电催化氧化法处理垃圾渗滤液的研究.pdf

南开大学 博士学位论文 电催化氧化法处理垃圾渗滤液的研究 姓名岳琳 申请学位级别博士 专业环境工程 指导教师王启山 20080401 摘要 摘要 卫生填埋是目前国内外垃圾处理的主要方法之一。在垃圾填埋过程中会产 生一种难降解的高浓度有机废水，即垃圾渗滤液，其水质水量波动大、成分复 杂，有毒有害物质含量高。寻求一种不受垃圾渗滤液水质特性限制的处理方法， 成为国内外垃圾渗滤液处理技术的研究热点问题。 近年来，电化学技术在废水治理方面显示出优势，它能对污染物产生化学 降解，具有操作简便、无二次污染等优点，逐渐引起广泛关注。然而，该法普 遍遇到电流效率低、氧化剂利用不充分等问题，使其难以实现大规模工业化应 用。为了达到高效降解渗滤液的目的，本论文将多相催化技术引入到电化学反 应器中，以复极性固定床电解槽为反应器，利用负载金属氧化物的多相催化剂 替代绝缘填料，构建电催化氧化体系。通过电化学和多相催化耦合氧化作用， 强化电化学反应器降解垃圾渗滤液的效率。 催化剂的研制是这一技术的关键。本文首先以y ．A 1 2 0 3 为载体，采用浸渍法 制备了一系列含C u 、C e 的】，．A 1 2 0 3 负载型催化剂，与颗粒活性炭 G A C 均匀混 合构成床体填料，电催化降解垃圾渗滤液。考察了催化剂的催化活性，并用S E M 和X R D 等手段对催化剂的微观结构和表面形貌进行了表征。研究表明，浸渍液 金属离子浓度含量C u 为2 ％、C e 为9 ％时所制得的催化剂活性最高；C e 的掺杂起 到结构助剂和电子助剂的作用，它能够使催化剂表面的活性组分分散度提高； 床体填料以G A C 和催化剂体积b L l 1 填充为宜。 采用电催化氧化体系处理垃圾渗滤液，阴、阳主极板首先选用石墨和铁板。 体系通过电．F e n t o n 、电絮凝和多相催化共同作用强化垃圾渗滤液的处理效果。 在优化条件槽电压1 5 ．0 V 、进水p H 7 ．0 、曝气量0 ．0 8 m 3 ／l a 、极板间距3 ．0 c m 时， 垃圾渗滤液C O D 、N 1 4 4 ．N 、T O C 和色度的去除率分别达到9 2 ．9 ％、9 4 ．7 ％、6 7 ．9 ％ 和8 8 ．6 ％。为了克服可溶性电极的极化和钝化问题，实验中还尝试采用低压低频 交变脉冲供电方式代替直流供电，结果表明，脉冲供电可以减少或消除铁板的 钝化。 D S A 电极是一种新型不溶性电极，这种电极以其良好的稳定性和催化活性 摘要 迅速得到关注。利用D S A 阳极和石墨阴极对渗滤液进行多相催化降解，该体系 可以高效降解渗滤液。影响因素中以槽电压和进水p H 最为显著。槽电压过高， 会使析氧副反应逐渐加快；并且，金属氧化物活性组分的溶出也会有所加剧， 这些都会使垃圾渗滤液的降解趋势变缓。渗滤液初始p H 的影响较为复杂，酸性 条件有利于C O D 平I T O C 的去除；碱性条件有利于N H 4 ．N 的降解；色度则在弱酸 或弱碱条件更易去除。 对比三种形式的电催化氧化体系处理渗滤液的降解效果，其中D S A 体系处 理效果最佳，在槽电压1 5 ．O V 、进水p H7 、曝气量0 ．0 8 m 3 ／h 、极板间距3 ．0 c m 的条 件下，渗滤液中C O D 、N H 4 - N 、T O C 和色度的去除率分别达至1 J 9 3 ．7 ％、1 0 0 ％、 7 4 ．1 ％和9 5 ．2 ％，出水的可生化性提高；并且降解符合准一级反应动力学规律， 体系以间接氧化占优。 本文还对填料的失活原因和再生方法进行了深入研究，结果表明，催化剂 活性组分的溶出是填料失活的一个原因；另外，由于垃圾渗滤液的降解所产生 的中间产物吸附在填料表面，掩盖了填料的活性中心也导致了降解效果下降。 “盐酸洗涤 焙烧法“ 是一种有效的再生方法，通过该方法再生，填料的活性可 恢复至新鲜填料的8 0 ％以上。 依据能量守恒定律，建立了单一组分污染物电催化氧化反应的能耗数学模 犁 ． 一扣去，其忙学一可d 2 V E c o 确、K 为特征戮 对电催化氧化体系处理垃圾渗滤液的经济性做了初步分析，运行成本为每 立方米垃圾渗滤液约3 6 ．5 元，如果只是将其作为生化处理前的预处理，成本还可 降低。电催化氧化技术在温和条件下即可将有机污染物降解矿化为无害物质， 它为垃圾渗滤液中持久性有机污染物的降解指明了方向。 关键词电催化氧化；垃圾渗滤液；催化剂；D S A 电极；废水处理 I I A b s t r a c t A b s t r a c t C u r r e n t l y , s a l l i t a r yl a n d f i l li st h em a i nt r e a t m e n tt e c h n o l o g yo fm u n i c i p a lw a s t e ． L a n d f i l ll e a c h a t e ，p r o d u c e di nt h ep r o c e s so fl a n d f i l ld i s p o s a l ，i so n ek i n do fo r g a n i c w a s t e w a t e ro fh i g hc o n c e n t r a t i o n ．I t sc h a r a c t e r i s t i c sa r ec o m p l e xc o m p o n e n t s ， d e l e t e r i o u sa n dm u c hf l u c t u a t i o no fw a t e rq u a l i t ya n dq u a n t i t y ．