垃圾渗滤液来源范文

导语：如何才能写好一篇垃圾渗滤液来源，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：垃圾渗滤液；处理；技术

中图分类号：R124.3

随着我国城市的迅速发展， 城市垃圾产量不断增加。目前城市垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大， 它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当，会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题，成为国内外研究的热点之一。

1 滤液的产生

渗滤液是指城市垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水，通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源[1]：（1）垃圾自身的水分；（2）垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分，产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关；（3）填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源，这些水分渗过成分复杂的垃圾时，使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应，从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。

2 渗滤液的特点

渗滤液的水质随垃圾的组分、当地气候、水文地质、填埋时间和填埋方式等因素的影响而有显著的不同。其显著特征[2]：

2.1 有机物浓度高

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 值一般在6.0 左右（ 显弱酸性），BOD5 与COD 比值在0.5- 0.6。

2.2 水质变化大

渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式和垃圾种类、质量、数量以及填埋年数的长短，其中构造方式是最主要的。

2.3 氨氮含量高

城市垃圾渗滤液中氨氮浓度很高，且氨氮浓度在一定时期随时间的延长会有所升高，主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。在中晚期填埋场中，氨氮浓度高是垃圾渗滤液的重要特征之一，也是导致处理难度增大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋技术，导致渗滤液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升，达到高峰值后延续很长的时间直至最后封场，甚至当填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。

2.4 微生物营养儿素比例失调

对于生物处理，垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的， 一般垃圾渗滤液中的BOD/TP 都大于300。此值与微生物生长所需要的碳磷比（100：1）相差甚远。在不同场龄的垃圾渗滤液中，碳氮比有很大的差异，也会出现比例失调现象。

3 圾渗滤液的处理方式

3.1 合并处理

合并处理就是将城市垃圾渗滤液就近引入城市污水处理厂与城市污水合并进行处理的方式。城市污水量较大，可对渗滤液起到稀释作用，但需控制好比例，以避免对城市污水处理厂造成冲击负荷。

3.2 土地处理

土地处理是利用土壤的自净作用进行处理的方法。目前应用于垃圾渗滤液土地处理的方法主要有人工湿地和回灌处理两种。用人工湿地处理垃圾渗滤液具有费用低、管理方便等优点，但处理效果随季节变化较大，处理有机物的浓度也较低。它适应植物生长期长、生长旺盛的南方地区，不适应北方寒冷地区。回灌处理渗滤液易造成土壤堵塞，氨氮累积，回灌处理后的渗滤液仍有较高的浓度，还需要做进一步处理，因此回灌处理很少单独作为渗滤液的处理工艺。

3.3 就地处理合并处理与土地处理比较经济、简单，但受各种客观因素的限制，大部分城市只能在填埋场建立独立的渗滤液处理系统进行就地处理。

4 垃圾渗滤液的处理技术

4.1 生物处理法

生物处理包括好氧处理、厌氧处理及两者的结合。当垃圾渗滤液的BOD5/COD>0.3 时，渗滤液的可生化性较好，可以采用生物处理法，包括好氧处理、厌氧处理及好氧一厌氧结合的方法。

4.2 物化处理法

对于老龄渗滤液，必须采用以物化为主的深度处理技术。常见的物理化学方法包括光催化氧化、Fenton 法、吸附法、化学沉淀法、膜过滤等。由于物化法处理费用较高，一般用于渗滤液预处理或深度处理。

4.3 化学法

和生化法相比，化学法不受水质水量变化的影响，出水水质稳定，尤其是对BOD5/COD 值比较低（0.02～0.20），难以生物处理的渗滤液的处理效果较好。但成木较高，所以通常只作为预处理或后续处理。

4.4 回灌法

回灌处理法是20 世纪70 年代由美国的Pohland 最先提出的，我国同济大学在20 世纪90 年代也开始对垃圾渗滤液进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床，将渗滤液收集后，再返回到填埋场中，通过自然蒸发减少滤液量，并经过垃圾层和埋土层生物、物理、化学等作用达到处理渗滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期问渗滤液直接回灌至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回灌和内层回灌。

5 结语

（1）在选择垃圾渗滤液的处理工艺时，由于渗滤液水质复杂性，就需要测定渗滤液的成分，因地制宜，选择最为适合的处理方式。在有条件的情况下，通过一些模拟试验来取得可靠优化的工艺参数，并进行处理工艺的技术经济评价，对实践起指导作用。

（2）城市垃圾渗滤液中氨氮浓度较高，不利于生物处理，因此要开发高效的脱氮技术，其中生物脱氮技术可作深入研究。

（3）根据我国国情，宜发展投资省、效果好的渗滤液处理技术，处理工艺的研究和应用以多种方法的结合为方向，在开发组合工艺时要研究易于管理运行又同时达到处理要求的新型组合工艺。

（4）目前，城市垃圾渗滤液处理研究仍处于起步阶段，对处理工艺，建设标准化的城市垃圾填埋场，渗滤液处理的设计及运行参数等都还有待于进一步探索。

参考文献

[1] 赵由才。生活垃圾卫生填理技术[M]北京：化学工业出版社，2004.

[2] 杨秀环，牛冬杰，陶红。垃圾渗滤液处理技术进展[J]。环境卫生工程，2006，14（1）：46- 49.

[3] 赵宗升，刘鸿亮，李炳伟，等。垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术

[J]。中国给水排水，2000， 16（6）： 20- 23.

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关键词:填埋场渗滤液；组成；处理技术

中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：

随着我国城镇化水平的提高，城市垃圾的排放量不断增加，由此造成的资源紧张和污染愈加严重。作为城市垃圾中二次污染问题内容之一的渗滤液处理方法和技术的研究也日益得到重视。垃圾渗滤液的组成复杂，污染物浓度高，水质波动较大，处理难度较高。对于垃圾渗滤液的处理，一方面通过优化垃圾填埋场的构造，减少渗滤液的发生量，另一方面根据不同填埋场的具体情况及其它经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。

1渗滤液的来源

垃圾渗滤液的产生主要包括生活垃圾本身含有的和填埋过程中发生厌氧生物反应生成的水份以及填埋场区的浅层地表渗流水及降水渗入。渗滤液产生量及渗滤液组成的影响因素很多，主要包括垃圾组成，气温及年平均降雨等气候条件，填埋区的水文地质条件。此外，随填埋时间及填埋垃圾降解阶段而有很大变化。

2 渗滤液的组成

2.1 有机组分构成城市生活垃圾填埋场早期渗滤液中COD值可达每升数万毫克，晚期渗滤液一般在每升数千毫克。从有机物在不同物理组分上看，基本为溶解态组分和胶体态组分，颗粒态组分含量较少。

渗滤液中主体有机物包括挥发性脂肪酸（分子量

此外，渗滤液中还存在芳类化合物、卤代烃、临苯二甲酸盐、酚类化合物、苯胺类化合物以及其它微量有机物质。浓度一般浓度在每升数毫克或更低。2.2无机离子和氨氮渗滤液中含有较高浓度的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cl-、HCO3-、SO42-。它们浓度在每升几十至几千毫克之间波动。渗滤液中NH3-N的主要来源是填埋垃圾中蛋白质等含氮类物质的生物降解。浓度最高可达5000mg/L以上，一般浓度在500～2000mg/L之间，较高的氨氮浓度致使渗滤液C/N过低，营养比例失衡，此外氨氮浓度过高也会降低生物酶活性，造成渗滤液的可生化性较低。

2.3重金属离子填埋场含有一定量的镉、铜、铅、铬、砷、锡、锌、钼、钴、汞等重金属元素。重金属离子容易与无机离子及大分子有机物等发生离子交换、沉淀、吸附、络合（螯合）等作用，因此重金属存在的化学形态相当复杂，呈络合态的重金属离为主要存在形态。一般地，渗滤液中大多数重金属因在堆体内的吸附、沉淀等衰减而浓度很低，一般约在0.002～0.5mg/L之间，无需处理即可达标。锌由于是两性元素，溶解度较大，所以浓度较高，一般处于0.5～2mg/L之间，高时可达几十上百mg/L。

3 渗滤液的处理方式

目前主要的垃圾填埋场渗滤液处理方式有以下四种：

① 将未经处理的填埋场渗滤液运至城市污水处理厂予以合并处理；

② 将填埋场渗滤液进行预处理后运至城市污水处理厂予以合并处理，即预处理——合并处理；

③ 将渗滤液进行填埋场循环喷洒处理；

④ 在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。

3.1合并处理

将渗滤液与城市污水处理厂合并处理是填埋场渗滤液最简单的处理方案,不仅节约了场内建设污水处理厂所需的大额支出，而且省掉了污水处理厂的运行费用,降低了处理成本。城市污水处理厂大量的城市污水对渗滤液产生稀释、缓冲作用，并且为渗滤液处理提供了必须的营养物质。尽管有以上优点，但合并处理并不是普遍适用的方案。一般来说垃圾填埋场往往距离城市污水处理厂较远，渗滤液的运输成本会比较高。此外，由于渗滤液特殊属性，过量的渗滤液会对城市污水处理厂造成冲击负荷，影响城市污水处理厂的正常运行，甚至导致崩溃。因此在考虑合并处理时，应考虑距离因素及渗滤液与城市污水的混合比。

目前，国内尚没有足够的经济条件在在所有垃圾填埋厂场内建设独立的污水处理厂，合并处理不失为一种经济的处理方案,但须根据实际情况及渗滤液的特性进行深入的可行性研究,找到可行的预处理方法和合理的渗滤液与城市污水混合比例，采用高效、稳定的合并处理工艺系统。

3.2预处理--合并处理

预处理-合并处理是基于减轻垃圾渗滤液含有的毒性物质对城市污水处理厂运行产生的危害而采取的一种场内联合处理方案。渗滤液首先通过场内预处理设施予以处理,一方面去除氨氮、重金属离子、SS、色度等污染物质，另一方面通过厌氧生化改善渗滤液可生化性，降低负荷,为后续的合并处理创造有利条件。

对于高浓度的氨氮的去除可采用吹脱等物化方法，此外可以结合生化工艺考虑采用具有脱氮功能的处理系统（A2/O或A/O）。对于重金属离子去除的预处理工艺多采用化学混凝沉淀等物化法。

