垃圾滲濾液是一種高濃度有毒有機(jī)廢水，成分十分復(fù)雜，水質(zhì)和水量的變化很大。不經(jīng)處理或處理不當(dāng)排入環(huán)境，將會(huì)污染地下水、地表水、土壤，危害人體健康。吸附法是依靠吸附劑上密集的孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，或通過表面各種活性基團(tuán)與被吸附物質(zhì)形成的各種化學(xué)鍵，達(dá)到有選擇性地富集各種有機(jī)物和金屬離子的目的。吸附法的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)生物法難以處理的金屬離子和難降解的有機(jī)物有較好的去除效果，這在理論上為垃圾滲濾液的吸附法處理提供了基礎(chǔ)。

本文重點(diǎn)介紹了近期國(guó)內(nèi)外運(yùn)用吸附法以及吸附法耦合其他技術(shù)處理垃圾滲濾液的研究進(jìn)展。

1垃圾滲濾液的特性

(1)滲濾液的水質(zhì)和水量受到許多因素的影響，變化范圍大，沒有特定的規(guī)律。

(2)滲濾液中有機(jī)物濃度高，變化范圍大，濁度高，污染物種類繁多，有惡臭。垃圾滲濾液中的COD和BOD濃度最高可達(dá)幾萬;

(3)金屬離子含量高。垃圾滲濾液中含有多種金屬離子:Fe、Pb、Cu、Zn、Al、Hg等;

4)營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)。滲濾液的C∶N∶P的比例不合適，一般垃圾滲濾液中的BOD5/P都大于300;氨氮濃度很高，并且隨著填埋時(shí)間的增大而增大，尤其是老齡滲濾液，氨氮含量更高，可生化性很差。

研究表明，滲濾液中的有機(jī)物，主要成分是腐殖質(zhì)，包括腐殖酸、富里酸以及少量親水性物質(zhì)，占到滲濾液DOC的70%～90%。腐殖質(zhì)是一個(gè)或多個(gè)芳核，通過醚鍵、氫鍵或亞胺鍵隨機(jī)結(jié)合而成的大分子有機(jī)物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分子量范圍很大，外部的酚羥基和羧基是主要活性基團(tuán)。腐殖質(zhì)是吸附法處理滲濾液主要考慮的吸附對(duì)象。

2　吸附法處理垃圾滲濾液

吸附法是一種高效的物化處理手段，通過使用各種類型的吸附劑，目前在化工廢水、重金屬污染、印染廢水的處理領(lǐng)域得到了廣泛而有效的應(yīng)用。篩選一種合適而低廉的吸附劑，是吸附法處理各種廢水的關(guān)鍵。由于滲濾液中的有機(jī)物的主要成分是腐殖質(zhì)，而腐殖質(zhì)的分子量最高可以達(dá)到50000Da，且富含各種活性基團(tuán)，因此，對(duì)滲濾液中有機(jī)物的吸附，首選孔徑較大，飽含活性基團(tuán)的吸附劑。在吸附滲濾液的實(shí)際研究中，各種吸附劑都有應(yīng)用。

2.1　活性炭吸附劑

活性炭是常用的吸附劑，具有發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和各種活性基團(tuán)�；钚蕴繉�(duì)絕大多數(shù)有機(jī)物的吸附都有效，但活性炭中很多微孔孔徑太小，對(duì)大分子有機(jī)物的吸附效果不是很好，且容易堵塞，再生困難。F.J.Rivas等研究了多種活性炭對(duì)老齡滲濾液的吸附，運(yùn)用各種吸附模型對(duì)吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，并研究了吸附動(dòng)力學(xué)，指出吸附動(dòng)力學(xué)滿足修改后的一級(jí)Lagergren方程，但對(duì)COD去除效果不好。J.Rodr?guez等對(duì)進(jìn)水COD為1300mg/L的滲濾液用顆�；钚蕴课�附處理，COD的去處率可以達(dá)到85%。

2.2　礦物吸附劑

硅藻土是由海洋、湖泊中的微生物植物等的殘骸演變而成，含有大量的硅質(zhì)。質(zhì)輕，空隙率高，孔分布范圍大是硅藻土的特點(diǎn)，對(duì)滲濾液有較好的凈化效果。石超運(yùn)用硅藻土處理滲濾液，進(jìn)水COD濃度為12800mg/L，去除率為50%，吸附容量達(dá)到1300mgCOD/g，展現(xiàn)其良好的吸附性能。朱曉君等將PAC改性后的硅藻土，用于老齡垃圾滲濾液的預(yù)處理，可以去除主要懸浮物和色度，但COD的去除率僅為18%，結(jié)果表明，改性硅藻土雖然具有部分混凝的作用，但對(duì)老齡滲濾液的吸附作用并沒有加強(qiáng)。膨潤(rùn)土是一種常用的吸附劑，其具有價(jià)格低廉，陽離子交換容量高的優(yōu)點(diǎn)，但吸附有機(jī)物的效果不好。然而在對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性之后，可以大大提高其對(duì)有機(jī)物的去除效率，具有較高的研究?jī)r(jià)值，于瑞蓮等運(yùn)用復(fù)合改性膨潤(rùn)土處理進(jìn)水COD濃度為7030mg/L的滲濾液，COD的去除率可以達(dá)到9514%，吸附效果大大優(yōu)于天然膨潤(rùn)土。