S o ，i nt h ef i e l do f l a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n t ，o n eo ft h er e s e a r c hf o c u s e si st of i n dad i s p o s a lm e t h o d i n d e p e n d e n t t ot h ew a t e rq u a l i t yt r a i t sb o t ha th o m ea n da b r o a d ． I nr e c e n ty e a r s ，e l e c t r o c h e m i c a lt e c h n o l o g yh a sm a n ya d v a n t a g e si n r e m o v i n g p o l l u t a n t sf r o mw a s t e w a t e r ．E l e c t r o c h e m i c a lo x i d a t i o nC a nd e g r a d eag r e a td e a lo f o r g a n i cc o m p o n e n t sa n di ti sr e c o g n i z e df o ri t ss i m p l eo p e r a t i o na n dn os e c o n d a r y p o l l u t i o n ．H o w e v e r ，i nt h ep a s ti n v e s t i g a t i o na n de x p l o r a t i o n ，w ea l s om e e ts o m e d i f f i c u l t i e si n c l u d i n gl o wc u r r e n te f f i c i e n c ya n dl o wu t i l i z a t i o nr a t i oo fo x i d a n t s w h i c hr e s u l ti ni m p r a c t i c a b i l i t yi nc o s m i c a l l yi n d u s t r y ．I nt h i sp a p e r ，i no r d e rt o d e g r a d et h el a n d f i l ll e a c h a t ee f f e c t i v e l y ，t h em u l t i p h a s ec a t a l y s i st e c h n o l o g yW a s i n t r o d u c e di n t ot h ee l e c t r o c h e m i c a lr e a c t o r ．B yr e p l a c i n gt h ec o n v e n t i o n a li n s u l a t i n g m a t e r i a li nab i p o l a rp a c k e db e dc e l lw i t hh e t e r o g e n e o u sc a t a l y s tl o a d e dm e t a l l i c o x i d e s ，t h ee l e c t r o - c a t a l y t i co x i d a t i o ns y s t e mw a sc o n s t r u c t e d ．W i t hac o m b i n a t i o no f e l e c t r o c h e m i c a lo x i d a t i o na n dm u l t i - p h a s ec a t a l y s i st e c h n o l o g i e s ，t h ed e g r a d a t i o n e f f i c i e n c ya n dt h ec u r r e n te f f i c i e n c yo f t h er e a c t o rw e r ei m p r o v e d ． T h e p r e p a r a t i o no f h e t e r o g e n e o u sc a t a l y s t sw i t hh i g ha c t i v i t ya n ds t a b i l i t yi so n eo f k e yt e c h n i q u e si n t h i sp r o c e s s ．A d o p t i n gi m p r e g n a t i o nm e t h o dt op r e p a r e7 - A 1 2 0 3 s u p p o r t e dc a t a l y s t sc o n t a i n i n gC u , C e ，i tW a se v e n l ym i x e dw i t hg r a n u l a ra c t i v a t e d c a r b o n G A C t oc o n s t r u c tp a c k i n gm a t e r i a l s ．L a n d f i l ll e a c h a t ew a st r e a t e db y e l e c t r o c a t a l y t i co x i d a t i o np r o c e s s ．