3.3场内回喷

场内回喷是指渗滤液经收集后，通过回灌系统在场内实施循环喷洒处理。场内回喷是可作为有效的渗滤液处理方法。渗滤液经场内循环喷洒，可通过蒸发、植被吸收减少渗滤液的发生量，从而降低渗滤液处理成本；此外，通过场内回喷可增加填埋垃圾的的含水量，增强微生物活性，以利于污染物的降解。此方法的应用需要注意卫生安全等问题。

目前美国已有200多座垃圾填埋场采用了此项技术，该项技术在我国的应用较少。据资料介绍，唐山市垃圾卫生填埋场采用了循环喷洒处理方法处理渗沥液[2]。渗沥液经收集并经沉淀调节池处理后，喷灌回流至填埋场；沉淀调节池中的沉淀污泥与渗沥液一并回流至填埋场，避免了污泥的二次污染。

3.4单独处理

考虑到环境及成本问题，通常城市垃圾填埋厂被建设在远离城市的偏远地区。在采用合并处理造成运输成本过高时，建设场内独立污水处理厂便成为一种备选方案。在建设独立污水处理厂时，考虑到填埋场渗滤液有污染负荷高，有毒有害物质较多等特性，应采取多种处理方法有机整合的综合处理工艺。一般采取预处理—生物处理—后续处理的工艺流程。4 国内外垃圾渗滤液主要处理技术

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【关键词】垃圾渗滤液 垃圾危害 地下水污染

1.垃圾渗滤液的产生来源及危害

垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和降水的淋滤、冲刷，以及地表水和地下水的浸泡而滤出来的有机污水。

渗滤液的来源主要是由以下几方面产生：①降水（包括降雨和降雪）直接落入填埋场；②地表水进入填埋场；③地下水进入填埋场；④填埋场垃圾废物中含有部分水。

渗滤液是一种高浓度毒性大的有机废水，由于其浓度高，流动缓慢，渗漏持续时间长，对周围地下水和地表水均会造成严重的污染。一个不合格的垃圾填埋场就是一个大的再生污染源，其污染延续时间可以长达数十年，甚至上百年。一旦地下水源和周围土壤被其污染，与地下水连通后向周围扩散，有的地区每年可达1km的速度向外扩散，10年后将有300km2的区域遭到污染。污染一旦产生，想用人工方法修复，技术上将十分困难，其费用也是极其昂贵。国内外有关垃圾渗滤液污染地下水和饮用水源的事故屡有发生，给人民生活生产带来了非常大的危害和损失。

2.垃圾渗滤液的产生量及渗漏量

垃圾填埋场渗滤液对地下水的影响，一般需要大量的资料外还需要通过复杂的数学模型进行分析计算。这里主要根据降雨入渗量和填埋场垃圾含水量估算渗滤液的产生量。从土壤的自净、吸附、弥散能力以及有机物自身降解能力等方面，定性和定量的预测填埋场渗滤液可能对地下水产生的影响。

（1）渗滤液的产生量受垃圾含水量、填埋场区降水情况以及填埋作业区大小的影响；同时也受到场区蒸发量、风力的影响和场地地面情况、种植情况等因素的影响。最简单的估算方法是假设整个填埋场的剖面含水率在所考虑的周期内等于或超过相应田间持水率，用水量平衡法进行计算：

Q=（Wp-R-E）Aa+QL

式中：Q―渗滤液的年产生量，m3/a；Wp―年降水量；R―年地表径流量，R=C×Wp；C―地表径流系数；E―年蒸发量；Aa―填埋场地表面积；QL―垃圾产水量。

（2）渗滤液渗漏量对于一般的废物堆放场、未设置衬层的填埋场，或者虽然底部为粘土层，渗透系数和厚度满足标准但无渗滤液收排系统的简单填埋场，渗滤液的产生量就是渗滤液通过包气带土层进入地下水的渗漏量。对于设有衬层、排水系统的填埋场，通过填埋场底部下渗的渗滤液渗漏量Q为：Q渗滤液=AKs

式中：Q渗滤液―通过填埋场底部下渗的渗滤液渗漏量，cm3/s；d―称层的厚度，cm；Ks―衬层的渗透系数，cm/s；A―填埋场底部衬层面积，cm2；hmax―填埋场底部最大积水深度，cm。

3.防治地下水污染的措施

人类对固体垃圾的处理最初是简单的堆放，认识到其对周围环境产生的危害后，采取了卫生填埋方法，这是垃圾最终处置且行之有效的方法之一。但卫生填埋中比较重要的一环是防止渗滤液对地下水的污染，其防渗措施和防渗材料是关键环节。目前填埋场的防渗措施主要有：底层收集和排泄系统、底部衬垫层、封顶覆盖层。最终处置的基本原则是合理地、最大限度地使其与自然和人类环境隔离，减少有毒有害物质释放进入地下水的速率和总量，将其在长期处置过程中对环境的影响减至最低程度。城市生活垃圾填埋场的安全处置期在30～40年。为了防止渗滤液对地下水造成污染，应从填埋场选址的天然环境地质条件和工程措施等方面考虑。

（1）工程防渗措施：填埋场衬层系统是防止垃圾填埋处置污染环境的关键工程屏障。根据渗滤液收集系统、防渗系统和保护层、过滤层的不同组合，填埋场的衬层系统有不同的结构，如单层衬层系统、复合衬层系统、双层衬层系统和多层衬层系统等。

底层收集和排泄系统是填埋场的底层设置收集和排出渗滤液的装置。一方面收集系统将收集的渗滤液稀释后送入污水处理厂处理或回灌进填埋场让其进行生物降解自净，另一方面排出系统使渗滤液按照设计路径可控制排出，对防止和减少渗滤液对地下水的污染起着重要的作用。排出管道一般采用耐腐蚀、抗老化、光滑阻力系数小的材料。底部衬垫层的作用是防止未及时排走的渗滤液的渗漏，这是防止渗滤液污染地下水的关键。顶部覆盖层的作用主要是防止大气降水或地表径流入渗，同时也可以阻止填埋场中有害气体的释放。要求的安全处置时间越长，所选用的衬层就应该越好。重点是填埋场所选用的衬层（类型、材料、结构）防渗性能及其在垃圾填埋需要的安全处置期内可靠性是否满足；把渗滤液封闭于填埋场中，使其进入渗滤液收集系统；防止地下水进入填埋场中，增加渗滤液的产生量。

渗滤液穿透衬层所需时间一般要求应大于30年。采用下述简单公式计算：t=

式中：d―衬层厚度，m；v―地下水运移速度，m/a。

（2）填埋场场址地质屏障措施：一般来说，在含水层中的强渗透性砂、砾、裂隙岩层等地质介质对有害物质具有一定的阻滞作用，但由于@些矿物质的表面吸附能力一再因吸附量的增大而减弱。此外，地下水径流量的变化，对有害物质的阻滞作用不可能长时间存在，因而含水层介质不能被看做是良好的地质屏障。

地质介质的屏障作用可分为三种类型：①隔断作用。在不透水的深地层岩石层内处置的废物，地质介质的屏障作用可以将所处置废物与环境隔断。②阻滞作用。对于在地质介质中只被吸附的污染物质，虽然其在此地质介质中的迁移速度小于地下水的运移速度，所需的迁移时间比地下水的运移时间长，但此地质介质层的作用仅是使该污染物进入环境的时间延长，所处置废物中的污染物质，最终会大量进入到环境中来。③去除作用。对于在地质介质中既被吸附又会发生衰变或降解的污染物质，只要该污染物在此地质介质层内有足够的停留时间，就可以使其穿透此介质后的浓度达到所要求的低浓度。

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关键词：生物反应器填埋场；渗滤液；回灌

Effects of leachate recirculation on its nutrient substance

Zhang Chaoping 1，Zhou Shengyong 1，Jiang Jianguo 2，

(1. Shenzhen Xiaping Sanitary Landfill, Shenzhen 518019, P.R.China；2. Department of Environmental Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084, P.R.China)

Abstract: This paper studied the impacts of recirculation volume on removing element N、P of the leachate. Four simulated bioreactor landfill columns were operated weekly with different recirculation ratios, respectively 5.3%, 2.7%, 0.67% leachate and 0.33% water, in this comparative research. The results indicate that: leachate recirculation brings good effects on removing its nutrient substance

Keywords: bioreactor landfill; leachate; recirculation

渗滤液回灌是一种简单的增加填埋场内部湿度，加速填埋场稳定化进程的方法，同时还能降低渗滤液污染物浓度，加速填埋气体产生[1,2]。采用渗滤液回灌技术的生物反应器填埋场已经由实验室规模实验走向中试规模实验和全规模实验并开始得到实际应用。截至1993年，在美国、德国、英国和瑞典，已经有接近20个生物反应器填埋场[3]。北美固体废弃物组织1997年的调查表明，在美国境内，已经有超过130个填埋场实行了渗滤液回灌[4]，积累了相当丰富的运行管理经验。

渗滤液回灌过程中，栖息于覆盖土壤、垃圾体中的微生物能吸收利用大量的有机污染物，而有机和无机胶体的吸附、络合和螯合、离子交换、机械阻留对渗滤液也有一定的处理作用[5]。处理渗滤液也是生物反应器填埋场的主要优势之一，回灌对渗滤液处理效果的考察是本试验研究的重点内容之一。渗滤液中含有大量的营养物质，主要是N、P等元素，N和P在生物法中、特别是厌氧工艺中，去除效率较低，对于有机物浓度高且普遍采用厌氧方法处理的渗滤液而言，需要单独添加脱氮除磷工艺以使其达标排放。下坪填埋场使用吹脱法去除氨氮，运行费用很高。在以往的文献报道中，厌氧型生物反应器填埋场对N和P的去除效果很小，而局部改进了氧化还原环境的局部兼氧型填埋场则有更好的去除效果[6-10]。渗滤液回灌对N和P的去除效果，是本试验考察的主要目的。

