李欽欽，趙坤

（南京萬德斯環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆K 南京 211100）

快速的城市化和經(jīng)濟增長導(dǎo)致生產(chǎn)生活過程中的垃圾大量增加，據(jù)國家統(tǒng)計局《中國統(tǒng)計年鑒2021》數(shù)據(jù)顯示，2020年我國生活垃圾清運量達到2.35 億t。垃圾轉(zhuǎn)運站是垃圾到達處理廠前經(jīng)過的中轉(zhuǎn)站，可以臨時貯存垃圾，再經(jīng)預(yù)處理（如分選、破碎、壓縮，以及對有用物質(zhì)的回收和再利用）減量后，由大型的或成本較低的運輸方式繼續(xù)運往處理場，降低運輸風(fēng)險和成本。垃圾轉(zhuǎn)運站壓縮垃圾過程中釋放占垃圾總量5%～15%的滲濾液[1]，這些廢水中含有大量懸浮固體、有機污染物、氨氮、COD及重金屬等污染物。這些廢水的污染物含量遠(yuǎn)超排放標(biāo)準(zhǔn)，若不及時做好有效處理，可能會污染河流、土壤、地下水等，不僅對周圍自然環(huán)境產(chǎn)生危害，而且對人類的健康也存在潛在威脅。因此，針對垃圾轉(zhuǎn)運站的滲濾液，迫切需要根據(jù)其水質(zhì)特點，開發(fā)處理效果好且成本較低的處理技術(shù)。

1 垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液特點分析

1.1 水質(zhì)成分復(fù)雜多變

受垃圾組成、季節(jié)變化、地方飲食文化等影響，垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液成分復(fù)雜，水色深、氣味難聞，COD、pH、氨氮、重金屬、有機物濃度高[2]，滲濾液組成受季節(jié)影響較大，Zhao[3]等研究上海某垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液發(fā)現(xiàn)，季節(jié)對滲濾液基本特性有明顯影響，冬季滲濾液pH、COD、TOC、TN 和EC 明顯高于夏季，而無機氮、ORP、金屬、TSS 和VSS 無明顯差異。滲濾液的特性也因其組成和體積不同而不同，滲濾液中存在的可生物降解物隨時間推移而不同。

1.2 水量波動大

垃圾滲濾液的產(chǎn)生量與轉(zhuǎn)運規(guī)模、壓縮程度、轉(zhuǎn)運時間、垃圾種類及季節(jié)等密切相關(guān)。根據(jù)垃圾轉(zhuǎn)運站規(guī)模，采用橫式（水平）壓縮設(shè)備，滲濾液產(chǎn)生量為5～300 m3·d-1不等[4]，如果采用豎式（垂直）壓縮設(shè)備，在裝箱過程中產(chǎn)生的壓濾水沉積在容器的底部密封結(jié)構(gòu)內(nèi)不外溢，運至處理場一起處理，裝運站不用考慮壓縮滲濾液[5]；滲濾液在垃圾轉(zhuǎn)運站的作業(yè)高峰時間段產(chǎn)生量大，而其他時間段產(chǎn)生量少[6]；雨季隨著水量和垃圾中水分的增加，產(chǎn)生的滲濾液明顯多于旱季[7]。因此，垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液水量呈現(xiàn)出較大的波動性。

2 垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液主要處理方法

垃圾轉(zhuǎn)運站不像垃圾處理場那樣占地面積大、位置相對偏僻，這些因素加劇了滲濾液處理的復(fù)雜和困難程度。鑒于垃圾滲濾液具有污染物濃度高的特性，因此采用物理法、化學(xué)法、生物法等單一處理方法難以達到理想效果，而多采用組合技術(shù)。

2.1 生物處理法

生物處理法是指通過系統(tǒng)內(nèi)微生物菌群利用廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)進行自身的新陳代謝，并且可以利用菌膠團的吸附作用進一步去除污水中的污染物質(zhì)，以達到降低廢水中有機物及部分鐵、錳類金屬污染物的目的。垃圾轉(zhuǎn)運站的滲濾液有別于垃圾填埋場的滲濾液，垃圾停留時間短，發(fā)酵時間短，可生化性相對較好，因此，處理成本低、技術(shù)可靠、處理效果好的生物處理被廣泛應(yīng)用于這類新鮮垃圾滲濾液處理[8-9]。生物處理分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及好氧/厭氧聯(lián)合處理方法。