T h ea c t i v i t yo fc a t a l y s t sW a se x p l o r e d ，a n du s i n g s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e S E M a n dX - r a yd i f f r a c t i o n X R D ，t h em i c r o s t m c t u r e a n dm o r p h o l o g yw e r ec h a r a c t e r i z e d ．T h er e s u l t ss h o w e dt h a tw h e nt h em e t a l l i ci o n c o n c e n t r a t i o ni ns o a k i n gs o l u t i o nw a s2 ％f o rC u ，9 ％f o rC e ，t h ea c t i v i t yo fp r e p a r e d c a t a l y s tW a st h eh i g h e s t ．A c c o r d i n gt ot h es t r u c t u r ea n a l y s i s ，b e t t e rd i s p e r s i o na n d T T I A b s t r a c t s m a l ls i z eo fC u Oc r y s t a l sc o u l db eo b t a i n e db ya d d i t i o no fC e 0 2 ，w h i c hm a d et h e n u m b e ro fa c t i v es i t ei n c r e a s e d ．W h e nt h ev o l u m er a t i oo fG A Ct oc a t a l y s tw a sI 1i n t h ep a c k i n gm a t e r i a l s ，t h em o r ee f f e c t i v er e s u l t sw e r eo b t a i n e d ． U s i n gi r o na sa n o d ea n dg r a p h i t ea sc a t h o d e ，l a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n tw i t h e l e c t r o c a t a l y t i co x i d a t i o ns y s t e mW a ss t u d i e d ．T h ew h o l ed e g r a d a t i o ni n v o l v e dt h r e e m a i np r o c e s s e s e l e c t r o F e n t o n , e l e c t r o - c o a g u l a t i o n ，h e t e r o g e n e o u s c a t a l y s i so f c a t a l y s t ．O nt h ec o n d i t i o no fa p p l i e dv o l t a g e15 ．0 V ，i n i t i a lp Hv a l u e7 ．0 ，a i r f l o w 0 ．0 8 m ’／h ，e l e c t r o d es p a n3 ．0 c m ，t h er e m o v a le f f i c i e n c i e so fC O D ，N H 4 十- N ，T O Ca n d c o l o r i t yc a nr e a c h9 2 ．9 ％，9 4 ．7 ％，6 7 ．9 ％a n d8 8 ．6 ％，r e s p e c t i v e l y ．I no r d e rt op r e v e n t t h ed i s s o l u b l ee l e c t r o d ef r o mp a s s i v a t i n g ，l o wv o l t a g e ，l o wf r e q u e n c y ，p e r i o d i cp u l s e e l e c t r o l y s i s m e t h o dw a sa t t e m p t e d ．T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so fp u l s e dc u r r e n t c o m p a r e dt od i r e c tc u r r e n te l e c t r o c a t a l y t i co x i d a t i o ni n d i c a t e dt h a tp u l s e dc u r r e n t e l e c t r o - c a t a l y t i co x i d a t i o nC a ne l i m i n a t et h ea n o d i cp a s s i v ef i l m se f f e c t i v e l y ． D i m e n s i o n a l l yS t a b l eA n o d e D S A i san e wk i n do fi n d i s s o l u b l ee l e c t r o d e s ．I t a t t r a c t sa t t e n t i o nb e c a u s eo ft h ef a v o r a b l ea c t i v i t ya n ds t a b i l i t y ．