楊杰，白春學，胡梓璇，李帥，周素環(huán)，潘勝楠

我國垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀及創(chuàng)業(yè)前景分析

楊杰1，白春學2，胡梓璇1，李帥1，周素環(huán)1，潘勝楠1

（1. 大連民族大學， 遼寧 大連 116600； 2. 大連經(jīng)濟開發(fā)區(qū)供熱有限公司， 遼寧 大連 116600）

為了解決我國滲濾液處理能力的不足，現(xiàn)有滲濾液處理設施處理出水無法達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889—2008)的排放要求，以及膜處理工藝產(chǎn)生的濃縮液難以處理等問題，課題對國內(nèi)滲濾液處理和濃縮液處理技術進行調(diào)研，從工藝的適用性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、出水指標等角度來選出適合我國的滲濾液和濃縮液處理技術路線。該課題的研究對提升我國滲濾液處理工藝技術，減少垃圾滲濾液污染物排放總量有著積極的意義。

垃圾滲濾液；現(xiàn)狀；創(chuàng)業(yè)前景分析

1 垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀

垃圾滲濾液具有較大污染負荷的特點,其處理工藝多為幾種處理方法的有機組合。

填埋場內(nèi)先產(chǎn)生的滲濾液生物降解性相對較高，處理方式為一系列的生物途徑；那些長久的滲透液則因為較差的生化性而需要通過結(jié)合物化及生化兩種方法進行處理，也可以通過物化的工藝進行先進行預處理，將其中的雜質(zhì)去除，達到將滲透液內(nèi)氨氮、重金屬濃度降低，滲透液pH值調(diào)節(jié)，方便之后進行生化處理的目的[1]。中國有些垃圾滲濾液處理廠是根據(jù)城市污水廠的處理流程線路，進行了適于處理垃圾滲透液的改造。而對于滲透液復雜多樣的水量水質(zhì)特點卻不適應。有上述特點的垃圾滲濾液處理廠通常有運行效果不好的現(xiàn)象。

雖然滲透過濾廢物的生物化學處理技術相對較為先進，但對高氮廢物的生物化學處理卻沒有足夠的實際技術研究。 在全國大多數(shù)垃圾填埋場處理滲透過濾器時， 具有較低總氮去除率的情況，其原因是主要有不充足的廢棄物滲透過濾器碳源及微生物受到氨的抑制。所以，在研究生化處理技術時間重點落在了怎樣提升垃圾滲透過濾器內(nèi)不足的碳源及總氮去除率。同時提升應用厭氧處理技術和改善滲透過濾器的生物化學。 在此基礎上，開發(fā)了用于廢物滲透過濾器的有效生物化學處理技術，如短期硝化、氨的厭氧氧化等，從而降低了滲透過濾器的處理成本，并提高了氨氮的處置效率[2]。 開發(fā)及研究深度處理滲透液技術時應該將重點落在處理由膜處理技術生成的濃縮液體手段以及其他深度處理滲透液高效途徑。基于FONTON方法、FONTON方法、O3氧化、光催化氧化等的先進氧化技術是處理垃圾滲透過濾器深度的最有效方法，也是研究垃圾滲透過濾器深度的重要方向。

2 行業(yè)分析

因為垃圾的成分、填埋的方式、時間、氣候和填埋場水文地質(zhì)等都會對垃圾滲透液的水質(zhì)及水量產(chǎn)生影響，垃圾滲透液處理器的有效性則是有待解決的一項重要難題。排放垃圾滲濾液的問題及保證技術可行性時需要解決的。同時，在我國這樣的發(fā)展中國家，也需要將滲透液處理的可行性及經(jīng)濟性考慮其中，這也就無形的加重了處理滲透液的難度。

對于地方來說，運行成本的不菲成了它們財政上的巨大壓力，并不能徹底將二次污染問題解決掉。 因此這些問題的妥善處理的意義就十分重大。相比于滲透液的實際產(chǎn)量，當前我們的滲透液處理總?cè)萘恳托?，所以并有效地將其中的滲透液進行處理[3]。偏高的滲透液處理運行能耗是較普遍的情況，仍然有很多問題存在于當前處理方法內(nèi)，因此滲濾液處理率、新工藝開發(fā)及能耗節(jié)省的改進是滲透液發(fā)展的未來趨勢及方向。

