垃圾滲濾液(LandfillLeachate)是垃圾填埋過(guò)程中因降水、微生物分解及有機(jī)物降解等作用產(chǎn)生的復(fù)雜污染物混合液體,其處理難度極大,主要原因如下:
一、成分復(fù)雜且污染物濃度極高
1.高濃度有機(jī)物
COD(化學(xué)需氧量)通常高達(dá)5,000~80,000mg/L,BOD(生化需氧量)與COD比值低(B/C比常小于0.3),可生化性差,常規(guī)生物法難以降解。
含腐殖酸、富里酸等大分子難降解有機(jī)物,以及抗生素、農(nóng)藥殘留等有毒物質(zhì)。
2.氨氮含量超高
氨氮濃度可達(dá)1,000~3,000mg/L,遠(yuǎn)超普通污水(如生活污水氨氮約30~50mg/L),高濃度氨氮對(duì)微生物活性有抑制作用,且需額外脫氮工藝。
3.重金屬與鹽分
含鉛、鎘、鉻等重金屬離子,以及高鹽分(電導(dǎo)率可達(dá)10,000~50,000μS/cm),抑制微生物生長(zhǎng),加劇膜污染和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
二、處理工藝的技術(shù)挑戰(zhàn)
4.生物處理受限
傳統(tǒng)活性污泥法易受高氨氮、高鹽分及毒性物質(zhì)抑制,需通過(guò)厭氧好氧組合工藝(如MBR)或短程硝化反硝化等強(qiáng)化技術(shù),但運(yùn)行成本高且穩(wěn)定性差。
5.膜分離技術(shù)的瓶頸
常用納濾(NF)、反滲透(RO)處理滲濾液,但膜易被有機(jī)物、膠體污染堵塞,需頻繁清洗或更換,成本劇增(膜更換費(fèi)用占總成本30%~50%)。
6.蒸發(fā)與結(jié)晶的能耗問(wèn)題
蒸發(fā)工藝(如MVC機(jī)械蒸汽壓縮)雖能有效濃縮污染物,但能耗極高(處理1噸水需60~100kWh),且產(chǎn)生高鹽廢渣需進(jìn)一步處置。
三、水質(zhì)波動(dòng)性與長(zhǎng)期性
7.水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化
滲濾液成分隨填埋年齡變化:
年輕填埋場(chǎng)(<5年):COD高、B/C比低;
中年填埋場(chǎng)(5~10年):氨氮濃度升高;
老齡填埋場(chǎng)(>10年):可生化性進(jìn)一步惡化。
季節(jié)變化(如雨季稀釋效應(yīng))導(dǎo)致處理工藝需頻繁調(diào)整。
8.處理周期長(zhǎng)
填埋場(chǎng)封場(chǎng)后仍會(huì)持續(xù)產(chǎn)生滲濾液20~30年,需長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行處理設(shè)施,對(duì)運(yùn)維管理要求極高。
四、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保壓力
9.處理成本高昂
綜合處理成本約50~300元/噸(依工藝不同),遠(yuǎn)超生活污水(約1~2元/噸)。
深度處理(如RO)后產(chǎn)生的濃縮液仍需焚燒或固化處置,進(jìn)一步增加成本。
10.嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB168892008)要求出水COD≤100mg/L、氨氮≤25mg/L,部分地區(qū)要求更嚴(yán)(如COD≤60mg/L),技術(shù)達(dá)標(biāo)難度大。
五、可行的處理技術(shù)方向
組合工藝:
生化預(yù)處理(UASB+MBR)+深度處理(NF/RO)+濃縮液蒸發(fā),兼顧效率與經(jīng)濟(jì)性。
新興技術(shù):
電化學(xué)氧化:直接降解難降解有機(jī)物;
高級(jí)氧化(Fenton、臭氧催化):提高可生化性;
同步硝化反硝化(SND):降低脫氮成本。
資源化利用:
將滲濾液處理后的清水回用于綠化或工業(yè),濃縮液提取腐殖酸等高附加值產(chǎn)物。
世茂環(huán)保總結(jié)
垃圾滲濾液處理的本質(zhì)矛盾在于“高污染負(fù)荷與低成本高效處理技術(shù)”之間的失衡。未來(lái)需通過(guò)工藝優(yōu)化、新材料研發(fā)(如抗污染膜)及政策支持(如補(bǔ)貼機(jī)制),才能突破這一環(huán)境治理難題。