隨著工業的發展與人們生活水平的提高，據研究表明我國城市垃圾產生量以每年8%-10%的速度遞增，中華人民共和國生態環境部2020年報數據公布度全國196個大、中城市垃圾產生量已超2.3億噸，城市人均年產量超過500kg。由于城市垃圾產量與日俱增，且產量遠大于清運量無害化處理量，約有2/3的城市處于垃圾包圍之中，垃圾污染事故頻出，嚴重破壞了城市生態系統的平衡，城市垃圾已經成為制約城市經濟發展的主要因素之一。城市垃圾污染的控制已經成為環境領域的突出問題之一。

城市垃圾成分復雜，處理方法選擇受其垃圾成分的影響，目前我國城市垃圾一般采取堆肥、焚燒和填埋等處理方式。無論采取何種工藝技術處理垃圾，最終總會有一定數量的殘渣需要處理，經過各種處理的廢物最終將集中到填埋場進行處理。由此引起的垃圾滲濾液也成為目前水體污染中備受關注的污染廢水。它的主要特點在于惡臭感明顯、污染成分復雜且含量高、毒性大而難以采用生化法處理。 今天就帶大家看一看垃圾滲濾液的來源、成分/特性及危害。

一、垃圾滲濾液的產生
  填埋過程中，城市垃圾中所含的污染物由于壓實和微生物的分解作用而隨著水分溶出，并與降雨、徑流等其他水分一起形成的惡臭液體，稱為垃圾滲濾液。其具有水量變化大、無規律性的特點。滲濾液的產生大致來自五個方面：

1、降水：包括降雨和降雪。降水對垃圾滲濾液的貢獻最大。雨水淋溶垃圾的作用，會使污染物溶解并產生滲濾液。我國多數填埋場位于山區，防洪系統不夠完善，暴雨時大量雨水沖刷進入填埋區，成為滲濾液的主要來源之一。    

2、外部地表水：包括地表徑流和灌溉。

3、地下水：當填埋場內滲濾液水位低于場外地下水水位，且沒有防滲系統的設置時，填埋場內就有可能滲入地下水。 

4、垃圾自身所攜帶的水分：生活垃圾中含有一定量的水分，在填埋和壓實過程中這部分水分會被擠出。由于我國生活垃圾中廚余垃圾占比高達60%左右，水分含量也高達50%以上，大大高于發達國家以紙塑料等干燥垃圾為主的情形。這導致我國垃圾滲濾液中垃圾自身含水的貢獻率超過22%-45%。   

5、厭氧分解產生的水分：填埋的垃圾在微生物的作用下，厭氧分解產生的水分。填埋場內厭氧條件促進垃圾腐敗分解，這一過程中也會生成水分。尤其是廚余類易腐性垃圾的降解會產生大量水分。

垃圾滲濾液的成分與特性    

垃圾滲濾液的成分與特性受到諸多因素的影響，例如“年齡”、沉淀、季節變化、污染類型和種類（主要受當地居民的生活水平和垃圾分類標準等影響）。其中，“年齡”對其成分變化影響最為顯著。    

1、色度大    

垃圾滲濾液的色度通常很大，一般呈黃色、褐色或黑色，絕大部分是由于滲濾液中的有機物如腐植酸等降解引起的，隨著填埋齡的增加，色度越大：填埋齡5年以下的填埋場產生的滲濾液稱為早期滲濾液，填埋處于產酸階段，pH呈下降趨勢，滲濾液中含有高濃度有機酸，顏色也相當深，此時COD、BOD₅、TOC、營養物和重金屬的含量均很高、氨氮濃度相對較低，C/N 比協調，可生化性較好，相對與成熟填埋場而言，此階段的滲濾液較易處理。填埋齡5-10年的填埋場產生中期滲濾液。隨著填埋場年齡的增大，產酸階段產生的乙酸等有機物、H₂和CO₂在產甲烷菌作用下轉化為CH₄、CO₂，此時填埋場給產甲烷菌提供了較好的生存環境，這時期主要處于產甲烷階段，COD和BOD₅濃度均顯著下降，但B/C比下降更為明顯，可生化性變差，而氨氮濃度則上升，C/N比相對而言不甚理想，此時期的垃圾滲瀝液較難處理。填埋齡10年以上的填埋場產生晚期滲濾液。此時產甲烷階段進入晚期，產生釋放氣體的速率明顯減少，垃圾層日趨穩定，滲濾液中可被微生物利用的有機成分已大量減少。此時滲濾液中往往含有大量的富里酸和腐殖質等高分子復雜有機物，pH值升高并趨于弱堿性，此時COD、BOD均下降到了一個較低的水平，氨氮濃度高，C/N比不協調，BOD₅/COD處于較低的水平，可生化性差。

