一、垃圾渗滤液释义

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。还有堆积的准备用于焚烧的垃圾渗漏出的水分。

垃圾渗滤液的性质随着填埋场的运行时间的不同而发生变化，这主要是由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的。垃圾填埋场的稳定化过程通常分为五个阶段，即初始化调整阶段(Initial adjustment phase)、过渡阶段(Transition phase)、酸化阶段(Acid phase)、甲烷发酵阶段(Methane fermentation phase)和成熟阶段(Maturation phase)。

1、初始调节阶段:垃圾填入填埋场内，填埋场稳定化阶段即进入初始调节阶段。此阶段内垃圾中易降解组分迅速与垃圾中所夹带的氧气发生好氧生物降解反应，生成二氧化碳(CO₂)和水，同时释放一定的热量。

2、过渡阶段:此阶段填埋场内氧气被消耗尽，填埋场内开始形成厌氧条件，垃圾降解由好氧降解过渡到兼性厌氧降解。此阶段垃圾中的硝酸盐和硫酸盐分别被还原成氮气(N₂)和硫化氢(H₂S)，渗滤液PH开始下降。

3、酸化阶段:当填埋场中持续产生氢气(H₂)时，意味着填埋场稳定化进入酸化阶段。在此阶段对垃圾降解起主要作用的微生物是兼性和专性厌氧细菌，填埋气的主要成分是二氧化碳(CO₂)、渗滤液COD_cr、VFA和金属离子浓度继续上升至中期达到最大值，此后逐渐下降;PH继续下降到达最低值，此后逐渐上升。

4、甲烷发酵阶段:当填埋场H₂含量下降达到最低点时，填埋场进入甲烷发酵阶段，此时产甲烷菌把有机酸以及H2转化为甲烷。有机物浓度、金属离子浓度和电导率都迅速下降，BOD₅/COD_cr下降，可生化性下降，同时PH值开始上升。

5、成熟阶段:当填埋场垃圾中易生物降解组分基本被降解完后，垃圾填埋场即进入成熟阶段。此阶段由于垃圾中绝大部分营养物质已随渗滤液排除，只有少量微生物对垃圾中的一些难降解物质进行降解，此时PH维持在偏碱状态，渗滤液可生化性进一步下降，BOD₅/COD_cr会小于0.1。但是渗滤液浓度已经很低。

二、垃圾渗滤液的特征

由于城市垃圾组分复杂、管理处理方式差异以及渗滤液产生机制的多重影响，导致垃圾渗滤液成分也不尽相同，但总的来说，垃圾焚烧厂渗滤液水质特征主要有以下几个方面。

1.水质复杂、含有多种污染物

   通过质谱分析显示，国内部分城市焚烧厂渗滤液中有机物种类达数百余种，采用GC-MS-DS技术，垃圾渗滤液中已经鉴定出99种化合物，其中22种被列为我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单。此外，渗滤液中还含有Hg , Cr , Cd , As , Fe , Cu , Zn , Pb等重金属污染物和较高浓度的氨氮及含氮有机物。同时，渗滤液中还有大量的病原微生物与病毒等微生物。总而言之，渗滤液水质成分十分复杂，其受当地居民生活水平及习惯、垃圾分类及收集方式、当地气候等因素影响很大，其感官表现为黑褐色、黏稠状、强恶臭。

2.COD_cr、BOD₅浓度高

渗滤液中的有机物通常可分为三类:低分子量的脂肪酸类、腐殖酸类高分子的碳水化合物、中等分子量的黄霉酸类物质。垃圾在垃圾焚烧厂垃圾坑中停留时间很短，渗滤液中的挥发性脂肪酸没有经过充分的水解发酵，含量较多，意味着垃圾焚烧厂渗滤液的BOD₅/COD可生化性较高。渗滤液中COD_cr、BOD₅浓度高，其中COD_cr一般为60000 mg/ L左右，在个别地区最高可达到 100000mg/L, COD_cr/BOD₅最高达到0.6以上。

3.氨氮含量高

城市生活垃圾中蛋白质等含氮有机物易被溶出或在微生物作用下水解，氨基酸等小分子物质，进而在氨化细菌的作用下，发生分解，释放出氨气，在发生一系列反应后，渗滤液中常常含有较高浓度的氨氮，其浓度可达到1500一250Omg/L，渗滤液中的氮以铵根离子形式存在，约占总氮的75%-90%。

4.营养元素比例失调

对于生物处理方法，微生物的繁殖需要主要营养元素碳、氮、磷达到一定的比例，而相较于渗滤液中高浓度COD_cr、BOD₅ ,磷元素往往缺乏的，氮元素充足。

5.重金属含量较高

渗滤液中通常含有多种金属离子，其浓度与垃圾组分、生物降解等密切相关。由于垃圾本身成分的复杂性及生物降解的复杂性，重金属元素等也会出现在渗滤液中。但由于重金属的微溶出率和垃圾本身的吸附作用，垃圾焚烧厂渗滤液中的重金属浓度整体相对较低，但重金属种类较多。渗滤液中Fe、Cu、Zn、Pb、 Cr 、 As 、 Cd等重金属含量较多，而重金属含量可能会影响到生化系统中微生物的生长和繁殖，特别是在生化系统中微生物培育调试初期。除此之外，渗滤液中的金属离子，常常以沉淀和活性污泥吸附的方式进入到污泥系统中，其中污泥包覆的重金属可能占有较大的比例。对于含有重金属的污泥，目前垃圾焚烧厂主流处理方法是脱水后送主厂房焚烧，或者干化后送至垃圾填埋场进行填埋。

6.含盐量或溶解性固体较高

渗滤液中含有大量的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐等，并多以氯化物和硫酸盐的形式存在，其盐浓度（TDS）通常高达10000mg/L以上，而硬度常常在1000mg/L(以碳酸钙计)以上。在实际运行过程中，由于垃圾渗滤液高碱度和高硬度的特性，在厌氧罐的进水管路、布水管路、厌氧罐底部等位置比较容易结垢，给长时间正常运行带来了一定的困难。同时，由于氯离子具有较高的腐蚀性，高浓度的氯离子会影响各处理设备的使用寿命。含盐过高还会导致调试驯化活性污泥的周期过长，会影响生化系统的正常运行。此外，由于渗滤液高含盐量高硬度的特性，常常造成后续处理单元膜系统渗透压过大，膜的浓缩液侧容易结晶，造成产水率过低和膜寿命下降。

不同填埋时间的渗滤液的特征