摘要：文章主要講述了垃圾滲濾液的形成原因以及污染物的成分，總結(jié)了現(xiàn)在垃圾滲濾液的主要處理方式，并針對垃圾滲濾液中含有大量的無機(jī)鹽份和重金屬離子的特殊情況，列舉了現(xiàn)在采用膜技術(shù)對無機(jī)鹽分和重金屬進(jìn)行分離的優(yōu)缺點(diǎn)，文章還講述了現(xiàn)在經(jīng)過納濾分離后的濃縮液的國內(nèi)外主要處理方法，并比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液；膜技術(shù)；納濾；濃縮液

垃圾滲濾液，又稱滲瀝水或浸出液,是指垃圾在堆放和填埋過程中由于雨水的淋洗，沖刷，以及地表水和地下水的浸泡，通過萃取、水解和發(fā)酵而過濾出來的污水[1-2]。滲濾液的產(chǎn)生成因可歸納為：

圖1 垃圾滲濾液的形成原因分析

由圖1可見，垃圾滲濾液的主要來源是降水和垃圾本身的內(nèi)含水，因而滲濾液的產(chǎn)生和水量隨季節(jié)變化而變化。Mattias Akesson[3]和郝一琴[4]等人都對此作了研究。

垃圾滲濾液除了水量變化以外，成份也很復(fù)雜。滲濾液一般含有高濃度的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)鹽，水質(zhì)會(huì)隨著外界水文地質(zhì)、氣候、填埋規(guī)模、填埋工藝、填埋時(shí)間和垃圾成分變化而變化，另外一個(gè)影響垃圾滲濾液水質(zhì)的因素是人們的生活水平，因此垃圾滲濾液中污染物質(zhì)的濃度變化較大，不同城市的主要污染物以及濃度如表 1[5]：

表1 主要城市以及主要污染物濃度

除了上述的常規(guī)污染物，垃圾滲濾液中還含有大量重金屬離子，如表2[6]所示：

表2 主要的金屬污染物以及濃度 (mg/L)

有上述兩表我們能夠看出垃圾滲濾液中不僅營養(yǎng)比例失調(diào)，可生化性差，BOD5/COD≤0.4,氨氮含量過高，而且含有大量的鹽分以及重金屬離子，這些都成為垃圾滲濾液難以處理的因素，如何對垃圾滲濾液進(jìn)行處理一直是我們的研究方向。目前對于垃圾滲濾液的處理應(yīng)用較為廣泛的是預(yù)處理和生化系統(tǒng)的組合，利用微生物降解污水中的有機(jī)物和氨氮，為了提高垃圾滲濾液的可生化性，我們采用合適的方式來對滲濾液進(jìn)行預(yù)處理，提高BOD，NH4+-N在生化系統(tǒng)的去除率，但是鹽份和重金屬離子是很難去除的，利用微生物技術(shù)僅能去除極少部分。因此如何將鹽分和重金屬離子從滲濾液中分離出來成為難以解決的問題。

由于垃圾滲濾液中鹽份和重金屬離子在原則上是不能夠去除的，只能夠減少其污染面積，因此如何將鹽份和重金屬離子進(jìn)行富集收集，從水中分離出來成為現(xiàn)在的主要處理方法。自1953年由美國佛羅里達(dá)大學(xué)的Reid等人最早提出反滲透海水淡化開始，膜技術(shù)便逐漸得到推廣和應(yīng)用，用來實(shí)現(xiàn)鹽分的分離，而且應(yīng)用范圍越來越廣。根據(jù)膜分離粒徑的大小，可以分為微濾，超濾，納濾和反滲透等四級，其分離物質(zhì)特性如圖2[6]：

圖2 膜的分離特性

根據(jù)膜的分離特性,由德國維爾利設(shè)計(jì)的MBR+NF工藝開始應(yīng)用于垃圾滲濾液處理，其工藝流程為：MBR+NF,即傳統(tǒng)的微生物技術(shù)和目前先進(jìn)分離技術(shù)的結(jié)合，經(jīng)處理后的出水完全達(dá)到GB16889-2007規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)系統(tǒng)可以分為生化系統(tǒng)以及膜分離系統(tǒng)。

生化系統(tǒng):整個(gè)系統(tǒng)的核心部分, 利用微生物作用將BOD和氨氮分別轉(zhuǎn)化為無污染的二氧化碳和氮?dú)庵苯优欧诺酱髿庵?。由于采用了MBR反應(yīng)器，超濾膜可以100%的分離微生物，返回到生化系統(tǒng)，使生化反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度從3-5g/L提高到20-30g/L [7]，大大的提高了生化系統(tǒng)的反應(yīng)效率。

膜分離系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)物理分離,根據(jù)膜分離系統(tǒng)直徑的不同,又將分離系統(tǒng)分為超濾(UF)和納濾(NF)部分。

超濾(UF)部分:由圖1我們可以看出,超濾是將粒徑大于0.02μm的顆粒懸浮物(主要是指微生物)以及大分子的有機(jī)物從中分離出來，作用相當(dāng)于傳統(tǒng)的沉淀池,出水清澈，主要是含有大量的鹽分和重金屬離子，由于超濾的眾多優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在正在逐漸取代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉淀池。

