垃圾滲濾液特征

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垃圾滲濾液特征范文第1篇

【關鍵詞】垃圾；填埋；滲濾液；處理

0.前言

本文根據對城市生活垃圾進行探討，分析了垃圾填埋場滲濾液處理的情況，同時，根據對各個先進技術工藝進行深入了解，分析出先進的工藝技術能夠更好的進行垃圾處理，使其適合我國經濟的發展與環境的保護。文章還探討了對于生活垃圾填埋場滲濾液問題的處理及解決，為我國環境保護提供資料參考。

1.垃圾填埋場滲濾液特征

1.1滲濾液來源

（1）降水。由于氣候的變化，經常產生降雨或者降雪的天氣，雨水或者雪融化形成的水分滲入到地表，形成降水滲漏。（2）地表水流滲入。地表水主要包括對于地層表面的灌溉，使地表上的水流入地下，滲入到填埋垃圾中。（3）地下水滲入，填埋垃圾產生空缺會使地下水滲入。（4）自身水分。生活垃圾中，自身自帶的水分。（5）分解。垃圾經過分解變化形成水分。

1.2滲濾液水質特征

（1）水分滲入量小，大但是存在不同類型的水質。與城市中廢水、污水的胖放量來說，量比較小，但是收到土質及各個渠道的影響水質不同，同時水質變化也很大。（2）污染物濃度高。垃圾滲濾液中的污染物主要BOD、COD有機污染以及N污染等等，污染物濃度與垃圾中含有的易腐有機物呈正比例關系；氮物質越多，垃圾滲濾液的NH3N含量就越高；（3）金屬含量高。垃圾填埋場中產生的垃圾滲濾液含有十多種金屬離子，如鐵、鉛、鋅、汞等等；（4）可生化性。在垃圾填埋場，垃圾不斷填埋、不斷增加，隨著垃圾的堆積，早期垃圾因為積壓產生降解，受到空氣的流通有機物質會出現變質現象。在填埋完成后降解幾率會逐漸減小。在變質過程中，一些不容易降解的有機物質會隨著時間的增加而在填埋區域占主要位置，使滲濾液的可生化性降低。

1.3主要成分

垃圾的來源渠道較廣，由此導致的垃圾組成成分十分復雜多樣，既含有有機物，也含有無機物，還含有大量的重金屬。

2.垃圾填埋場滲濾液處理方法

目前，垃圾滲濾液的處理方法主要是生化法、物化法，以及新的一些技術和方法。

2.1物化法

物化法主是對垃圾滲濾液進行預處理和深度處理。其主要功能是要去.圾滲濾液中的SS、NH-N、色度以及那些難以降解的有機物。當前，物化法主要有化學沉淀法、吹脫法、電化學氧化法、電催化氧化法、光助Fenton法、臭氧催化氧化法等等多種方法，當COD為2000-4000mg/L時，物化法可以將COD濃度去掉50%-87%。而且，經過物化法處理后，出水水質也將為穩定，尤其對生物處理難度較大的低值COD、BDO有較為理想的處理效果。但物化法也有一些弊端，主要表現在處理的成本較高，不適合對那些大水量的垃圾滲濾液的處理。

2.2生化法

生化法則通常擔負起垃圾滲濾液處理系統中的主體工藝的角色，用于去除垃圾中的大部分可以生化降解的有機物和營養物。目前，使用較多的生化法主要有厭氧一好氧法、SBR法、MBR法等等。目前，國內外多數的垃圾滲濾液的處理工藝選擇r以生化法為主體，生化法的經濟性、易管理等特點使得該類方法得到了普遍應用

2.3其他技術

經濟的發展以及科學技術的不斷提高，在垃圾滲濾液的處理方面也在不斷的創新，研制出污染性小、有效的分解垃圾的技術，同時應用到實踐生活當中，為省市環境保護與人類健康提供基礎工藝。

3.廢水處理工藝

3.1工程概況及工藝流程

3.1.1工程概況。

某垃圾填埋場主要接受縣城周邊20萬人口的日常生活垃圾，平均填埋量為500rid，滲濾液的產生量約為20-120m3/d，設計處理能力為150m3/d，執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）標準。

3.1.2工藝流程。

考慮垃圾填埋場建設初期，滲濾液的生化性較好，可以通過將調節池中的滲濾液用泵進行提升，進入到UASB厭氧中，在去除大部分有機物之后，出水再流入到A/O-MBR池中，通過好氧生物的進一步作用后達到去除滲濾液中有機物的目的，最后經過硝化和反硝化達到去除滲濾液中的氨氮的效果。出水經過增壓泵的增壓，進行納濾處理后以達到進一步去除氨氮和有機物的目的，最終達到出水達標排放。對于那些后期進入填埋場的垃圾，由于滲濾液生化性較差，滲濾液中的碳氮含量濃度較低，可以直接進入A/O-MBR處理系統。

3.2高效節能管理。

對于垃圾滲濾液中水分的質量及水量容易發生變化，因此，為垃圾的處理與滲濾液的處理措施中增加了管理難度，因此，在處理垃圾滲濾液過程中，必須將滲濾液的水質及水量進行控制，控制機械設備的工作效率，有效改善垃圾填埋場的污染。在機械設備管理中，首先要進行機械質量的檢查，注意各個結構設計及材料質量的標準，應用先進技術，保證機械運行的高效性與穩定性。其次，要注意對機械進行良好的管理與監督，加大管理力度，將一些新技術應用到垃圾滲濾液的改善中，其中（1）需要專門的人員進行監督，定期檢查垃圾量，控制垃圾的投放；（2）提高創新意識，加大科技投入，將先進的技術應用到垃圾管理的運行中，使新技術得到利用同時良好的控制垃圾滲濾液的問題；（3）引進專業人才進行管理，提高管理人員素質，采取培訓的手段將管理人員進行管理，并且提高人員素質與職業道德，使工作人員認真對待垃圾處理問題，提高其環境保護意識。

