快速的城市化和經(jīng)濟增長導致生產(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。垃圾轉運站是垃圾到達處理廠前經(jīng)過的中轉站，可以臨時貯存垃圾，再經(jīng)預處理(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，降低運輸風險和成本。垃圾轉運站壓縮垃圾過程中釋放占垃圾總量5%~15%的滲濾液，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超排放標準，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。
1、垃圾轉運站滲濾液特點分析
1.1 水質(zhì)成分復雜多變
受垃圾組成、季節(jié)變化、地方飲食文化等影響，垃圾轉運站滲濾液成分復雜，水色深、氣味難聞，COD、pH、氨氮、重金屬、有機物濃度高，滲濾液組成受季節(jié)影響較大，Zhao等研究上海某垃圾轉運站滲濾液發(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)生量與轉運規(guī)模、壓縮程度、轉運時間、垃圾種類及季節(jié)等密切相關。根據(jù)垃圾轉運站規(guī)模，采用橫式(水平)壓縮設備，滲濾液產(chǎn)生量為5~300m3d不等，如果采用豎式(垂直)壓縮設備，在裝箱過程中產(chǎn)生的壓濾水沉積在容器的底部密封結構內(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；滲濾液在垃圾轉運站的作業(yè)高峰時間段產(chǎn)生量大，而其他時間段產(chǎn)生量少；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。因此，垃圾轉運站滲濾液水量呈現(xiàn)出較大的波動性。
2、垃圾轉運站滲濾液主要處理方法
垃圾轉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。
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、技術可靠、處理效果好的生物處理被廣泛應用于這類新鮮垃圾滲濾液處理。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。應用序批式活性污泥法(SBR)處理垃圾滲濾液，COD削減率超過90%。好氧生物技術具有反應快、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)模較小的垃圾轉運站滲濾液處理。厭氧法處理負荷高、占地小、能耗低、對碳氮磷等營養(yǎng)元素等需求低、產(chǎn)泥少，已被廣泛應用。厭氧發(fā)酵工藝(BIOSTATB)用于處理某垃圾中轉站新鮮滲濾液，BOD5和COD去除率為80%和43%。膨脹污泥床(EGSB)在中溫條件下厭氧生物降解預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%。厭氧生物反應器在中溫條件下處理馬來西亞某市垃圾中轉站滲濾液，COD、BOD5和TP最大去除率為98%、99%和93%。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)生物處理技術占地大、反應時間長，為應對上述缺陷，研究人員提出膜處理耦合生物法的膜生物反應器技術。在水力停留時間(HRT)和回流比分別為42h和3的條件下，厭氧膜生物反應器對垃圾中轉站廢水中NH3-N的去除率為89%，COD去除率高達95%4。膜通量這一關鍵參數(shù)對浸沒式膜生物反應器處理效率有較大影響，當膜通量為2.4L(m2·h)-1時，反應器可以去除滲濾液97.0%的COD。新型A2/O-MBR和A/O-MBBR組合工藝處理模擬廢水，A2/O-MBR工藝處理發(fā)現(xiàn)HRT為12h、溶解氧控制在2.0%～4.0mg·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%。膜技術處理效果好，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，垃圾轉運站滲濾液中污染物復雜性和較高濃度，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的研究。
2.2 物理/化學處理法
物理/化學處理法即利用物理或者化學的技術去除廢水的污染物質(zhì)，可應用于垃圾轉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、高級氧化技術等。物理/化學處理方法受水質(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)9，電絮凝不需要額外的化學品。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。常見吸附材料有活性炭、黏土、樹脂等，吸附材料孔結構發(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。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、反滲透等膜技術對滲濾液進行處理，但存在設備成本高、處理能耗高及膜污染等問題。高級氧化技術(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"。AOPs分為Fenton氧化、O3氧化法、電化學氧化法(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)，當反應溫度為200℃，催化劑添加量4g·L-1，雙氧水與COD除率為85%。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，不足之處是設備成本高、臭氧生產(chǎn)能耗高，且當懸浮物濃度較高時，臭氧傳質(zhì)效率受到限制。單一技術可能存在不同缺陷，因此需要通過技術結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)外的研究學者探索了多種處理工藝的組合已達到較好的垃圾中轉站滲濾液處理效果?；炷恋?AOP組合工藝處理結果表明，投加400mg·L-1混凝劑和0.06mol·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。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。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%。厭氧-MBR-電催化氧化結合處理城市垃圾中轉站廢水，COD和NH3-N的處理率分別為99%和96.9%，有機物幾乎wanquan被去除。UASB-AO-接觸氧化-超濾-Fenton組合工藝處理垃圾中轉站廢水，出水COD、SS、BOD5、NHg-N滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》的要求。AO-電催化氧化聯(lián)合工藝處理中轉站滲濾液結果顯示HRT與污染物降解效果呈正相關，當HRT為11d時，COD和氨氮的濃度分別從(31098±1270)mg·L-1和(525±23)mg·L-1降解到(391±44)mg·L-1和(3±2)mg·L-1。電溶臭氧浮選(E-DOF)技術與缺氧/好氧膜生物反應器(A/O-MBR)聯(lián)用處理垃圾轉運站滲濾液，COD、NH3-N、TN和TP的去除率分別為98.6%、95.6%、95.3%、96.7%。隨著技術和社會的進步，更多適用于垃圾轉運站滲濾液處理的集成一體化設備也將被研究應用。
3、中轉站濾液處理技術選擇要點分析
針對垃圾中轉站滲濾液產(chǎn)生特點和特性，選擇處理工藝時，需要考慮以下方面：
1)處理工藝應具備較強的適應和抗沖擊負荷能力，以應對垃圾轉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)選擇處理技術時要考慮垃圾轉運站的投資成本及運行成本。
4)垃圾轉運站區(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、結束語
隨著我國無廢城市以及美麗新農(nóng)村建設規(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，轉運站數(shù)量增多導致產(chǎn)生的滲濾液持續(xù)增長，因此，轉運站垃圾滲濾液的排放問題應得到足夠的重視。不斷提高的滲濾液排放標準以及日益嚴格的監(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。