納濾(NF)部分：超濾出水由超濾清水罐經(jīng)預(yù)處理進(jìn)入納濾系統(tǒng)，在此系統(tǒng),將重金屬離子，糖類等小分子的有機(jī)物，以及大于等于二價(jià)的鹽分進(jìn)行分離，分離后的出水分為兩部分：出水和截流液。出水占納濾總進(jìn)水的85%，完全達(dá)到GB16889-2007規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn).截流液一般占納濾進(jìn)水的15%，水量少但是幾乎包含了整個(gè)原水的鹽分和重金屬離子，以及在生化系統(tǒng)中難以被微生物降解的有機(jī)物，因此濃縮液成為最終的污染物。

目前對于濃縮液的處理主要有以下四種:

1 回灌填埋場

這種方法是一種較為方便的處理方式，利用填埋后的固體垃圾對鹽份重金屬離子進(jìn)行吸附截留，在短期內(nèi)效果較好，截留率可以達(dá)到80%-90%，但是并不能從根本上解決這些鹽分、礦物質(zhì)、重金屬的影響，在雨水的沖刷，淋洗下，隨著時(shí)間的推移，截流效果越來越差，這些物質(zhì)將再一次出現(xiàn)在調(diào)節(jié)池中，在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行富集，最終影響生化系統(tǒng)的處理效果,降低出水的水質(zhì)，因此該方式只能作為應(yīng)急的處理方法。

2 活性炭吸附

利用活性炭的吸附性對這些物質(zhì)進(jìn)行吸附，從濃縮液中分離出來,處理效果較好，這種方式在歐洲國家得到了廣泛的應(yīng)用，但是又由于它的處理費(fèi)用較高，而且活性炭不容易再生，還會(huì)在使用后變成粉末造成二次污染，因此在我們中國并沒有得到廣泛的推廣。

3 混凝沉淀法

向濃縮液中投加混凝劑，使?jié)饪s液中的鹽份重金屬離子沉淀出來，達(dá)到分離的目的,進(jìn)一步減少污染體積?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的是三氯化鐵混凝劑，混凝效果也是不錯(cuò)的，可以得到較好的出水，但是相對而言，沉淀時(shí)間較長，而且投加量較多，也阻礙了這種方式在工程中的應(yīng)用，也僅僅在實(shí)驗(yàn)室得到了驗(yàn)證。

4 樹脂吸附

樹脂吸附原理同活性炭一樣，利用它的多孔性，比表面積大的特征，對要分離的物質(zhì)進(jìn)行吸附，使其從濃縮液中分離出來，同活性炭相比，樹脂又有它特有的性質(zhì)，樹脂是人工合成的，可以反復(fù)使用，更新不像活性炭那樣頻繁，而且使用過后不會(huì)變成粉末，因此，樹脂吸附正取代活性炭成為濃縮液中鹽粉分離的主要方法。

經(jīng)過上述方法的處理，殘留在濃縮液中的鹽分和重金屬離子又進(jìn)行了一次收集，根據(jù)出水水質(zhì)的不同，經(jīng)處理后的濃縮液可以直接排放,或者返回到調(diào)節(jié)池。

綜上所述傳統(tǒng)生化處理方式和先進(jìn)的膜技術(shù)的組合正在得到廣泛的推廣，不僅解決了垃圾滲濾液的原水中有機(jī)物和氨氮含量較高問題，而且成功解決了垃圾滲濾液中的鹽分和重金屬離子問題，因此該方法逐漸成為垃圾滲濾液處理的主導(dǎo)工藝，現(xiàn)在已經(jīng)在北京，青島，哈爾濱，佛山，上海等城市成功建成了垃圾滲濾液處理廠,得到廣泛的好評以及業(yè)主的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn):

[1]王宗平等.垃圾填埋場滲濾液處理研究進(jìn)展[P].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1999,7(3):32-39

[2]Lema J.M.et al Characteristics of landfill leachate and alternatives for their treatment :a review JWPCF 1988,40:223-250

[3]Mattias A.and Peter N.Seasonal changes of leachate production and quality from test cells.Journal of Enviormental engineering1997(9):892-900

[4]郝一琴.太原生活垃圾填埋滲濾液監(jiān)測、處理的研究報(bào)告[P].環(huán)境衛(wèi)生工程,1995,(2):3-6

[5]李青松,金春姬,喬志香,等.垃圾填埋場滲濾液的產(chǎn)生及處理現(xiàn)狀[P].青島大學(xué)學(xué)報(bào)2003,18(4):80-83

[6]楊志泉,周少奇.廣州大田山垃圾填埋場滲濾液有害成分的檢測分析[P].化工學(xué)報(bào),2005,(56)11:2180-2188

[7]任鶴云,李月中.MBR法處理垃圾滲濾液工程實(shí)例[P].給水排水,2004,(30)10:36-38

[8]朱曉兵,周集體,邱介山,等.納濾在水處理中的應(yīng)用[P].化工裝備技術(shù),2003,24(5):12-18

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