垃圾渗滤液常见生物处理工艺有哪些

生物处理工艺能去除渗滤液中各种有机物，具有处理效率高、不会出现化学污泥及处理费用较低的优点。生物处理技术成熟运用广泛，生物处理法的具体技术工艺形式大体上包括好氧处理法、厌氧处理法及二者相结合等方法。

1. 好氧生物处理法

好氧生物处理的主要原理是微生物在富氧条件下，微生物以渗滤液中的有机物为原料，将有机物进行好氧分解来实现微生物自身的新陈代谢。这种方法对渗滤液中的各种污染物都有一定的去除作用，而且反应比较迅速。好氧生物处理主要有活性污泥法、曝气氧化塘法及好氧生物膜法。

1) 序批式活性污泥法(SBR)。SBR是一种在传统活性污泥法的基础上经过深化改革而发展出的一种处理效果好的污水处理方法。活性污泥法具有设备简单、易于管理、污泥活性好、生化反应速率高、泥水分离效果好及污泥不易出现膨胀等特点。Spagni等 采用实时控制SBR工艺处理渗滤液，实验结果表示氨氮和总氮的去除率均值分别为98%和95%，但出水CODcr去除率较低，仅20%~30%。目前我国都致力于研究如何使SBR法的处理效果更好，出现了一些关于SBR与其它方法共同处理渗滤液以及生物增效的SBR法。孙铁刚等在渗滤液处理现场进行了生物增效结合SBR-AO 处理垃圾渗滤液的中试实验，生物增效较未经生物增效的SBR处理效果有较明显的改善。

2) 膜生物反应器(MBR)是国内研究最多的垃圾渗滤液膜处理工艺，是由膜组件和生物反应器两部分组成。汪进辉等采用一体式聚丙烯MBR处理垃圾渗滤液，结果表明此系统对COD和氨氮的去除率较高，出水SS基本为零，但是同时膜通量下降很快，且维持在较低的水平。欧阳科等采用一体式MBR处理垃圾渗滤液，系统考察MBR对COD， NH+4${\text{NH}}_{\text{4}}^{+}$ -N和TN的去除效果，结果表明垃圾渗滤液的COD可降至650~1500 mg/L，同时在MBR处理垃圾渗滤液的运行中发现，膜的污染速度较快，并且呈现“两段性”的规律，采用碱 + 氧化剂的清洗方式可有效去除膜污染，降低过膜压力。

2. 厌氧生物处理法

厌氧处理法利用厌氧微生物在缺氧条件下的新陈代谢作用，对垃圾渗滤液中的有机污染物有很好的降解功效。厌氧生物处理法与好氧技术相比有反应时间长处理建筑容积大的缺点，但其产泥量少、操作简单、投资及运行费用低，适合于处理可生化性差、有机物浓度高的垃圾渗滤液。近年来厌氧生物处理技术被广泛应用于垃圾渗滤液的处理领域中。上升式厌氧污泥床反应器(UASB)有较好的固液分离系统，是应用最广泛的垃圾渗滤液的厌氧处理工艺。王伟等 采用改进型的外循环UASB反应器来处理渗滤液，实验结果显示外循环UASB反应器在高负荷情况下处理浓度高的垃圾渗滤液具有较高的产气率。采用外循环UASB反应器，虽然COD去除效果较好但依旧不能达标排放，需要后续的工艺继续处理。

3. 厌氧–好氧生物组合法

厌氧处理工艺适合于高浓度有机废水，处理周期较长，而好氧处理水力停留时间较短，单独用厌氧法或好氧法处理垃圾渗滤液很难达到国家排放标准。因此，采用厌氧好氧相结合的处理工艺，经济合理，可以同时去除多种污染物。研究表示厌氧好氧的组合工艺处理渗滤液的效果明显好于单个处理工艺的效果。金永祥等 采用复合式A/O工艺处理处理晚期渗滤液，结果表明，渗滤液出水 NH+4${\text{NH}}_{\text{4}}^{+}$ -N的质量浓度小于20 mg∙L−1，达到了生活垃圾填埋场污染控制标准。为了实现TN和 NH+4${\text{NH}}_{\text{4}}^{+}$ -N的同时去除，吴莉娜等采用UASB1+A/O+UASB2的组合工艺处理，后置UASB充分利用A/O段的污水中的碳源实现经济高效的降解。通过运用UASB1+A/O+UASB2的组合工艺，NH4+-N的去除率达到了97%，TN的去除率达到了95%。