1、实验装置及实验方法

1.1 实验装置

本实验由四个平行的中试规模实验柱和相应的集水池组成，实验柱结构如图1所示。

图1 中试实验柱结构示意图

Fig.1 Schematic of simulated bioreactor column

实验柱规模为2.5×3×5.5 m3，池壁在不同高度设有采样口两个，并设置有温度探头。各实验柱中均填入净高4m的垃圾，垃圾的下部和上部均有HDPE网和砾石作为导水和导气层，实验柱内壁以及顶部均用HDPE膜焊接密封。上层砾石中埋有渗滤液布水管和填埋气体收集管，渗滤液布水管连接到渗滤液调节池，填埋气体收集管接有阀门和累积型气体流量计。下层砾石中埋有渗滤液出水管，用于收集实验柱产生的渗滤液，出水管上设置有液位计，用于观察垃圾体中水位高度。

1.2 实验材料

实验所用垃圾取自深圳市当日收集的新鲜垃圾，垃圾被压缩车送来后，均匀地填入四个实验柱中，并人工压实，填埋垃圾组分见表1。四个实验柱的垃圾密度均接近1t/m3，此密实度参考了深圳下坪固体废弃物填埋场实际垃圾填埋密度。

本实验所采用的回灌渗滤液为填埋场渗滤液调节池的原渗滤液，此渗滤液为弱碱性，具有调节酸碱度和接种的作用。

表1 实验柱填埋垃圾组分

1.3 实验方法

1号、2号和3号实验柱分别回灌1.6 m3，0.8 m3，0.2 m3的渗滤液，其回灌量分别为垃圾填埋量的5.3%、2.7%和0.67%；4号实验柱作为控制柱回灌0.1m3的清水，其回灌量为垃圾填埋量的0.33%。回灌每周进行一次。

实验期间定期采样分析进出流渗滤液，同时对实验柱温度和填埋气体产生量进行监测。

2、实验结果

2.1 N的变化规律

渗滤液回灌前后NH3-N和TN的变化规律分别如图2和3所示。

图2NH3-N变化规律

图3TN变化规律

从图3-6和3-7的试验结果不难看出，在回灌35周之前，垃圾体对于回灌渗滤液中的N没有去除效果，出流渗滤液N污染物浓度甚至高于回灌渗滤液浓度中N的浓度。回灌初始阶段，回灌柱的出流NH3-N有两个主要来源：一是回灌渗滤液含有的，二是垃圾中蛋白质等含氮物质降解产生的。同时，回灌柱中微生物的增长要消耗一定的含氮物质。在15周以前，回灌柱的NH3-N和TN浓度都与回灌渗滤液相近，说明此阶段垃圾分解所产生的含N污染物与微生物生长所需要的量相近。而到15周时，回灌柱的NH3-N浓度开始明显增长，并达到整个回灌过程的顶峰，变化幅度要明显大于回灌渗滤液中NH3-N的变化规律，这说明此时微生物的水解作用占主导地位，大量的含N污染物被溶解释放，速率超过了微生物增长所需。控制柱NH3-N变化规律也与此类似，但变化幅度要小于回灌柱。在回灌进行17周左右的时间内，3个回灌柱NH3-N峰值浓度分别为回灌渗滤液浓度的1.55、1.47和1.73倍。

17周之后，出流N污染物浓度开始下降，直至35周左右，出流NH3-N浓度开始低于回灌渗滤液NH3-N浓度。从40周开始，反应柱出流NH3-N与回灌渗滤液NH3-N浓度开始保持一种稳定相关的状态，回灌后NH3-N的浓度降低的值基本保持稳定，说明微生物环境基本稳定，易经降解释放N污染物的有机物消耗殆尽，生物活动所消耗的N保持稳定状态。此阶段回灌对渗滤液的NH3-N有一定的去除作用。40周后3个回灌柱的NH3-N平均去除效果为42.8%、45.1%和41.4%，去除率虽然远低于有机物的去除效果，但对高NH3-N浓度的渗滤液而言，已经有不错的效果。

2.2 TP的变化规律

渗滤液回灌前后TP的变化规律分别如图4所示。

图4TP变化规律

厌氧条件下，微生物对P的需求比对N的需求更低，故生物处理P的去除率十分有限。从图3-8可以看出，30周前反应柱出流渗滤液P的变化规律与N的变化规律基本相同。在最初的回灌期，TP浓度不断降低，而到了10周以后则开始上升，在15周时达到峰值并重新下降，说明此阶段内微生物活性增加，更多的P从垃圾中水解溶出，而到了30周以后趋向稳定。与NH3-N不同的是，回灌柱出流TP的浓度与回灌渗滤液的浓度相差无几，并没有明显的去除效果，这完全是厌氧微生物对磷的需求很低造成的。总体说来，回灌法对P几乎没有处理效果。

3、小结

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关键词：下坪固废填埋场；垃圾渗滤液厂；水量分析

中图分类号：R124文献标识码： A

前言

生活垃圾采用现代垃圾卫生填埋技术加以处理，可靠地实现城市生活垃圾处理的 “无害化”。现代化的垃圾卫生填埋场多采用水平防渗技术防止填埋作业工程中的渗滤液污染，垃圾体中产生的渗滤液必须及时排出保证填埋场的运行稳定。渗滤液的特点是污染物浓度高、水质变化大、带有强烈恶臭，呈黄褐色或灰褐色。渗滤液又是垃圾处理的最后一道环节，是填埋场“无害化”稳定运行的必备条件。未经妥善处理的渗滤液不仅污染土壤和地表水，而且通过地下水流污染水源，对人的健康构成永久性的威胁。

1 工程项目概况

深圳市下坪固体废弃物填埋场（以下简称“下坪场”）位于罗湖区清水河下坪谷地，主要负责福田、罗湖和南山部分的生活垃圾，同时承担全市的生活垃圾应急处理任务。场区占地149公顷，工程规划分三期建设：一期库区占地63.4公顷，库容1493万立方米，服务年限12年；二期库区占地55.8公顷，库容1852万立方米，服务年限11.4年；三期在一、二期库区顶部推高50～60米，增加库容2000万立方米；总库容5345万立方米，服务年限30年以上。该场一期库区工程于2011年底库容已满，进行了中间覆盖，二期库区工程于2012年投入运行。

1.1 下坪场渗滤液处理现状

下坪场现有配套垃圾渗滤液处理厂于2000年开始实施，设计处理规模为1000 立方米/天，出水排入市政污水管，水质要求达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）中三级排放限值。2010年渗滤液处理厂经改扩建及深度处理工程建设，设计日最大处理规模可达到1500 立方米/天，但受气候对处理量的影响，同时考虑每月四天的检修期，将来实际日均渗滤液处理能力仅为约1200立方米/天，出水水质可达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）中规定的排放限值。

1.2 渗滤液二厂新建的必要性

随着填埋场二期工程启动，实测渗滤液日均产量为2490立方米/天（含一期垃圾堆体日均抽排渗滤液量464 立方米/天），远大于现有渗滤液处理厂的处理能力。此前，超量的渗滤液被允许进入市政污水厂处理，但其总氮负荷过高，对市政污水厂的正常运行造成较大冲击。随着市政污水厂出水排放标准提高，超量渗滤液不再允许进入市政污水厂，因此，需新建下坪固废垃圾渗滤液处理二厂。

2 下坪场二期运行后渗滤液总量分析

2.1 水量预测计算依据

根据《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）附录B 渗沥液产生量计算方法，下坪场二厂运行后渗滤液产生总量计算如下：

Q= I*（ C1A1+ C2A2+C3A3+ C4A4）/1000     

式中：Q ――渗沥液产生量，m3/d；

I ――降水量，mm/d；（当计算渗沥液最大日产生量时，取历史最大日降水量；当计算渗沥液日平均产生量时，取多年平均日降水量；当计算渗沥液逐月平均产生量时，取多年逐月平均降雨量。数据充足时，宜按20年的数据计取；数据不足20年时，可按现有全部年数据计取。）

C1――正在填埋作业区浸出系数，宜取0.4~1.0，具体取值可参考表B.0.1。

表B 正在填埋作业单元浸出系数C1取值表

所在地年降雨量/有机物含量 年降雨量≥800 400≤年降雨量＜800 年降雨量＜400

大于70% 0.85~1.00 0.75~0.95 0.50~0.75

小于等于70% 0.70~0.80 0.50~0.70 0.40~0.55

A1――正在填埋作业区汇水面积，m2；

C2――已中间覆盖区浸出系数，

（1）当采用膜覆盖时宜取（0.2~0.3）C1；

注：生活垃圾降解程度低或埋深小时宜取下限；生活垃圾降解程度高或埋深大时宜取上限。

（2）当采用土覆盖时宜取（0.4~0.6）C1；（若覆盖材料渗透系数较小、整体密封性好、生活垃圾降解程度低及及埋深小时宜取低值；若覆盖材料渗透系数较大、整体密封性较差、生活垃圾降解程度高及埋深大时宜取高值。）

A2――已中间覆盖区汇水面积，m2；

C3――已终场覆盖区浸出系数，宜取0.1~0.2；（若覆盖材料渗透系数较小、整体密封性好、生活垃圾降解程度低及埋深小时宜取下限；若覆盖材料渗透系数较大、整体密封性较差、生活垃圾降解程度高及埋深大时宜取上限。）

A3――已终场覆盖区汇水面积，m2；

C4――调节池浸出系数，取0或1.0；（若调节池设置有覆盖系统取0；若调节池未设置覆盖系统取1.0。）

A4――调节池汇水面积，m2。

2.2 水量预测计算过程

根据深圳市气象局最新公布统计数据（2009），深圳市多年平均年降水量为1966.3mm/a，即I=5.39mm/d；根据降雨量及有机物含量情况取C1=1.0；又因下坪场采用膜覆盖，故取C2=0.3C1=0.3；因覆盖膜渗透系数大，取C3=0.2；而下坪场40000立方米调节池有覆盖系统，C4=0。

