一、垃圾滲濾液釋義

垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機(jī)廢水。還有堆積的準(zhǔn)備用于焚燒的垃圾滲漏出的水分。

垃圾滲濾液的性質(zhì)隨著填埋場的運(yùn)行時間的不同而發(fā)生變化，這主要是由填埋場中垃圾的穩(wěn)定化過程所決定的。垃圾填埋場的穩(wěn)定化過程通常分為五個階段，即初始化調(diào)整階段(Initial adjustment phase)、過渡階段(Transition phase)、酸化階段(Acid phase)、甲烷發(fā)酵階段(Methane fermentation phase)和成熟階段(Maturation phase)。

1、初始調(diào)節(jié)階段:垃圾填入填埋場內(nèi)，填埋場穩(wěn)定化階段即進(jìn)入初始調(diào)節(jié)階段。此階段內(nèi)垃圾中易降解組分迅速與垃圾中所夾帶的氧氣發(fā)生好氧生物降解反應(yīng)，生成二氧化碳(CO₂)和水，同時釋放一定的熱量。

2、過渡階段:此階段填埋場內(nèi)氧氣被消耗盡，填埋場內(nèi)開始形成厭氧條件，垃圾降解由好氧降解過渡到兼性厭氧降解。此階段垃圾中的硝酸鹽和硫酸鹽分別被還原成氮氣(N₂)和硫化氫(H₂S)，滲濾液PH開始下降。

3、酸化階段:當(dāng)填埋場中持續(xù)產(chǎn)生氫氣(H₂)時，意味著填埋場穩(wěn)定化進(jìn)入酸化階段。在此階段對垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和專性厭氧細(xì)菌，填埋氣的主要成分是二氧化碳(CO₂)、滲濾液COD_cr、VFA和金屬離子濃度繼續(xù)上升至中期達(dá)到最大值，此后逐漸下降;PH繼續(xù)下降到達(dá)最低值，此后逐漸上升。

4、甲烷發(fā)酵階段:當(dāng)填埋場H₂含量下降達(dá)到最低點時，填埋場進(jìn)入甲烷發(fā)酵階段，此時產(chǎn)甲烷菌把有機(jī)酸以及H2轉(zhuǎn)化為甲烷。有機(jī)物濃度、金屬離子濃度和電導(dǎo)率都迅速下降，BOD₅/COD_cr下降，可生化性下降，同時PH值開始上升。

5、成熟階段:當(dāng)填埋場垃圾中易生物降解組分基本被降解完后，垃圾填埋場即進(jìn)入成熟階段。此階段由于垃圾中絕大部分營養(yǎng)物質(zhì)已隨滲濾液排除，只有少量微生物對垃圾中的一些難降解物質(zhì)進(jìn)行降解，此時PH維持在偏堿狀態(tài)，滲濾液可生化性進(jìn)一步下降，BOD₅/COD_cr會小于0.1。但是滲濾液濃度已經(jīng)很低。

二、垃圾滲濾液的特征

由于城市垃圾組分復(fù)雜、管理處理方式差異以及滲濾液產(chǎn)生機(jī)制的多重影響，導(dǎo)致垃圾滲濾液成分也不盡相同，但總的來說，垃圾焚燒廠滲濾液水質(zhì)特征主要有以下幾個方面。

1.水質(zhì)復(fù)雜、含有多種污染物

   通過質(zhì)譜分析顯示，國內(nèi)部分城市焚燒廠滲濾液中有機(jī)物種類達(dá)數(shù)百余種，采用GC-MS-DS技術(shù)，垃圾滲濾液中已經(jīng)鑒定出99種化合物，其中22種被列為我國和美國EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的黑名單。此外，滲濾液中還含有Hg , Cr , Cd , As , Fe , Cu , Zn , Pb等重金屬污染物和較高濃度的氨氮及含氮有機(jī)物。同時，滲濾液中還有大量的病原微生物與病毒等微生物?？偠灾?，滲濾液水質(zhì)成分十分復(fù)雜，其受當(dāng)?shù)鼐用裆钏郊傲?xí)慣、垃圾分類及收集方式、當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩赜绊懞艽?，其感官表現(xiàn)為黑褐色、黏稠狀、強(qiáng)惡臭。

