氨氮可降至25ppm以下。
6、污泥脱水系统
6.1污泥脱水原理及特点
活性污泥微生物降解有机污染物的过程其实也就是其整个生物代谢的过程，其生长周期一般和底物浓度、生物负荷有关系，通常来说硝化反应器内的好氧活性微生物的生存周期约为25天-30天，在同样的污泥浓度条件下，泥龄越长意味着剩余污泥量越少。
6.2污泥脱水的流程
由于膜的截留作用，使得MBR系统内污泥浓度很高，污泥处于内源呼吸，底物基本上用于维持微生物新陈代谢，而很少用于合成新的细胞物质，产泥量很低。
生化污泥含水率较高，一般99%。酸化池，A/O池剩余污泥通过回流管道回流到初沉池，经过厌氧工艺后，再由初沉池通过管道到均质池，搅拌，再次浓缩发酵后经管道送到脱水房。脱水后泥饼由专门输送车送出系统。
在本项目中，生化反应单元产生的剩余污泥采用混合集中排放的方式，每日定期排泥至污泥浓缩池，再浓缩池内经过一定时间的物理沉降后，含水率降低至约98%，在进入离心脱水机的同时加入PAM絮凝剂来破坏污泥颗粒表面的动电性，从而解离吸附水，增加污泥的脱水效率，接着在带式脱水机中对污泥进行脱水，最终达到含水率降至50%以下。
7、渗滤液处理工艺的优势
7.1能有效的将渗滤液实现减量化、无害化、资源化
对污染物的处理目标就是使其减量化、无害化、资源化。本工艺采用生化处理和物化处理相结合的方法，利用综合处理法（生物法+膜法）能比较彻底的降解污染物的特点，使污染物数量减少、危害程度降低。
7.2运行成本低
因为垃圾渗滤液的有机物含量较高，且成分复杂，因此其处理成本较高。本工艺考虑到前期的投资及后期的运营成本，采用低能耗、低费用的处理技术。
7.3季节变化适应性强
本工艺中在厌氧生物段使用了填料，同时使用了多相反应器保证了在季节变化导致水量变化时候的耐冲击和保证处理效率的作用，同时在膜处理阶段采用一级RO和二级RO串并联的形式，在夏季雨量较大而污染物浓度较低时，可并联使用，而当进入冬季雨量减少而污染物浓度较高时候进行串联使用保证出水水质。
8、总结
一、概述
环境工程环境监理是建设项目环境保护工作的重要组成部分，是建设项目全过程环境管理不可缺少的重要环节。其目的就是将国家有关的环境保护法律法规、工程质量的法规标准、建设项目环境影响报告书的要求贯彻落实到工程的设计和施工中。开展工程环境监理工作，对加强建设项目施工期的环境保护管理和监控，落实环保投资，防治环境污染，实施生态保护，保障项目建设的顺利进行具有非常重要的意义。
城市生活垃圾卫生填埋处理工程是一项环保工程，对改善城市环境质量有着非常重要的积极意义。但工程建设中也将产生废水、废气、噪声等环境污染因素。尤其是垃圾填埋场产生的渗滤液，含有高浓度废水及细菌、病毒等致病菌，很容易造成二次污染。渗滤液处理质量的好坏是衡量一个城市垃圾填埋场是否达到卫生填埋标准的重要指标之一。所以渗滤液处理工程质量的好坏直接影响到垃圾处理场整个工程的质量及建成后的正常运行。而环境工程环境监理工作是控制渗滤液工程整个建设过程的关键所在。现将渗滤液处理环境工程环境监理要点总结如下：
二、了解掌握设计方案、主导思想、主导原则，制定切实可行的监理方案
在进行环境工程环境监理工作之前，应当认真阅读项目的《可行性研究报告》、《环境影响报告书》以及环评批复文件，了解掌握项目的设计方案及设计的主导思想和原则；了解工程的环保设施的规模、投资情况；掌握环保工程的工艺流程，从而制定出切实可行的监理方案。利用环境监理单位的技术优势和中介，为建设单位做好服务，提高施工单位的环保意识，不侵犯承包商的合法权利，使施工现场的环境监督、管理责任清楚、目标明确，并贯穿于整个工程实施过程中。作好合同管理和信息管理，从而保证环境保护设计中各项生态保护、环境污染防治措施能够顺利实施，保证施工合同中有关生态保护，环境保护的合同条款切实得到落实。
