垃圾渗滤液处理工艺研究及应用现状浅析

2.2垃圾渗滤液的处理难点

目前，中国垃圾渗滤液处理的主要难点有：

1)有机物含量高，且含有大量有毒和大分子有机物，采用单一的物化或者生化工艺无法实现达标排放，必须采用物化联合生化的组合处理工艺进行处理.如何选择合理、经济、有效的组合工艺是摆在垃圾渗滤液处理工作者面前的第1道难题.

2)氨氮含量高，实现有效彻底的脱氮困难.由于国家增加了对渗滤液总氮的排放标准，这对渗滤液的处理提出了更高的要求.传统的处理工艺尤其是核心的生物处理工艺一般能够有效去除渗滤液中的氨氮，但对于总氮的去除并不理想.如何提高生物处理工艺的总氮去除率是摆在垃圾渗滤液处理工作者面前的第2道难题.

3)水质水量的巨大变化增加了稳定达标排放的难度.不同季节不同场龄的渗滤液水质水量相差巨大，这对处理工艺的选择和运行带来了挑战.在既定的组合工艺下，如何充分发挥现有工艺的最大处理能力和保证稳定的运行是摆在垃圾渗滤液处理工作者面前的第3道难题.

4)处理工艺复杂，处理成本高.目前的渗滤液处理厂，为了实现达标排放，除了采用组合工艺外，往往采用以纳滤或反渗透为主的膜处理工艺作为最后的深度处理，造成渗滤液处理成本长期居高不下.如何在保证处理效果的前提下，降低渗滤液的处理成本是摆在垃圾渗滤液处理工作者面前的第4道难题.

3物化法处理垃圾渗滤液

物化处理一般用于垃圾渗滤液处理的预处理和深度处理，主要有氨吹脱法、絮凝沉淀法、高级氧化法、吸附剂吸附法、膜过滤法等.

3.1氨吹脱法处理垃圾渗滤液

垃圾渗滤液是一种高氨氮废水，高质量浓度的氨氮会给生物处理带来极大的困难[21]，因此，如果能将渗滤液的氨氮质量浓度降至一个较低的范围，则会极大的提高后续生化处理的效率和效果.氨吹脱工艺特别适合作为垃圾渗滤液的前处理工艺来去除渗滤液中高质量浓度的氨氮.

氨吹脱的主要原理是在碱性条件下，通过曝气将渗滤液中的氨氮以氨气的形式吹出并通过吸附剂进行回收.沈阳建筑大学的傅金祥等研究了在一定进水氨氮质量浓度和流量的情况下，不同pH值、吹脱时间、气液体积比和温度对氨氮去除效果的影响[22].

研究结果表明，当pH为11、吹脱60min，气液体积比为360:1，温度为40℃条件下，吹脱法对垃圾渗滤液中氨氮去除效果最佳，对氨氮的去除率可以达到85%以上.Marttinen等[21]在pH为11，温度为20℃的条件下对渗滤液吹脱24h，氨氮的去除率可以稳定在89%以上.Cheung等[23]和Silva等[24]的研究表明，采用长时间的停留时间，对渗滤液中的氨氮去除率可以达到93%以上，甚至可以达到99.5%.

氨吹脱法的优点是处理效果稳定，对氨氮的去除效果很高.氨吹脱法的缺点主要有：需要大量的碱进行pH的调节，因此成本高，调节剂的运输管理和储存困难；吹脱出来的氨气必须通过酸性液体回收，防止污染大气；吹脱塔容易出现结垢和泡沫的问题，处理十分棘手.

3.2絮凝沉淀法处理垃圾渗滤液

通过向渗滤液中添加絮凝剂可以有效地去除渗滤液中的有机物、悬浮物和氨氮.这种方法简单易行，特别适合晚期垃圾渗滤液，一般用于渗滤液的预处理阶段[25-26].用于处理垃圾渗滤液的絮凝剂主要有铁盐、铝盐、PAM等.

李志伟等[27]研究了PAC联合PAM对渗滤液的处理效果.研究结果表明,在PAC的质量浓度为750mg/L、PAM的质量浓度为15mg/L的条件下,垃圾渗滤液中COD和浊度的去除率分别为27.45%和65.80%.商平等[28]研究了PAC与PFS复合混凝对渗滤液的预处理效果.试验结果表明，PAC和PFS的联合投加具有明显的交互作用，可以提高混凝效果.在最佳条件下，COD、SS和浊度的去除率分别可以达到59.20%、87.19%和97.12%.

Yoo等[29]采用氯化铁作为絮凝剂处理COD的质量浓度为1200~1500mg/L的渗滤液，絮凝剂用量在0.2~12.0g/L的条件下，COD的去除率可以达到39%左右.Wang等[30]采用硫酸铁作为絮凝剂，处理COD的质量浓度在15700mg/L的渗滤液，当絮凝剂用量在0.3g/L时，处理效果最好，COD的去除效果可以达到70%.除了使用单种的絮凝剂，很多研究者采用复合絮凝剂处理垃圾渗滤液.

Tatsi等[31]采用氯化铁联合硫酸铝的复合絮凝剂处理垃圾渗滤液，COD的最大去除率可以达到75%.Welander等[32]也采用氯化铁联合硫酸铝的复合絮凝剂处理经过生物处理的渗滤液，COD的去除率也可以达到53%.在一般情况下，复合絮凝剂的处理效果好于单一絮凝剂，原水的COD越高，絮凝剂的处理效果越好.

絮凝沉淀法的优点是处理效果稳定，可操作性强，处理方式灵活.缺点主要有：会产生大量污泥，需要进行二次处理；会增加渗滤液中的金属离子含量，对环境不利.

3.3高级氧化法处理垃圾渗滤液

渗滤液中往往含有大量的大分子有机物，这些有机物采用传统方法难以得到有效的去除，采用高级氧化技术可以有效分解和去除这些大分子有机物.通过高级氧化的技术，小分子有机物直接被氧化成CO2和H2O，大分子有机物或者被直接氧化成CO2和H2O，或者被氧化成容易降解的小分子有机物.

由此可见，无论是预处理还是深度处理，都可以使用高级氧化技术处理垃圾渗滤液.目前常用的高级氧化技术主要有Fenton氧化、臭氧氧化、臭氧和双氧水联合氧化、湿式氧化等.

3.3.1Fenton氧化处理垃圾渗滤液

Fenton氧化技术是在亚铁离子做催化剂的添加下，通过双氧水产生的羟基自由基对水中的有机物进行氧化.赵冰清等[33]采用Fenton工艺处理垃圾渗滤液中的难降解有机物，在最佳的条件下，COD和TOC的去除率分别可以达到63.40%和80.58%.

李军等[34]采用Fenton法处理UASB处理后的渗滤液，处理后的浊度、COD和氨氮的去除效率分别可以达到62%、54%、35%.Kang等[35]采用Fenton法处理初始COD的质量浓度为1500mg/L的渗滤液，COD的去除率可以达到75%以上.Fenton除了可以去除渗滤液中的COD以外，还可以提高其可生化性.Kim等[36]采用Fenton处理B/C小于0.1的晚期渗滤液，不仅COD的去除率可以达到69%，处理后渗滤液的B/C达到了0.58，可生化性大大提高.

Fenton氧化技术具有氧化效果好，去除效果稳定的优点，但缺点是流程相对复杂，需要多种构筑物，会产生大量的污泥，需要二次处理.

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