I nt h i se l e c t r o c a t a l y t i co x i d a t i o ns y s t e m ，u s i n gD S Aa sa n o d ea n dg r a p h i t ea sc a t h o d e ，l a n d f i l l l e a c h a t ec a nb ed e g r a d e de f f e c t i v e l y ．T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a ta p p l i e d v o l t a g ea n di n i t i a lp Hh a dg r e a ti n f l u e n c eo nt h ed e g r a d a t i o no fl e a c h a t e ．E x o r b i t a n t c e l lv o l t a g eC a nr e s u l ti ne v o l u t i o no fo x y g e na n dt h el o s so fa c t i v es p e c i e sw h i c h m a d et h ed e g r a d a t i o ne f f i c i e n c yd e c l i n e ．O t h e r w i s et h ee f f e c to fi n i t i a lp Ho nt h e d e g r a d a t i o nW a sc o m p l i c a t e d ．T h er e m o v a l so fC O Da n dT O Cp r e f e r r e dt oa c i d i c e n v i r o n m e n t ．A l k a l i n em e d i u mw a sm o r ef a v o r a b l et ot h er e m o v a lo fN H 4 - N ．A n d t h er e m o v a lo fc o l o r i t yW a sm o r ee f f e c t i v ei nw e a ka c i d i co rw e a ka l k a l i n ec o n d i t i o n ． T h r o u g ht h ec o m p a r i s o nt h ed e g r a d a t i o ne f f i c i e n c yo ft h r e ee l e c t r o c a t a l y t i c s y s t e m s ，t h es y s t e mu s i n gD S A a sa n o d eC a nb e t t e rd e g r a d e dl a n d f i l ll e a c h a t e ．O nt h e c o n d i t i o no fa p p l i e dv o l t a g e15 ．O V ，i n i t i a lp Hv a l u e7 ．0 ，a i r f l o wO ．0 8 m ’／h ，e l e c t r o d e s p a n3 ．0 e m ，t h er e m o v a le f f i c i e n c i e so fC O D ，N H 4 - N ，T O Ca n dc o l o r i t yc a l lr e a c h 9 3 ．7 ％，10 0 ％，7 4 ．1 ％a n d9 5 ．2 ％，r e s p e c t i v e l y ．M o r e o v e r ，t h eB O D s ／C O Do ft h e e f f l u e n t sw a si m p r o v e ds i g n i f i c a n t l ya f t e rt r e a t m e n t ．I tW a sf o u n dt h a tl a n d f i l l l e a c h a t ed e g r a d a t i o nf o l l o w e dap s e u d o - f i r s t o r d e rr e a c t i o nk i n e t i cm o d e l ，a n dt h e I V A b s t r a c t r e m o v a lo fp o l l u t a n t su n d e rt h e s eo p e r a t i n gc o n d i t i o n sc o u l db em a i n l ya t t r i b u t e dt o t h ei n d i r e c to x i d a t i o ne f f e c t ． T h ed e a c t i v a t i o nr e a s o n sa n dr e g e n e r a t i o nm e t h o d so fp a c k i n gm a t e r i a l sw e r ea l s o s t u d i e di nt h i sd i s s e r t a t i o n ．B e s i d e st h el e a c h i n go fa c t i v es p e c i e s ，t h ed e a c t i v a t i o n W a Sc a u s e db yt h ed e g r a d a t i o ni n t e r i mp r o d u c t so fl a n d f i l ll e a c h a t er e m a i n e do nt h e s u r f a c eo fp a c k i n gm a t e r i a l sa n dc o v e r e dt h ea c t i v es i t e s ．