2、有機污染物種類繁多，水質復雜    

目前已發現滲濾液中的有機物有上百種。這些有機污染物大致可分為三類：①低分子量的脂肪酸；②中等分子量的灰黃霉酸：③高分子量的碳水化合物類物質、腐殖質等。滲濾液中的有機成分隨著填埋時間的長短而變化。填埋初期，滲濾液中的有機物的可溶性有機碳約95%是短鏈的可揮發性脂肪酸，其中以乙酸，丙酸和丁酸濃度最大。其次，是帶有相對高密度的羥基和芳香族羥基的灰黃霉酸。

3、污染物濃度高且變化范圍大    

垃圾滲濾液中的BOD₅和 CODcr濃度最大可達每升幾萬毫克，主要是在酸性發酵階段所產生。當pH達到或略低于7時，BOD₅和 CODcr比值為0.5~0.6。隨著填埋場的“年齡”的增長，滲濾液中的CODcr、BOD₅和BOD₅/CODcr開始下降，堿度則開始上升。

4、氨氮含量高

氨氮含量高是垃圾滲濾液很顯著的一個特點，通常占總氮的90%以上。在新鮮垃圾滲濾液中，氨氮主要是由有機物在降解過程中釋放的氨基酸發生脫氨基反應產生的，老齡垃圾滲濾液中的氨氮主要是由可生物降解的有機物中含氮的片段發生水解發酵反應產生的。不同的垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液，其氨氮濃度的變化也很大，有的滲濾液中氨氮濃度大約在2000～3000 mg·L^-1之間，還有的可能更多甚至達到10000 mg·L^-1。    

5、營養元素比例失調    

新鮮垃圾滲濾液的 BOD₅/COD 較高，適合生物處理。而老齡垃圾滲濾液的BOD₅/COD較低，這主要是由于揮發性有機酸濃度降低，富里酸和腐植酸濃度相對較高引起的。在一般的滲濾液中，BOD₅/P大都大于300，而生化處理中，污水適宜的BOD₅：N：P為100：5：1，這與微生物生長所需的磷元素相差較大。由于鈣離子濃度或堿度水平的影響，滲濾液中的磷含量通常很少，尤其是溶解性磷酸鹽濃度更低，導致生物處理中出現缺磷問題。 

6、重金屬種類多    

垃圾滲濾液中所含的重金屬主要有：鎘（Cd）、鎳（Ni）、鋅（（Zn）、銅（Cu）、鉻（Cr）和鉛（Pb）等。由于國內垃圾不同于國外某些城市那樣經過嚴格的分類和篩選，其金屬離子濃度有著顯著的差異。一般滲濾液中重金屬含量相比其他污染物要低很多。在中等濃度的滲濾液中，這些重金屬的濃度范圍一般在：Cd 2~20 ug·L^-1，Ni 100～400 ug·L^-1，Zn 500~2000 ug·L^-1，Cu 20~100 ug·L^-1，Cr 100~500 ug ·L^-1，Pb 50~200 ug·L^-1；但當工業垃圾和生活垃圾混合填埋時，重金屬溶出濃度會明顯增加。此外，由于垃圾滲濾液的“年齡”、固體廢棄物的性質、填埋場所采用的技術以及對滲濾液取樣方法的不同，所得的濃度值也會有不同程度的偏差。

三、垃圾滲濾液的危害    

垃圾滲濾液含有大量難生化降解的有機物，是世界公認的最難處理的高濃度有機廢水之一，其特點是污染物成分繁多且極其復雜、濃度高及性質變化大，且含有大量具有難生物降解性、金屬含量高、生物累積性和三致效應的有毒有機污染物，其處理的難度很大，已成為嚴重污染土壤、地表水和地下水的重要因素之—。若不妥善處理，會對周圍環境和地下水造成嚴重污染，污染將持續幾十年甚至上百年之久。垃圾滲濾液主要存在以下危害：    

1、重金屬的危害

垃圾滲濾液中重金屬污染物主要有Cd、Hg、Cr、As和Pb。它們對人體的危害表現為：Cd能引起人“骨痛病”；Hg能損害人體神經系統、腎臟等；Cr主要有Cr⁶⁺和 Cr³⁺，其中Cr⁶⁺毒性是Cr³⁺的100 多倍，對中樞神經有毒害作用；As中毒則表現為肝、胃炎癥，指甲病變等；Pb在人體組織中積聚，會影響神經的正常功能。    