4.結論與建議

（1）不同處理方案的選擇，應在對填埋場滲濾液進行分析預測后，考慮處理系統運行的穩定性和可靠性及耐沖擊負荷能力，進行技術經濟以及環境效益分析后慎重選擇；（2）滲濾液回灌技術因其技術、經濟優勢，可以作為合并處理和單獨處理工藝方案的預處理，達到削減水量和污染物，并加速滲濾液水質穩定化的作用；（3）對滲濾液回灌技術應加強對水量平衡的研究，在解決滲濾液惡臭污染物對大氣環境質量影響等問題的條件下，應采用蒸發量大的回灌技術；（4）對滲濾液生化出水中難降解的腐殖質類物質，從目前來看，采用高級氧化去除技術也存在經濟性的問題。除在超臨界水氧化技術等高級氧化技術方面深入研究外，還應對滲濾液膜處理技術進行研究。

【參考文獻】

垃圾滲濾液特征范文第2篇

關鍵詞：垃圾填埋場；滲濾液組合；處理工藝

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

近年來，隨著城市發展和生活水平的提高，固體垃圾產生量逐年增加，已成為世界性的環境污染問題。目前比較經濟和環保的處置方法是衛生土地填埋。然而，在填埋過程中所產生的垃圾滲濾液是亟需解決的關鍵問題。垃圾滲濾液是一種成分復雜、含有大量的“致癌、致畸”化合物和重金屬的有機廢水，若不妥善處理，會污染地下水、地表飲用水源，并對環境和人體造成極大危害。目前，垃圾滲濾液的處理方法主要包括物化法、回灌法和生物法，其中生物法因具有運行費用低、處理效率高，不會產生二次污染等優點，而被世界各國廣泛采用。

一、垃圾滲濾液處理的來源和特點

垃圾滲濾液中污染物主要有以下三個來源：垃圾本身含有的大量可溶性有機物、無機物在雨水、地表水或地下水的浸入過程中溶解的污染物；垃圾通過生物、化學、物理作用產生的可溶性的污染物；覆土和周圍土壤滲入的可溶性污染物。垃圾滲濾液的組成受垃圾成分、氣候、水文地質、垃圾填埋時間和填埋方式等因素的影響，垃圾滲濾液主要有以下幾個特征：滲濾液水質水量隨時間變化大；滲濾液成份復雜，一般而言滲濾液中的有機物可分為三類：低分子量的脂肪酸類、腐殖質類高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黃霉酸類物質；COD濃度很高，隨著填埋時間的延長，BOD/COD值降低甚至低于0.1，說明穩定期和老齡滲濾液的可生化性較差；氨氮含量高；金屬離子含量高；色度高，有臭味。

二、選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則

根據進水水質特點、排放標準要求、滲濾液處理的規模，結合當地自然和社會經濟等條件綜合分析確定，選擇垃圾滲濾液處理工藝的原則如下：（1）處理工藝確保出水穩定并達到設計排放標準，處理技術先進、可靠；（2）工程運行費用低，管理、維修方便，運轉自動化程度較高；（3）可根據進水水量、水質靈活調整運行方式和參數，最大限度地發揮處理裝置和構筑物的處理能力。借鑒和參考國內外先進技術和經驗，結合當地的實際情況，選擇切實可行的處理工藝，保障垃圾滲濾液處理處理系統的正常、穩定運行。

三、垃圾填埋場滲濾液組合處理工藝

1.膜處理系統性能

近幾年來，基于膜處理的相關新型組合工藝在垃圾滲濾液處理上得到了廣泛的應用。一般常用的是超濾膜、納濾膜和反滲透膜，由于垃圾滲濾液的難處理性，通常使用多種膜集成工藝處理。該工程采用超濾+納濾雙膜法工藝，超濾錯流水回流至SBR出水池，納濾濃水回灌填埋場區，總回收率為75%。采用雙膜法出水水質穩定可靠，完全達到設計排放標準。由于預處理和生化處理已經去除了大部分污染物，因此，膜通量能長時間保持穩定，清洗頻率較低，大大降低了運行成本。

2.超臨界水氧化

超臨界水氧化（SCWO）是利用超臨界水的特殊性質，使有機物和氧氣在超臨界水中迅速發生氧化反應來徹底分解有機物的新型廢水處理技術。與常規水處理方法相比，該技術具有處理徹底、反應迅速、無二次污染等優點。

SCWO對垃圾滲濾液中的有機物具有極好的降解效果，在較短的反應時間（5~10min），溫度為400~450℃時，垃圾滲濾液中COD和NH3-N的去除率可以分別達到99%和97%以上，甚至出水的COD、pH、色度、NH3-N、SS等指標可以直接達到國家規定的《生活垃圾填埋場污染控制標準》。在溫度為450℃、反應時間為300s、氧化系數為3.5、壓力25MPa和MnO2催化作用下，出水COD和NH3-N分別降至50.75mg/L和17.66mg/L。P.T.Williams等進行了兩種垃圾滲濾液（工業垃圾滲濾液和生活垃圾滲濾液）的亞臨界水氧化和SCWO試驗，滲濾液中數十種有機污染物的去除率均大于99.99%，垃圾滲濾液中的有機物可以在超臨界條件下得到完全的氧化。

3.重金屬去除效果

SCWO技術不僅可以去除垃圾滲濾液中的有機污染物，而且可以去除廢水中的重金屬。滲濾液SCWO出水的Ni、Co、Cu、Zn、Cd、Pb等各種重金屬離子的去除率均大于98%，只是在間歇式反應釜被冷卻時重金屬離子有部分溶解于水樣中，導致濃度有所增大；馬承愚等在連續式SCWO系統的出水中未檢測到Cu、Cr、Pb、Cd的存在，滲濾液中重金屬離子的去除率達到了100%。