三、做好施工阶段的巡视、旁站工作
渗滤液处理环境工程中主体基底及边坡的防渗、渗滤液的收集与导排和渗滤液处理环境工艺与设施是关键，基低与边坡防渗是第一道关口，防渗工程质量的好坏直接关系到整个渗滤液处理工程的质量。在整个工程环境监理过程中，对防渗工程应做好旁站、巡视工作。
对防渗工程的反滤层、渗滤液收集盲沟、竖向石笼、调节池池底防渗膜下层地下水盲沟等关键部位、关键工序的施工质量实施全过程现场跟班监督，进行旁站监理。
对防渗材料的铺设，除库底及边坡平整基地必须满足设计要求外，其他应按照下列要求进行旁站：
1、各种防渗材料铺设前应保证铺设面完全符合质量安全要求。直接铺设在土建结构面上时，应保证构筑面结构稳定，坡面平缓过渡，垂直深度25cm内不得有任何杂物；铺设在下一层土工材料之上时，应保证下一层土工材料施工质量合格，表面无积水、无杂物。
2、合理选择铺设方向，尽可能减少接缝受力。
3、铺设工具不得对土工材料的正常使用功能产生损害。
4、合理布局每片材料的位置，力求接缝最少。
5、在坡度大于10％的坡面上和坡脚1.5m范围内不得有横向接缝，一般土工膜的焊接采用双轨焊接。
6、各种土工材料的搭接宽度不得低于相应的连接标准。
7、铺设过程中调整材料的搭接宽度时不得损害已连接的部分。
8、铺设过程中防止任何因为装卸活动、高温、化学物质泄漏或其它因素而破坏土工材料。
9、用于卷材展开的机械设备不得造成土工材料的明显划伤，并不得造成铺设基底表面的破坏。
10、片材铺设平顺、贴实，尽量减少褶皱。
11、铺设后应及时压载锚固，所有土工材料均须保证当日铺设当日连接锚固。
四、在施工过程中，做好水土保持、生态保护、移民搬迁的监理工作
工程对水土的影响是工程施工期间的土地占用、临时修筑的运输道路、施工材料的堆放、施工弃土堆放等占用或破坏部分人工植被和天然植被。另外，对施工过程中形成的高挖方或填方边坡处理不当造成的塌方，引起水土流失。施工弃土土质松散，易被降雨和地表径流冲刷流失，若处理和管理不善，易引起水土流失，堵塞渠道或河道。
转贴于
（一）主要防止措施如下：
1、对场地平整过程中的多余土方，设置临时堆放场，场地周边设置排水沟防护。多余土石方用于垃圾填埋覆盖及库底填方，弃渣及时处理。
2、对覆盖土源取土场区，取土后的场地应回填，对取土后形成的开挖边坡采取浆砌块石护坡等措施。
3、在施工开挖过程中形成的永久性边坡，视其边坡坡度情况采取浆砌块护坡、浆砌块石方格草皮护坡、浆砌块石挡墙护脚等措施，并在护坡边沿设置砌石排水沟，以利于坡面径流、地下水流等的通畅排出。
4、对建筑物周边，种植草皮及各种乔木、小灌木。
（二）村庄搬迁的监理措施如下：
1、搬迁时对于古树名木等有保存价值的植物，应事先联系当地林业部门，采取移植等异地保护的方法加以保护。
2、新址建设施工清场地树木、农作物、杂草，除部分可以做肥料外，应及时清运。
3、对于临时占地和新开辟的临时便道等破坏区，施工结束后应当进行土地复垦和植被重建。
五、施工期按环评批复的要求，做好监测井的监理工作；处理好与当地群众的关系；协调好各施工单位的关系
为确保防渗工程质量，防止渗滤液的渗漏，掌握地下水质量的动态变化，垃圾处理场区及周围附近地区应设置地下水监测井。考虑工程所在区域地下水流向等因素，在垃圾填埋场的两旁30～50m处各设一个污染扩散井；填埋场地下水下游30m、50m处各设一个污染监测井；地下水上游30～50m处设一个本底井。对上述监测井在填埋场使用前监测一次本底水平，具体监测项目是：ph、codcr、ss、nh3-n、氯化物、细菌总数、总大肠菌群、总硬度、硫酸盐。
