垃圾渗滤液处理技术及工艺

随着经济的发展，人口的激增和人民生活水平的不断提高，城市垃圾的产量日益增大，垃圾的妥善处理已成为一项十分迫切的任务。

但是在垃圾处埋的过程中会产生垃圾渗滤液,垃圾渗滤液属于高浓度有机废水中的一种，其水质相当复杂，毒性大，如不妥善处理将造成严重的环境污染。

因此，对渗滤液进行有效地收集和处理已成为城市环境亟待解决的问题。

1垃圾渗滤液的产生及特点渗滤液中污染物主要有以下三个来源:垃圾本身含有的大量可溶性有机物、无机物在雨水、地表水或地下水的浸入过程中溶解而进入渗滤液;垃圾通过生物、化学、物理作用产生的可溶性物质进入渗滤液;覆土和周围土壤中进入渗滤液的可溶性物质。

垃圾渗滤液的水质由垃圾成分、填埋时间、气候条件和填埋场设计等多种因素决定。

其水质特点可以概括为：①有机物浓度高。

COD 和BOD5最高可达几万mg/L。

②水质变化大。

一类是填埋时间在3-5a 以下的早期渗滤液，其特点是pH低，COD和BOD浓度高，BOD5/COD 值高；另一类是填埋时间在5a以上的中晚期渗滤液，其特点是pH接近中性，COD和BOD5浓度降低，BOD5/COD值小，可生化性差，氨氮浓度。

③氨氮含量高。

特别是在中晚期渗滤液中氨氮含很高，C/N值低，导致处理难度增大。

④微营养元素比例失调。

由于氨氮含量高，C/N值常出现失调情况。

2垃圾渗滤液处理技术2.1土地处理土地处理是人类最早采用的污水处理方法。

主要通过土壤颗粒的过滤，离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。

通过土壤中的微生物作用，使渗滤液中的有机物和氨氮发生转化，通过蒸发作用减少渗滤液量。

目前渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。

回灌法处理渗滤液是最早采用的方法，该法对污染物基本没有去除作用，随着时间推移，氨氮和盐份只能不断累积。

低浓度渗滤液不能直接排放，因氨氮、氯离子浓度仍较高，温度较低季节，蒸发少，生物活性弱，再循环渗滤液的效果有待进一步研究。

因此该法的应用存在很大的局限性。

人工湿地一般用在渗滤液的生化处理之后，可去除残余氨氮和SS，并作为保障措施。

由于该法的负荷较低，占地面积较大，单独使用不能达标，只是作为生化处理之后的精处理。

2.2物化处理物化处理方法主要是利用物理和化学手段去除废水中的污染物，其主要运用于渗滤液处理中的方法有：混凝沉淀、气浮、吹脱、电解氧化、光催化氧化、化学药剂氧化、吸附、膜分离等。

物化法与生物处理相比，受水质水量的影响程度较小，出水水质比较稳定，尤其对BOD5/COD比值较低（0.07~0.2），对难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。

但物化方法处理成本较高，能耗也比较高。

在实际应用中，物化处理方法一般是与其他工艺联用，作为垃圾渗滤液处理中的预处理和深度处理。

物化预处理可以去除大部分垃圾渗滤液中的有毒金属离子和SS。

氯、臭氧、过氧化氢等是常用的氧化剂，对COD的去除率通常为20%-50%，同时也可以去除渗滤液中的色度。

活性炭是常用的吸附剂之一。

选用Fenton工艺对经过生化处理后的城市垃圾渗滤液进行深度处理，结果表明，该工艺具有氧化和混凝的双重作用，其最优工艺条件为：[H2O2]=38.8mmol/L、[Fe2+]=30mmol/L、初始pH为3、混凝pH 为8，反应时间60min，H2O2为一次投加。

在此条件下，COD和TOC 的去除率分别达63.43%和80.58%。

相关研究指出，硫酸铁、聚合硫酸铁和聚氯化铝铁三种絮凝剂能有效去除垃圾渗滤液的色度和COD，pH值为5的聚合硫酸铁对垃圾渗滤液的色度和COD去除效果最好；投加有机高分子阳离子絮凝剂聚丙烯酰胺作助凝剂，能提高垃圾渗滤液的色度和COD去除率。

膜技术包括微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）等技术，常用于二级处理后的深度处理中，多以微滤（MF）、超滤（UF）替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理，而以纳滤（NF）、反渗透（RO）进行水的软化和脱盐。

目前，在MF和UF基础上开发的MBR系统已经广泛应用于生化末端的泥水分离过程，使微生物完全被截留在生物反应器中，使生化反应器内的污泥浓度从3～5g/L提高到10～20g/L，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减小。

研究表明，MBR-NF工艺经过试运行表现稳定，在进水COD Cr远高于设计值的情况下，出水状况仍然良好，满足设计要求。

反渗透和纳滤都能去除细菌、微生物、溶解盐等，但反渗透效果更好。

一般反渗透和纳滤之前的进水都必须进行预处理，对SS及浊度都有明确的要求，一般SS≤1mg/L，浊度≤5NTU，pH控制在中性左右。

膜分离过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物，但同时会产生浓缩液。

浓缩液的最终处理也是目前水处理行业中一个亟待解决的问题。

2.3生物处理垃圾渗滤液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法，可分为厌氧和好氧两种。

2．3．1厌氧工艺厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床（UASB）、内循环厌氧反应器（IC）、厌氧流化床反应器、厌氧滤池（AF）以及上述反应器的组合型如厌氧复合反应器（UBF）等。