根据GB50869-2013附录B渗沥液产生量计算方法计算：

年限（2010~2030） 汇水面积 C*A

C1=1.0 A1=3500O 3500

C2=0.3 A2=960449O 288134.7

C3=0.2 A3=388310O 77662

则C1A1+C2A2+C3A3= 369296.7

Q=×(C1A1+C2A2+C3A3)= ×369296.7=1989.45m3/d。

2.3实测渗滤液水量分析

根据深圳下坪生活垃圾填埋场渗滤液处理站渗滤液水质运行监测资料显示，渗滤液水量随时间而变化，呈现不规律周期性波动，总体呈上升趋势。下坪场运行期间，渗滤液自2011年至2013年的处理量统计如下：

渗滤液每年的变化趋势基本一致，上半年渗滤液波动性较大而下半年波动性较小，最大产生量集中在夏季。雨季水量变化大，其他季节水量变化小，春夏季水量高秋冬季水量少。2011年平均水量2294m3/d，2012年平均水量2237m3/d，2013年平均水量2592 m3/d，三年平均值为2374 m3/d。

2.4实测数据反演评估

利用2011年1月~2013年6月的实测数据，反演确定降雨入渗系数、填埋垃圾初始含水率等数。在采取如上文所述参数取值后，结果如图2-1。

图2-1 逐月日均渗滤液总产量实测值与渗滤液总产量反演预测值

2011年1月~2013年6月间，实测渗滤液日均总产量2223m3/d，垃圾平均填埋规模3515t/d，渗滤液综合产率为63%。计算结果表明，采用上述参数，预测渗滤液总产量2229m3/d，其中来源于降雨入渗量的782 m3/d，垃圾自身渗滤液产量1447 m3/d。降雨入渗量占到总产量的35%，垃圾自身渗沥液产量占渗沥液总产量的65％；渗沥液大部分来源于垃圾自身。

设计中考虑一期填埋场于2014年封场完毕，二期工程填埋规模3500t/d，使用至2032年，同时考虑一期填埋场封场后的垃圾堆体内积存的渗滤液，依据2011年至2013年数据，反演预测2014年~2023年十年期间，一、二期填埋场渗滤液日均产量2337m3/d。模型预测与经验公式综合，渗滤液的产生量按照2500 m3/d考虑。

3 结论

根据《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）计算的渗滤液日均产量约为1989立方米/天，再加上一期垃圾堆体日均抽排渗滤液量464 立方米/天，则理论计算的渗滤液日均产量为2454立方米/天，与实测渗滤液日均产量（2374立方米/天，2011~2013三年平均值）及反演渗滤液日均产量（2337立方米/天）基本吻合。根据理论计算和实测数据两方面分析，建议下坪场渗滤液日均产量目前按2500 立方米/天取值。

另外，罗湖区餐厨垃圾处理项目日均沼液和废液需进入新建渗滤液二厂处理（约300立方米/天），现有渗滤液处理厂改造完成后实际日均渗滤液处理能力为约1200立方米/天，故建议本阶段新建渗滤液处理二厂渗滤液处理规模暂按1600 立方米/天控制（2500+300-1200=1600立方米/天）。

参考依据：

1. 《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）

2. 《生活垃圾卫生填埋技术处理规范》（GB50869-2013）

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依托技术创新提升企业实力

维尔利在引进、消化和吸收国外先进技术基础上，创新出一整套符合我国渗滤液处理的产品、技术和工艺。2003年公司率先在青岛小涧西垃圾填埋场渗滤液处理项目中，采用“MBR+纳滤”工艺，建成了国内首座运用膜生化反应器及其衍生工艺的渗滤液处理厂，处理水量达到设计规模，出水水质优于设计标准，开创了我国膜生化反应器及其衍生工艺在渗滤液处理行业应用且达标排放之先河。目前，膜生化反应器工艺、膜生化反应器与纳滤的组合工艺已被环保部列入《2009年国家先进污染防治示范技术名录》。公司在2008年率先实施了超滤、纳滤、卷式反渗透等膜处理设施的系列化、标准化、集成模块化设备设计和应用，即所有的膜处理设施按照标准化设计在车间完成集成、装配，形成一套或多套集成模块化设备，集成模块化设备高度集成，并且在出厂前需经过严格的测试、检验，大大缩短了项目工期，提高了工程质量和效率，又有效地降低了公司技术流失的风险。公司目前拥有9项专利，4项专利申请已获受理，1项独占使用的发明专利，以及德国WWAG和WUG拥有的MBR相关专利、商标和技术等在中国大陆的20年独家使用权。

项目经验丰富创立高端品牌

维尔利通过多年的项目实践，不仅积累了非常丰富的项目经验，更重要的是对这些地区的渗滤液水质特征有了详细的了解和研究，并在此基础上建立了我国渗滤液水质数据库。公司承接的渗滤液处理项目涉及北京、山东、东北三省、湖北、四川、江苏、湖南、广东等省市和地区。基于数据库丰富精确的经验数据，公司在渗滤液处理过程中进行工艺选择和参数设定等时更加准确和快捷，进一步提升了公司的服务质量并有效缩短了项目时间，节约了人力成本和资金成本，为公司日后承接并顺利开展更多的项目奠定了坚实基础。维尔利是我国第一家在《生活垃圾填埋场污染控制标准》新标准要求下完成1，000吨／日以上渗滤液处理项目的企业，已先后承接36个渗滤液处理项目，总处理规模排名国内第一。公司目前已先后承接8个日处理规模超过500吨／日的渗滤液处理项目，在500吨／日以上大中型项目市场的占有率排名第一。优良的市场业绩和突出的示范效应，使公司在行业内积累了良好的高端品牌形象和市场口碑。

地域优势+创新业务模式赢得市场

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关键词：垃圾渗滤液 物理 化学法 生物法

0 概述

城市垃圾填埋场渗滤液的处理一直是填埋场设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，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有许多因素可能影响到渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其pH值在4～9之间，COD在2000～62000mg/L的范围内，BOD5从60～45000mg/L，重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗滤液进行处理是必不可少的。

1 渗滤液处理工艺的现状

垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法，在COD为2000～4000mg/L时，物化方法的COD去除率可达50%～87%。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07～0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理，因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合。好氧处理包括活性污泥法、曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。厌氧处理包括上向流污泥床、厌氧固定化生物反应器、混合反应器及厌氧稳定塘。

2 渗滤液处理介绍

垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等。在渗滤液的处理方法中，将渗滤液与城市污水合并处理是最简便的方法。但是填埋场通常远离城镇，因此其渗滤液与城市污水合并处理有一定的具体困难，往往不得不自己单独处理。常用的处理方法如下。

2.1 好氧处理

用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验，好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用得最多，还有曝气稳定塘和生物转盘(主要用以去除氮)。下面将分别予以介绍。

2.1.1 活性污泥法

2.1.1.1 传统活性污泥法

渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理，其中活性污泥法因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。例如美国宾州Fall Township污水处理厂，其垃圾渗滤液进水的CODCr为6000～21000mg/L，BOD5为3000～13000mg/L，氨氮为200～2000mg/L。曝气池的污泥浓度(MLVSS)为6000～12000mg/L，是一般污泥浓度的3～6倍。在体积有机负荷为1.87kgBOD5/(m3·d)时，F/M为0.15～0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)，BOD5 的去除率为97%；在体积有机负荷为0.3kgBOD5/(m3·d)时，F/M为0.03～0.05kg BOD5/(kgMLSS·d)，BOD5的去除率为92%。该厂的数据说明，只要适当提高活性污泥法浓度，使F/M在0.03～0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之间(不宜再高)，采用活性污泥法能够有效地处理垃圾渗滤液。

许多学者也发现活性污泥能去除渗滤液中99%的BOD5，80%以上的有机碳能被活性污泥去除，即使进水中有机碳高达1000mg/L，污泥生物相也能很快适应并起降解作用。在低负荷下运行的活性污泥系统，能去除渗滤液中80%～90%的COD，出水BOD5＜20mg/L。对于COD 4000～13000mg/L、BOD51600～11000mg/L、NH3－N 87～590mg/L的渗滤液，混合式好氧活性污泥法对COD的去除率可稳定在90%以上。众多实际运行的垃圾渗滤液处理系统表明，活性污泥法比化学氧化法等其它方法的处理效果更佳。

2.1.1.2 低氧好氧活性污泥法

低氧好氧活性污泥法及SBR法等改进型活性污泥流程，因其具有能维持较高运转负荷，耗时短等特点，比常规活性污泥法更有效。同济大学徐迪民等用低氧好氧活性污泥法处理垃圾填埋场渗滤液，试验证明：在控制运行条件下，垃圾填埋场渗滤液通过低氧好氧活性污泥法处理，效果卓越。最终出水的平均CODCr、BOD5、SS分别从原来的6466 mg/L、3502mg/L以及239.6mg/L相应降低到CODCr＜300mg/L、BOD5＜50mg/L(平均为13.3mg/L)以及SS＜100mg/L(平均为27.8mg/L)。总去除率分别为CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。

处理后的出水若进一步用碱式氯化铝进行化学混凝处理，可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。

两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%；氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧好氧两段生物处理法第一段形成NH3－N较多，导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。

2.1.1.3 物化活性污泥复合处理系统

由于渗滤水中难以降解的高分子化合物所占的比例高，存在的重金属产生的抑制作用，所以常用生物法和物理化学法相结合的复合系统来处理垃圾渗滤液。对于BOD51500m g/L、Cl－800mg/L、硬度(以CaCO3计)800mg/L、总铁600mg/L、有机氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L的渗滤液，有学者采用该方法进行处理，发现效果很好，其BOD5 、COD、NH3－N、Fe的去除率分别达99%、95%、90%、99.2%。该系统中的进水通过调节池后，可以避免毒性物质出现瞬时的高浓度而对活性污泥生物产生抑制作用；在澄清池中加入石灰，可去除重金属和部分有机质；气提池(进行曝气，温度低时加入NaOH)能去除进水NH3－N的50%，从而使NH3的浓度处于抑制水平之下；由于废水中磷被加入的石灰所沉淀，且 pH值过高，因而需添加磷和酸性物质；活性污泥系统可以串联或并联使用，运行时可通过调节回流污泥比来选用常规法或延时曝气法处理，具有较大的操作灵活性。

