城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺的研究

城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺的研究

王玉  张园  冉林杰  陈丹  周家华

重庆市市政环卫监测中心   重庆市  401121

摘要：随着城市化进程的加快，城市生活垃圾填埋场处理能力逐渐成为瓶颈，其中渗滤液处理问题尤为突出。渗滤液具有成分复杂、水量变化大、生物化学特性各异等特点，对环境造成了潜在影响。为了有效处理渗滤液，本文详细介绍了生物法、物理化学法和土地法等三种渗滤液处理工艺，并对各种工艺的优缺点进行了分析。

关键词：城市；生活垃圾；填埋场；渗滤液；处理工艺

引言：

近年来，关于垃圾填埋场渗滤液处理的研究已经取得了一定的进展。例如，生物法处理渗滤液已在我国得到了广泛的应用，通过微生物的代谢作用，可以有效地降解渗滤液中的有机物。物理化学法处理渗滤液也逐渐显示出其优势，如采用吸附、膜分离等技术，可以有效去除渗滤液中的重金属和有机溶剂。土地法作为一种传统的处理方式，虽然在处理效果上略逊一筹，但其投资成本低、操作简便，仍然具有一定的应用价值。然而，目前关于这些处理技术的优化和组合应用的研究还相对较少，如何提高处理效率、降低处理成本，成为当前研究的重要课题。

一、城市生活垃圾填埋场背景及渗滤液问题概述

城市生活垃圾填埋场是城市废弃物最终处置的主要场所，然而，在这一过程中会产生大量的渗滤液，这是一种复杂的高浓度有机废水，其成分极为复杂，包含有机物、重金属、悬浮固体等多种污染物。随着填埋场使用年限的增加，渗滤液产量逐渐上升，对环境的影响日益严重。目前，我国许多城市的垃圾填埋场已经接近或达到设计容量，渗滤液处理问题亟待解决。渗滤液对环境的潜在影响是多方面的，包括对地下水资源的污染、对土壤生态系统的破坏、以及对大气环境的贡献。其中，地下水污染是最为严重的问题之一，因为填埋场渗滤液通常含有高浓度的有机物和重金属，这些物质如果不经过处理直接进入地下水，将严重威胁人类饮用水的安全。渗滤液在微生物的作用下会产生大量的温室气体，如甲烷，这不仅加剧了全球气候变暖，同时也对大气环境造成了污染。研究城市生活垃圾填埋场渗滤液的处理工艺，旨在寻求有效、经济、可持续的处理方法，以减少其对环境的负面影响。这不仅具有重大的现实意义，也是实现我国环境保护目标、构建生态文明的重要一环。

二、渗滤液的特性

2.1渗滤液的水质组成

渗滤液是城市生活垃圾填埋场中的一种重要污染源，其水质组成复杂且多样。一般来说，渗滤液中主要包含有机物、无机盐、重金属、微生物营养物质等成分。其中，有机物是渗滤液中的主要成分，包括碳水化合物、蛋白质、脂肪等，它们占渗滤液中有机物的绝大部分。渗滤液中还含有大量的微生物，这些微生物对渗滤液的处理具有重要的影响。

2.2渗滤液的水量变化

渗滤液的水量变化是城市生活垃圾填埋场管理中的一个重要问题。在填埋场运营初期，渗滤液的水量相对较小，随着填埋时间的延长，垃圾的分解会导致渗滤液的水量逐渐增加。在一定的时期后，渗滤液的水量会达到一个相对稳定的状态。然而，由于垃圾的性质、填埋场的管理方式以及气候条件等因素的影响，渗滤液的水量仍然可能发生波动。渗滤液的水量变化对填埋场的管理和渗滤液的处理工艺的选择具有重要意义。

2.3渗滤液的生物化学特性

渗滤液作为城市生活垃圾填埋场的副产物，其生物化学特性复杂且多变。渗滤液的水质组成相当丰富，不仅含有大量的有机物，还包含了多种无机盐和重金属离子。这些有机物主要包括蛋白质、碳水化合物和脂类等，它们为微生物的生长提供了丰富的营养源。然而，这种复杂的水质组成也使得渗滤液的处理变得极为复杂。渗滤液的生物化学特性还表现在其水量变化和微生物群落结构上。由于填埋场的环境不断变化，渗滤液的水量也会随之变化，这给处理设施的设计和运行带来了挑战。渗滤液中的微生物群落结构也非常复杂，它们在处理过程中发挥着关键的作用。这些微生物通过代谢作用可以降解有机物，从而减少渗滤液中有机物的含量。但是，微生物群落的变化也会影响处理效果，因此对渗滤液的生物化学特性的研究具有重要的意义。