2、有機化合物污染    

由于垃圾的成分復雜，產生的滲濾液中含有種類繁多的高濃度有機污染物，它們當中許多屬于“三致”（致癌、致畸、致突變）物質，嚴重威脅人類的健康。    

1、微生物污染    

垃圾滲濾液中的蛋白質、碳水化合物、油脂等有機物為各種病菌、細菌、病毒等的繁殖創造了有利條件，造成地下水微生物數量嚴重超標，從而使水質進一步惡化。    

2、陰離子污染    

垃圾滲濾液中含有一定量的NO₂^-和NO₃^-。NO₂^-對人體的最大危害在于引發癌癥，NO₃^-雖對人體無直接危害，但可通過其它方式轉化為NO₂^-進而間接對人體產生危害。 滲濾液一旦進入外部環境，就會對周圍水體、土壤、大氣等多方面造成嚴重污染和巨大危害，而且污染持續時間長，易引起二次污染。因此，垃圾滲濾液的無害化處理迫在眉睫，已成為制約垃圾衛生填埋處理的關鍵因素之一。

四、垃圾滲濾液的處理

目前國內主流的深度處理垃圾滲濾液技術是膜組工藝。雖然該工藝運行較穩定，能夠實現垃圾滲濾液的達標處理，但膜易受污染，壽命較短，維護和更換成本較高。同時，產生的濃液處理難度大，成本高。因此，越來越多的人開始關注以Fenton和臭氧催化氧化為代表的高級氧化技術，這些技術可以替代膜工藝，實現垃圾滲濾液的全量化處理。然而，Fenton技術存在H2O2利用率低、催化劑分離困難、鐵泥量大、出水易回色等缺點。

傳統臭氧催化氧化技術是一種結合了臭氧的強氧化性和催化劑特性的高級氧化技術。該技術克服了單一臭氧氧化法中有機物去除率低、不完全礦化等問題，具有不受廢水色度和pH值影響、能在常溫常壓下高效降解大部分有機污染物、無二次污染等優點，備受學術界和相關行業的高度重視。然而，傳統的臭氧催化氧化技術臭氧效率低，導致大量臭氧逸散，經濟性差，尾氣中殘留的臭氧量多，容易造成安全事故。

為了解決這些問題，科力邇科技研發的臭氧催化氧化氣浮一體化技術（CDOF）創造性地將臭氧高級氧化技術、旋流技術和溶氣氣浮技術有機結合，可以實現高效氧化、脫色和殺菌等功能。目前，CDOF技術已廣泛應用于石油石化、垃圾滲濾液等領域。

CDOF技術（Cyclonic Dissolved Ozone Flotation Unit）是一種創新的裝置，將臭氧多重催化氧化技術、旋流技術和溶氣氣浮技術有機結合，實現對各種難處理廢水中多種污染物的高效綜合氧化和去除。該裝置采用多項專利技術，具有國際先進技術水平。

科力邇科技的CDOF技術具有以下技術優勢：

反應速率快，占地面積小：臭氧通過加壓作用能夠快速溶解并高度分散于污水中，與傳統曝臭氧氣體氧化相比，CDOF技術的臭氧分散度至少是傳統的100倍以上，反應速率也大幅提升。CDOF反應時間只需5~10分鐘，而傳統技術通常需要60分鐘左右。此外，CDOF設備占地面積僅為傳統技術的1/10甚至更小。

多重催化、臭氧間接反應比例高，氧化效果好：CDOF技術采用超臨界催化氧化、催化劑催化、水力空化催化等多重催化氧化技術，使臭氧轉化成間接反應的比例更高，無選擇性強氧化效果更好。

臭氧利用率高，運行成本低：在相同氧化效果下，CDOF技術的臭氧消耗量僅為傳統技術的1/8~1/4，節約大量電能，能耗低，成本少。

臭氧氧化與氣浮結合，綜合效果好：CDOF技術通過臭氧破膠、破乳，減少了氣浮過程中絮凝劑的加入量，含油污泥量（危廢）的產生量減少了90%以上。同時，CDOF技術強化了氣浮效果，使出水水質更穩定，分離效果更好。

全自動化密閉帶壓運行，少人工，運行維護簡單、可靠，安全環保。CDOF技術能夠實現全自動化密閉帶壓運行，減少了人工操作，運行維護簡單可靠。同時，CDOF技術也具備安全環保的特點。

科力邇科技的CDOF技術，成功將臭氧催化氧化技術應用于垃圾滲濾液MBR出水深度處理，并取得良好項目業績：

（1）采用“混凝沉淀+CDOF”組合工藝對垃圾滲濾液進行深度處理。經過近兩年的運行實踐，證明該工藝成熟且處理效果穩定。整體運行費用大幅降低。

（2）運行結果表明，該工藝運行穩定。各種工況下出水穩定，完全符合《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996) 的三級標準。

（3）該系統可以替代傳統的納濾、反滲透等工藝，具有高度自動化、操作便捷的特點。同時配備了相應的再生工藝，藥劑消耗量較少，臭氧利用率高，全程密閉帶壓反應，對現場環境友好，運行費用低，并且不會產生濃縮液等二次污染物。