T h ew a s h i n gb y h y d r o c h l o r i ca c i df o l l o w e db yc a l c i n a t i o n sW a Sa ne f f e c t i v er e g e n e r a t i o nm e t h o d ，a n d O V e r8 0 ％o ft h eo r i g i n a lc a t a l y t i ca c t i v i t yc o u l db er e s t o r e d ． B a s e do nt h ee n e r g yc o n s e r v a t i o nl a w ，t h e o r e t i c a lm o d e lo fi n p u te n e r g yf o r e l e c t r o ．c a t a l y t i co x i d a t i o ns y s t e md e g r a d i n go n ep o l l u t a n tw a se s t a b l i s h e d ． 一扣去向州蛳a u s 学a n d x w a u s 争． K | a n dK w e r et h es t a t i s t i c a lp a r a m e t e r so ft h ee l e c t r o c a t a l y t i cr e a c t o r ． T h ec o s to ft r e a t i n gl a n d f i l ll e a c h a t eb ye l e c t r o - c a t a l y t i co x i d a t i o np r o c e s sW a s a b o u t3 6 ．5R M B ／m 3 ，w h i c hC a nb ed e c r e a s e di ft h ep r o c e s sW a sj u s tu s e da S p r e t r e a t m e n tb e f o r eb i o c h e m i c a lt r e a t m e n t ．T h ee l e c t r o - c a t a l y t i co x i d a t i o np r o c e s s p r o v i d e sap r o m i s i n gt r e a t m e n to p t i o nf o rt h i s k i n do fw a s t e w a t e r ，b e c a u s ei ti s c a p a b l eo fm i n e r a l i z i n go r g a n i cc o n t a m i n a n ，t si n t oH 2 0 ，C 0 2a n do t h e ri n o r g a n i c s u n d e rm i l dc o n d i t i o n s ． K e y w o r d s e l e c t r o c a t a l y t i co x i d a t i o n ；l a n d f i l ll e a c h a t e ；c a t a l y s t ；D i m e n s i o n a l l y S t a b l eA n o d e ；w a s t e w a t e rt r e a t m e n t V 南开大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名瑶林 瑚8 年芗月谚日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名学位论文作者签名 解密时间年月日 各密级的最长保密年限及书写格式规定如下 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名徘 加6 年2 - 月巧E l 第一章前言 第一章前言 1 ．1 我国城市垃圾处理现状 随着城市化速度的加快和城市经济的高速发展，我国城市生活垃圾产生量 与日俱增。据统计，我国城市居民每日平均产生垃圾1 ．2 k g 左右。自1 9 7 9 年来， 我国城市生活垃圾平均每年以8 ．9 8 ％的速度增长，2 0 0 5 年城市生活垃圾产生量已 达1 ．5 2 亿吨，预计至U 2 0 1 0 年将达到3 ．1 亿吨【l J 。 近几年我国城市生活水平提高，城市生活垃圾的构成及特性也发生了很大 的变化。城市生活垃圾中有机成分占总量的6 0 ％，无机物约占4 0 ％，其中废纸、 塑料、玻璃、金属、织物等可回收约占总量的2 0 ％。从成分构成看，有机物组分 高，纸张、橡胶等高热值物质含量较少，而以厨余为主的易腐有机物含量高， 垃圾含水量较耐z ．。 目前，国际上流行的垃圾无害化处理方式以卫生填埋、焚烧和堆肥为主【3 1 。 垃圾卫生填埋是利用自然地形或人工修筑形成的空间，对一定年限产生的 垃圾进行分层压实填埋。在填埋处理过程中，对填埋作业区进行防渗处理，对 所产生的渗滤液、沼气进行有效疏导、处理和利用，并考虑填埋场封场后的综 合利用[ 4 J 。卫生填埋法研究最活跃的领域是底部防渗技术和渗滤液处理技术。这 两项投资在填埋场建设总投资中所占比例最大，技术含量最高。垃圾渗滤液属 于高浓度有机废水，其中含有各种有毒物质，对环境危害很大。 将城市垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧，在8 0 0 “ - ． 