垃圾渗滤液污水处理技术研究

处理一直是垃圾填埋场设计、运行和管理中的一个非常棘手的问题。渗滤液是垃圾填埋场中液体重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身所含的水。由于在液体流动过程中可能影响渗滤液性质的因素很多，包括物理因素、化学因素和生物因素，渗滤液的性质在相当大的范围内变化。一般来说，其pH值为4 ~ 9，COD为2000 ~ 62000 mg/L，BOD5为60 ~ 45000 mg/L，重金属浓度与市政污水基本一致。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。如果不经处理直接排放到环境中，会造成严重的环境污染。

1.1生物处理法

生物处理工艺技术是目前应用较为广泛的垃圾渗滤液处理方法之一。生物处理工艺技术根物理处理法的缺点是水中至少留下50%的耗氧杂质，并留下大量污泥。因此，流行利用微生物、细菌、霉菌、酵母菌和一些原生动物将污水中的有机物分解成二氧化碳、水、硫酸盐等简单无机物，从而达到污水净化的目的。

在自然界中，有大量的微生物。这些微生物具有氧化和分解有机物并将其转化为稳定的无机物的能力。废水的生物处理法是利用微生物的这种功能，采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长繁殖的环境，使其大量繁殖，提高微生物氧化分解有机物的能力，从而净化废水中有机污染物的方法。

1.2化学处理方法

微生物处理后，复杂的化学污染物仍留在水中，增加的氮磷无法去除。所以人们往往继续用化学方法污水来提纯。

所谓化学处理法，就是利用化学原理将污染物消除或转化为有用的物质。常用的方法有中和、氧化还原、混凝、电解等。例如，美国加利福尼亚州的大和湖是一个非常深和美丽的湖泊，但它受到蓬勃发展的旅游业的威胁。为此政府在那里建了处理工厂，每天吸收750万吨湖水。去除普通污染和污泥后，用石灰除磷，在解吸塔中吹出氮气(在污水中通常以氨的形式出现)。然后，水首先通过分离床去除残留的磷，然后大部分残留的化学物质被活性炭吸附。

(1)中和中和是用化学方法将酸性废水或碱性废水中和至中性的方法。在中和处理中，应尽可能遵循“以废治废”的原则，优先考虑废酸或废碱的利用，或酸性废水和碱性废水直接中和的可能性；其次，考虑使用药剂(中和剂)进行中和处理。

(2)混凝法混凝法是将废水中难以自然沉淀的胶体污染物和一部分微细悬浮物进行脱稳、混凝、架桥等反应过程的方法。形成一定大小的絮体，在后续沉淀池中沉淀分离，使胶体污染物从废水中分离出来。通过混凝，可以降低废水的浊度和色度，去除聚合物物质，如悬浮或胶体有机污染物和一些重金属。

(3)化学沉淀法化学沉淀法是通过向废水中投入一些化学物质，使其与废水中的一些可溶性污染物发生反应，形成不溶性盐类进行沉淀，从而降低水中可溶性污染物浓度的方法。含重金属的工业废水一般采用化学沉淀法处理。化学沉淀法根据所用沉淀剂的不同和生成的不溶性盐的种类，可分为氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和钡盐沉淀法。

(4)氧化还原法氧化还原法是利用溶解在废水中的有毒有害物质在氧化还原反应中可被氧化或还原的性质，将其转化为无毒无害物质的方法。废水中使用的氧化剂处理包括臭氧、氯气、次氯酸钠等。还原剂包括铁、锌、亚硫酸氢钠等。

(5)吸附法

吸附法是利用多孔固体吸附剂在同一液相界面上的物质传递，将废水中的污染物转移到固体吸附剂上，从而将废水中的污染物分离去除的方法。具有吸附能力的多孔固体物质称为吸附剂。根据吸附剂表面吸附力的不同，可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。废水处理中的吸附过程往往是几种吸附作用的综合表现。废水中常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、沸石等。

(6)离子交换法离子交换是指发生在固体颗粒与液体界面的离子交换过程。离子交换水处理法是利用离子交换剂对物质的选择性交换能力，去除水和废水中杂质和有害物质的方法。

(7)膜分离可以使溶液中的一种或几种成分不渗透，而其他成分可以渗透，称为半透膜。膜分离是利用特种半透膜的选择性渗透作用将废水中的颗粒、分子或离子从水中分离出来的方法，包括电渗析、扩散渗析、微滤、超滤和反渗透。主要的处理技术是稳定塘和土地处理法。

2.处理垃圾渗滤液处理技术

2.1混凝-化学沉淀处理技术

垃圾渗滤液的混凝处理是加入混凝剂，使渗滤液中不能直接通过重力和混凝剂去除的微小污染物凝聚成较大的颗粒，通过重力作用迅速沉降分离渗滤液，从而减少渗滤液中的污染物。化学沉淀法是在渗滤液中加入某种化学药剂，使渗滤液中的污染物与化学药剂反应生成沉淀，从而去除渗滤液中的污染物处理的方法。

2.2薄膜处理技术

膜处理，泛指膜分离技术处理，是根据生物膜对物质的选择性渗透原理设计的一种分离含有不同成分的混合样品的方法。分离中使用的膜是根据需要设计合成的高分子聚合物，分离出的混合样品可以是液体也可以是气体。

此外，该膜是一种具有选择性分离功能的材料。膜选择性分离将料液中不同组分分离、纯化和浓缩的过程称为膜分离。与传统过滤不同，膜分离可以在分子范围内进行，而且这个过程是物理过程，没有相变和添加剂。膜的孔径通常是微米级的。根据孔径大小(或截留分子量)的不同，膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜。无机膜主要有微滤膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机薄膜由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、含氟聚合物等。

结论

目前国内的垃圾渗滤液处理主要是基于生物处理技术，而国外的垃圾渗滤液处理主要是基于物理化学处理技术的研究和应用。但是对于垃圾渗滤液这种浓度高、成分复杂的废水，只有生物技术是无法做到处理达标排放的，尤其是对于“老”垃圾渗滤液，生物处理基本上没有作用。事实上，中国大多数卫生填埋场的渗滤液处理在达到中国规定的标准之前就排放了，造成了严重的地下水污染。就渗滤液处理的物化技术而言，混凝沉淀可以去除渗滤液中大部分的悬浮物和高分子有机物，但很难产生化学污泥处理。活性炭吸附只能去除渗滤液中分子量小于1000的物质，吸附处理的成本很高。膜处理技术的一次性投资和运行成本极高，除了少数出水水质要求较高的小规模渗滤液外，不适用于国内大部分垃圾渗滤液处理。电化学氧化和光催化氧化技术不仅昂贵处理，而且不能满足大规模处理的要求，反应装置在实际工程应用中极难实现。相比之下，渗滤液的化学催化氧化技术虽然存在常用氧化剂(臭氧和过氧化氢)价格高的问题，但通过合成新的催化剂，可以减少氧化剂的用量，提高氧化剂的利用率，从而降低渗滤液的成本处理。

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