2.1.2 曝气稳定塘

与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解进度较慢，但由于其工程简单，在土地不贵的地区，是最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。美国、加拿大、英国、澳大利亚和德国的小试、中试及生产规模的研究都表明，采用曝气稳定塘能获得较好的垃圾渗滤液处理效果。

例如英国在Bryn Posteg Landfill投资60000英镑建立一座1000m3的曝气氧化塘，设2台表面曝气装置，最小水力停留时间为10d，氧化塘出水经沉淀后流经3km长的管道入城市下水道。此系统1983年开始运行，渗滤液最大CODCr为24000mg/L，最大BOD5为10000mg/L，F/M＝0.05～0.3kgCOD/(kgMLSS·d)，水量变化范围0～150m3/d，出水BOD5平均为 24mg/L，但偶然有超过50mg/L的时候，COD去除率达97%，但在运行过程中需投加P，考虑到日常运行费用，投资偿还及其利息，与渗滤液直接排至市政管网相比，每年可节约750英镑。

英国水研究中心(Water Research Center)对东南部New Park Landfill的CODCr＞ 15000mg/L的渗滤液也做了曝气稳定塘的中试，当负荷为0.28～0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者说为0.04～0.64kgCOD/(kgMLSS·d)，泥龄为10d时，COD和BOD5去除率分别为98%和91%以上。在运行过程中也需要投加磷酸。

2.1.3 生物膜法

与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，如硝化菌之类。加拿大British Columbia大学的C.Peddie和J.Atwater用直径0.9m的生物转盘处理CODCr＜1 000mg/L，NH3－N＜50m g/L的弱性渗滤液，其出水BOD5＜25mg/L，当温度回升，微生物的硝化能力随即恢复。但是应当指出，这种渗滤液的性质与城市污水相近，对于较强的渗滤液此方法是否适用还待研究。

2.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史。但直到近20年来，随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，不断开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺的水力停留时间长，有机负荷低等特点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度(BOD5 ≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。

厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，如其BOD5/P只需为4000∶1，虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L，但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化，35℃ 、负荷为1kgCOD/(m3·d)，停留时间10d，渗滤液中COD去除率可达90%。

近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

2.2.1 厌氧生物滤池

厌氧滤池适于处理溶解性有机物，加拿大Halifax Highway101填埋场渗滤液平均COD为12850mg/L、BOD5/COD为0.7，pH为5.6。将此渗滤液先经石灰水调节至pH＝7.8，沉淀1h后进厌氧滤池(此工序还起到去除Zn等重金属的作用)，当负荷为4kgCOD/(m3·d)时，COD去除率可达92%以上；当负荷再增加时，其去除率急剧下降。

加拿大Toronto大学的J.G.Henry等也在室温条件下成功地用厌氧滤池分别处理年龄为1.5 年和8年的填埋场渗滤液，它们的COD各为14000mg/L和4000mg/L，BOD5/COD各为0.7和0.5，当负荷为1.26～1.45kgCOD/(m3·d)，水力停留时间为24～96h时，COD去除率均可达90%以上。当负荷再增加，其去除率也急剧下降。由此可见，虽然厌氧滤池处理高浓度有机污水时负荷可达5～20kgCOD/(m3·d)，但对于渗滤液其负荷必须保持较低水平才能得到理想的处理效果。

2.2.2 上向流式厌氧污泥床

英国的水研究中心报道用上向流式厌氧污泥床(UASB)处理COD＞10000mg/L的渗滤液，当负荷为3.6～19.7kgCOD/(m3·d)，平均泥龄为1.0～4.3d，温度为30℃时COD和BOD5的去除率各为82%和85%，它们的负荷比厌氧滤池要大得多。

在厌氧分解时，有机氮转为氨氮，且存在NH4＋NH3＋H＋反应。若pH＞7时，平衡中的NH3占优势，可用吹脱法去除。但厌氧分解时pH近似等于7，因此出水中可能含有较多的NH4＋，将会消耗接纳水体的溶解氧。

2.3 厌氧与好氧的结合方式

虽然实践已经证明厌氧生物法对高浓度有机废水处理的有效性，但单独采用厌氧法处理渗滤液也很少见。对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧好氧处理工艺既经济合理，处理效率又高。COD和BOD的去除率分别达86.8%和97.2%。

2.3.1 厌氧好氧生物氧化工艺(厌氧硝化和生物氧化塘)

西南师大生物系对pH为8.0～8.6，COD为16124mg/L，BOD5为214～406mg/L、NH3－ N为475mg/L的渗滤液采用厌氧好氧生物化学法处理，取得出水pH为7.1～7.9，COD为170.33～314.8mg/L，BOD5为91.4mg/L、NH3－N为29.1mg/L的良好效果。

2.3.2 厌氧氧化沟兼性塘工艺

下面结合广州市李坑垃圾填埋场作以下说明及分析。李坑垃圾填埋场污水处理厂按流量300m3/d设计，进水BOD5为2500mg/L、CODCr为4000mg/L、NH3－N 为1000mg/L、SS为600mg/L、色度为1000倍；出水BOD5为30mg/L、CODCr为80mg/L 、NH3－N为10mg/L、SS为70mg/L、色度为40倍。选用工艺流程为：厌氧氧化沟兼性塘絮凝沉淀。当进水水质较好，兼性塘出水达标时，即可直接将兼性塘水向外排放；而当进水水质较差，兼性塘出水达不到排放标准时，则启用混凝沉淀系统，再排放沉淀池上清液。

从目前该套工艺的运行情况来看，当进水的COD较高时，出水水质良好；一旦COD 降低，特别是冬季低温少雨，COD降低到不利于生化处理时，出水各水质成分均偏高难以达标，出水呈棕褐色，尽管启用絮凝沉淀系统，效果仍不理想。由此可见，对于渗滤液的色度和NH3－N的有效去除，对生化处理将产生有利影响。

2.3.3 厌氧气浮好氧工艺

大田山垃圾卫生填埋场渗滤液处理采用的是此工艺。根据广州市环境卫生研究所对类似垃圾填埋场渗滤液检测资料及模拟试验，结合本场实际情况定出渗滤液污水处理设计参数。进水水质CODCr为8000mg/L、BOD5为5000mg/L、SS为700mg/L、pH值为7.5 ；出水水质CODCr为100mg/L、BOD5为60mg/L、SS为500mg/L、pH值为6.5～7.5。针对该场远离市区的特点，为便于管理和节省能耗，经比较后选用厌氧和好氧联合处理工艺。厌氧段为上向流式厌氧污泥床反应器，好氧段为生物接触氧化法，加化学混凝沉淀和生物氧化塘，净化处理达标后排放。剩余污泥经浓缩后送回填埋场处理。

考虑到渗滤液水质变幅较大的特点，在厌氧段后加入气浮工艺，提高处理能力以应付进水水质偏高的情况。目前深圳下坪垃圾填埋场设计采用厌氧气浮好氧工艺处理渗滤液。

2.3.4 UASB氧化沟稳定塘

福州市于1995年建成全国最大的现代化的城市垃圾综合处理场--福州市红庙岭垃圾卫生填埋场。处理垃圾渗滤液水量为1000m3/d；垃圾渗滤液水质(入口)为CODCr为 8000mg/L、BOD5为5500mg/L；处理水质要求(出口)为CODCr去除率95%、 BOD5去除率97%。

设计采用上向流式厌氧污泥床奥贝尔氧化沟稳定塘工艺流程。垃圾填埋场的垃圾渗滤液集中到贮存库，依靠库址的较高地形，自流到集水池、格栅，经巴式计量槽计量后，靠势能流至配水池，再依靠静水头压至上向流式厌氧污泥床。经厌氧处理后的污水流至一沉池进行固液分离，上清液自流到奥贝尔氧化沟，沉淀污泥靠重力排至污泥池，污泥定期用罐车送到垃圾填埋场或堆肥利用。

污水在奥贝尔氧化沟进行好氧生化处理，奥贝尔氧化沟采用三沟式A/O工艺，具有先进的污水脱氮处理效果。该工艺突出的优点是在第一沟中既能对氨氮进行硝化，又能以BOD为碳源对硝酸盐进行反硝化，总氮去除率可达80%，由于利用了污水中BOD作碳源，导致污水中的 BOD5被去除，减少了污水中的需氧量。为了提高氧化沟脱氮效果，把第三沟的出水用潜水泵再抽至第一沟进行内回流，在第一沟中进行反硝化。

经氧化沟处理的污水流入二沉池进行固液分离，澄清水自流至稳定塘进行生物处理。二沉池的剩余污泥靠重力排至浓缩池。浓缩池中的上清液回流至氧化沟处理，其浓缩后的污泥用潜水泵抽至罐车输送到垃圾填埋场填埋，或进行堆肥处理。

2.4 土地处理

土地处理法亦即土壤灌溉法，是人类最早采用的污水处理法，但是土地处理系统的应用多见于城市污水处理。对于渗滤液的处理方法，将渗滤液收集起来，通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度，从而提高了生物活性，加速甲烷生产和废物分解。其次由于喷灌中的蒸发作用，使渗滤液体积减小，有利于废水处理系统的运转，且可节约能源费用。北英格兰的Seamer Carr垃圾填埋场，有一部分采用渗滤液再循环，20个月后再循环区渗滤液的COD值降低较多，金属浓度有较大幅度下降，而NH3 －N、Cl－浓度变化较小。说明金属浓度的下降不仅是由于稀释作用引起的，也可能是垃圾中无机成分对其吸附造成的。

由于再循环渗滤液具有诸多优点，所以设计填埋场时顶部不要全部封闭，而应设立规则性排列的沟道以免对周围水源的污染。低浓度渗滤液不能直接排放，因NH3－N、Cl－浓度仍较高，温度较低季节，蒸发少，生物活性弱，再循环渗滤液的效果有待进一步研究。

2.5 硝化和反硝化

"老"的填埋场往往处于甲烷发酵阶段，其渗滤液中氨氮含量较高，通常为100～1000mg /L。去除氨氮主要有两种方法：一是硝化和反硝化；另一种是提高pH值至9以上，再用空气吹脱。Robinson和Maris将年龄为20年的填埋场渗滤液在温度为10℃，泥龄为60d的条件下曝气(实际上此与氧化塘运行条件相仿)，可完全硝化。其它用生物转盘等好氧方法也都取得了成功，因此普遍认为渗滤液的硝化是不成问题的。

