國家給水排水工程技術(shù)研究中心
范 潔

　　以往垃圾簡單填埋處理的滲濾水主要是依靠下層土地凈化，但是，日久天長或地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境發(fā)生變化，滲濾水往往會(huì)對(duì)地下水或周圍環(huán)境造成污染。調(diào)查結(jié)果表明，所有的垃圾簡單填埋處理后，在填埋場(chǎng)周圍的地下水均受到污染，許多有毒害物質(zhì)在一般地下水中不存在，卻在填埋場(chǎng)周圍的地下水中出現(xiàn)。因此，現(xiàn)代意義的垃圾衛(wèi)生填埋處理已發(fā)展成底部密封型結(jié)構(gòu)，或底部和四周都密封的結(jié)構(gòu)，從而防止了滲濾水的流出和地下水的滲入，并且對(duì)垃圾滲濾水進(jìn)行收集和處理，有效地保證了環(huán)境的安全。
　　下面對(duì)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾水的來源、產(chǎn)生量及其化學(xué)特性，滲濾水的控制和處理方法等進(jìn)行簡要地綜合介紹。

　　1 垃圾滲濾水的產(chǎn)生

　　垃圾滲濾水產(chǎn)生的主要來源有：
　　（1）降水的滲入 降水包括降雨和降雪，它是滲濾水產(chǎn)生的主要來源。
　　（2）外部地表水的流入 這包括地表徑流和地表灌溉。
　　（3）地下水的滲入 當(dāng)填埋場(chǎng)內(nèi)滲濾水水位低于場(chǎng)外地下水水位，并沒有設(shè)置防滲系統(tǒng)時(shí)，地下水就有可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi)。
　　（4）垃圾本身含有的水分 這包括垃圾本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量。
　　（5）垃圾在降解過程中產(chǎn)生的水分 垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生水分。
　　 這些含有高濃度污染物質(zhì)的垃圾滲濾水是垃圾填埋處理中最主要的污染源，如果不妥取有效措施加以控制，則會(huì)污染地表水或地下水。

　　2 垃圾滲濾水的產(chǎn)生量

　　垃圾滲濾水的產(chǎn)生量是受多種因素的影響，如降雨量、蒸發(fā)量、地面流失、地下水滲入、垃圾的特性、地下層結(jié)構(gòu)、表層覆土和下層排水設(shè)施的設(shè)置情況等。
　　（1）降雨量和蒸發(fā)量是影響滲濾水產(chǎn)生的重要因素，這可以從當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料來獲得。
　　（2）填埋場(chǎng)表面的斜坡很重要，在平緩的斜坡上，水易于集結(jié)，因而大量滲濾，而在較陡的斜坡上，水容易流掉，從而減少了到達(dá)垃圾中的水量。垃圾填埋的最終覆土層一般做成中心高、四周低的拱型，保持1%-2%的坡度，這樣可使部分降雨沿地表流走。但當(dāng)表面斜坡大于8%左右時(shí)，表面徑流量就有可能侵蝕垃圾的頂部覆蓋物，使填埋場(chǎng)暴露，因此，表面斜坡應(yīng)小得足以預(yù)防表面侵蝕。
　　（3）填埋最終覆土后，表面上長有植物，可以通過根系吸收水分，并通過葉面蒸發(fā)作用減少滲濾水發(fā)生量。
　　（4）地下水的滲透，要根據(jù)場(chǎng)內(nèi)滲濾水水位和場(chǎng)外地下水來定，對(duì)于防滲情況良好的填埋場(chǎng)，可以不考慮滲濾水得滲出和外部地下水的滲入。
　　滲濾水產(chǎn)生量波動(dòng)較大，但對(duì)于同一地區(qū)填埋場(chǎng)，其單位面積的年平均產(chǎn)生量在一定范圍內(nèi)變化。

