垃圾渗滤液处理工艺研究及应用现状浅析

3.5.2膜过滤后浓缩液的处理

膜过滤后浓缩液是采用膜过滤法处理渗滤液的副产物.根据膜的不同，浓缩液的产量也各有不同.但浓缩液均含有大量的大分子有机物，如不妥善处理，会对环境造成很大的危害.由于膜后浓缩的可生化差且含有大量大分子有机物，目前主要采用高级氧化的方法进行处理.

Lazhar等[57]采用阳极氧化联合Fenton的工艺处理反渗透的膜后浓缩液.研究结果表明，在最佳条件下，该工艺对渗滤液COD、氨氮和总氮的去除率分别可以达到60%、33%和22%.杨振宁等[58]考察了UV-Fenton、Fenton和臭氧3种方法对分渗透膜后浓缩液的处理效果.研究结果表明，UV-Fenton法、Fenton法和O3氧化法对垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的COD去除率分别为72%、60%和68%.

李兆欣等[59]采用掺硼金刚石电极作为阳极对渗滤液进行氧化处理，研究结果表明掺硼金刚石阳极氧化6h后，浓缩液的TOC去除率达到94%左右，处理效果很好.

总体来说，物化法的主要优点是处理效果稳定，出水水质有保证，但缺点主要是处理费用较高，存在二次污染的问题.绝大多数物化方法只能针对渗滤液中的特定污染物，如氨吹脱只能去除渗滤液中的氨氮，对有机物几乎没有去除效果；

絮凝沉淀、高级氧化和吸附剂吸附等技术主要去除垃圾渗滤液中的有机物，对氨氮的去除效果不理想.膜过滤法可以有效地去除绝大多数污染物，但存在处理成本高，膜浓缩液较难处理的问题.由此可见，物化技术适用于垃圾渗滤液的预处理和深度处理，辅助和强化生物处理，最终达到达标排放的目的.

4生物法处理垃圾渗滤液

生物法是目前污水处理的主流工艺.它具有操作简单、可靠性强、处理成本低和二次污染小的优点.渗滤液中最主要的污染物是有机物和氨氮.通过微生物的作用，可以将渗滤液中的可生化有机物转化成CO2、CH4和H2O，可以将氨氮转化成无害的氮气排入大气.因此，生物法是垃圾渗滤液的核心处理工艺.

4.1厌氧生物法处理垃圾渗滤液

渗滤液水质的一个特点就是含有大量的有机物.尽管渗滤液具有一定的生物毒性，通过合理的驯化，采用生物法可以经济高效地去除渗滤液中绝大多数的BOD5和大部分的COD.如果渗滤液的COD很高，一般先通过厌氧工艺进行预处理后再进入好氧工艺.这样不仅可以降低后续好氧工艺的负荷，减少曝气量，还可以回收部分能源[8,60-62].常用的处理渗滤液有机物的厌氧生物工艺主要有厌氧消化、ASBR和UASB等.

Timur等[63]采用厌氧消化技术处理处理早期垃圾渗滤液，其B/C为0.4~0.6，在反应温度35℃的条件下，COD的去除率可以达到92.5%.Agdag等[62]采用UASB处理垃圾渗滤液，水力停留时间在1.25d，COD的去除率可以达到96%~98%.Kettunen等[64]也采用UASB处理COD的质量浓度在1500~3200mg/L的渗滤液，COD的去除率为65%~75%.Wang等[65]采用ASBR工艺处理早期垃圾渗滤液，COD的去除率可以达到80%以上.

综上所述，采用厌氧生物法去除渗滤液中的有机物可以取得良好的效果，但出水COD质量浓度和去除效率由渗滤液的水质决定.在一般的情况下，出水COD无法实现达标排放，还需要进一步处理才能达标排放.此外，厌氧生物法无法去除垃圾渗滤液中的氨氮，因此它一般作为好氧生物处理工艺的预处理工艺.

