垃圾渗滤液的主要生物处理工艺包含哪些？

生物处理工艺凭借其高效率、低费用以及不产生化学污泥等优势，被广泛用于降解渗滤液中的各类有机污染物。作为一种成熟且普及的技术，其具体实施方式主要涵盖好氧处理、厌氧处理以及两者结合的协同工艺。

1. 好氧生物处理技术

好氧生物处理依赖于微生物在充足氧气环境下的生命活动。在此过程中，微生物以渗滤液内的有机物作为营养源，通过好氧分解完成自身代谢，从而达到净化目的。该技术对多种污染物均具净化能力，且反应速率较快。其主流工艺包括活性污泥法、曝气氧化塘法及好氧生物膜法。

• 序批式活性污泥法（SBR）

SBR工艺是在传统活性污泥法基础上深化革新而来的一种高效污水处理方法。它具有构筑物简单、运行管理便捷、污泥活性高、生化反应快速、泥水分离彻底以及不易发生污泥膨胀等特点。Spagni等人的研究采用实时控制的SBR工艺处理渗滤液，结果显示其对氨氮和总氮的平均去除率分别高达98%和95%。然而，化学需氧量（CODcr）的去除效能相对有限，仅为20%至30%。目前，国内研究多聚焦于如何进一步提升SBR法的处理效能，涌现出SBR与其他工艺联用以及生物增效型SBR等新方向。孙铁刚团队在现场中试中，结合生物增效技术与SBR-AO工艺处理垃圾渗滤液，证实经过生物强化后，系统的处理效果显著优于传统SBR工艺。

• 膜生物反应器（MBR）

MBR是国内垃圾渗滤液膜处理技术中研究最为活跃的工艺之一，由膜分离单元与生物反应器整合构成。汪进辉等人运用一体式聚丙烯MBR进行处理研究，发现该系统对COD和氨氮具有较高的去除率，出水悬浮物（SS）接近零检出。但与此同时，膜通量下降迅速且持续处于低位。欧阳科等通过一体式MBR处理渗滤液，系统评估了其对COD、氨氮（NH₄⁺-N）和总氮（TN）的去除表现。数据显示，渗滤液COD可被降低至650-1500 mg/L。研究还发现，膜污染进程较快并呈现“两段式”特征，而采用碱与氧化剂联合清洗的方式能有效恢复膜性能，降低过滤压力。

2. 厌氧生物处理技术

厌氧处理技术利用厌氧微生物在无氧环境下的代谢功能，能有效分解垃圾渗滤液中的有机污染物。与好氧技术相比，厌氧法存在水力停留时间长、所需反应器容积大等局限，但其污泥产量少、操作简便、投资及运行成本低廉，尤其适合于处理可生化性差、有机物浓度高的渗滤液。近年来，该技术在渗滤液处理领域的应用日益广泛。

上流式厌氧污泥床（UASB）反应器因其出色的固液分离能力，成为当前应用最普遍的厌氧处理工艺。王伟等采用改进型外循环UASB反应器进行研究，实验表明，在处理高浓度渗滤液时，该反应器在高负荷条件下能实现较高的沼气产率。尽管COD去除效果良好，但出水仍难以稳定达标，需后续工艺进行深度处理。

3. 厌氧–好氧生物组合技术

厌氧工艺擅长处理高浓度有机废水，但周期较长；好氧工艺则水力停留时间短。单一使用任一种方法通常难以使垃圾渗滤液达到国家排放标准。因此，将厌氧与好氧工艺结合，形成经济合理的组合技术，能够协同去除多种污染物。研究表明，组合工艺的处理效果显著优于单一工艺。

金永祥等应用复合式A/O系统处理晚期渗滤液，最终出水的氨氮（NH₄⁺-N）浓度低于20 mg/L，满足了《生活垃圾填埋场污染控制标准》的要求。为实现总氮（TN）与氨氮（NH₄⁺-N）的同步高效去除，吴莉娜等开发了UASB1+A/O+UASB2组合工艺，后置的UASB段充分利用了前段出水中的碳源，实现了经济高效的脱氮。通过该组合工艺，NH₄⁺-N和TN的去除率分别达到了97%和95%。