　　3 垃圾滲濾水的水質(zhì)特征

　　由于垃圾滲濾水的來源使得垃圾滲濾水的水質(zhì)具有與城市污水所不同的特點(diǎn)：
　　（1）有機(jī)物濃度高 垃圾滲濾水中的BOD₅和COD濃度最高可達(dá)幾萬mg/L，主要是在酸性發(fā)酵階段產(chǎn)生，pH達(dá)到或略低于7，BOD₅和COD比值為0.5～0.6。
　　（2）金屬含量高 垃圾滲濾水中含有十多種金屬離子，其中鐵和鋅在酸性發(fā)酵階段較高，鐵的濃度可達(dá)2000mg/L左右，鋅的濃度可達(dá)130mg/L左右。
　　（3）水質(zhì)變化大 垃圾滲濾水的水質(zhì)取決于填埋場(chǎng)的構(gòu)造方式、垃圾的種類、質(zhì)量、數(shù)量以及填埋年數(shù)的長短，其中構(gòu)造方式是最主要的。
　　（4）氨氮含量高垃圾滲濾水中的氨氮濃度隨著垃圾填埋年數(shù)的增加而增加，可高達(dá)1700mg/L左右，氨氮濃度過高時(shí)，會(huì)影響微生物的活性，降低生物處理的效果。
　　（5）營養(yǎng)元素比例失調(diào)對(duì)于生化處理，污水中適宜的營養(yǎng)元素比例是BOD₅：N：P=100：5：1，而一般的垃圾滲濾水中的BOD₅/P大都大于300，與微生物所需的磷元素相差較大。
　　（6）其他特點(diǎn) 滲濾水在進(jìn)行生化處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，不利于處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。由于滲濾水中含有較多難降解有機(jī)物，一般在生化處理后，COD濃度仍在500～2000mg/L范圍內(nèi)。

　　4 垃圾滲濾水的影響因素

　　垃圾填埋場(chǎng)的結(jié)構(gòu)民垃圾填埋技術(shù)直接影響到滲濾水的降解和穩(wěn)定，表1中列出了不同垃圾填埋場(chǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲濾水的特性。

　　從表1中可以看出,好氧性結(jié)構(gòu)的垃圾填埋場(chǎng)能夠使垃圾滲濾水中污染物質(zhì)快速降解,并能使垃圾滲濾水水質(zhì)很快達(dá)到穩(wěn)定。但是，好氧性垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用是相當(dāng)高的，而且對(duì)運(yùn)行操作要求十分嚴(yán)格。與垃圾的好氧性填埋相比，準(zhǔn)好氧性結(jié)構(gòu)的垃圾填埋場(chǎng)是容易建設(shè)，維護(hù)費(fèi)用也低，并且也能夠使垃圾滲濾水中污染物質(zhì)快速降解，從而使垃圾滲濾水水質(zhì)穩(wěn)定化期間明顯縮短。由于準(zhǔn)好氧性結(jié)構(gòu)的垃圾填埋場(chǎng)在費(fèi)用上與厭氧性填埋沒有大的差別，而在有機(jī)物分解方面又與垃圾的好氧性填埋相近，因此，得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　另外，垃圾滲濾水的化學(xué)特性還取決于以下幾個(gè)方面：
　　（1）垃圾的組成部分 垃圾的組成成分直接影響到填埋滲濾水的化學(xué)特性。
　　（2）垃圾的預(yù)加工 填埋前將垃圾破碎能增大垃圾的表面積，增加填埋場(chǎng)的密度，降低垃圾對(duì)水的滲透性，增大垃圾的持水功能，從而增長了垃圾與水的接觸時(shí)間，加速垃圾的降解，使?jié)B濾水中污染物的濃度增加。
　　（3）填埋時(shí)間 垃圾填埋后，其填埋年齡不同，降解速率及持水能力和水的滲透性能均不相同。所以，產(chǎn)生的滲濾水的組成及其各組成的濃度均不相同。一般來講，填埋時(shí)間越長，滲濾水的濃度越低。
　　（4）填埋場(chǎng)的供水 填埋場(chǎng)的供水速率的大小直接決定了填埋場(chǎng)內(nèi)垃圾的溫度。當(dāng)供水率很小時(shí)，垃圾場(chǎng)內(nèi)垃圾的濕度小于60%，垃圾的降解速率不能達(dá)到最大值。當(dāng)供水率很大時(shí)，填埋場(chǎng)的滲濾液就會(huì)被供水所稀釋。
　　（5）填埋場(chǎng)的深度 當(dāng)垃圾的透水性能相同時(shí)，填埋場(chǎng)越深，滲濾水在填埋場(chǎng)內(nèi)滯留時(shí)間越長，滲濾液的強(qiáng)度越大（所含組分濃度越高）。