三、渗滤液处理工艺概述

3.1生物法处理渗滤液

生物法处理渗滤液主要是利用微生物的代谢活动，将有机物转化为无害物质。常用的生物处理技术包括好氧处理、厌氧处理和好氧-厌氧处理。这些技术都具有各自的优缺点。好氧处理能够高效降解有机物，但需要大量的氧气和能源；厌氧处理能够在无氧条件下进行，节省能源，但降解效率较低；好氧-厌氧处理则结合了两者的优点，但需要精细的控制。生物法处理渗滤液的效果受到多种因素的影响，如温度、pH、营养物质等。在实际应用中，需要根据渗滤液的具体水质和水量，以及当地的气候和环境条件，选择合适的生物处理技术，并进行严格的管理和维护，以保证处理效果。生物法处理渗滤液还可以与其他处理方法相结合，以提高处理效果和降低成本。例如，可以将生物法处理与土地法处理相结合，先通过生物法降解有机物，再通过土地法进一步处理难降解的有机物和重金属。

3.2物理化学法处理渗滤液

物理化学法处理渗滤液是垃圾填埋场管理中的重要环节，其利用一系列物理和化学反应来实现对渗滤液中有害物质的去除。物理化学法通常包括吸附、膜分离、高级氧化等工艺。吸附技术利用活性炭、沸石等吸附剂去除渗滤液中的有机物、重金属离子等污染物；膜分离技术则通过半透膜实现对溶液中固体和液体组分的分离，如反渗透、纳滤和微滤等；高级氧化技术则通过臭氧、过氧化氢等氧化剂破坏有机污染物的化学结构，从而实现降解。这些方法各有其优势和局限性，如吸附法在去除特定污染物方面效果显著，但处理能力有限；膜分离法处理水量大，但可能面临膜污染和运行成本较高等问题；高级氧化法能有效降解难降解有机物，但需要考虑氧化剂的投加量和处理成本。实际应用中，物理化学法往往与生物法等处理技术相结合，以提高处理效果和降低成本。在研究中发现，将高级氧化技术与生物处理技术相结合，能有效处理渗滤液中的有机污染物和氨氮，从而降低渗滤液对环境的潜在影响。在未来，进一步研究和优化物理化学法处理渗滤液的工艺，对于实现垃圾填埋场的可持续发展具有重要意义。

3.3土地法处理渗滤液

土地法处理渗滤液，主要是指将渗滤液灌溉到土地上，通过土壤的吸附、分解和转化作用，达到净化水质的目的。土地法的应用在我国已有较长历史，尤其在处理城市生活垃圾填埋场渗滤液方面，具有显著的优势。土地法的优点在于，它能够有效地降低渗滤液中的污染物浓度，实现水质的净化，还可以减少渗滤液的体积，加快处理速度。然而，土地法处理渗滤液也存在一定的缺点。受土壤性质、气候条件等因素的影响，处理效果可能存在一定的波动。土地法处理渗滤液需要占用大量的土地资源，可能导致土地资源的浪费。在处理过程中，渗滤液中的有害物质可能渗透到地下水中，造成地下水的污染。因此，在实际应用中，需要综合考虑土地法的优缺点，合理选择和应用处理技术，以实现渗滤液的有效处理。

结语

通过对城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺的研究，我们对其处理方法有了深入的了解。尽管目前渗滤液处理技术已取得一定的成效，但仍然存在许多挑战和问题。渗滤液的水质组成复杂，变化多样，对处理工艺提出了更高的要求。渗滤液的水量变化大，给处理设施的运行和维护带来了困难。现有的处理技术还存在一定的局限性，难以满足不断提高的环境保护要求。因此，未来的研究应着重于开发新型、高效、环保的渗滤液处理技术。

参考文献

[1]金意景.生活垃圾填埋场渗滤液处理技术探究[J].建筑工程技术与设计，2021（14）：144.

[2]王松涛，杨霄，王丛，等.城市生活垃圾填埋场污染物运移研究[J].中国农村水利水电，2021（7）：81-86.