老龄的渗滤液其生化性差，微生物处理往往难以奏效，因此需要其它工艺配合处理。为了提高处理效果，利用复合的微生物菌剂，用生物工程的技术驯化培养得到高效的微生物。李红等向渗滤液中投加BM复合微生物菌剂，研究其处理效果及原理，指出投加菌剂的实验组的处理效果要好于没有投加菌剂的实验组。新工艺的运行和研究也被广泛关注，例如在普通活性污泥和回转式生物接触法基础上发展来的新工艺JS-BC工艺。通过将土壤菌(Bacillus)在JS-BC装置和曝气池内有效地增殖、活性化从而高效去除BOD、COD、 NH+4${\text{NH}}_{\text{4}}^{+}$ -N、TN、TP等污染物，并同时分解系统臭气的先进、高效的处理系统。

4. 高级氧化法

高级氧化法(AOPs)是近些年来在水处理领域兴起的新技术。高级氧化法是在电、光辐射、催化剂、氧化剂等反应条件下，产生活性非常强的羟基自由基，羟基自由基能将水中的难降解有机物氧化为低度或无毒的小分子中间产物，甚至直接氧化二氧化碳和水。按照自由基产生的方式不同，高级氧化技术分为Fenten法、臭氧氧化法、电化学氧化法等。

Fenton技术利用Fe2+均相催化反应使H2O2催化分解成羟基自由基从而降解垃圾中的渗滤液。陈迪等运用Fenten技术处理循环式准好氧垃圾渗滤液，实验找出Fenten技术的最佳运行条件下CODcr去除率为84.77%，色度去除率为60%。然而，Fenton法的催化剂难以分离和重复利用，反应pH低，会生成大量含铁污泥，出水中含有大量Fe2+，容易引起二次污染，而且处理废水时间较长，试剂用量大，于是就发展了改进的Fenton法被称为类Fenton法，例如超声、光照和电Fenton技术。Mohajeri等采用电Fenton法处理垃圾渗滤液，COD和色度去除率最高分别达94.07%，95.83%。

臭氧的氧化性极强，氧化还原电位仅次于氟，其可以通过本身的氧化性直接氧化渗滤液中的有机物，臭氧也可以分解产生羟基自由基来氧化渗滤液中的有机物。臭氧对污水除臭、消毒、除色以及有机物的去除都有良好的处理效果，并且不会带来二次污染。单独使用臭氧氧化法处理垃圾渗滤液存在O3利用率低、氧化能力不足、处理费用高及降解效果差等诸多问题。因此，为了提高O3利用效率、氧化速度和氧化能力，众多学者探索了多项催化手段与臭氧氧化技术进行结合的工艺，该工艺促进O3分解，形成了臭氧联合处理的高级氧化法。刘卫华等用催化臭氧氧化法处理富含难降解有机物并与单纯的臭氧法比较，研究指出，采用催化臭氧氧化可明显提高TOC和COD去除率。

与其它高级氧化法相比电化学氧化技术可在常温常压下进行，电化学氧化法因其高效和易操作被认为是污水处理的最有效方法。Lei等将生化后的垃圾渗滤液采用电化学氧化法进行深度处理，COD、氨氮、BOD的去除率分别达到98.5%，99.9%，99.9%，表明电化学氧化技术对渗滤液污染物的去除具有良好的效果。电化学氧化法原理是，在阴极释放出电子发生还原反应，大部分重金属类物质可以得到去除；在阳极吸收电子，发生氧化反应，有机物可以被矿化降解，氧化反应在溶液中也同时进行。该方法发生在水中，不需要另加催化剂，避免二次污染，而被称为是“环境友好技术”，是目前最可能被工业化利用的技术之一。

除此之外还有等离子体氧化法、超临界氧化法、光化学氧化法等氧化技术处理垃圾渗滤液，虽然高级氧化法的处理效果好但是也都面临着能耗大，技术不成熟等问题。考虑到经济因素可以和其它技术协同处理垃圾渗滤液，研究能耗低的高级氧化法，或是利用渗滤液以及填埋场本身的物质资源化来为处理技术供能可进一步发展。

原文自：叶志成, 张 璇