2.6 英Rochem's反渗透处理厂

在英国垃圾渗滤液处理厂使用Rochem's专利圆盘管反渗透系统对初级渗滤液进行处理。这种处理技术是由南亨伯赛德郡温特顿填埋场所设计和生产的Rochem's离析膜系统。

这个系统的心脏是Rochem's专利圆盘管。这个圆柱体的组成包括板片、八角型钢和一个圆管内的耐磨膜垫层，它能处理那些快速堵塞普通的反渗透膜系统的渗滤液。在膜的压力下渗滤液进入Rochem's处理系统进行曝气和pH校正。当含有污染物的渗滤液流经圆柱体内膜表面时，渗滤液中的污染物质由于反渗透作用而分离出来并经膜排出。整个系统清理的操作是自动化的，当需要对该系统进行化学清洗时，控制指示器就会显示出信息来，同时自动清洗系统就会用已经程式化的化学制剂对该系统进行内部清洗，使其恢复到最初的功能。因为渗滤液在封闭情况下，在膜的表面形成湍流，减少氧化，产生恶臭，所以到一定时间要进行内部清洗，但这种清洗的间隔时间较长，Rochem's 离析膜系统能够去除重金属、固体悬浮物、氨氮和有害的难降解的有机物，处理后的水满足严格的排放标准。

现在德国的Ihlenbery填埋场安装投入使用的Rochem's处理系统，其处理能力的污水量为50m3/h，水的回收率为90%。

3 处理工艺的分析比较

与好氧方法相比，厌氧生物处理具有以下优点。

(1)好氧方法需消耗能量(空气压缩机、转刷等)，而厌氧处理却可产生能量(产生甲烷气) 。COD浓度越高，好氧方法耗能越多；厌氧方法产能越多，两者的差异就越明显。

(2)厌氧处理时有机物转化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)远小于好氧处理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr)，因此污泥处理和处置的费用大为降低。

(3)厌氧处理时污泥的生长量小，对无机营养元素的要求远低于好氧处理，因此适于处理磷含量比较低的垃圾渗滤液。

(4)根据报道，许多在好氧条件下难于处理的卤素有机物在厌氧时可以被生物降解。

(5)厌氧处理的有机负荷高，占地面积比较小。

但是，厌氧处理出水中的COD浓度和氨氮浓度仍比较高，溶解氧很低，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理。另外，世界上大多数垃圾渗滤液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5～7.0)。pH在7以下，产甲烷菌将会受到抑制甚至死亡，不利于厌氧处理，而好氧处理对pH的要求就没有这么严格。再者，厌氧处理的最适温度是35℃，低于这个温度时，处理效率迅速降低。比较而言，好氧处理对温度要求不高，在冬季时即使不控制水温，仍能达到较好的出水水质。

鉴于以上原因，目前对COD浓度在50 000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法 (后接好氧处理)进行处理，对COD浓度在5 000mg/L以下的垃圾渗滤液建议采用好氧生物处理法。对于COD在5 000～50 000mg/L之间的垃圾渗滤液，好氧或厌氧方法均可，选择工艺时主要考虑其它因素。

4 结论和建议

通过对上述几种处理方法及处理工艺的分析比较可得以下结论，并提出水质、水量等方面的建议和意见：

(1)垃圾渗滤液具有成分复杂，水质水量变化巨大，有机物和氨氮浓度高，微生物营养元素比例失调等特点，因此在选择垃圾渗滤液生物处理工艺时，必须详细测定垃圾渗滤液的各种成分，分析其特点，以便采取相应的对策。还应通过小试和中试，取得可靠优化的工艺参数，以获得理想的处理效果。

(2)多种方法应用于渗滤液的处理是可行的。在有条件的地方修筑生物塘，同时采用水生植物系统处理渗滤液，不仅投资省，而且运行费用低。土地处理也受到人们的重视，但在渗滤液的处理中选用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的运行管理经验，近年来结合采用厌氧好氧工艺生物处理渗滤液较多。但修建专用的渗滤液处理厂投资大，运行管理费用高，而且随着填埋场的关闭，最终使水处理设施报废，故应慎重选用。

(3)我国目前真正能满足卫生填埋标准的填埋场并不多，许多填埋场因为投资所限无法按设计要求建造能达到环境保护要求的渗滤液收集系统。因此，宜发展投资省，效果好的渗滤液处理技术。垃圾填埋场渗滤液向填埋场回灌，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋层的厌氧滤床作用使渗滤液降解，具有投资省、效果好，无需专门处理设施投资等特点。而且渗滤液的回灌可使垃圾保持湿润，加速填埋场的稳定。回灌法目前采用较少，可作深入研究，以明确回灌法的使用条件，处理效率及回灌处理的工程设计参数。

篇8

关键词：垃圾；卫生填埋场；建设；问题

中图分类号：TU824文献标识码： A

引言

垃圾卫生填埋场建设项目，是对城镇生活垃圾进行无害化处理的环保项目，项目的建设可有效减轻城镇生活垃圾对环境的污染，保持良好的生态环境，实现经济、社会、资源和环境的可持续发展。但其在建设过程（施工期）和建成使用后（营运期），自身产生的渗滤液、填埋气体、噪声等污染物会对外部环境产生不利影响，是一个环境污染源。

一、设计内容及设计理念

生活垃圾卫生填埋场包括库区防渗系统（临时道路、永久道路、截洪沟、锚固沟、地下水导排系统、渗滤液收集系统、导气石笼和防渗膜）、大坝、调节池、渗滤液处理站及地表水导流明渠和配套设施等。生活垃圾填埋场建设中的渗滤液处理系统和HDPE防渗膜的施工质量是决定垃圾填埋场技术成功的关键，其直接关系到对附近地表水的污染程度。其中保证库区渗滤液不渗入地表污染地下水是整个工程的关健，渗滤液经处理站处理达到国家二级排放标准是目的。

按照《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》JJ113-2007和《生活垃圾填埋场污染物控制标准》（ GB 16889-2008）的要求，垃圾填埋场一般采用分层覆土填埋对垃圾进行处理，容易降低垃圾的污染。对促进我国的生活垃圾焚烧设施建设有很大的促进作用。规定生活垃圾填埋场应建有较完备的污水处理设施，渗滤液需经过处理达到标准规定的排放限值后才能直接排放。对填埋场产生的恶臭气体要严格监控，甲烷气体须综合利用或处置，对全球气候变化、促进节能减排和建设循环型社会方面起到积极作用。

二、垃圾卫生填埋场选址的规定条文及要求

垃圾填埋场选址是填埋场建设项目中一个重要环节，一个城市生活垃圾填埋场如果选址不当，将会给垃圾填埋场的建设和运营带来种种困难。卫生填埋场场址的选择涉及到当地经济、交通、运距、地理地形、气候、环境地质、水文地质及工程地质条件等，是一项十分复杂的工作。选址应遵从《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》、《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》和《生活垃圾填埋场污染控制标准》等规范和标准。垃圾卫生填埋场是否可在废弃矿区建设，《生活垃圾填埋场污染控制标准》选址要求中提到，生活垃圾填埋场场址的选择应避开废弃矿区的活动塌陷区，可见垃圾卫生填埋场选址在废弃矿区是一个敏感问题，环评中应重点论证是否可行。

选址应由建设、规划、环保、设计、国土、水利、卫生防疫、地质勘察等有关部门参加；符合城乡总体规划和环境卫生专项规划的要求；符合环境保护的要求；充分利用天然地形以增大填埋容量,使用年限应达到相关要求；交通方便,运距合理；征地费用较低,施工较方便；人口密度较低,土地利用价值较低；位于夏季主导风下风向,距人畜居栖点500m以外；远离水源,尽量设在地下水流向的下游地区。

三、填埋场工艺设计

填埋场工艺设计的一个主要目的就是防止二次污染的发生。二次污染的来源又主要为垃圾填埋气，渗滤液和填埋场封场后的景观污染三方面。

1、垃圾填埋场二次污染的来源

1.1垃圾填埋气

生活垃圾中大多含有大量的有机物，在堆放的过程中这些有机物都被厌氧微生物消化降解，伴随着大量对环境有害气体的产生，主要为引起温室效应的甲烷和二氧化碳，其它还有一些对环境危害极大的有毒气体，如硫化氢等。由于垃圾长期堆放在填埋场内，每天都要释放相当可观的这些气体，久而久之，这些气体在场内不断积累，就会对现场工作人员和周围环境造成严重的危害，也会对一些诸如爆炸、火灾等破坏性大的事故埋下隐患。所以，必须采取有效的收集系统对填埋场所释放的气体进行及时收集和处理，避免这些气体的积累。

1.2渗滤液

垃圾渗滤液的组分复杂,具有污染物种类繁多、浓度高、变化范围大、色度大、毒性强等特点。目前,处理垃圾渗滤液存在的问题主要表现在两个方面,一方面是渗滤液高浓度氨氮的问题,另一方面是渗滤液可生化性差的问题。

渗滤液是指由于雨水淋刷，地表水和地下水的浸泡，而从堆放的垃圾中流出来的污水。渗滤液是垃圾卫生填埋场都会面临的一大难题。渗滤液组分复杂，里面含有各种大量有害的有机化合物，它通过下渗对地下水会造成严重的污染。

1.3景观污染

为降低运输费用，也为提高垃圾的转移效率，垃圾填埋场都尽可能的建在服务城市不远的地方。现在城市的规模都在不断扩张，随着时间的推移，填埋场距离城市越来越近，甚至被扩张中的城市所包围。而每个填埋场设计的容量是一定的，当达到这个容量时，填埋场就会停止使用，留在这里的高台状的垃圾场将会随之遗留一系列的问题，成为一颗“定时炸弹”。

