探索城市垃圾填埋場水環(huán)境污染控制

張譯亓

【摘? 要】隨著哦我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模日益擴(kuò)大、人民生活水平不斷提升，城市垃圾產(chǎn)量也隨之不斷增長，城市垃圾處理已經(jīng)成為重要的城市發(fā)展問題。城市垃圾衛(wèi)生填埋已經(jīng)成為我國城市垃圾集中處理的主要方式，垃圾地下填埋成本低、工藝簡單，在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，但在垃圾填埋的過程中，其滲濾液可能對水環(huán)境造成一定的污染，因此必須針對垃圾填埋場水環(huán)境污染控制問題進(jìn)行深入研究。

【關(guān)鍵詞】垃圾填埋場;水環(huán)境;污染控制

一、我國城市垃圾填埋場建設(shè)情況與滲濾液處理水平分析

我國城市垃圾填埋場衛(wèi)生填埋工作發(fā)展較晚，從上世紀(jì)八十年代才真正展開對衛(wèi)生填埋場的建設(shè)，而對垃圾滲濾液的處理建設(shè)則更晚。我國在垃圾衛(wèi)生填埋場建設(shè)方面投入大量財力與物力，獲得較多成果，如上海、北京等地區(qū)已經(jīng)初步實現(xiàn)對生活垃圾的無害化處理，反滲透出水也達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，但整體來說我國城市垃圾填埋場建設(shè)與滲濾液處理的發(fā)展仍然存在較多不足，很多垃圾填埋場在建設(shè)之初沒有嚴(yán)格按照設(shè)計圖進(jìn)行建設(shè)，存在垃圾滲透液直接排放、防滲設(shè)施不達(dá)標(biāo)等問題，給周圍水環(huán)境帶來極大的負(fù)面影響。

二、垃圾填埋滲濾液的現(xiàn)行污染控制技術(shù)及其研究進(jìn)展

1.垃圾滲濾液的生物處理

（1）好氧生物處理

好氧法是常用的廢水生物處理方法之一。好氧生物處理中的活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等都有用于垃圾填埋滲濾液處理的報道。好氧處理法也可有效地降低BOD、COD和氨氮濃度，還可以去除一些如鐵、錳等金屬。好氧處理中又以延時曝氣法用得最多，還有曝氣塘和氧化溝及生物轉(zhuǎn)盤等。

（2）厭氧生物處理

厭氧處理方法包括上流式厭氧污泥床（UASB），厭氧生物濾池（AF），厭氧接觸法，混合反應(yīng)器及厭氧塘等。厭氧處理有許多優(yōu)點(diǎn)，最主要的是能耗少，操作簡單。因此，投資及運(yùn)行費(fèi)用低廉，而且由于產(chǎn)生的污泥量小，故所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少。英國P.S Ball等對垃圾填埋滲濾液的低耗處理進(jìn)行了研究，在室溫20℃～25℃時，厭氧處理表明，95%以上的可溶性BOD被去除，基本上去除了所有的鐵，90%以上的氮被轉(zhuǎn)化為游離態(tài)氨。但是，廣州市大田山垃圾場滲出液采用該工藝處理時，卻幾乎沒什么效果。有報道，加拿大Hahflax Highway 101填埋場浸出液平均COD為12850mg/L，BOD5/CODCr為0.7，pH為5.6。采用厭氧濾池，在pH值調(diào)至7.8，負(fù)荷為4kgCOD/m3.d時，COD去除率可達(dá)90%以上，并發(fā)現(xiàn)如果負(fù)荷增加，去除率急劇下降。

（3）厭氧一好氧聯(lián)合處理

由于垃圾填埋滲濾液是有毒、有害的高濃度有機(jī)廢水，單獨(dú)采用好氧處理或厭氧處理往往難放要求。在現(xiàn)行的滲濾液處理工藝中，大多采用厭氧―好氧組合處理系統(tǒng)。實踐證明，采用厭氧一好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理，處理效率也高，不僅可以較有效地去除COD和BOD，還可較好地去除氮和磷等。生物脫氮除磷常采用這一組合工藝。

（4）氧化塘處理

氧化塘（又稱生物塘或穩(wěn)定塘）多見于滲濾液的處理中。氧化塘處理具有投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛用于廢水處理，在垃圾填埋滲濾液的處理中更常見。與活性污泥法相比，氧化塘體積大，有機(jī)負(fù)荷一般不高，故多用于滲濾液的最后處理工序，以保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。氧化塘可以是好氧塘，也可以是厭氧塘或兼性塘。

2.垃圾滲濾液的物化處理法

（1）混凝沉淀

混凝沉淀可以大幅度去除滲濾液中的SS及色度等，常用的混凝劑包括A12（S04）3、Fe3O4和FeCl3等。對于垃圾滲濾液而言，鐵鹽的處理效果要比鋁鹽具有優(yōu)越性。有研究表明，對于BOD5/COD值較高的“年輕”填埋場的滲濾液而言，混凝對COD和TOC的去除率較低，通常只有10%～25%;而對于BOD5/COD值較低的“老年”填埋場的或者經(jīng)過生物處理的滲濾液而言，混凝對COD和TOC的去除率則可以達(dá)到50%～65%。