雖然近幾年出現(xiàn)了更為普及的垃圾滲濾液DTRO膜處理法，但是隨著這種技術的普及，很多垃圾填埋場都面臨著DTRO膜后濃縮液無法進行適當處理的問題。由于DTRO膜后的濃縮物含鹽量高、成分復雜、濃縮液濃度高，未經(jīng)處理直接排放的濃縮液容易造成嚴重的二次污染[4]。因此，如何有效地處理DTRO膜后的濃縮液廢水也是廢水處理領域亟待解決的問題。

3 創(chuàng)業(yè)前景分析

滲透過濾是一種污染、濃度高的有機污染物，在處理過程中有著巨大的困難，我國是一個大國，自然條件非常不同，而且不同地區(qū)產(chǎn)生的生活垃圾種類也各不相同。這導致滲濾液水質(zhì)水量的重大差別，客觀上也要求滲透處理工藝的多樣化。 垃圾滲濾液不同于生活污水，其組成更為復雜。隨著現(xiàn)在檢測分析水平的提升，滲濾液中會發(fā)現(xiàn)更多危害人體健康的化學污染物，未來滲濾液的排放標準也將控制更多污染物的排放[5]。今后，環(huán)境規(guī)章將變得越來越嚴格，隨著規(guī)章制度的不斷完善和嚴格以及排放標準的提高，滲濾液的處理工藝也將變得越來越多樣化。

今后滲濾液處理的發(fā)展方向是：尋找一種合理的處理工藝，既能應對垃圾填埋場滲濾液質(zhì)量和數(shù)量的季節(jié)性變化，又能適應不同時期填埋場水質(zhì)的變化。 同時，可以提高現(xiàn)有的滲濾液處理設施的質(zhì)量，以確保這些處理設施的長期運行相對穩(wěn)定。

今后滲濾工藝的選擇應結(jié)合工藝節(jié)能、水質(zhì)排放水平、經(jīng)濟合理性等因素進行綜合性的考慮，確保工藝的嚴謹性、科學性更高。 對實地水質(zhì)進行深入分析，并考慮到今后幾年水質(zhì)的變化，同時考慮到各種因素的影響，例如不同季節(jié)水質(zhì)的變化。以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度對滲濾液處理工藝的各個環(huán)節(jié)進行控制，在工藝設計環(huán)節(jié)合理控制水力高程，要避免多次提升，減少水頭的不必要的損失和浪費曝氣系統(tǒng)的控制必須充分考慮到進水水量的變化、水質(zhì)和操作條件的變化、對曝氣的合理控制以及能耗的減少[6]。

對于處理污水的新技術開發(fā)及研究國內(nèi)外都一直保持著持續(xù)性的努力。以垃圾滲透液特征為依據(jù)進行的應用技術創(chuàng)新具有更廣闊的未來應用前景。催化氧化、厭氧氨氧化、電催化綜合處理系統(tǒng)及芽孢桿菌生化高效處理技術等都是處理技術中具有顯著優(yōu)勢的先進手段[7]。

相比于其他領域處理污水工藝，當前處理垃圾滲透液的應用工藝中可靠性高且成熟的方法不多?！吧幚?深度處理”是當前被普遍認可的一種處理工藝。其他工藝如“高效蒸發(fā)處理”及“芽孢桿菌高效生物處理+催化氧化”也同樣適用[8]。蒸發(fā)技術早在20世紀70年代就已應用于艦船海水淡化裝置，近年來，蒸發(fā)技術已廣泛應用于化工、醫(yī)藥、食品、海水淡化等領域。通過研究發(fā)現(xiàn)，先進蒸發(fā)工藝中能耗最低的是機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)及MVR蒸發(fā)工藝。它充分利用二次蒸發(fā)的熱熵，并完全回收材料的熱量，從而減少高技術蒸發(fā)工藝的蒸發(fā)能量消耗。對進水指標COD、氨氮及BOD5/COD值等沒有嚴格要求，所以進水水質(zhì)變動對設備運行無影響。廢水處理系統(tǒng)的核心裝置為低耗能MVR（Mechanical Vapor Recompression 機械蒸汽再壓縮）蒸發(fā)裝置，通過此裝置可以處理大多數(shù)的污染物。該裝置的設計依據(jù)為各類物料表現(xiàn)出的同壓力下的不同沸點特質(zhì)，各物料經(jīng)過加熱到達沸點分離于溶液外。在處理垃圾滲濾液過程中，主要針對廢水中水的特性進行設計，根據(jù)水在不同壓力下對應不同沸點的特性，水會伴隨加熱溶液的沸騰而被分離。