对于生化性差的老龄渗滤液，单一的微生物处理往往效果不彰，需要其他工艺辅助。投加复合微生物菌剂成为一种提升效能的策略，即通过生物工程技术驯化培育高效降解菌种。

李红等通过向渗滤液中投加BM复合微生物菌剂，研究了其处理效果与机理，证实投加菌剂的实验组处理效果明显优于未投加组。新工艺的研发也备受关注，例如从普通活性污泥法和回转式生物接触法演变而来的JS-BC工艺。该工艺通过有效增殖和活化土壤菌（Bacillus），能够高效去除BOD、COD、NH₄⁺-N、TN、TP等多种污染物，并同步分解系统产生的臭气。

4. 高级氧化处理技术

高级氧化法（AOPs）是近年来水处理领域兴起的新型技术。它在电、光辐射、催化剂、氧化剂等条件下，产生氧化能力极强的羟基自由基（·OH），能将水中难降解的有机物氧化为低毒或无毒的小分子物质，甚至彻底矿化为二氧化碳和水。根据自由基产生方式的不同，高级氧化技术可分为Fenton法、臭氧氧化法、电化学氧化法等。

• Fenton技术

Fenton技术通过Fe²⁺的均相催化作用，使过氧化氢（H₂O₂）分解产生羟基自由基，进而降解渗滤液中的有机物。陈迪等应用Fenton技术处理循环式准好氧垃圾渗滤液，在最佳运行条件下，CODcr和色度的去除率分别达到84.77%和60%。然而，传统Fenton法存在催化剂难回收利用、反应pH要求低、产生大量含铁污泥、出水Fe²⁺浓度高易造成二次污染、处理时间长、药剂耗量大等问题。为此，改进型的类Fenton法应运而生，如超声Fenton、光Fenton和电Fenton技术。Mohajeri等采用电Fenton法处理渗滤液，COD和色度的最高去除率分别可达94.07%和95.83%。

• 臭氧氧化技术

臭氧具有极强的氧化能力，其氧化还原电位仅次于氟。它既能直接氧化有机物，也能分解产生羟基自由基间接氧化目标污染物。臭氧在污水除臭、消毒、脱色及有机物去除方面效果良好，且不产生二次污染。但单独使用臭氧处理垃圾渗滤液，存在利用率低、氧化能力有限、成本高昂及降解效果不佳等挑战。为此，研究者们探索了多种催化手段与臭氧联用，形成了强化臭氧分解的高级氧化工艺，旨在提升臭氧利用效率、氧化速率和处理能力。刘卫华等比较了催化臭氧氧化法与单纯臭氧法处理富含难降解有机物废水的效果，指出催化臭氧能显著提升TOC和COD的去除率。

• 电化学氧化技术

与其他高级氧化法相比，电化学氧化技术可在常温常压下进行，因其高效和操作简便而被视为最具前景的污水深度处理方法之一。Lei等将电化学氧化法用于生化处理后的渗滤液深度处理，其对COD、氨氮和BOD的去除率分别达到了98.5%、99.9%和99.9%，展现出卓越的污染物去除能力。该技术的原理是：在阴极发生还原反应，释放电子，可去除大部分重金属物质；在阳极发生氧化反应，吸收电子，使有机物被矿化降解，氧化反应也同时在溶液中进行。此过程直接在水中发生，无需额外添加催化剂，避免了二次污染，因而被誉为“环境友好型技术”，是目前最具工业化应用潜力的技术之一。

除上述方法外，等离子体氧化、超临界水氧化、光化学氧化等技术也应用于垃圾渗滤液处理。尽管高级氧化法处理效果显著，但普遍面临能耗高、技术尚未完全成熟等问题。从经济性角度考虑，可将其与其他技术协同使用，或着力开发低能耗的高级氧化技术，甚至探索利用渗滤液及填埋场自身的物质资源化为处理过程供能，这些都是未来值得深入发展的方向。