好氧生物法是利用好氧或兼氧微生物降解污染物的技術(shù)。應(yīng)用序批式活性污泥法（SBR）處理垃圾滲濾液，COD 削減率超過90%[10]。好氧生物技術(shù)具有反應(yīng)快、成本低、不產(chǎn)生臭氣等優(yōu)點，但其處理效果受溫度影響大、占地面積大等問題，不適用于規(guī)模較小的垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液處理。厭氧法處理負(fù)荷高、占地小、能耗低、對碳氮磷等營養(yǎng)元素等需求低、產(chǎn)泥少，已被廣泛應(yīng)用。厭氧發(fā)酵工藝（BIOSTATB）用于處理某垃圾中轉(zhuǎn)站新鮮滲濾液，BOD5 和COD 去除率為80%和43%[11]。膨脹污泥床（EGSB）在中溫條件下厭氧生物降解預(yù)處理后的新鮮垃圾滲濾液，COD 的去除率能達到88%～97%，最佳條件下，去除率能達到94%～96%[12]。厭氧生物反應(yīng)器在中溫條件下處理馬來西亞某市垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液，COD、BOD5 和TP 最大去除率為98%、99%和 93%[13]。厭氧法對 COD 的去除率能達到50%～90%，但出水水質(zhì)還不能直接排放，厭氧過程還會產(chǎn)生H2S 和CH4等惡臭氣體，雖然CH4可以作為能源進行回收利用，但因產(chǎn)生量較小，一般直接燃燒處理。

傳統(tǒng)生物處理技術(shù)占地大、反應(yīng)時間長，為應(yīng)對上述缺陷，研究人員提出膜處理耦合生物法的膜生物反應(yīng)器技術(shù)。在水力停留時間（HRT）和回流比分別為42 h 和3 的條件下，厭氧膜生物反應(yīng)器對垃圾中轉(zhuǎn)站廢水中NH3-N 的去除率為89%，COD 去除率高達95%[14]。膜通量這一關(guān)鍵參數(shù)對浸沒式膜生物反應(yīng)器處理效率有較大影響，當(dāng)膜通量為2.4 L·(m2·h)-1時，反應(yīng)器可以去除滲濾液97.0%的COD[15]。新型A2/O-MBR 和A2/O-MBBR 組合工藝處理模擬廢水[16-17]，A2/O-MBR 工藝處理發(fā)現(xiàn)HRT 為12 h、溶解氧控制在2.0%～4.0 mg·L-1、外回流比和內(nèi)回流比均為2 時，COD、NH3-N、TN 和TP 去除率最佳，平均去除率可達98%、96%、97%和91%[17]。膜技術(shù)處理效果好，但是也存在能耗高、成本高、膜壽命短、濃縮液難處理等缺點。此外，垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液中污染物復(fù)雜性和較高濃度，可能使傳統(tǒng)的生物處理無效，因此需要加強組合工藝技術(shù)的研究。

2.2 物理/化學(xué)處理法

物理/化學(xué)處理法即利用物理或者化學(xué)的技術(shù)去除廢水的污染物質(zhì)，可應(yīng)用于垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液處理方法有混凝沉淀、吸附法、氨吹脫、氣浮、氧化還原、膜分離技術(shù)、高級氧化技術(shù)等[18]。物理/化學(xué)處理方法受水質(zhì)水量的影響小，理論上能去除所有污染物，處理出水水質(zhì)又相對穩(wěn)定，在預(yù)處理和深度處理中都可以采用。

混凝沉淀采用混凝劑，如鐵鋁鹽等混凝沉淀去除有機物。電絮凝是通過電極分解（如鐵或鋁等電極）和陰極中的氫氣在陽極中就地產(chǎn)生混凝劑，通過混凝沉淀去除廢水中的污染物質(zhì)[19]，電絮凝不需要額外的化學(xué)品。吸附法指利用吸附材料吸附有機物，將有機物從廢水中移除的技術(shù)。常見吸附材料有活性炭、黏土、樹脂等，吸附材料孔結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積大，處理效果好，但處理過程中容易發(fā)生堵塞，吸附飽和后需要再生，處理成本高[20]。蒸發(fā)法是一種減量處理方法，能耗較高。膜分離是指利用微濾、超濾、納濾、反滲透等膜技術(shù)對滲濾液進行處理，但存在設(shè)備成本高、處理能耗高及膜污染等問題。高級氧化技術(shù)（AOPs）主要是利用熱、超聲、紫外、催化劑等方法活化過氧化氫產(chǎn)生自由基，利用自由基的強氧化能力降解有機物，提高可生化性、降低生物毒性，特別適合深度處理污染物濃度高的滲濾液[21]。AOPs 分為Fenton 氧化、O3氧化法、電化學(xué)氧化法(E-AOP)、光催化、催化濕式氧化法(CWAO)等。用CWAO 法處理滲濾液發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃，催化劑添加量4 g·L-1，雙氧水與COD含量之比為1.8，pH 值為7 時，處理2 h 后COD 去除率為85%[22]。臭氧氧化是另一種利用臭氧作為強氧化劑，通過分解產(chǎn)物（羥基自由基·OH 和H2O2）的高氧化電位來處理耐藥污染物[23]，不足之處是設(shè)備成本高、臭氧生產(chǎn)能耗高，且當(dāng)懸浮物濃度較高時，臭氧傳質(zhì)效率受到限制[24]。單一技術(shù)可能存在不同缺陷，因此需要通過技術(shù)結(jié)合尋求綠色高效的組合處理工藝。