关键词:填埋垃圾;污染;生物反应技术;好氧生物反应法
1垃圾填埋后的污染情况
垃圾填埋后对环境造成的污染是多方面的,由于填埋垃圾的特性,封场后的填埋场仍然对周围环境造成危害,形成二次污染。而且在自然状态下这种污染是长期的。其污染表现在:
1.1空气污染
填埋气体(lfg)造成严重空气污染和温室效应。
填埋场在压氧条件下会产生大量的填埋气体,其成分主要为ch4和co2,还有少量的h2、n2、h2s等气体,其产生量和产生率取决于垃圾量、垃圾成分、水分、填埋时间、填埋压实度等多种因素。
甲烷(ch4)气体是潜在的温室气体,会导致生态失衡,它对臭氧层的破坏是co2的40倍,产生的温室效应比co2高20倍,它对全球变暖的危害仅次于co2,居第二位。
(1)产生温室效应。沼气比空气轻还是重取决于co2和ch4所占的比率。纯沼气的比重接近空气的比重,通常是1.0,当沼气比空气轻时,就会快速消散,形成损耗臭氧层和加剧全球温室效应的烟雾。
(2)存在爆炸隐患。当沼气比空气重时,沼气在低洼处积聚,当沼气浓度达到爆炸极限(甲烷气5%-15%的空气混合)时,一旦遇到明火就会发生爆炸,引发火灾事故。
(3)造成地下水源的污染。填埋气体中含有的挥发性有机物和co2等都易溶于地下水,这有可能破坏原来地下水中co2的平衡,导致地下水周围岩层的溶解,引起地下水硬度升高,影响饮用地下水人畜健康。
(4)造成填埋场场区及附近植物根区因缺氧而死亡。
(5)填埋气体含有令人讨厌的臭气,污染空气,对人体健康造成危害,其中含有多种致癌、至畸的有机挥发物。这些气体如不采取适当的措施加以回收处理,而直接向场外排放,会对周围环境和人员造成伤害。
(6)填埋气体具有迁移性,其迁移的范围超过50m。如果在垃圾填埋场上建设建筑物、填埋气体极易在建筑物内汇集,形成火灾及爆炸隐患。
1.2水污染
(1)水污染。
垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发醇、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。渗滤液成分复杂,其中含有难以生物降解的奈、菲等芳香族化合物、氯代芳午族化合物、磷酸脂、邻苯二甲酸脂、酚类类和苯胺类化合物等。渗滤液对地面水的影响会长存在,即使填埋场封闭后很长时期内仍有影响。渗滤液对地下水也会造成严重污染,主要表现在使地下水水质混浊、有臭味,cod、三氮含量高、油、酚污染严重、大肠菌群超标等。地下和地表水体的污染,必将会对周边地区的环境、经济发展和人民群众生活造成十分严重的影响。
(2)土壤污染。
城市生活垃圾中含有大量的玻璃、电池、塑料制品、它们直接进入土壤,会对土壤环境和农作物生长构成严重威胁。大量不可降解的塑料袋和塑料餐盒被埋入地下,百年之后也难以降解、使垃圾填埋场占用后的土地几乎全部变为废弃地。
由于经济条件的限制,我国大多数城市的简易垃圾堆填场在建设初期未按卫生填埋场的标准进行设计及建设,缺乏对填埋气体垃圾渗沥液及其它污染物的有效控制,对周围环境已造成了严重影响。国家建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》cjj17-2001规定:生活垃圾填埋场在未达到安全化和未经监测之前,不允许用于建设用地。一般垃圾场必须待封场15年以及达到稳定后方可作为建设用地。因此,如何对简易垃圾堆填场进行有效的治理,使其在短期同快速转化为安全稳定可以利用的建设用地是一项亟待解决的重要问题。