2、相应的工艺设计

2.1 废气收集

导排系统的作用是减少填埋场气体向大气的排放量和地下的横向迁移，并回收利用甲烷气体。填埋场气体的导排方式一般有两种，即主动导排和被动导排。

主动导排是在填埋场内铺设一些垂直的导气井或水平的盲沟，用管道将这些导气井和盲沟连接至抽气设备对导气井和盲沟抽气，将填埋场内的填埋气体抽出来。

主动导排系统主要有以下特点：抽气流量和负压可以随产气速率的变化进行调整，可最大限度地将填埋气体导排出来，因此气体导排效果好；抽出的气体可直接利用，因此通常与气体利用系统连用，具有一定的经济效益；由于利用机械抽气，因此运行成本较大。

主动气体导排系统主要由抽气井、集气管、冷凝水收集井和泵站、真空源、气体处理站以及按气体监测设备等组成。

2.2 渗滤液的收集和处理

目前，国内外垃圾渗滤液的处理技术分为场外处理，场内处理两大类。 场外处理多是将渗滤液引入附近的城市污水处理厂进行处理，这是最为简单的场外处理方案，可以节省单独建设渗滤液处理系统的高额费用，从而降低处理成本，虽然合并处理比较经济、简单，但受各种客观因素的限制，只能建立独立的场内完全处理系统。用于垃圾渗滤液的场内处理方式主要有物化法和生物法。物理化学法通常包括：吸附、化学混凝沉淀、化学氧化（或还原）、离子交换、膜渗析、气提、湿式氧化、密度分离、消毒等法。国内几大主要垃圾填埋场污水处理技术多采用生物技术，包括好氧生物处理、厌氧生物处理和厌氧-好氧相结合的处理方式。

2.3 封场技术

为解决填埋场达到使用年限后可能要面对的景观问题，需要对填埋场进行表面覆盖处理以及植被的重建。作为垃圾填埋场后期工作中的重要环节，表面覆盖处理主要是为未来垃圾场复垦奠定基础，同时也起到保护顶部防渗层的作用。覆土厚度不仅要考虑到植被生长多必要的基质厚度，还需考虑随时间推移覆土厚度的下降，即在覆土下降的情况下植被不受垃圾场产生的沼气影响，并且仍保持植被生长必要的覆土厚。

结束语

伴随着市场经济的不断发展，人们物质生活水平得到了很大的提升，与此同时，产生的生活垃圾也在不断的增多，对于生活垃圾卫生填埋场进行科学的运营管理，能够有效的提升其运营效率，促进垃圾回收和处理技术的不断提升，减少对环境产生的污染，促进城市的可持续发展。

参考文献

[1]郑劲峰.浅议生活垃圾卫生填埋场的运行管理[J].中华民居，2011（08）

[2]赵波.生活垃圾卫生填埋场污染治理措施的探讨[J].建材发展导向（下），2010（03）

篇9

1.1底部与边坡防渗系统库区地层为第四系全新统、冲积地层和第四系上更新统坡积地层，根据时代成因、岩性分析，该地层可分为素土层、卵石土层、湿陷性粉土混卵石层、卵石土层、混合土层。渗透系数约为10－4cm／s。库区地下水为潜水，埋藏较深，埋深＞80m。根据库区水文地质资料以及尾渣的特点，库区底部防渗结构采用双人工衬层，其结构由下到上依次为：基础层、压实黏土层、1mm厚的高密度聚乙烯（HDPE）膜、膜上保护层、渗滤液检测层、2mm厚HDPE膜、膜上保护层、渗滤液集排水层、土工布。考虑到库区所在地降水量较少，且边坡不易集水，因此边坡防渗采用复合防渗结构，同时为防止土工膜长期暴晒受损，保证防渗效果，边坡防渗结构由下到上依次为：基础层、压实土壤层、HDPE膜、膜上保护层、压实黏土层。其防渗结构见图1。1）库区基础层。库区底部基础层应平整、无裂缝，表面无较大石块、树根、尖锐杂物等；场地平整后使底部形成自东北向西南坡向的≥2％的整体坡度，同时对基础层进行压实，压实系数≥93％；清除库区边坡所有杂物，并使边坡形成整体边坡，部分低洼处采用原土回填夯实，压实系数≥90％。2）库底压实黏土防渗层。基础层之上采用压实黏土层作为膜下保护层，同时起到防渗的作用，对黏土进行压实，压实系数为93％，压实后的厚度不小于0．5m，且渗透系数≤10－7cm／s。3）土工膜。废渣库采用HDPE膜防渗，库底采用双层人工衬层，上层膜厚为2mm，下层膜厚为1mm；边坡防渗采用复合防渗结构，即由一层2mm厚的HDPE膜和300mm厚的压实黏土层构成。土工膜选用宽幅≥8m的HDPE膜，库底选用光面土工膜，边坡采用单糙面土工膜。4）膜上保护层。一般采用具备较高抗穿刺能力的土工布作膜上保护层，该废渣库采用600g／m2的长纤土工布作为HDPE膜的保护层。5）渗滤液导排层。渗滤液导排层包括上下2层，其中：上层为渗滤液的主要集水和排水层，亦称之为渗滤液集排水层，由粒径为30～60mm的碎石组成，厚300mm；下层导排层也称渗滤液检测层，主要用于检测初级防渗层是否发生泄漏，由300mm厚的粗砂组成。6）土工织物层。防止渗滤液发生淤堵，在渗滤液集排水层上铺设一层土工织物作过滤层，同时对土工膜产生一定的保护作用，选用300g／m2的长纤土工布。7）边坡膜上防渗保护层。为防止土工膜长期暴晒，边坡土工膜保护层采用300mm厚的压实黏土层，压实系数≥90％，既有利于保护土工膜，又可以有效阻止废水的下渗。

1.2封场覆盖中的防渗系统伴生放射性废渣填埋结束后，需对废渣库进行封场处置。封场覆盖层由下到上依次为防渗层、导排水层、生物阻挡层、植被层。其中防渗层和导排层主要是为防止雨水入渗库区而设置的。封场覆盖防渗结构见图2。1）防渗层。废渣库防渗层采用土工膜和压实黏土组成的复合防渗层。其中，土工膜采用一布一膜的形式，防渗膜采用1mm厚的HDPE土工膜，渗透系数＜1×10－12cm／s；在防渗膜上方铺设一层土工布，土工布的单位面积质量为300g／m2；压实黏土层厚度设计为300mm，渗透系数＜1×10－7cm／s。2）导排水层。排水层采用200mm厚的粗砂层，渗透系数＞1×10－2m／s。3）生物阻挡层。为防止动物打洞以及植物根系生长破坏防渗层，在导水层上方设置300mm厚的生物阻挡层，由碎石或卵石构成。4）植被层。植被层由植物覆盖支持土层和营养植被层构成，总厚度达400mm，其中营养植被层厚度不小于150mm，以达到阻止风与水的侵蚀、减少地表水渗透到废物层，保持废渣库顶部美观及持续生态系统的作用。5）土工网护坡。由于西北地区气候干燥多风，为防止覆盖土层受到侵蚀，植被层表面铺设土工网护坡。

2渗滤液收集、导排、检测系统

为了减少库区内雨水下渗对库区地下水的污染风险，将填埋区内的渗滤液及时导出填埋场外，在填埋区的底部设置渗滤液导排、收集、检测系统，该系统包括渗滤液导排层、导排盲沟、渗滤液提升井以及渗滤液检测层等。

2.1渗滤液来源与产生量渗滤液来源一般包括降水、地表径流水以及尾渣含水。该废渣库库区周边设置了地表截排水系统，因此无地表径流水；尾渣含水率在30％以下，由于当地气候干燥，蒸发量较大，尾渣含水在短时间内蒸发殆尽，因此渗滤液的主要来源为自然降水。在废渣库填埋作业期间，顶部开放，自然降水会透过尾渣形成渗滤液。本工程参照垃圾填埋场的渗滤液计算公式［1］，同时考虑尾渣填埋的实际特点。式中：qV为渗滤液产生量，m3／d；I为多年平均降雨量，mm／d，该地区平均月最大降雨量为90．8mm，多年平均年最大日降雨量为60mm；C1为废渣库未填埋区浸出系数，取0．8；C2为填埋场已填埋区浸出系数，考虑尾渣较密实，填埋过程进行碾压，取0．3；A1为废渣库操作区面积，m2，按照库区面积的一般考虑，为11250m2；A2为废渣库封闭区面积，m2，按照库区面积的一般考虑，为11250m2。通过计算，该伴生放射性废渣库渗滤液最大月平均产生量为36．2m3／d，多年平均最大日产生量为742．5m3／d，根据计算结果，选择渗滤液潜水泵型号为40WQ15－30－2．2。

2.2渗滤液导排系统稀土废渣不同于生活垃圾，本身不产生渗滤液，库区底部渗滤液导排系统主要用于降雨情况下库坑内雨水的导排，导排系统铺设在库底水平防渗隔离层之上。在填埋区底部以2％的坡度自东北向西南铺设渗滤液导排系统（含2层），其中渗滤液集排水层材料选用当地粒径为30～60mm的碎石，渗滤液中的碳酸钙质量分数不大于10％，渗透系数＞10－3m／s；在集排水层内布设主盲沟，由卵石铺设而成，在主盲沟内铺设300的HDPE穿孔管，渗滤液汇入主盲沟，经HDPE穿孔管进入渗滤液收集系统。渗滤液集排水层下为渗滤液检测层，由300mm厚的粗砂组成，沿集排水层主盲沟布设检测层主盲沟，内铺设200的HDPE穿孔管，渗滤液导排盲沟结构及尺寸见图3。

2.3渗滤液收集系统为了将库坑内的集水排出库区，减少填埋层内渗滤液的积聚，从而减少对防渗设施的水压，在渣库初期拦渣坝上游边坡内侧设置渗滤液提升井，提升井底部为钢筋混凝土底座，主体结构为HDPE管，井内放置潜水泵，集排水层穿孔管内的渗滤液经非穿孔的HDPE管汇入渗滤液提升井，由潜水泵提升到地面进行处理。

2.4渗滤液检测系统为了检测渗滤液是否透过主防渗膜下渗，在渗滤液集排水层下的主防渗膜下设置渗滤液检测层，同时在拦渣坝上游边坡内侧与渗滤液提升井并排布置渗滤液检测井，内设潜水泵，一旦第一层防渗系统失效，下渗的液体通过检测系统导排、收集，可以及时检测到泄漏现象。