2.3 組合處理工藝

國內(nèi)外的研究學(xué)者探索了多種處理工藝的組合已達到較好的垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理效果。混凝沉淀-AOP 組合工藝處理結(jié)果表明，投加400 mg·L-1混凝劑和0.06 mol·L-1催化劑（亞鐵），pH 值為3，氧化劑∶催化劑（雙氧水∶亞鐵）為4 時，COD 消減量超過60%，色度去除率近100 %，基本無惡臭[25]。厭氧生化-混凝沉淀-高級氧化中試系統(tǒng)，明顯提高了COD 去除率，COD、油脂的去除率分別為91.8%和99.5%，色度去除率在90%以上[26]。范雪曼等用混凝-Fenton-蒸發(fā)組合工藝處理滲濾液發(fā)現(xiàn)，初始pH 值為4.0，雙氧水與亞鐵離子濃度比為8，雙氧水與COD 含量比為3 時，經(jīng)混凝、沉降、氧化、蒸發(fā)處理后COD 去除率為97%，色度去除率100%[27]。厭氧-MBR-電催化氧化結(jié)合處理城市垃圾中轉(zhuǎn)站廢水，COD 和NH3-N 的處理率分別為99%和96.9%，有機物幾乎完全被去除[28]。UASB-AO-接觸氧化-超濾-Fenton 組合工藝處理垃圾中轉(zhuǎn)站廢水，出水COD、SS、BOD5、NH3-N 滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889—2008）的要求[29]。AO-電催化氧化聯(lián)合工藝處理中轉(zhuǎn)站滲濾液結(jié)果顯示HRT 與污染物降解效果呈正相關(guān)，當(dāng)HRT 為11 d 時，COD 和氨氮的濃度分別從（31 098±1 270）mg·L-1和（525±23）mg·L-1降解到（391±44）mg·L-1和（3±2）mg·L-1[30]。電溶臭氧浮選(E-DOF)技術(shù)與缺氧/好氧膜生物反應(yīng)器(A/O-MBR)聯(lián)用處理垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液，COD、NH3-N、TN 和TP 的去除率分別為98.6%、95.6%、95.3%、96.7%[31]。隨著技術(shù)和社會的進步，更多適用于垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液處理的集成一體化設(shè)備也將被研究應(yīng)用。

3 中轉(zhuǎn)站濾液處理技術(shù)選擇要點分析

針對垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液產(chǎn)生特點和特性，選擇處理工藝時，需要考慮以下方面：

1）處理工藝應(yīng)具備較強的適應(yīng)和抗沖擊負(fù)荷能力，以應(yīng)對垃圾轉(zhuǎn)運站滲濾液水量水質(zhì)波動變化大，污染物濃度高的特點。

2）處理工藝設(shè)備簡單易維護，占地面積小，自動化程度相對較高。

3）選擇處理技術(shù)時要考慮垃圾轉(zhuǎn)運站的投資成本及運行成本。

4）垃圾轉(zhuǎn)運站區(qū)別于垃圾處置場，周邊有建筑和居民，選取的工藝要安全可靠，二次污染少，盡量減小對居民生活的影響。

4 結(jié)束語

隨著我國無廢城市以及美麗新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的相繼出臺，生活垃圾產(chǎn)生量在增長，無害化處理需求在增加，轉(zhuǎn)運站數(shù)量增多導(dǎo)致產(chǎn)生的滲濾液持續(xù)增長，因此，轉(zhuǎn)運站垃圾滲濾液的排放問題應(yīng)得到足夠的重視。不斷提高的滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)以及日益嚴(yán)格的監(jiān)管體系推動著垃圾滲濾液的處理工藝向著更加多樣化的方向發(fā)展，未來各種經(jīng)濟高效的新式組合工藝也將不斷涌現(xiàn)為垃圾轉(zhuǎn)運站的滲濾液治理提供幫助，進一步促進環(huán)保行業(yè)的健康發(fā)展。