4.垃圾滲濾氨氮去除的方法

1)反滲透法

利用高壓下的反滲透膜選擇性通過某種物質而截留其他物質，實現對液體混合物不同組分的分離，這是反滲透法的特點。用反滲透膜處理技術，在超低壓下，研究氨態氮去除的特點，并對工藝條件進行優化，實現了高效分離。這些研究為此技術在該領域中的應用提供參考。但此法缺點很多，一是膜容易被污染，而是設備成本較高，限制了其在國內外的廢液處理上的應用。

2)吸附法

利用多孔性的固體，使滲濾液中氨氮被吸附在固體表面而去除的方法，這是吸附法的特點。由于沸石內表面積大，因而它具有較強的離子交換和吸附能力。在國內，天然沸石資源豐富，沸石吸附法有很大的應用前景，且此法可以回收氨，實現變廢為寶，而且此法沒有二次污染。但是對該法用于滲濾液處理的研究還不太多，用于實際生產還有待進一步研究。

5.回灌法

回灌法是把填埋場作為一個以垃圾為填料的巨大生物濾床，滲濾液經覆土層和垃圾層，發生一系列生物、化學和物理作用而被降解和截留，同時使滲濾液由于蒸發而減少。分析了循環回灌法對滲濾液不同組分的去除效果，發現回灌出水中HA、FA的比例提高，HyI比例下降，同時回灌出水中各組分的芳香性構成程度提高，但羧基官能團含量減少，DOM中小分子量有機質所占比例有所下降。回灌法對滲濾液的去除效果隨垃圾堆體高度的增加而增加，但是進入垃圾堆體的有機負荷不能無限制增加，否則會破壞滲濾液回灌系統。

6.好氧厭氧結合處理法

中國現行的滲濾液處理廠大多采用厭氧－好氧結合處理系統以實現廢水達標排放。采用上流式厭氧復合床(UBF)－缺氧/好氧膜生物反應器(AOMBR)工藝處理垃圾滲濾液，當進水滲濾液COD在10000mg/L左右時，出水COD為1000mg/L左右，COD總去除率＞90%。AOMBR系統能夠實現穩定脫氮，進水NH+4－N最高質量濃度達2000mg/L左右時，出水NH+4－N質量濃度為50～100mg/L，NH+4－N去除率為95%左右。

綜上所述，城鎮生活垃圾滲濾液處理工藝基本上是借用城鎮污水處理工藝方法進行，尚無針對垃圾滲濾液的特性，創建獨立的處理方法。為避免產生次生污染，省、市有關主管部門應對具有垃圾滲濾液處理試驗研究力量的單位、公司給予財力支持，以深入滲濾液處理工藝的組合研究，探索更完善的、新型的城鎮生活垃圾滲濾液處理工藝，這樣對促進我國垃圾處理事業有很大的促進作用。

參考文獻：

[1]李莉.生活垃圾填埋場滲濾液物化和生化預處理及組合處理工藝研究[D].重慶大學,2010.

垃圾滲濾液特征范文第3篇

關鍵詞：城市垃圾 ， 滲濾液，處理技術 ， 問題

Abstract: this paper mainly introduces the landfill leachate treatment and the formation of the influencing factors and landfill leachate treatment to the harm of the city. Thus furtheranalyzes urban landfill leachate treatment processing technology points, introduces an operation management simple, low cost, adaptable "biological method + membrane law" handling system, and puts forward the technology in the processing of attention shall be paid to the problem, providing people with effective reference.

Key words: the city garbage, leachate, processing technology, problem

中圖分類號：R124.3 文獻標識碼：A文章編號：

隨著我國經濟的快速發展，城市垃圾量也隨之增加，垃圾的妥善處理已成為人們急需解決的問題。我國大多數城市采用衛生填埋或焚燒的方式處理垃圾，由此產生了大量的垃圾滲濾液。液滲濾液具有水質復雜、水量波動大、有毒有害物質含量高等污染特性，其一旦進入外部環境就會造成嚴重的二次污染，若滲濾液處理不當，不僅會污染土壤和地表水源，甚至會污染地下水對生態環境和人體健康帶來巨大危害。因此，垃圾滲濾液的有效處理勢在必行。

1 城市垃圾滲濾液的產生及影響因素

1.1 垃圾滲濾液的來源

垃圾滲濾液，又稱滲瀝水或浸出液，是指垃圾在堆放和填埋過程中由于發酵和雨水的淋浴，沖刷，以及地表水和地下水的浸泡而濾出來的污水，滲濾液的來源于降水、垃圾含有的水和微生物厭氧分解產生的有機廢水。垃圾滲濾液是高濃度有機廢水，若未經處理直接排放或未達標排放，會對周圍的地下水、地表水和土壤造成嚴重的污染。

1.2 垃圾滲濾液的影響因素

影響垃圾填埋場的滲濾液量的主要因素有：1）垃圾自身因素，即垃圾含水量和飽和持水量，一般垃圾中有機物含量越高，則所含的水量就越多，相應的垃圾滲濾液量就越多；2）氣候因素，即降水量和蒸發量，降水量越大，蒸發量越小，則垃圾產生的滲濾液就越多；3）土地因素，包括地形、地質、地貌、植被等，這些主要決定入滲量和排滲量，入滲量越大，排滲量越小，則垃圾產生的滲濾液量就可能越多；4）時間因素，上述 3 個因素都有時間的積累效應。