2.COD_cr、BOD₅濃度高

滲濾液中的有機(jī)物通?？煞譃槿?低分子量的脂肪酸類、腐殖酸類高分子的碳水化合物、中等分子量的黃霉酸類物質(zhì)。垃圾在垃圾焚燒廠垃圾坑中停留時間很短，滲濾液中的揮發(fā)性脂肪酸沒有經(jīng)過充分的水解發(fā)酵，含量較多，意味著垃圾焚燒廠滲濾液的BOD₅/COD可生化性較高。滲濾液中COD_cr、BOD₅濃度高，其中COD_cr一般為60000 mg/ L左右，在個別地區(qū)最高可達(dá)到 100000mg/L, COD_cr/BOD₅最高達(dá)到0.6以上。

3.氨氮含量高

城市生活垃圾中蛋白質(zhì)等含氮有機(jī)物易被溶出或在微生物作用下水解，氨基酸等小分子物質(zhì)，進(jìn)而在氨化細(xì)菌的作用下，發(fā)生分解，釋放出氨氣，在發(fā)生一系列反應(yīng)后，滲濾液中常常含有較高濃度的氨氮，其濃度可達(dá)到1500一250Omg/L，滲濾液中的氮以銨根離子形式存在，約占總氮的75%-90%。

4.營養(yǎng)元素比例失調(diào)

對于生物處理方法，微生物的繁殖需要主要營養(yǎng)元素碳、氮、磷達(dá)到一定的比例，而相較于滲濾液中高濃度COD_cr、BOD₅ ,磷元素往往缺乏的，氮元素充足。

5.重金屬含量較高

滲濾液中通常含有多種金屬離子，其濃度與垃圾組分、生物降解等密切相關(guān)。由于垃圾本身成分的復(fù)雜性及生物降解的復(fù)雜性，重金屬元素等也會出現(xiàn)在滲濾液中。但由于重金屬的微溶出率和垃圾本身的吸附作用，垃圾焚燒廠滲濾液中的重金屬濃度整體相對較低，但重金屬種類較多。滲濾液中Fe、Cu、Zn、Pb、 Cr 、 As 、 Cd等重金屬含量較多，而重金屬含量可能會影響到生化系統(tǒng)中微生物的生長和繁殖，特別是在生化系統(tǒng)中微生物培育調(diào)試初期。除此之外，滲濾液中的金屬離子，常常以沉淀和活性污泥吸附的方式進(jìn)入到污泥系統(tǒng)中，其中污泥包覆的重金屬可能占有較大的比例。對于含有重金屬的污泥，目前垃圾焚燒廠主流處理方法是脫水后送主廠房焚燒，或者干化后送至垃圾填埋場進(jìn)行填埋。

6.含鹽量或溶解性固體較高

滲濾液中含有大量的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽等，并多以氯化物和硫酸鹽的形式存在，其鹽濃度（TDS）通常高達(dá)10000mg/L以上，而硬度常常在1000mg/L(以碳酸鈣計)以上。在實際運(yùn)行過程中，由于垃圾滲濾液高堿度和高硬度的特性，在厭氧罐的進(jìn)水管路、布水管路、厭氧罐底部等位置比較容易結(jié)垢，給長時間正常運(yùn)行帶來了一定的困難。同時，由于氯離子具有較高的腐蝕性，高濃度的氯離子會影響各處理設(shè)備的使用壽命。含鹽過高還會導(dǎo)致調(diào)試馴化活性污泥的周期過長，會影響生化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，由于滲濾液高含鹽量高硬度的特性，常常造成后續(xù)處理單元膜系統(tǒng)滲透壓過大，膜的濃縮液側(cè)容易結(jié)晶，造成產(chǎn)水率過低和膜壽命下降。

不同填埋時間的滲濾液的特征