厌氧工艺具有设计负荷高的优点，且处理过程耗能较少，因此在高浓度有机废水处理中，常被作为首选工艺。

原渗滤液经过厌氧处理后，COD去除率可达到30%～80%。

2．3．2好氧工艺渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、A/O工艺以及SBR 类工艺，这些方法的两大功能是去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗滤液中的BOD5、COD和氨氮都取得一定的效果。

渗滤液好氧处理的核心是硝化/反硝化机理，该过程可将去除COD和去除NH3-N有机地结合起来。

好氧处理法包括曝气氧化池、好氧稳定塘、生物转盘和滴滤池等。

这些处理方法可有效降解BOD、COD和氨氮，尤其适合高BOD的渗滤液处理。

2．3．3厌氧—好氧相结合的处理工艺在实际工程应用中，往往采用厌氧和好氧相结合的组合工艺。

原因如下：a）厌氧法多适用于高浓度有机废水的处理，能有效的降低好氧法不能除出的有机物，具有抗冲击负荷能力强的优点，但其出水的综合指标往往不能达到处理要求和排放标准；b）厌氧阶段可大幅度去除水中的悬浮物和有机物，其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少，从而后续处理设备容积可有效降低，降低了成本；c）厌氧法能耗低、运行费低，尤其在处理高浓度有机废水时，厌氧法要比好氧法经济得多；d）好氧法则多适用于中低浓度有机废水的处理，对于高浓度且水质水量不稳定的废水的耐冲击负荷能力比不如厌氧法。

厌氧-好氧处理垃圾渗滤液在我国已有很多工程实例：如采用两级厌氧-过滤-生物氧化塘工艺处理重庆市江北区龙头寺垃圾填埋场渗滤液，COD、BOD5和氨氮的去除率分别为89～95%、62～98%和97%；贵阳市高雁生活垃圾卫生填埋场采用UASB-A/O生物膜接触氧化池-沉淀-消毒工艺，出水COD、BOD5和氨氮的去除（下转第402页）垃圾渗滤液处理技术及工艺探讨姜守武曲浩（威海市垃圾处理厂，山东威海264200）【摘要】在分析垃圾渗滤液特点的基础上，总结了土地处理、物化处理以及生化处理等技术，分析其适用条件，并且提出了一种处理垃圾渗滤液的新方法。

【关键词】垃圾渗滤液；土地处理法；物化法；生物法460图2多传感器数据融合技术在光伏电站监控系统中的应用示意图由于光伏电站监控系统需要实时监控电站发电量，输出功率，逆变器功率，环境温度，PV 组件温度，风速，光照强度，风向等参数，其监测点多，分布面广。

要想全面掌握发电系统的状况，必须要用多个传感器组成多个传感器集合来共同完成此监测任务，根据传感器采集信息的多样性，光伏电站监控系统的多传感器信息融合采用了三种方式：相关信息融合、互补信息融合和协同信息融合。

（1）相关信息融合(也叫冗余信息融合)冗余信息是指由一组传感器(或一个传感器多次观测)获得的关于同一环境特征的信息。

融合冗余信息的优越性在于：①每个单独的冗余信息具有不同可信度，融合后的信息可以降低不确定性，提高对监测对象特征描述的精度；②由于每个传感器的噪声是不相关的，融合后的信息在总体上可明显抑制噪声；③在传感器失效或出错时，冗余信息的融合还可以提高检测的可靠性。

（2）互补信息融合在有些情况下，信息的获取受到传感器结构、时间、空间范围等诸多因素的限制，故单独的传感器很难获得对象的全局信息，这时往往采用多个不同(或互补)的传感器进行测量。

如果将这些被感知到的特征看作特征空间的特征向量，则每个传感器只能提供特征空间的一个子空间，而互补信息则提供了另外的独立的特征向量。

这样，特征空间的维数增加使多传感器系统的精度也随之提高。

例如在光伏电站监测过程中，将电压传感器（蓄电池充电电压检测）温度传感器（分别采集环境温度及组件温度）、光强传感器（跟踪系统中分跟踪光强与固定光强）及风速传感器、风向传感器等组合起来，就可以准确监测光伏电站的运行信息。

（3）协同信息融合协同信息是指在多传感器系统中，传感器获得的相互依赖或相互配合的信息。

例如，在光伏电站监控系统中，可利用温度传感器、光强传感器、风速传感器、风向传感器等的配合来获得监控的实时运行信息。

在光伏电站监控系统中，多传感器系统获得的信息除进行上述三种融合之外，还采用了复合信息融合，即先进行局部融合，包括一级融合和二级融合，再进行全局融合。

3结束语随着传感器技术、数据处理技术、计算机技术、网络通信技术、人工智能技术、并行计算的软件和硬件技术等相关技术的发展,多传感器数据融合必将成为未来复杂光伏电站监控系统智能检测与数据处理的重要技术。

将多传感器信息融合技术应用于光伏电站监控中，可大大提高了光伏发电的性能指标和效能指标，增强光伏电站监控系统的抗干扰能力，提高检测信息的可信度和可靠性，扩展光伏电站监控在空间和时间上的覆盖范围，增加监控测量维数。

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