2 垃圾滲濾液的危害

滲濾液中含有大量的有機物、氨氮、病毒、細菌、寄生蟲等有害有毒成分。其表現特征為：水質波動大，成分復雜，生物可降解性隨填埋場場齡的增加而逐漸降低，金屬離子含量低，污染物濃度高，持續時間長，流量小而且不均勻。如果垃圾滲濾液處理不當就會對環境造成二次污染，不僅會污染土壤和地表水源，甚至會污染地下水對生態環境和人體健康帶來巨大傷害與威脅。

3 垃圾滲濾液處理中技術要點分析

《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)實施后，對垃圾滲濾液的處理控制提出了更嚴格的要求。滲濾液水質水量受各種因素影響而變得非常復雜，存在大量生物難以降解的有機物，目前滲濾液的處理工藝主要有土地處理、物理處理、化學處理、生物處理等，但采用單一工藝處理，往往只能在某些指標上取得好效果，很難使出水達到排放標準。因此滲濾液的處理工藝不是一種方法能夠完成的，而是多種方法的組合工藝。

目前，滲濾液處理的組合工藝主要有兩種，一種是以生化反應為主的“生物法+膜法（納濾/反滲透）”處理系統；另外一種是以DT盤式膜組件為主的高壓膜過濾工藝。DT盤式膜組件是獨家工藝，過濾原理即為常見卷式反滲透膜過濾的原理，

本文重點介紹“生物法+膜法”的處理系統。生化法處理設備和運行管理簡單，成本低，對水質和水量的變化有很好的適應能力，適合我國生化垃圾有機物含量高、滲濾液可生化能力較高的特點，當前得到了廣泛應用。

3.1 早期生物處理工藝

早期的滲濾液處理工藝缺乏設計經驗，對滲濾液的水質特性考慮不夠充分，處理工藝主要參照城市污水處理工藝，選擇生物法中的氧化溝，SBR及接觸氧化工藝的比較多，由于這些工藝在曝氣量、停留時間上考慮的不足，最后導致了運行的失敗。

例如某城市滲濾液處理廠選擇“厭氧+氧化溝+沉淀池”的處理工藝，要求出水達到GB16889-1997二級標準，但是由于滲濾液水質水量隨時間變化大，尤其隨著填埋場時間的增長，可生化性低，導致出水不能穩定達標；昆山市第三垃圾填埋場滲濾液處理采用的是“厭氧+生物接觸氧化”工藝，運行過程中進水水質遠低于設計值，結果造成厭氧效果大幅下降，整個系統出水無法達標。

3.2 膜生物反應器（MBR）應用

針對早期生化法在滲濾液處理上的不足，MBR系統在設計生化反應部分時充分考慮滲濾液的水質特性，以反硝化池和硝化池為主，在停留時間、池體深度以及曝氣量方面，充分滿足滲濾液中有機物降解的需要。

膜技術在垃圾滲濾液處理中的應用引起了我國學者的極大關注。膜生物法（MBR）是近些年發展起來的一種集膜過濾和生物處理于一體的新型、高效的處理技術，在處理高濃度難降解有機物廢水方面有著廣泛的應用前景。在MF和UF基礎上研發的MBR系統已經廣泛應用于生化反應末端的泥水分離過程，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反應器中，實現水力停留時間和污泥齡的完全分離，使生化反應器內的污泥濃度從3-5g/L提高到10-20g/L，從而提高了反應器的容積負荷，使反應器容積減小，大大提高了生化系統的運行效果。

垃圾滲濾液特征范文第4篇

關鍵詞：濃縮液；回灌；填埋體；水位；穩定

中圖分類號：TU411 文獻標志碼：A 文章編號：1674-4764（2012）02-0126-06

Effect of Concentrated Leachate Recirculation on Leachate Level and Slope Stability of Municipal Solid Waste Landfill

ZHAN Liang-tong1, LAN Ji-wu1, DENG Lin-heng1, LV Guo-qing2, CHEN Yun-min1

(1. MOE Key of Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P. R. China;

2. North China Municipal Engineering Design & Research Institute, Tianjin 300074, P. R. China)

Abstract:260 tons concentrated leachate per day is produced at the leachate treatment plant at Changan landfill, which is considered to be recirculated into the landfill of municipal solid wastes. The effect of leachate recirculation on the slope stability of the landfill should be evaluated. The results from engineering geology and hydrogeology survey were firstly presented. Three-dimensional unsaturated-saturated seepage analyses were carried out by using GMS software to predict the change of leachate level as a result of the leachate recirculation. Based on the leachate levels and pore-water pressures obtained from the seepage analyses, slope stability analyses were carried out to evaluate the safety of the landfill. Some control measures were proposed to eliminate the adverse effect of leachate recirculation on the landfill safety. The analyses indicate that the factor of safety (FS) for the landfill with the current leachate level is slightly greater than the safety requirement (FS=1.3), and the current leachate level happens to be the critical level. Direct leachate recirculation will result in a significant rise in leachate level, which will cause a significant decrease in the landfill safety. The landfill is likely to fail after a direct leachate recirculation. If the leachate recirculation is executed after the current leachate level is lowered down by 3 m and the resultant leachate level will be lower than the current leachate level, the landfill can remain safe. Vertical pumping wells are proposed to implement the drawdown work, and if 45 wells are used and pumping is conducfed for 3 mouths, the leachate level will decrease by 3 m, which meets the safety requirement.

