物化法處理垃圾滲濾液的研究進展

【資料簡介】

現行的滲濾液的處理一般都是“預處理+生化處理+深度處理”工藝路線，因滲濾液具有水質水量隨著填埋地點的差異存在差別，目前還缺少通用可行的處理方法使滲濾液達標排放。所以在實際工程應用中先要對滲濾液成分進行分析，然后確定采用何種處理工藝。現有的處理技術都存在一定的缺陷，升級改造現有技術，開發新型高效的處理技術，加強不同技術之間的集成研究與開發，從整體上提高垃圾滲濾液的處理效率，降低投資及運行成本是今后垃圾滲濾液研究工作的重點。

1.垃圾滲濾液來源及主要特點

垃圾滲濾液是垃圾本身含的自由水和長期填埋過程中有機成分分解產生的水，在地表水和地下水的徑流作用下形成的混合液體。滲濾液的性質因填埋時間長短、垃圾中有機物組分差異、氣候條件的不同而存在一定區別。但其存在一定共性，比如水質成分異常復雜、氨氮含量高、重金屬濃度大等特點。

2.處理垃圾滲濾液物化法

2.1吸附法

吸附法是利用固體物質的多孔性吸附功能去除垃圾滲濾液中的難降解有機物、重金屬離子等有毒有害物質的一種方法。吸附法適合吸附中等分子量以下的有機目標污染物質，適合吸附生化后的有機物和填埋時間長的垃圾滲濾液。Ayala等學者利用廢咖啡渣進行吸附礦化垃圾滲濾液實驗研究，考察了pH值、吸附時間、溶液初始濃度對吸附效果的影響，實驗結果表明，pH在5～7范圍內吸附效果zuijia，吸附在3h達到飽和。在zuijia實驗條件下廢咖啡渣對重金屬Zn、Cd、Ni的吸附量分別為10.22、5.96和7.51mg/g。SDe等采用氣體吹脫—混凝—絮凝—吸附一體化工藝流程處理垃圾滲濾液，實驗結果表明NH3—N、色度、BOD5、COD的去除率分別為96.3%、91.8%、95.8%和90.0%。在國內，采用吸附材料吸附垃圾滲濾液同樣受到很多研究者的青睞，吳小卉等研究者采用沸石和爐渣作為吸附劑處理農村生活垃圾滲濾液，進行了吸附劑性能的研究，實驗結果表明利用沸石對農村垃圾滲濾液水樣中CODCr、NH3—N、TN、TP的去除率分別為37.54%、62.91%、34.48%和27.73%，其中爐渣對水樣中的Cr、As、Cd、Ni、Pb去除率分別為81.79%、35.99%、97.26%、74.89%和91.19%。活性炭吸附僅對滲濾液中分子量小于1000的物質有吸附去除能力，效果比較理想，但吸附處理的費用高昂同樣限制活性炭吸附的應用推廣，所以尋找性優價廉的吸附劑迫在眉睫。

2.2混凝沉淀法

混凝沉淀法是在污染水體中投加各種混凝劑(Al2(SO4)3、PAC、FeCl3、PFS)，通過混凝劑和水體中懸浮物膠體分子間的作用形成絮凝體和礬花，zui終達到沉淀作用。

丁家志等采用不同(AlCl3、PFS和TiCl4)混凝劑對垃圾滲濾液生化出水進行處理研究發現，PFS對COD的處理效果較理想，其zui高去除率為71.94%;混凝劑TiCl4則對NH3—N、SS和UV254去除效果優于其他2種混凝劑，在實驗zuijia條件下，NH3—N、SS和UV254去除率分別為66.78%，80.69%和87.66%。DOumar等采用生物過濾(BF)與電絮凝(EC)聯合工藝處理生活垃圾滲濾液。實驗表明采用鎂基陽極的EC工藝作為三級處理，在10mA/cm2的電流密度，經過30min的處理，其COD和色度去除效果zuihao，分別達到53%、85%。SWang等研究者利用混凝劑PFS+碳電解+Fenton氧化聯合工藝處理垃圾滲濾液，在zuijia工藝條件:水樣初始pH=4.0、投加量為400mg/L時，垃圾滲濾液的COD去除率可達50%以上。混凝除去的物質主要為懸浮固體和大分子的有機物等，而滲濾液中這部分有機物所占的比例相對較小(小分子的揮發性脂肪酸占了TOC的絕對多數，甚至可達90%以上)。因此，用混凝法處理滲濾液時，對COD的去除率一般都不高。混凝是垃圾滲濾液深度處理zui為經濟、zui為有效的技術之一，但是一般情況下僅僅依賴混凝過程，特別是隨著新的排放標準的實施，難以實現對垃圾滲濾液的有效深度處理。通常將混凝與Fenton氧化、臭氧氧化、活性炭吸附等技術組成聯合工藝來用于滲濾液的深度處理。開發并優化混凝與高級氧化處理滲濾液的組合工藝，是混凝工藝更為廣泛應用于滲濾液深度處理的必然選擇。

2.3膜分離技術法

膜分離技術處理污染水體機理主要是利用膜的篩分作用，截留水體中污染有機物，達到凈化水體的作用。根據膜孔徑的大小差異膜分離技術分為以下幾種:微濾(MF)、納濾(NF)、反滲透(ＲO)、超濾(UF)等。黃凱興等將納濾膜和多種反滲透膜相結合，用來處理垃圾滲濾液處理過程中產生的納濾濃縮液，在試驗范圍內納濾濃縮液的去除率達到50%以上。Dolar等進行混凝+UF和吸附+UF工藝處理經過ＲO和NF預處理的垃圾滲濾液水樣，實驗結果表明混凝+UF的聯合工藝優于吸附+UF工藝。和生物處理工藝相比較，膜分離技術受水質水量變化的影響較小，且出水水質比較穩定，在對高濃度的垃圾滲濾液和難降解廢水的處理過程中有著一定的優勢。膜技術可用于垃圾滲濾液生化出水的處理，然而存在膜污染、濃差極化及清洗、不可降解有機物和無機成分在膜組件中的積累等問題，而且關鍵在于一次性投資和運行費用均*，不適合我國大部分垃圾填埋場的滲濾液處理。

2.4聯合工藝法

聯合工藝處理垃圾滲濾液是國內外研究的主流，對于滲濾液這種成分異常復雜的污染水體來說，單單只靠一個工藝處理，很難達標排放，需要多工藝進行聯合處理。卜光輝等采用超濾和混凝—Fenton預處理垃圾滲濾液，實驗結果表明，混凝－Fenton對滲濾液中的COD去除率為90.4%。李才華等采用臭氧—過硫酸鹽聯合工藝處理垃圾滲濾液，實驗結果表明，當臭氧的投加濃度為19.8g/m3、過硫酸鹽投加量為0.4g/L時，B/C的比例由0.13上升到0.49。每個技術處理垃圾滲濾液都有其各自的優缺點，比如絮凝能夠很好的去除大分子物質，吸附能夠很好的去除中等量的有機物，高級氧化可以把大分子物質氧化分解成小分子物質甚至直接礦化。所以可以把多個工藝進行結合，提高其處理效果達到滲濾液排放標準。

結論

簡而言之，文章主要分析了垃圾滲濾液的來源與特點，介紹了吸附法、絮凝法、膜分離技術法、高級氧化法及其組合等多種物化法處理滲濾液的研究現狀，分析了各種工藝的不足，并對今后垃圾滲濾液處理方法進行了展望。