　　5 控制垃圾滲濾水的工程措施

　　控制垃圾滲濾水的工程措施主要有：
　　（1）入場(chǎng)垃圾含水率的控制 垃圾填埋過程中隨填埋垃圾帶入的水分，相當(dāng)部分會(huì)在垃圾壓實(shí)過程中滲濾出來，其量在滲濾水產(chǎn)生量中占相當(dāng)大的比例。為此，必須控制入場(chǎng)填埋垃圾的含水率，一般要求小于30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。
　　（2）控制地表水的滲入量 由于地表水的滲入是滲濾水的主要來源，因此消除或者減少地表水的滲入量是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的最為重要的方面。主要可采取的措施有：
　　①對(duì)間歇暴露地區(qū)產(chǎn)生的臨時(shí)性侵蝕和淤塞的控制；
　　②對(duì)最終覆蓋區(qū)域采取土壤加固、植被、整修邊坡等控制侵蝕的措施；
　　③溝渠加設(shè)襯層，以防止在暴雨期間大流量徑流的沖刷；
　　④修建緩沖池以減少洪峰的影響；
　　⑤將流經(jīng)未覆蓋垃圾的徑流引至滲濾水處理與處置系統(tǒng)。
　　（3）控制地下水的滲入量 控制地下水滲入就是控制淺層地下水的橫向流動(dòng)，使之不進(jìn)入填埋區(qū)。主要方法有設(shè)置隔離層、設(shè)置地下水排水管和抽取地下等。

　　6 垃圾滲濾水處理工藝

　　垃圾滲濾水處理采用的最常用處理方法是生化處理和物化處理，表2中列出了不同生化處理和物化處理技術(shù)對(duì)滲濾水中不同目標(biāo)污染物的去除能力。
　　垃圾滲濾水的組成成分是隨時(shí)間而發(fā)生變化的，對(duì)于填埋時(shí)間少于5年的垃圾滲濾水，其中的有機(jī)物濃度高，低分子脂肪酸多，BOD₅/COD值在0.5～0.6，采用生化處理方法是有效的；而隨著垃圾填埋年數(shù)的增加，有機(jī)物濃度降低，但腐殖質(zhì)類物質(zhì)增加，BOD₅/COD值下降，可生化性降低，生化處理難以達(dá)到較好的效果。在實(shí)際中，因填埋時(shí)間的存在先后的差別，使得“新鮮”和“老”的垃圾滲濾水并存。因此，為了滿足滲濾水處理效果在垃圾填埋場(chǎng)的使用期間和封場(chǎng)后一直能夠滿足環(huán)境的要求，有必要采用生化和物化處理組合的處理工藝。

　　除了上面提到的生化處理和物化處理技術(shù)外，垃圾滲濾水的土地處理也許是更適合我國的國情。土地處理是利用土壤-微生物、-植物系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能來處理污水，使水質(zhì)得到不同程度的改善，實(shí)現(xiàn)廢水資源化和無害化。因此，基于垃圾滲濾水土地處理的垃圾循環(huán)準(zhǔn)好氧情填埋方式得到了越來越廣泛地關(guān)注。垃圾循環(huán)準(zhǔn)好氧性填埋方式是將收集到的滲濾水循環(huán)回到填埋場(chǎng)中利用填埋場(chǎng)自身形成的穩(wěn)定系統(tǒng)使?jié)B濾水中的有機(jī)物經(jīng)過垃圾層和覆土層來降解，從而加速滲濾水的凈化。在準(zhǔn)好氧性填埋場(chǎng)中，有機(jī)成分（主要是BOD）能夠很快降解，但是氮化物的降解速度卻較慢。當(dāng)通過將滲濾水循環(huán)到填埋場(chǎng)中，就可以促進(jìn)硝化和反硝化過程的進(jìn)行，這樣有機(jī)成分和氮化物得到更加有效地去除，從而減輕了滲濾水的污染負(fù)荷，并且有利于減少滲濾水的最終水量和促進(jìn)垃圾在填埋場(chǎng)中的穩(wěn)定化。當(dāng)然，一般來說，這種方法產(chǎn)生的滲濾水仍具有較高的濃度，因此很少單獨(dú)作為污水處理工藝。

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