Key words:concentrated liquid; leachate recirculation; landfill; leachate level; stability

中國2008年修訂的《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）［1］提高了生活垃圾填埋場污水排放標準，填埋場滲濾液處理后須滿足二級污水排放要求，《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范（試行）》［2］推薦采用納濾和反滲透作為滲濾液的深度處理工藝。這2種工藝產生的濃縮液具有污染物濃度高、難處理的特點，現有處理方法包括蒸餾、固化、焚燒、回灌等。其中濃縮液回灌處理是在滲濾液回灌的基礎上發展起來的，能有效降低濃縮液中污染物濃度，同時加速填埋體生物降解的穩定化過程［3-4］，是一種較為先進的處理方法。歐美發達國家從20世紀90年代開始了濃縮液回灌工藝研究及工程應用，例如，德國從1986年開始嘗試濃縮液回灌填埋場，目前約有15座填埋場采用濃縮液回灌工藝。1997年哥倫比亞Dona Juana填埋場實施滲濾液回灌時填埋體發生了失穩事故［5-6］，實施回灌工程時垃圾填埋體的穩定性開始得到重視［6-8］，中國許多垃圾填埋場滲濾液水位較高，填埋體存在安全隱患［9］。因此在實施濃縮液回灌之前，必須評估回灌對垃圾填埋體穩定的影響。

成都長安垃圾填埋場滲濾液反滲透處理工藝日產260 t濃縮液，擬在填埋場回灌處理。由于垃圾填埋體內現狀滲濾液水位較高，濃縮液回灌可能會導致水位進一步上升，威脅垃圾填埋體穩定安全，故開展該填埋場回灌工程的安全性及可行性評估工作。首先進行該填埋場工程地質與水文地質勘查，然后利用GMS軟件進行垃圾填埋體非飽和-飽和三維滲流分析，模擬和預測了濃縮液回灌前后填埋體內滲濾液水位變化；基于滲流分析結果，利用Slope/W軟件分析了濃縮液回灌對垃圾填埋體穩定性的影響，并提出回灌工程安全穩定控制措施。

1 場地工程地質與水文地質條件

如圖1所示，成都長安填埋場為山谷型填埋場，場底地形為U形山谷，谷底峽口設置高約30 m的漿砌石垃圾壩，壩頂高程為598 m，壩底設置有垂直防滲帷幕，深度18 m。該填埋場典型填埋剖面及場底地質剖面如圖2所示，垃圾填埋體自下游垃圾壩起始直到上游680 m高程，形成了一個約80 m高的垃圾填埋體邊坡，其中630~650 m和650~680 m兩個高程間陡坡坡度分別為1∶0.9、1∶1.6。現場勘察時680 m高程平臺仍在填埋作業。現場鉆探表明填埋體物質組成主要為城市生活垃圾，地表下約0~4 m內垃圾較為干燥，降解程度低；4 m以下垃圾降解程度較高。場底主要分布第四系坡積土，谷坡處厚度為0.3~2.5 m，谷底處厚度為1.5~5.2 m。坡積土下覆土層為侏羅系蓬萊鎮組泥質類巖石，滲透系數介于1.0×10-8~1.0×10-7 m/s，形成相對隔水層。

圖1 現狀地形示意圖

根據現場水位監測結果，該填埋場內滲濾液水位較高，現狀滲濾液水位線如圖2所示，上游680 m高程平臺局部水位埋深只有1~3 m，陡坡處水位埋深大，在650 m高程處及610 m高程下游坡體發現有滲濾液溢出。

圖2 典型地質剖面圖

2 現場滲濾液回灌試驗

為了研究回灌可行性，筆者在680 m高程平臺上開展回灌試驗。由于當時滲濾液處理廠還未建成，沒有濃縮液，因此利用該場高濃度的滲濾液進行回灌試驗。試驗采用回灌塘方式，回灌塘平面尺寸為6.0 m×6.0 m，深度約為1.8 m。試驗過程中回灌塘內滲濾液水位高度維持在1.0~1.8 m，當滲濾液入滲導致塘內水位下降至1.0 m即補充滲濾液至1.8 m高度。每日補充到回灌塘內的滲濾液總量即為日回灌量，同時在回灌塘周邊布設水位監測井監測周邊水位上升情況。其中2個回灌塘的日回灌量時程曲線見圖3，可見初期日回灌量大，4 d后日回灌量趨于穩定值，介于28~30 m3/d。日回灌量穩定值反映了淺部垃圾的滲透性，由Green-Ampt公式估算垃圾體飽和滲透系數Ks約為7.5×10-6 m/s。

圖3 日回灌量變化曲線

3 回灌前后填埋體中水位模擬與預測

填埋體中滲濾液水位模擬與預測采用GMS(Groundwater Modeling System)軟件中Femwater模塊，Femwater是三維飽和非飽和多孔介質中滲流分析有限元軟件，它擁有強大的前后處理功能，能方便的利用地形及地層信息生成三維數值模型。滲流分析中暫不考慮垃圾體及滲濾液自身壓縮性與滲濾液中化學溶質對滲流的影響，并假定垃圾填埋體為各向同性介質。Femwater模塊中非飽和飽和滲流控制方程：

kw2hx2+2hy2+2hz2+kwxhx+kwyhy+

kwzhz+q=Fht（1）

式中：h為總水頭，是位置水頭和壓力水頭之和；kw為非飽和滲透系數；q為匯源項，如降雨補給量、回灌量等；F為儲水系數，可從介質的土水特征曲線獲得。

垃圾水力參數見圖4，暫不考慮濃縮液對水力參數的影響，土水特征曲線參照中國類似組分垃圾的測試結果［9］，并采用van Genuchten公式擬合得特征參數值：θs=0.59，θr =0.25，α=4.62，n =1.456；由土水特征曲線與現場回灌試驗得到的垃圾飽和滲透系數計算垃圾非飽和滲透性曲線［10］，如圖4（b）所示。三維滲流分析模型見圖5，填埋體頂面為現狀填埋面，面積約20.6萬m2，填埋體底面為泥質類巖石，填埋體最大厚度約60 m，全場共劃分3 594個三棱柱單元。