3地表水截流系统

在伴生放射性废渣库周围设置截排水沟，截流坡面径流。根据GB50520—2009，截排洪沟设计洪水重现期为20a。多年平均洪水洪峰流量可由下式［2］求得。式中：q′V为洪峰体积流量，m3／s；C为区域系数，取2．49；s为流域面积，取0．01km2；n为流域系数，取0．55。计算得q′V＝0．1978m3／s。该废渣库坡面排水沟采用0．5m×0．6m（宽×深）的矩形排水沟。

4地下水监测系统

为及时追踪库区底部地下水质是否受到污染，在库区下游应设置地下水监测井。根据地下水流向，在库区外设置2处监测井，用于地下水的监测，监测项目包括地下水位、Th天然、U天然、226Ra、总α、总β等。根据当地环保部门的监测结果［3］：废物库周围地下水中各监测项目均在建库前本底范围之内，说明当地周围地下水未受到放射性污染。

5结语

篇10

关键词：垃圾卫生填埋 垃圾渗滤水 控制与处理

下面对垃圾卫生填埋场渗滤水的来源、产生量及其化学特性，渗滤水的控制和处理方法等进行简要地综合介绍。

1 垃圾渗滤水的产生

垃圾渗滤水产生的主要来源有：

（1）降水的渗入 降水包括降雨和降雪，它是渗滤水产生的主要来源。

（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 当填埋场内渗滤水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。

这些含有高浓度污染物质的垃圾渗滤水是垃圾填埋处理中最主要的污染源，如果不妥取有效措施加以控制，则会污染地表水或地下水。

2 垃圾渗滤水的产生量

垃圾渗滤水的产生量是受多种因素的影响，如降雨量、蒸发量、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。

（1）降雨量和蒸发量是影响渗滤水产生的重要因素，这可以从当地的气象资料来获得。

（2）填埋场表面的斜坡很重要，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。垃圾填埋的最终覆土层一般做成中心高、四周低的拱型，保持1%-2%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。

（3）填埋最终覆土后，表面上长有植物，可以通过根系吸收水分，并通过叶面蒸发作用减少渗滤水发生量。

（4）地下水的渗透，要根据场内渗滤水水位和场外地下水来定，对于防渗情况良好的填埋场，可以不考虑渗滤水得渗出和外部地下水的渗入。

渗滤水产生量波动较大，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。

3 垃圾渗滤水的水质特征

由于垃圾渗滤水的来源使得垃圾渗滤水的水质具有与城市污水所不同的特点：

（1）有机物浓度高 垃圾渗滤水中的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 垃圾渗滤水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 垃圾渗滤水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水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，而一般的垃圾渗滤水中的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 渗滤水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。由于渗滤水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。

4 垃圾渗滤水的影响因素

垃圾填埋场的结构民垃圾填埋技术直接影响到渗滤水的降解和稳定，表1中列出了不同垃圾填埋场结构产生渗滤水的特性。

表1 垃圾填埋场的结构与垃圾渗滤水水质的关系 项目 填埋期间 封场后六个月 封场后一年 封场后二年 厌氧性填埋 BOD5 40，000～50，000 40，000～50，000 30，000～40，000 10，000～20，000 COD 40，000～50，000 40，000～50，000 30，000～40，000 10，000～20，000 NH3-N 800～1000 1，000 800 600 pH 大约6.0 大约6.0 大约6.0 大约6.0 透明度 0.9～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0 2.0～3.0 好氧性填埋 BOD5 40，000～50，000 7，000～8，000 300 200～300 COD 40，000～50，000 10，000～20，000 1，000～2，000 1，000～2，000 NH3-N 800～1000 800 500～600 500～600 pH 大约6.0 大约7.0 7.0～7.5 7.0～7.5 透明度 0.9～1.0 1.0～2.0 1.5～2.0 1.0～2.0 准好氧性填埋 BOD5 40，000～50，000 5，00～6，00 100～200 50 COD 40，000～50，000 10，000 1，000～2，000 1，000 NH3-N 800～1000 500 100～200 100 pH 大约6.0 大约8.0 大约7.5 7.0～8.0 透明度 0.9～1.0 1.0～2.0 3.0～4.0 5.0～6.0

从表1中可以看出，好氧性结构的垃圾填埋场能够使垃圾渗滤水中污染物质快速降解，并能使垃圾渗滤水水质很快达到稳定。但是，好氧性垃圾填埋场的建设和维护费用是相当高的，而且对运行操作要求十分严格。与垃圾的好氧性填埋相比，准好氧性结构的垃圾填埋场是容易建设，维护费用也低，并且也能够使垃圾渗滤水中污染物质快速降解，从而使垃圾渗滤水水质稳定化期间明显缩短。由于准好氧性结构的垃圾填埋场在费用上与厌氧性填埋没有大的差别，而在有机物分解方面又与垃圾的好氧性填埋相近，因此，得到越来越广泛的应用。

另外，垃圾渗滤水的化学特性还取决于以下几个方面：

（1）垃圾的组成部分 垃圾的组成成分直接影响到填埋渗滤水的化学特性。

（2）垃圾的预加工 填埋前将垃圾破碎能增大垃圾的表面积，增加填埋场的密度，降低垃圾对水的渗透性，增大垃圾的持水功能，从而增长了垃圾与水的接触时间，加速垃圾的降解，使渗滤水中污染物的浓度增加。

（3）填埋时间 垃圾填埋后，其填埋年龄不同，降解速率及持水能力和水的渗透性能均不相同。所以，产生的渗滤水的组成及其各组成的浓度均不相同。一般来讲，填埋时间越长，渗滤水的浓度越低。

（4）填埋场的供水 填埋场的供水速率的大小直接决定了填埋场内垃圾的温度。当供水率很小时，垃圾场内垃圾的湿度小于60%，垃圾的降解速率不能达到最大值。当供水率很大时，填埋场的渗滤液就会被供水所稀释。

（5）填埋场的深度 当垃圾的透水性能相同时，填埋场越深，渗滤水在填埋场内滞留时间越长，渗滤液的强度越大（所含组分浓度越高）。

5 控制垃圾渗滤水的工程措施

控制垃圾渗滤水的工程措施主要有：

（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，其量在渗滤水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水的主要来源，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。主要可采取的措施有：

①对间歇暴露地区产生的临时蚀和淤塞的控制；

②对最终覆盖区域采取土壤加固、植被、整修边坡等控制侵蚀的措施；

③沟渠加设衬层，以防止在暴雨期间大流量径流的冲刷；

④修建缓冲池以减少洪峰的影响；

⑤将流经未覆盖垃圾的径流引至渗滤水处理与处置系统。

（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。

6 垃圾渗滤水处理工艺

垃圾渗滤水处理采用的最常用处理方法是生化处理和物化处理，表2中列出了不同生化处理和物化处理技术对渗滤水中不同目标污染物的去除能力。

垃圾渗滤水的组成成分是随时间而发生变化的，对于填埋时间少于5年的垃圾渗滤水，其中的有机物浓度高，低分子脂肪酸多，BOD5/COD值在0.5～0.6，采用生化处理方法是有效的；而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。在实际中，因填埋时间的存在先后的差别，使得“新鲜”和“老”的垃圾渗滤水并存。因此，为了满足渗滤水处理效果在垃圾填埋场的使用期间和封场后一直能够满足环境的要求，有必要采用生化和物化处理组合的处理工艺。

表2 垃圾渗滤水的处理技术及其处理效果 处理技术 说明 BOD COD SS TN 色度 重金属 生物转盘 G F P P P P 应用于相对较低的污染浓度 接触氧化工艺 G F P P P P 应用于相对较低的污染浓度 活性污泥工艺 G F P P P P COD的去除率在10～80%，这主要取决于污水的特性。氨氮可能转化成硝酸盐氮。 氧化塘 F F P F P P 当原污水中的BOD浓度较高时，工艺的去除效率降低，但工艺的运行费用较低。 生物填料过滤工艺 G F G P P P 由于BOD负荷可达3～5kg/m2.d，渗滤水处理厂的占地面积较小。 生物反硝化 G F P G P P 氨氮可能转化成氮气。 混凝沉淀工艺 F G G P G F 能够有效地去除SS、COD和色度。 砂过滤 P P G P P P 作为活性炭吸附方法的预处理。 活性炭吸附 G G F P G F 可以有效地去除COD和色度，并能够满足对水中有毒物质和有机氮的去除要求。 臭氧氧化 P F P P G P 在去除色度方面具有特殊的效果。 螯合性树脂 P P P P P G 能够有效地去除重金属。

注：去除效率-G：优，F： 一般，P：差

除了上面提到的生化处理和物化处理技术外，垃圾渗滤水的土地处理也许是更适合我国的国情。土地处理是利用土壤-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来处理污水，使水质得到不同程度的改善，实现废水资源化和无害化。因此，基于垃圾渗滤水土地处理的垃圾循环准好氧情填埋方式得到了越来越广泛地关注。垃圾循环准好氧性填埋方式是将收集到的渗滤水循环回到填埋场中利用填埋场自身形成的稳定系统使渗滤水中的有机物经过垃圾层和覆土层来降解，从而加速渗滤水的净化。在准好氧性填埋场中，有机成分（主要是BOD）能够很快降解，但是氮化物的降解速度却较慢。当通过将渗滤水循环到填埋场中，就可以促进硝化和反硝化过程的进行，这样有机成分和氮化物得到更加有效地去除，从而减轻了渗滤水的污染负荷，并且有利于减少渗滤水的最终水量和促进垃圾在填埋场中的稳定化。当然，一般来说，这种方法产生的渗滤水仍具有较高的浓度，因此很少单独作为污水处理工艺。

参考文献

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[2]Toshihiko OGAWA，"Structure and Operation and Maintenance of Landfill Sites"，the Textbook(5-4-1)of the seminar on Comperehensive Solid Waste Managenent，May-July，2000

[3] Yasushi MATSUFUJI，"Desing and Operation of Sanitary Landfill"，the Textbook(5-4-3)of the Seminar on Comprehensive Solid Waste Management，May-July，2000

[4]赵由才等，“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，1999年9月