4.2好氧生物法处理垃圾渗滤液

好氧生物法是目前中国垃圾渗滤液处理的核心和主要工艺，它具有能耗低、二次污染小、可循环利用的特点.通过好氧生物法，可以去除垃圾渗滤液中绝大多数的可生化有机物和氨氮，对于总氮也有一定的去除效果.

4.2.1好氧生物法去除渗滤液中的有机物

在曝气的条件下，通过微生物的呼吸作用，可以有效地将垃圾渗滤液中的可生化有机物降解为CO2和H2O，实现污染物真正的无害.Zaloum等[66]采用SBR工艺处理厌氧反应后的垃圾渗滤液，COD的去除率可以达到91%.Loukidou等[67]采用移动床生物滤池处理渗滤液，在B/C为0.2的条件下，COD去除率达到了81%.Mehdi等[68]采用SMBR联合高级氧化处理垃圾渗滤液，SMBR对垃圾渗滤液COD的去除率可以达到63%以上.

采用好氧生物法处理垃圾渗滤液以后，渗滤液中绝大多数的可生化有机物均可以实现有效去除，但由于垃圾渗滤液中还含有大量腐殖质、腐殖酸和富里酸等大分子难降解物质，所以，出水的COD一般无法直接达到排放标准，还需进一步处理.

4.2.2传统的生物去除渗滤液中的氨氮

氨氮是渗滤液的主要污染物.由于氨氮相对的稳定性，采用物理化学的方法将其彻底去除十分困难.生物法是去除氨氮的最佳选择.通过硝化作用和反硝化作用，可以将渗滤液中的氨氮转变为稳定无害的氮气，从而实现了真正的脱氮[69].生物脱氮的过程为

传统生物脱氮的难点和矛盾主要集中在反硝化碳源的问题上.由于硝化菌是自养细菌，而降解有机物的细菌是异养菌.两者相比硝化菌的活性较差.因此，在硝化结束时，无水中的有机物早已消耗殆尽.这给需要有机物进行反硝化的异养菌带来了困难.传统解决反硝化问题的方法主要有2种：

一种是在连续流中采用回流硝化液的方式，利用原水碳源进行反硝化，缺点是反硝化不彻底；

另一种在间歇反应器中采用后置反硝化的方式进行.优点是反硝化十分彻底，但缺点是成本昂贵[70].Lo等[71]采用SBR的方式处理垃圾渗滤液，氨氮的去除率达到了99%以上.Loukidou等[67]采用移动床生物滤池处理渗滤液处理渗滤液，氨氮的去除率为85%以上.这些研究并没有实现真正的脱氮，而只是实现了去除氨氮.渗滤液中的氮素依然存在，依然会对环境产生较大的危害.

4.2.3短程硝化反硝化去除渗滤液中的氨氮

为了提高对垃圾渗滤液的脱氮效率，研究者开发了垃圾渗滤液的短程硝化反硝化技术.相比于传统的硝化反硝化，短程硝化反硝化技术是将硝化作用控制在生成亚硝态氮阶段.这种工艺的主要优点是减少25%曝气量和40%的反硝化碳源.其原理主要是通过FA(游离氨)和FNA(游离亚硝酸)对氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌的抑制来实现的[72].

氨氧化细菌相对亚硝酸氧化细菌来说，对这些抑制更不敏感，因此可以逐渐成为优势菌群，实现对渗滤液的短程硝化作用.孙洪伟等[73]通过采用FA抑制和过程控制的双重作用，在70d内实现了对渗滤液的短程硝化.氨氮的去除率达到99%以上，亚硝态氮积累率达到了90%以上.

时晓宁等[74]在SBR中采用过程控制，将反应中pH与ORP曲线分别出现的“氨谷”和“亚硝酸盐膝”2个特征点作为在线控制点，可以精确控制硝化和反硝化的终点.渗滤液的氨氮的质量浓度为2114mg/L,出水氨氮的质量浓度<10mg/L,对氨氮的去除率达到99%.

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