2垃圾填埋场再生的概念
所谓垃圾填埋场的再生,就是将过去填埋在垃圾场内的垃圾进行加速降解,减少或解决垃圾场的污染后再度挖掘出来,分别筛选回收有价值物品后,再施以无机化过程等处理再埋回去的过程。
3垃圾填埋场再生的优点
(1)增加原有填埋场处理容积,延长垃圾场的使用年限;
(2)可以回收有用资源,获取经济效益和环境效益;
(3)通过挖掘垃圾进行无害化处理降低垃圾体的体积;
(4)加快了垃圾分解的速度,减少了对环境污染的程度和时间。
4垃圾填埋再生的方法
没有经过处理的垃圾场,对大气、地下水和垃圾场附近的土地造成严重污染,对环境和社会造成负面影响,我们要采取科学的处理方法,使原有的垃圾加速降解,减少或消除垃圾场的污染,再通过挖掘处理后填埋,这样可以增加垃圾场的使用空间,延长使用寿命,大大节省处理垃圾的用地;或者,不挖掘起来,经过降解技术,将填埋垃圾变成物理、化学成分相对稳定的无机物,使原来“不宜用于建筑”的场地,可以用于建筑,产生新的使用价值。
现今先进的治理方法就是就地治理,采用生物治理技术,使填埋场堆体内的有机物加速降解,达到稳定后,再采取其它方法和技术进行再开发和利用。生物反应器技术就可以达到上述目的,生物反应器技术主要分为厌氧生物反应器和好氧生物反应器,其技术特点比较见表。
采用好氧生物反应法处理有机填埋垃圾是近几年来垃圾填埋场治理新技术。以前,好氧法被广泛地用于地面上的垃圾堆肥、活性淤泥和有机废水的处理,但用于固体垃圾的处理,特别是对填埋垃圾的处理还是一个比较新的理念。采用好氧生物法进行有机垃圾降解,就是将新鲜空气加压后,用管道注入垃圾深处,同时把垃圾中的二氧化碳等气体抽出并对反应物的温度与垃圾气体进行监控,激活垃圾中的微生物,创造出一个比较理想的有氧反应环境,使反应达到最佳状态,从而加速有机物的降解,消除有毒有害物质的再生,从而增加填埋的空间,或者使在垃圾场上重新建设成为可能,这种方法,比传统的厌氧降解法提高降解速度30倍以上。
好氧生物反应法可广泛应用在有垫层或无垫层的正规或非正规垃圾填埋场上,使用于封场后或正在运行的垃圾填埋场。好氧反应处理能提高分解速率、减少有害和有气味气体的释放,并且提高渗滤液的品质。这些优点对改造填埋场、减少污染具有重大意义。
垃圾填埋场再生事业有利于缓解我国日益增加的垃圾处理压力,有利于节省宝贵的土地资源,并且最大限度地实现了垃圾处理的“资源化”目标。当然,我们也应清醒地认识到填埋场再生过程中可能会出现的二次污染、地基下沉和损坏等问题的严重性。因此我们应本着科学严谨的态度,在实行填埋场再生之前,必须多角度、多方面进行可行性评价,主要应该考虑的是填埋用地特性的调查、获取经济效益的评价、总体成本的衡算以及相关制约的规章调查和劳动安全保障计划的制定等。
参考文献
关键词:城市生活垃圾;填埋;大气污染;噪音污染;水污染
中图分类号:X2
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)04-0089-01
目前,城市生活垃圾的处理方式主要有堆肥、焚烧、填埋三种。堆肥方式,对垃圾分类要求高,部分垃圾还需要用其他方式处理,而且单一堆肥方式处理不彻底,堆肥质量差,缺乏推广价值。焚烧方式,占地少,无害化程度高,更可以综合利用于发电、供热等,但是投资规模大、技术要求很高。最终,中国资金、技术的现状和垃圾的固有特点决定了目前国内垃圾处理方式以填埋为主。
