垃圾渗滤液是城市固体废弃物填埋过程中产生的一种高浓度废水,其特点和处理技术是环境保护领域的重要研究课题。垃圾渗滤液的产生主要源于降水渗入、外部地表水和地下水流入、垃圾自身水分以及微生物分解过程。其成分复杂,包括低分子量的脂肪酸、中等分子量的灰黄霉酸类物质和高分子量的碳水化合物及腐殖质。随着填埋时间的增长,渗滤液中的有机物成分会发生变化,挥发性脂肪酸减少,灰黄霉酸和腐殖质增加。
渗滤液具有以下显著特性:
1. 污染物浓度高且变化大,如COD(化学需氧量)可在100至90,000 mg/L之间变化,BOD(生化需氧量)540至73,000 mg/L,同时含有大量金属离子和氨氮。
2. 水质水量变化大,受季节影响明显,雨季渗滤液产量远高于旱季。
3. 高氨氮含量,可达1700 mg/L,以氨氮形式为主。
4. 营养元素比例失衡,BOD5与P的比例远大于微生物生长所需的适宜比例,导致生物处理困难。
针对这些特点,垃圾渗滤液的处理技术主要包括:
1. 就地循环处理:通过收集和再利用渗滤液,减少外排量,同时改善填埋场的环境条件。
2. 生物处理:利用微生物降解有机物,如活性污泥法和生物膜法,但需注意调整营养比例,确保微生物的正常代谢。
3. 反渗透处理:利用半透膜将渗滤液中的污染物与水分离,能有效去除高浓度的有机物和无机盐,但膜污染问题需解决。
4. 高级氧化处理:如Fenton氧化、光催化氧化等,能有效破坏难降解有机物,但运行成本较高。
处理技术的选择需综合考虑渗滤液的水质、水量、经济成本和环境影响。随着填埋场年龄的增长,渗滤液的pH值、COD/TOC比值、BOD5/COD比值等会发生变化,这影响着处理策略的选择。例如,年轻填埋场的渗滤液更适合生物处理,而老龄填埋场可能需要采用物理化学方法。
我国不同城市的垃圾渗滤液成分因生活垃圾组成差异而异,如表3所示,各地应根据实际情况选择合适的处理技术,以达到排放标准并保护环境。随着科技的进步,新型处理技术和工艺不断涌现,如膜生物反应器(MBR)、纳米铁还原法等,为垃圾渗滤液的处理提供了更多可能性。未来,垃圾渗滤液处理技术的研发和优化将继续是环境保护工作的重要方向。