3.1 現狀滲濾液水位模擬

根據水文地質勘查結果確定模型的邊界條件：上游680 m平臺處水位埋深約為1~3 m，因此模型西側邊界ABC段和南側CDE段均設為定水頭邊界。其中AB段總水頭值為地表高程減去1 m，即水位位于地表下1 m；BCDE段總水頭邊界值為675 m。由于滲濾液在610 m左右高程處溢出，故東側邊界按溢出點劃分為2段，GH為溢出段，設為定水頭邊界，總水頭值等于節點高程；HE段設為不透水邊界。模型北側和模型底面為不透水邊界。指定模型頂面允許最大積水深度為零，此邊界條件含義為：迭代過程中當頂面處的節點的孔壓為零時，軟件自動將此節點的邊界條件重置為定水頭邊界，總水頭值等于節點高程。考慮到現狀滲濾液水位是填埋體長期滲流的結果，采用穩態滲流分析模擬現狀水位。

圖6 流速矢量圖

填埋體穩定滲流分析得到的流速矢量圖(圖6)，1-6號剖面為下文垃圾填埋體穩定分析剖面。可見滲流場主要分布在2-5號剖面之間，這與填埋場底部為中間低兩側高的山谷地形有關，此區域垃圾體厚度大導致滲濾液匯集。圖中W1、W2、W3三點實測水位埋深分別為2.3、3.2 m和4 m，模擬水位埋深為3.6、4.7、3.6 m，模擬結果與實測結果比較一致。

剖面1、3、6現狀水位線分布見圖7，可見剖面1滲濾液在630 m高程溢出，3號剖面在650 m和630 m高程2處溢出，6號剖面溢出點高程為650 m，與實際情況相符。對比3號剖面與圖2中水位分布，可見在680 m平臺上模型西側水平距離為0~100 m內的填埋體模擬水位與實測水位差別較大，但下文穩定分析表明該填埋場危險滑動于620~650 m高程，此處局部水位差異對穩定分析影響可以忽略。

在3號剖面上取A、B兩點繪制孔隙水壓力隨深度分布圖，這兩點分別位于680 m和650 m高程，距垃圾體上游為160 m和320 m，如圖8所示，可見兩點水位埋深分別為17.2、7.4 m，由于分析中假定填埋體各向同性，水位線上下的孔隙水壓力均隨深度呈線性減少，呈靜水壓力分布模式。

3.2 濃縮液直接回灌后水位上升預測

從穩定安全考慮，滲濾液回灌區域設置在680 m高程平臺西南側2/3區域，距填埋體陡坡頂有35~65 m的距離，如圖5中BCDF所圍成區域，面積約40 800 m2。設計回灌總量為260 t/d，回灌模擬分析時假設滲濾液均布在回灌區域，即在BCDF區域內施加定流量邊界條件，單位面積入滲量為6.37×10-3 m/d，模型其它邊界條件同前。考慮到滲濾液回灌的長期性，采用穩態滲流分析預測直接回灌后水位上升情況。

在現狀水位條件下直接實施回灌后滲濾液水位線分布見圖7，可見，填埋體內水位均有明顯上升，1-6號剖面水位最大上升高度分別為：2.2、2.2、3.2、3.8、4.54、3.66 m，1-4號剖面水位上升最大處位于為650 m平臺附近。各剖面水位上升規律為：680 m平臺水位上升約1.3~2.0 m，其余高程點水位上升程度隨高程減小而增大，滲濾液溢出點位置明顯抬升。濃縮液直接回灌后A、B兩點孔壓隨深度變化曲線見圖8，A、B兩點水位上升高度為2.0 m和3.2 m。回灌前后孔壓對比表明B點孔壓上升較A點明顯。回灌工程對650 m平臺水位影響更明顯。

3.3 先降水再回灌后水位上升預測

上述滲流分析結果表明在現狀水位條件下直接實施回灌后滲濾液水位上升明顯，下文穩定分析表明該回灌方法不能滿足填埋體穩定安全控制要求。 通過研究，筆者建議了采取以下措施來解決回灌工程安全問題：預先將全場滲濾液水位降低3 m，然后再實施回灌，并且回灌期間持續實施降水。筆者對此工況進行滲流分析預測全場降水3 m后再回灌可能導致的水位上升情況，滲流分析模型與邊界條件類似于3.2節，只是改變ACE和GH段的定水頭邊界值來模擬全場水位降低3 m，即將ACG和GH段總水頭值降低3 m。同樣采用穩態滲流分析。

預先降水3 m再回灌后水位上升情況見圖7，可見此工況的水位低于現狀水位，滲濾液溢出點位置有所下降。6號剖面的680 m平臺局部水位高于現狀水位，但上升程度明顯低于滲濾液直接回灌的工況。

3.4 滲濾液水位迫降措施

為了實現回灌前將滲濾液水位迫降3 m的要求，根據相關工程經驗，建議采用豎井抽排滲濾液降水。根據場底地形條件及上述的滲流場模擬結果，建議在680、650、630 m高程平臺各布置15口豎井，680 m高程豎井間距為40 m，從平臺邊緣起呈正方形排列，井深為10 m；650 m和630 m高程的豎井布置在2-6號剖面之間，沿等高線呈單排布置，間距取10~15 m，井深為8 m，豎井設計抽水量取24 m3/d［11］。根據填埋體滲流分析結果，采用上述設計時預計在3個月內可將全場水位降低3 m。水位下降3 m后可實施濃縮液回灌，回灌過程中630 m和650 m高程的30口豎井應持續工作以控制填埋體邊坡中水位。豎井結構設計及施工必須采取防淤堵措施，保證其長期有效性。