1 0 0 0 ℃的高温条件下， 垃圾中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放出高温燃烧气和少 量性质稳定的固体残渣的热化学处理过程，即垃圾焚烧技术。它相当于目前广 泛应用的填埋处理方式具有高温消毒、占地面积小、减容大、处理快等显著优 点。但是其烟气中的二恶英 D i o x i n 容易造成二次污染。一项权威调查表明， 环境中的二恶英有8 0 “ - - - 9 0 ％来自垃圾焚烧【5 J 。由于控N - 恶英排放的费用昂贵， 使得该技术在发展中国家的使用还非常有限。 堆肥技术是利用自然界广泛存在的微生物，促进固体废弃物中可降解有机 物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程[ 6 】。良好的堆肥产品是富含腐殖质的有机 第一章前言 肥料和优良的土壤改良剂。但是由于垃圾堆肥生产以及推广应用中存在二次污 染控制、生产规模、成本、价格、市场开发等问题，使得原本以处理垃圾为最 根本目的的堆肥技术因其资源化产品的销路问题而不能正常运行。 综上，就目前的各种垃圾处理技术而言，无论采用什么方法，总有一部分 垃圾或残渣需采用卫生填埋法进行最终处置，因此任何城市都不可能因采用其 他处理技术而取消卫生填埋场的建设。在积极推行“垃圾分类回收利用 包括 堆肥 垃圾焚烧填埋“ 这种综合处理方式的同时，现阶段我国垃圾的 处置仍将以卫生填埋为主。 1 ．2 垃圾渗滤液的产生、特征及其处理现状 1 ．2 ．1 垃圾渗滤液的产生 在垃圾填埋处理过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋、地下水浸泡 等原因产生多种代谢产物和水分，由此形成了成分复杂的高浓度有机废水 垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是液体在填埋场受重力流动的产物，有四个主要来源 垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水。垃圾渗 滤液中不仅含有多种病原微生物，还含有重金属离子和持续性有机污染物，具 有致癌和促癌性【7 】。由于在今后相当长的一段时间内，卫生填埋技术依然是我国 垃圾处理的主流技术，因此，填埋场渗滤液处理技术的研究就显得非常必要和 迫切。 1 ．2 ．2 垃圾渗滤液的水质特征 垃圾填埋后，在微生物作用下，垃圾中有机物经过好氧反应和厌氧反应发 生降解。垃圾中溶解的氧气较少，好氧反应速度快，因而好氧反应很快终止而 进入厌氧环境，垃圾中有机物的降解主要由厌氧反应承担。 垃圾降解产生低分子有机物以及垃圾中可溶性的污染物进入垃圾渗滤液 中，使得渗滤液中氨氮 N I - h - N 和酚类、丹宁、可溶性脂肪酸等有机污染物 浓度较高；且垃圾降解过程中产生的C 0 2 溶于渗滤液中使其呈现微酸性，这种偏 2 第一章前言 酸性环境加剧了垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等发生溶解， 因此渗滤液中还含有较高浓度的金属离子；由于影响渗滤液水质成分的因素很 多，包括水分供给情况、填埋场表面状况、垃圾性质、填埋场底部情况、填埋 时间、填埋场操作运行方式，因而垃圾渗滤液中污染物质种类、浓度变化范围 很大眇】，表1 ．1 为我国部分城市渗滤液的水质特征，差异性较大。 表1 ．1 我国部分城市垃圾渗滤液的水质特性[ 1 0 q 2 】 垃圾渗滤液对环境的污染主要表现在地下水体和地表水体的污染。由于其 浓度高，流动缓慢，渗漏持续时间长，一旦地下水源和周围土壤被其污染，恢 复和治理工作将十分困难。若直接排放到河流、水库甚至农田，将严重污染农 作物和水生生物、地下水、地表水和土壤，使地面水体缺氧、水质恶化、富营 养化，威胁引用水和工农用水水源，使地下水丧失利用价值，并通过食物链直 接或间接地进入人体组织与细胞中，导致各种疾病的发生，危害人类的身体健 康和生态环境，从而严重威胁生活和生产，甚至造成不堪设想的后果【l 孓1 6 】。因 而采取有效的方法对垃圾渗滤液进行处理成为关键性问题。 1 ．2 ．3 垃圾渗滤液处理技术简介 对垃圾渗滤液的处理来说，一般要求符合8 项条件技术成熟可靠；任何时 候都能达到技术要求；投资省、性价比高；安装调试简便；运行维护管理简单； 工程经济技术指标合理；不对环境产生二次污染出水可再生利用。而要达到 第一章前言 这些要求就需要正确的技术发展路线，通常需要研究两方面的问题一是采用 什么样的处理方案，二是采用什么样的处理工艺方法。渗滤液的处理有场内和 场外两大类处理方案。具体方案为直接排入城市污水处理厂进行合并处理； 经必要的预处理后汇入城市污水厂合并处理；在填埋场设渗滤液处理厂进行独 立处理；渗滤液向填埋场循环喷洒处理，即回灌。这些处理方案须在充分的技 术经济比较和必要的可行性研究的基础上加以合理和慎重的选择。 垃圾渗滤液的处理作为水处理技术的一个独立分支，与常规的废水处理方 法有相通之处，但也有不同于常规废水处理工艺的特殊之处。由于渗滤液的污 染负荷很高，处理难度较大，不仅要考虑处理工艺的有效性和稳定性，还须考 虑其处理工艺的经济合理性【8 】。目前，渗滤液处理方法通常采用预处理、生物处 理和深度处理三个阶段【1 7 也⋯，表1 ．2 列出了几个国内外填埋场垃圾渗滤液处理的 工程实例。 表1 ．2 国内外部分垃圾填埋场处理渗滤液的工程实例 4 第一章前言 目前，我国垃圾渗滤液的主流处理方法是生物法【3 3 1 ，但生物法要求有稳定 的污水进水量，而垃圾卫生填埋场渗滤液的产生主要集中在雨季，量大而集中； 在枯水期渗滤液的量则极少，这样势必对反应器的设计造成很大的困难。另外， 在我国黄河以北大部分地区都有冰冻期，由于没有