（2）化學(xué)沉淀

化學(xué)沉淀主要用于去除垃圾滲濾液的色度、重金屬離子和濁度等，常用的化學(xué)藥劑為ca（OH）2，對于垃圾滲濾液而言，其投加量通?？刂圃?～15g/L之間，對COD可 以去除20%～40%，對重金屬離子可去除90%～99%，對色度、濁度及SS等可以去除20%～40%?；瘜W(xué)沉淀也可用于去除垃圾滲濾液中的氨氮，生成磷酸銨鎂復(fù)合肥，但此項研究仍處于小試階段。

（3）吸附

吸附可以去除滲濾液中的COD和氨氮，常用的吸附劑有顆?；钚蕴亢头勰┗钚蕴?，此外還有粉煤灰、高嶺土、泥炭、焦炭、膨潤土、蛭石、伊利石和活性鋁等。當(dāng)采用活性炭用于滲濾液的處理時，對COD和氨氮的去除率可以達(dá)到50%～70%。

3.垃圾滲濾液的土地處理法

滲濾液的土地處理主要是通過土壤顆粒的過濾、離子交換、吸附和沉淀等作用去除滲濾液中的懸浮固體顆粒物和溶解成分。通過土壤的微生物作用使?jié)B濾液中的有機(jī)物和氨發(fā)生轉(zhuǎn)化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液的發(fā)生量。滲濾液的土地處理包括：慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲濾系統(tǒng)、表面漫流、濕地系統(tǒng)、地下滲濾以及人工土地滲濾等多種土地處理系統(tǒng)。土地處理投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，但受氣候條件和地域限制一般只應(yīng)用于干旱地區(qū)。

三、城市垃圾填埋場水環(huán)境污染控制研究

1.填埋場防滲層設(shè)置

城市來及填埋場在建設(shè)時必須重視對防滲層的設(shè)置，從而有效防止垃圾滲透液對周圍水環(huán)境造成不可挽回的污染問題。垃圾填埋場的防滲層需要分為以下幾個部分：基礎(chǔ)、地下水導(dǎo)流層、膜下防滲保護(hù)層、土工膜、膜上保護(hù)層、滲濾液導(dǎo)流層以及土工織物層。其中土工膜自身的反滲透性較強(qiáng)，但是其缺點(diǎn)在于抗刺穿性能較差，因此在填埋場的垃圾填埋過程中極易出現(xiàn)破損而造成垃圾滲濾液的泄露，而膜下黏土保護(hù)層則具有較強(qiáng)的抗刺穿性能，因此即使土工膜出現(xiàn)破損也能夠較好的維持防滲透層的防護(hù)功能。值得注意的時，在鋪設(shè)土工膜層時，必須要對垃圾填埋場進(jìn)行土壤滲透試驗，確保其滲透系數(shù)符合施工要求。

2.排水系統(tǒng)設(shè)置

垃圾填埋場的排水系統(tǒng)主要包括以下三個部分：地下水、滲濾液以及雨水。在進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)置時，要將地下水疏排系統(tǒng)設(shè)置在防滲膜之下，并通過設(shè)置樹枝狀穿孔的PVC管道來進(jìn)行地下水的排除工作;而滲濾液導(dǎo)滲系統(tǒng)則要設(shè)置在防滲膜之上，與地下水疏排系統(tǒng)實施分流處理;雨水排除系統(tǒng)則需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩盹L(fēng)貌等因素進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀坏匦蝸碓O(shè)置分區(qū)，從而最大可能的降低進(jìn)入到垃圾填埋區(qū)的降雨量，從而進(jìn)一步降低了滲濾液水量。

3.提高滲濾液處理水平

垃圾滲濾液的處理水平在一定程度上能夠決定垃圾填埋場的衛(wèi)生等級，垃圾滲濾液對周圍水環(huán)境將造成極大的影響，因此必須要充分重視對垃圾填埋場滲濾液的處理工作。一般的垃圾滲濾液處理方法主要包括物理化學(xué)處理方式已經(jīng)以及生物處理方式。物理化學(xué)處理又包含混凝沉淀、過濾、活性炭吸附以及離子交換等，而物理化學(xué)處理方法能夠較為顯著的去除滲濾液中的污染物質(zhì)，且其處理效果相對較為穩(wěn)定，但也存在處理成本較高的問題，因此必須有效結(jié)合生物法進(jìn)行滲濾液的處理。在進(jìn)行滲濾液的處理過程中，應(yīng)該重視水質(zhì)、水量對處理方法的影響，并盡可能的采用生化與物化方法相結(jié)合的形式，從而有效提升垃圾填埋場的滲濾液處理水平。同時人工濕地處理技術(shù)在處理老化滲濾液方面也存在較多優(yōu)勢，因此也可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀坏匦巍⒊杀镜纫蛩剡x擇最佳的滲濾液處理方法。

結(jié)語

本文對加強(qiáng)城市垃圾填埋場水污染控制問題展開了分析，認(rèn)為要從填埋場防滲層設(shè)置、排水系統(tǒng)設(shè)置以及提高滲濾液處理水平這三個方面進(jìn)行城市垃圾填埋場水污染控制。希望本文對垃圾填埋水污染問題的研究能夠?qū)档屠盥駥λh(huán)境的污染影響提供一定的幫助。

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