填埋可分为简单填埋与卫生填埋两种方式。其中,卫生填埋具有处理量大、安全性高、二次污染性低等优势,得到了越来越广泛的推广。但是,卫生填埋也存在诸多污染问题,填埋过程中产生的大量污染物,如不妥善处理,也会对周围的水、大气和土壤造成严重污染。
垃圾填埋场首先占用了宝贵的土地资源。在运营过程中又必然产生诸如恶臭、渗滤液等污染因素,污染土壤、大气及地下水。在封场之后,由于渗滤液的产生,将持续对周边环境产生污染。事实上,城市生活垃圾填埋所引起的环境问题是多方面的。
1占用土地资源
以北京为例,随着经济发展,北京已迈入国际特大城市行列,人口达到1800万,接踵而来的就是垃圾量的激增。目前,北京每年填埋垃圾至少需要占用500亩的土地,现在征用填埋用土地正变得越来越艰难。
2土壤污染
填埋之后,垃圾中含有的大量电池、塑料、玻璃等物质会直接进入土壤,对周围土壤环境构成严重污染,其中废电池污染最为严重。日常使用的电池是靠化学腐蚀作用产生电能的,而其腐蚀物中含有大量的重金属污染物,如镉、汞、锰等。废电池填埋之后,有毒物质会慢慢从电池中溢出,进入土壤或水源,最终对人体健康造成严重危害。
3大气污染
城市生活垃圾中有50-60%的易腐性有机物,它们能在短短的数小时之内自行降解,同时散发出硫化氢、氨、苯、丙酮等多种令人厌恶的臭味气体,污染周围环境。
在填埋场区,大量垃圾露天堆放,臭气冲天,同时由于发酵等作用产生大量甲烷、氨、氮气、硫化物等污染物向大气释放。其中,仅有机挥发性气体就达100多种,含有许多致癌、致畸性物质。
4噪音污染
噪音污染主要来源于填埋场车辆及机械工作所产生的噪音。主要包括:垃圾运输车进出的交通噪声;填埋机械发出的工作噪声;渗滤液废水处理站的鼓风机和水泵的噪声等等。
经有关部门测量,垃圾填埋场的噪音音量在60-90分贝之间。而按照国家标准规定,住宅区的噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45分贝,若超过这个标准,便会对人体产生危害。若长期在80分贝以上噪音环境中生活,耳聋者的比例可达50%。
5水污染
垃圾填埋对水产生的污染主要来自于垃圾渗滤液。渗滤液是垃圾在堆放、填埋过程中由于发酵、雨水淋刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出的污水。
具体来讲,渗滤液来源于四个方面:一是垃圾本身所带水分;二是垃圾中有机物分解产生的水分;三是进入垃圾填埋场的降水和地下水;四是地表径流。其中,降水和地下水以及垃圾自身含水是决定渗滤水产生量的主要因素。
渗滤液是一种含有多种污染物的高浓度废水,主要污染物是难降解有机物和重金属离子。它的产生会对周边地区环境造成十分严重的影响。
6封场后的污染
填埋场在填满垃圾之后,均会采取封场措施。但是,填埋在地下的大量垃圾的生物分解过程将会持续很多年,期间将会产生大量废气和垃圾渗滤液,继续污染周围环境。最典型的一个例子是位于广州市白云区太和镇大源村的老虎窿填埋场,该填埋场是广州封场较早的垃圾填埋场,封场至今已经8年,但是填埋场流出的垃圾渗滤液仍持续渗出进附近水体,直接影响了广州江村水厂取水口的水质。
截至目前,全国正在进行和已封场的垃圾填埋场共935个,设计库容量23.4亿立方米,已填埋容量6.6亿立方米。而在这935家垃圾填埋场中,没有采取防渗措施(防止垃圾污染土壤和地下水)的竟然占到了34%,没有采取雨污分流措施的也达到了39%。有关部分的监测结果表明:目前,全国尚无一家城市生活垃圾填埋场所排放的污染物全部指标均能达到国家标准。总而言之,中国垃圾填埋场污染问题相当严重,已经到了不得不规范和惩治的时刻。