從環(huán)保節(jié)能層面來看，此種蒸發(fā)技術的可靠成熟性更高且更加先進。當前，此技術在垃圾填埋場垃圾滲濾液處理、高鹽水處理以及膜后濃縮液等方面也得到廣泛應用。

4 結(jié) 論

2019年是第十三個五年計劃的最后一年。在《關于對2019年至2020年中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)深入分析和發(fā)展規(guī)劃的咨詢建議報告》中中投顧問認為，假定每年中國有近10億噸垃圾產(chǎn)生，其中每年會有近4億噸的垃圾以5%~8%的速度增長。再過數(shù)年，城市會被垃圾涌入，出現(xiàn)圍城狀況，會增加人們生活上的不便。中國每年會有約10億噸垃圾的產(chǎn)出。并且會伴隨城市人口的增加及生活條件的提升而愈演愈烈，當然對于這種情況政府是不會放任此種情況不管的?！笆濉逼陂g，我國投資約2 636億元在建設城市生活垃圾無害化處理設施上。在中國的600多個城市里累計總共有5億多平方米土地被占用于城市垃圾的堆放，經(jīng)濟損失年總數(shù)可達300億元。 想象下，如果在垃圾處理和資源利用工作上我們能夠提前防范，盡快做好，每年能挽回的經(jīng)濟損失是不可估量的。相反，如果城市垃圾年損失高達300億元，換言之，這將是對垃圾滲濾液行業(yè)的另一種解讀。垃圾滲濾液處理行業(yè)必將掀起新一輪浪潮，推動滲濾液行業(yè)的發(fā)展。 面對即將到來的“十四五”，將會在建設無害化城市生活垃圾處理設施上有所強化及提升。

對當前我國處理滲透液情況進行回顧發(fā)現(xiàn)，對當前處理技術進行完善及優(yōu)化，依據(jù)中國國情開發(fā)能夠領先世界的新工藝是我們長期的工作目標。這不但是處理滲透液的技術需求，還是人類長期發(fā)展的需求。我國在未來的處理滲透液行業(yè)中將會朝向更加精細化、多元化的方向去發(fā)展，將全量化滲透液處理工藝的實現(xiàn)作為奮斗目標。

［1］陳長太,曾揚.城市垃圾填埋場滲濾液水質(zhì)特性及其處理[J].環(huán)境保護,2001(09):19-21.

［2］何厚波.生活垃圾填埋場滲濾液的特點及處理技術［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程,2002,10(4):159-162.

［3］王力功,王健.垃圾滲濾液處理技術發(fā)展現(xiàn)狀及應用[J].煤炭科學技術,2017,45(S2):55-58.

［4］翟峰.生活垃圾滲濾液處理技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].綠色環(huán)保建材，2018(03):13-14.

［5］劉睿倩，俞正昕，張翼飛.污水處理廠精細化管理的實踐[C]// 全國水環(huán)境污染治理設施運營管理技術交流研討會.

［6］HAN Z，MA H，SHI G，et al. A review of groundwater contamination near municipal solid waste landfill sites in China[J].，2016，569-570: S1500795110.

［7］BAUMGARTEN G. Experiences and new developments in biological pretreatment and physical post-treatment of landfill leachate［J］.., 1996, 34(7-8): 445-453.

［8］杜昱,李洪君,李大利,等.垃圾滲濾液處理亟須解決的問題及發(fā)展方向[J].中國給水排水,2015,31(22):33-36.

Analysis on the Present Situation and Prospect of Landfill Leachate treatment in China

1,2,1,1,11

（1. Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116600, China;2. Dalian Economic Development Zone Heating Co.,Ltd., Dalian Liaoning 116600, China）

In order to solve the problems that the leachate treatment capacity in China is insufficiency,treated effluent of existing leachate treatment facilities cannot reach the emissions requirement of(GB 16889—2008), and the concentrated liquid produced by the membrane treatment process is difficult to treat, domestic leachate treatment and concentrate processing technology was researched.From the perspectives of process applicability, stability, economy, effluent indicators, etc., a technical route suitable for leachate and concentrate treatment in China was selected.The research has positive significance for improving the treatment technology of leachate in China and reducing the total discharge of pollutants from landfill leachate.

Landfill leachate; Status analysis; Analysis of entrepreneurial prospect

大連民族大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（項目編號：202012026056）。

2020-11-29

楊杰（1998-），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人。

白春學（1972-），男，高級工程師，研究方向：水污染控制工程。

R123.3

A

1004-0935（2021）04-0499-03