4 回灌對垃圾填埋體穩定性影響分析

采用Geoslope軟件進行垃圾填埋體穩定性分析，圖9顯示了具有代表性的3號剖面的分析模型。根據現場勘察結果，模型中填埋體分為4 m厚的淺層垃圾，4 m以下為深層垃圾；土層包括3 m厚坡積土和泥質類巖石。各土層的材料特性參數如表1所示，城市生活垃圾抗剪強度特性復雜，與垃圾組分、應變水平及齡期有關［9］，強度參數變化大。目前美國推薦的垃圾強度取值為：深度0~4 m內，c=24 kPa，φ=0°；4 m以下，c=0 kPa，φ=33°；英國推薦取值為：c=5 kPa，φ=25°。從該填埋場鉆探取樣的三軸剪切試驗結果表明：該場填埋垃圾的c值介于18~61 kPa，φ值介于21.9°~29.5°。參考類似工程經驗，分析垃圾強度的參數取值如表1所示，表中其它材料強度參數取值來自地質勘察報告。

填埋體穩定分析剖面包括圖6中1-6號剖面，其中3號剖面如圖9所示。模型中滲濾液水位線采用上述兩種工況條件下水位模擬結果，即現狀水位和濃縮液直接回灌后水位。利用Slope/W軟件搜索危險滑動面，采用Morgenstern Price法計算安全系數［12］。填埋體穩定安全評價標準采用填埋場工程常用的穩定安全控制標準：即整體穩定安全系數Fs≥1.3，局部穩定安全系數Fs≥1.1。

在現狀水位下3號剖面的潛在滑動面及對應的穩定安全系數見圖9，可見，在現狀滲濾液水位條件下，填埋體整體穩定安全系數Fs=1.308，滑動面穿過垃圾體底部，屬于深層滑動；局部穩定安全系數Fs=0.867，滑動面位于650 m高程的陡坡處，屬于淺層滑動，可通過削坡處理解決該局部穩定問題。其它剖面的穩定分析結果見表2，表明現狀水位條件下垃圾填埋體恰能滿足穩定安全控制要求，現狀水位線即為安全控制水位。

如前所述，滲濾液直接回灌后水位明顯上升，對應水位條件下填埋體穩定分析見表2，可見整體穩定安全系數明顯降低，尤其是2、3號剖面從1.358、1.308分別降到1.028、1.059，明顯低于整體穩定安全控制要求的Fs≥1.3；局部穩定安全系數也降低，3-5號剖面低于局部穩定安全控制要求Fs≥1.1，因此濃縮液直接回灌填埋體的安全儲備不足，在現狀高水位條件下不宜實施直接回灌。如前所述，如果預先將全場滲濾液水位降低3 m后再實施回灌，回灌后水位低于現狀水位，垃圾填埋體能夠滿足穩定安全控制要求，因此上述的先降水再回灌的措施具有安全性，可以實施。

5 結 論

根據成都長安填埋場的現場勘查、填埋體滲流分析和邊坡穩定性評價結果，得到以下結論及建議：

1）該填埋場現狀滲濾液水位高，多數區域埋深只有1~3 m。若直接實施濃縮液回灌，回灌后全場滲濾液水位明顯上升，各剖面處上升幅度達2~5 m。若預先將全場水位降低3 m后再實施濃縮液回灌，回灌后水位低于現狀水位。

2）現狀水位條件下垃圾填埋體能滿足穩定安全控制要求，現狀水位線可作為安全控制水位。濃縮液直接回灌后，填埋體整體與局部穩定安全系數均明顯降低，不能滿足安全控制要求。若采取本文建議的先降水再回灌的措施，回灌后垃圾填埋體仍能滿足穩定安全控制要求，該回灌工程措施具有安全性。

3）建議采用豎井抽排滲濾液降水，在680、650、630 m高程平臺各布置15口豎井，預計3個月內可將全場滲濾液水位降低3 m。水位下降3 m后可在680 m高程平臺實施濃縮液回灌，同時建議630 m和650 m平臺的30口豎井持續實施降水。

4）文中現場試驗及理論分析結果是基于現場高濃度滲濾液的流體特性獲得的，必須采用滲濾液反滲透處理工藝產生的濃縮液進一步開展研究工作。

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垃圾滲濾液特征范文第5篇

關鍵詞：西北地區 填埋場 滲濾液 升級改造 新標準

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（c）-0134-03

1 項目背景

該文涉及的生活垃圾填埋場位于我國西北地區，屬于山谷型填埋場，東、西側為山體，地勢南高北低，在北側山體出口地勢較低處建有垃圾截污壩，壩下向北建有100 m3/d滲濾液處理站。該填埋場建于2003年，總占地面積110 hm2，總庫容3 000萬 m3，設計使用年限30年，日填埋垃圾2 000 t。

100 m3/d滲濾液處理站建于2007年，采用“厭氧+MBR+超濾”的二級膜滲透技術，排放標準執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-1997）中的二級標準，即COD≤300 mg/L、BOD5≤150 mg/L、NH3-N≤25 mg/L，處理后出水回噴填埋場。由于對滲濾液產生量估算過于保守，填埋場滲濾液實際產生量遠大于處理站設計處理能力，受過量滲濾液的沖擊，各處理單元處理效率普遍下降，污水處理效果不穩定，長期超標排放。

2008年4月，國家頒布了新的《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008），對滲濾液排放限值大幅提高并新增了TN指標，即COD≤100 mg/L、BOD5≤30 mg/L、NH3-N≤25 mg/L、TN≤40 mg/L[1]。原100 m3/d滲濾液處理站處理規模過小且出水水質無法達到新標準，受北方天氣條件制約，年運行時間僅153d，出水采用回噴工藝，不利于滲濾液的及時處理，迫切需要對滲濾液處理工程進行升級改造并確保冬季運行，加快對場內積存滲濾液的處置。

2 工程概況

2.1 滲濾液水質特點

該填埋場采用厭氧衛生填埋方式，滲濾液產生量約470～520 m3/d，滲濾液水質呈現出成熟期填埋場特點，主要特征為：①填埋場處于產甲烷階段，COD和BOD濃度均顯著下降，但B/C比下降更為明顯，可生化性變差，較難處理；②NH3-N濃度上升，C/N比相對不協調，色深，色度在200～4 000，惡臭顯著；③成分復雜，含有As、Hg等重金屬有毒有害物質；④滲濾液水質、水量季節性波動較大[2]。滲濾液原水水質及出水標準限值見表1。