关键词：垃圾渗滤水特性处理工艺
中图分类号：R124.3文献标识码：A
渗滤水的产生量
垃圾渗滤水产生量受多种因素的影响，如降雨量、蒸发量、地面流失、地下渗入、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等。
流程选择
1、水质特点：
（1）有机物浓度高
垃圾渗滤水中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万mg/L。高浓度的垃圾渗滤水主要是在酸性发酵阶段产生，PH达到或略低于7，低分子脂肪酸的COD占COD总量的80%以上，BOD5与COD比值为0.5-0.6。
（2）金属含量高
垃圾渗滤水中含有十多种金属离子，其中铁和锌在酸性发酵阶段浓度较高。据报道，有的填埋场铁的浓度可达2000mg/L左右，锌的浓度可达130mg/L左右。
（3）水质变化大
渗滤水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
渗滤水的氨氮浓度随着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，而一般的垃圾渗滤水中BOD5/TP大都大于300，与微生物生长所需的磷元素相差较大，因此在污水处理中缺乏磷元素，需要加以补给。
2、渗滤水处理工艺
（1）预处理
渗滤水进入市政下水管道以后，流进城市污水处理厂与生活污水混合处理，但由于渗滤水中的营养元素比例不协调，并可能存在有毒物质，在排放进下水道以前需要进行预处理。
（2）生化处理
现今的污水处理大多数采用生化处理，利用微生物把污水中的有机物降解以达到净化污水的目的。由于垃圾渗滤水的污染物浓度大，因此在处理技术上同一般的生活污水不同，主要体现在有机负荷、停留时间等参数的选取以及处理工艺的运行效果上。
土地处理
土地处理，即利用土壤—微生物—植物系统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污水，使水质得到不同程度的改善，实现废水资源化和无害化。
（4）物化处理
物化处理方法常采用混凝沉淀、化学氧化、吸附、过滤、膜分离、氨氮吹脱等工艺，对去处SS、色度、NH3-N、重金属离子等有较好的效果，对COD特别是一些生物难降解的COD去除效果也较高。
工艺流程组合
新鲜垃圾渗滤水中有机物浓度高，低分子脂肪酸多，BOD5/CODcr值在0.5-0.6，适宜于采用生化处理方法。由于渗滤水浓度较高，直接采用好氧法处理费用较大，而厌氧法的负荷高，占地小，能耗低，产泥少，因此一般多先采用厌氧处理，但厌氧处理出水中的有机物浓度和氨氮浓度仍较高，不能达到排放标准，一般需要后接好氧处理。
随着垃圾填埋年数的增加，有机物浓度降低，但腐殖质类物质增加，BOD5/COD值下降，可生化性降低，生化处理难以达到较好的效果，宜采用物化方法进行处理。另外，渗滤水生化处理以后，仍有部分COD难以进一步去除，要提高出水水质，也宜采用物化方法。因此，在渗滤水处理工艺流程选择是，对填埋年数较短的填埋场渗滤水应以采用生化处理为主，而对使用时间较长的填埋场渗滤水则有必要采用生化和物化处理方法。
目前常用的渗滤水处理工艺组合有：生物处理—混凝沉淀、生物处理—化学氧化—（生物后处理）、生物处理—活性炭吸附、生物处理—反渗透—浓缩液的蒸发/干化。
典型工艺流程
参考国内其他同类城市的渗滤液水质指标确定如下：（单位：mg/L.PH除外）
设计进水水质：CODcr＜100000；BOD5＜40000；NH3-N＜2000；PH6.5-8；SS＜1200。
设计出水水质（GB16889-2008）：CODcr＜100；BOD5＜30；NH3-N＜25；PH6-9；SS＜30。
城市垃圾渗滤水处理工艺典型流程图
工艺说明：
调节池
由于影响渗滤水产量的最重要因素—降雨量和蒸发量在一年内随季节变化很大，因此，为减少水量和水质变化对污水水处理工艺过程的影响，在污水处理系统前设置调节池显得十分重要。
（2）氨吹脱塔
吹脱是以曝气的物理方式使游离氨从水中逸出，以降低废水中氨氮浓度，常用作生化处理的前处理。当BOD5/NH3-N＜100:3.6时，生物反应达不到除氮的要求，有时需要用这种方法脱氮。当废水PH增至10或10以上时，氨大部分以游离的形式存在，向水中充气即可使氨释放到大气中去。但PH不宜调的过高，否则吹脱后，溶液的PH仍很高，需要用酸将PH值调回中性，导致成本过高。因此吹脱时一般将PH调至10-11。吹脱塔具有效率高装置结构紧密，处理量大，运行管理方便，能耗较低等特点。
（3）电加热器或换热器
渗滤水通过电加热器或换热器将污水的温度调到35℃左右，以便进UASB反应器的温度要求，进行中温发酵。
（4）上流式厌氧污泥床（UASB）
该装置的最大特点是在反应器上部设置了一个专用的气-液-固三项分离器，分离器下部是反应区，上部是沉淀区，在反应区中根据污泥的分布情况可分为污泥层和悬浮层。
在UASB反应器中，污水以一定流速从下部进入反应器，通过污泥层向上流动，料液与污泥的接触中进行生物降解产生沼气，沼气上升将污泥托起，起到搅拌作用，沉淀性能较差的污泥颗粒或絮体在气体搅拌下形成悬浮污泥层。气-水-泥三项混合液进入三项分离器中，气体碰到反射板时折向气室而被有效分离。污泥和水进入静沉区，在重力作用下进行泥水分离，污泥通过斜壁回到反应区中，清液从沉淀区上部排出。
（5）A/O系统
厌氧处理适用于处理污染物浓度较高的废水，但出水水质达不到排放标准。因而常将厌氧与好氧系统组合起来。厌氧生物处理是在没有氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的处理方法。在厌氧反应过程中，复杂的有机物被降解，转化为简单、稳定的产物，同时释放能量，大部分能量以CH4形式出现。
废水的好氧生物处理，是好氧微生物在溶解氧存在下，利用水中的胶体状、溶解性的有机物作为营养源，使之经过一系列生化反应，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化要求。由于好氧反应速度较快，所需反应时间较短，因而好氧反应器容积可以减少，而且在处理过程中，基本没有臭气，出水也可以达到比较好的水质。用活性污泥法处理垃圾渗滤水，可采用泥龄为一般城市污水厂的两倍，并将负荷减半。
(6)物理化学法
前期往调节池加酸碱是为了调节进水的PH值。后期往A/O系统加絮凝剂石灰、硫酸铝、FeCL3、FeSO4等是为了有效地去除色度、SS和重金属离子，对COD也有一定的去除效果。
(7)膜分离
膜分离是利用特殊的薄膜对水中的成分进行选择性分离，包括电渗析，扩散渗析，反渗透，超滤和液体膜渗析等分离技术。
超滤截留大分子物质、水中的悬浮物、微生物及及胶体，其产生的渗透压较小，因而需克服渗透压，一般采用2*105-5*105的低压。
NF膜系统有效截留分子量大于100的有机物及多价离子，并去除水中的色度、硬度和异味；RO膜系统能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水，所需压力因而较高，一般为20*105-80*105Pa.