2.2 滲濾液處理工藝比選

根據垃圾填埋場滲濾液產生量大、有毒有害物質濃度高的特點，對目前國內滲濾液的處理方法（包括生物法、物理法、組合處理方法以及深度處理技術等）進行比較，見表2。

由表2可以看出，單純采用生物法無法確保處理效果。目前國內主流的處理工藝是由生物法和物理法組成膜生物反應器，然后再采用納濾、反滲透等深度處理技術，確保出水達標。

2.3 工程內容

該填埋場滲濾液處理改擴建工程新建一座600 m3/d處理站，配套建設15000 m3地下調節池、7500 m3地下均衡池并加蓋；原有100 m3/d滲濾液處理站的露天曝氣池、調節池改造為事故池并加蓋，防治惡臭污染；新建一座燃氣鍋爐房對處理站冬季供暖，延長運行時間至360 d/a；配套完善排水管線7.0 km，使出水進入城市二級污水處理廠處置，不再回噴垃圾場。

3 處理工藝

3.1 工藝確定

通過工藝比選，確定采用好氧生化（A/O）+物化（超濾）+深度處理（納濾/反滲透）的滲濾液處理工藝，具體為：均衡池+外置式MBR（二級硝化）+納濾，見圖1。

3.2 工藝概述

滲濾液由調節池提升至均衡池，再進入后續MBR系統。為保護后續的膜處理單元，在布水系統前設有過濾級別為400～800mm的袋式過濾器，以防止小顆粒固體物進入后續的處理單元，外置式膜生物反應器由一級反硝化、硝化初級脫氮系統，二級反硝化、硝化深度脫氮系統和外置式超濾單元組成。

通過膜生物反應器（兩級脫氮）處理后的超濾出水中BOD、NH3-N、重金屬已達到排放標準，NH3-N去除效率超過99%。但是難生化降解的有機物形成的COD和色度仍然超標，出水沒有懸浮物，滿足深度膜處理納濾膜的進水水質要求，再采用納濾對出水進行深度處理，去除難生化降解的有機物，可以確保出水中COD達標排放。

3.3 各處理單元作用

3.3.1 均衡池

調節池的主要功能為調節水量，該工程建設水質均衡池，使新、老滲濾液在均衡池中進行調配以獲得合適的碳氮比，極大地保證了滲濾液系統原水進水水質的穩定性，使進水的可生化性和碳氮比穩定在較好水平，有利于生物脫氮，并減少外加碳源的投加量，從而降低運行成本。

3.3.2 外置式膜生物反應器

“反硝化（A）-硝化（O）-超濾（NF）”稱為膜生物反應器（MBR）[3]。該工程MBR由一級反硝化、一級硝化、二級反硝化、二級硝化和超濾系統組成。硝化池采用射流鼓風曝氣，大部分有機物通過高活性的好氧微生物作用在硝化池內得到降解，同時氨氮在硝化微生物作用下氧化為硝酸鹽。硝化池至前置反硝化池設有混合液回流（硝氮回流），硝氮回流至反硝化池內在缺氧環境中還原成氮氣排出，達到生物脫氮目的。

考慮到出水中TN排放限值為40 mg/L，建設二級硝化和二級反硝化，當前置反硝化和一級硝化脫氮不完全時，在二級反硝化和二級硝化反應器中進行深度脫氮反應，通過控制硝化和反硝化反應的完全程度來控制出水中的TN。

硝化系統出水由超濾進水泵分配至超濾環路。超濾膜內表面為高分子有機聚合物的管式錯流式超濾膜。超濾每條環路設一臺循環泵，在沿膜管內壁形成紊流，產生較大的過濾通量，避免堵塞。

3.3.3 納濾

MBR膜生物反應器出水中NH3-N、總金屬離子、SS等指標已達到排放標準，但部分難降解有機物尚不能去除，采用納濾可以進一步分離難降解的大分子有機物，進一步深度處理。

3.3.4 污泥處理系統

該工程生化剩余污泥和納濾濃縮液混合后進入污泥池，由板框壓濾機進料泵引入板框壓濾機進行脫水，脫水產生的干泥運至填埋場，板框壓濾機上清液回入生化池。

4 工程運行情況

4.1 水質達標情況

經過幾個月的調試運行，處理系統能夠穩定運行，出水水質良好。環境監測部門對該工程進行環保竣工驗收監測給出的監測結果為：處理后出水中COD 12～19 mg/L，BOD

4.2 主要污染物處理效率

根據環境監測部門對該工程進行環保竣工驗收監測給出的監測結果，核算該工程對滲濾液主要污染物的處理效率分別為：COD 99.7%，BOD≥99.9%，NH3-N≥99.9%，TN 99.6%，TP 99.9%。

5 結語

（1）經過滲濾液處理站改擴建，新建的600 m3/d滲濾液處理站采用先進處理工藝使出水能夠滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）的標準限值，符合滲濾液無害化處理要求，出水不再回噴，經排水管線輸送至城市二級污水處理廠處置，符合滲濾液減量化處理要求。

（2）原有100 m3/d滲濾液處理站的調節池、曝氣池通過加蓋減少惡臭污染，同時新建燃氣鍋爐對處理站各處理單元供暖，確保工程實現全年360d運行，加速處理滲濾液。

（3）針對國內其他生活垃圾填埋場的滲濾液處理中超濾膜易堵塞問題，該工程采用外置式膜生物反應器，通過制造紊流避免污泥堵塞超濾膜，是對目前主流處理工藝的大膽創新，效果顯著。

參考文獻

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