经济技术比较与分析
技术比较
渗滤水是一种高浓度污水，有机与无机污染物的含量均很高，渗滤水的处理工艺流程选择，要根据当地的气候特征、周围环境、渗滤水的水量与水质特性及处理的程度进行选择。
对附近有污水处理厂的填埋场，将渗滤水输送到污水处理厂进行处理较好；对气候干燥，蒸发量较大的地区，选择回灌作为渗滤水处理或预处理的手段，可节省不少的投资和运行费用；对地方偏僻，土地较多的地区，采用稳定塘、土地处理等以天然净化系统为主的处理系统，可减少大量的能耗，而且运行、管理、维护都比较方便；对新鲜的垃圾渗滤水，可生化性较好，宜采用生化方法进行处理，当原液浓度很高时，先采用厌氧处理再采用好氧处理比较经济；对生化处理出水达不到当地排放标准或渗滤水是填埋年数较长的垃圾所产生，可生化性较差时，宜采用物化处理，各种方法的应用效果见表1。
表1渗滤水处理工艺优缺点
处理方法污染物质优点缺点
CODNH4-NAOX金属
曝气工艺+-费用上有利，可用于后续物化处理的前处理需要处置活性污泥，残余COD，残余AOX
物化法
活性碳吸附+-+-应用简单，可以再生废物产量大
混凝沉淀-+应用简单
膜分离+++可支配性高浓缩液处理成问题，高含盐量时不适用
吹脱+-需要处理废气
离子交换++应用简单，可以再生
化学氧化++残渣量很少
热处理法
蒸发++-+需要处理的颗粒大都是惰性盐类原料型式成问题
注：+表示该种工艺能有效去除该污染物；表示该种工艺能部分去除该污染物；-表示该种工艺基本不能去除该污染物。
经济分析
渗滤水时一种难处理废水，其吨处理投资费用远高于一般生活污水。渗滤水水质与排放要求对投资影响很大。1986年兴建的杭州天子岭填埋场的渗滤水处理工程，采用活性污泥法，处理水量为300m3/d,投资为142万元。1993年兴建的上海老港垃圾填埋场二期工程中渗滤水处理工程，采用稳定塘-芦苇湿地工艺，两套处理系统总规模1500m3/d,投资约900万元。秦皇岛卢龙县2012年投资兴建的填埋场渗滤水处理工程，采用厌氧、好氧、膜处理工艺，处理水量50m3/d，投资400余万元。由此可见，垃圾渗滤水的处理费用是相当高的。表2是卢龙垃圾填埋场渗滤水处理工程运行成本分析表。
表2卢龙垃圾填埋场渗滤水处理工程运行成本分析表
运行成本
序号项目内容费用估算（元/m3）备注
1人工福利费4.67保险系数调整及工资上浮
2电费7.7电费单价0.8元/度
3药剂费1.75生化、膜系统药剂费用
4化验费0.37含进出口COD、BOD5、SS等药剂
6污泥费6.67外购污泥
7办公费用1.67含交通、通讯、办公、劳保等费用
8取暖降温费0.51空调
9接待费0.67日常接待费用
10自来水费0.2
11在线仪表
委托运营费2.74如果需要由政府出资
12吨水费用26.95（元/m3）按50m3/d计
注：报价不含营养费。
参考文献：
《城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册》化学工业出版社，赵由才、朱青山主编；
《水污染控制技术》化学工业出版社，2001，王燕飞主编；