隨著滲濾液土地處理技術(shù)的發(fā)展，土壤作為一種吸附劑，對(duì)滲濾液的吸附也被研究的越來越深入。土壤成分非常復(fù)雜，本身含有大量腐殖質(zhì)，對(duì)滲濾液的吸附有著更復(fù)雜的機(jī)理。N.calace等提出，土壤是優(yōu)先吸附滲濾液中低分子量腐殖質(zhì)，由于低分子量腐殖質(zhì)中金屬離子的存在，在電負(fù)性的土壤和高分子量腐殖質(zhì)的陰離子基團(tuán)之間起橋聯(lián)作用，從而促進(jìn)了對(duì)高分子量腐殖質(zhì)的吸附，這個(gè)機(jī)理有助于更深層次了解滲濾液的吸附特性。王斐等利用土壤柱對(duì)滲濾液進(jìn)行吸附凈化試驗(yàn)，對(duì)COD的凈化效果可以達(dá)到97117%。

蒙脫石具有強(qiáng)烈的親水性，對(duì)有機(jī)物的吸附能力差，但有報(bào)道證實(shí)，層間含有高價(jià)態(tài)金屬陽離子的蒙脫石能增強(qiáng)對(duì)有機(jī)物的吸附能力，鄭紅等將富含各種陽離子的改性蒙脫石對(duì)垃圾滲濾液中的有機(jī)物進(jìn)行吸附，將COD稀釋到161mg/L后，發(fā)現(xiàn)Cr3+蒙脫石的吸附效果最好，COD去除率達(dá)到6013%。

沸石是呈架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽晶體，具有較強(qiáng)的離子交換能力，孔隙發(fā)達(dá)，最早用于對(duì)重金屬污染的治理，目前未見其對(duì)滲濾液中有機(jī)物吸附的研究，但沸石對(duì)滲濾液中氨氮的吸附，卻有較好的效果。蔣建國(guó)等運(yùn)用天然斜發(fā)沸石吸附滲濾液中的氨氮，進(jìn)水氨氮濃度為1045mg/L，去除率達(dá)到7815%，吸附容量達(dá)到1515mg/g。由于滲濾液中高濃度氨氮的存在，加劇了滲濾液生物法處理的困難程度，因此高濃度氨氮的吸附去除，就可以直接降低滲濾液的處理成本，該技術(shù)有較好的實(shí)際運(yùn)用前景。

2.3　高分子吸附劑

目前用于垃圾滲濾液吸附處理的高分子吸附劑主要是合成樹脂，除了與活性炭有同樣優(yōu)良的空隙結(jié)構(gòu)之外，樹脂還具可再生，選擇性高，可以調(diào)節(jié)孔徑的優(yōu)點(diǎn)。XAD-8樹脂吸附是國(guó)際上通用富集水生和土壤腐殖質(zhì)的主要手段，但XAD-8對(duì)滲濾液中有機(jī)物的去除效果卻一般，J.Rodrlgu2ez等對(duì)進(jìn)水COD為1300mg/L的滲濾液用XAD-8樹脂進(jìn)行吸附處理，COD的去除率約為60%，吸附性能高于離子交換樹脂和XAD-4樹脂。此外，開發(fā)一種新型的樹脂，提高對(duì)滲濾液中有機(jī)物的去除效果，可以提高樹脂在滲濾液吸附處理中的競(jìng)爭(zhēng)力，因此在這個(gè)方面，樹脂的應(yīng)用前景將非常廣闊。

綜上所述，各種吸附劑對(duì)滲濾液中有機(jī)物的吸附效果對(duì)比，見表1。

3　吸附法與其他技術(shù)耦合處理垃圾滲濾液用吸附法處理滲濾液主要的制約瓶頸在于，對(duì)于滲濾液，尤其是老齡化的滲濾液，腐殖質(zhì)、氨氮和金屬離子等多種污染物之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附導(dǎo)致了吸附法對(duì)滲濾液處理的不徹底，整體COD的去除效率也不高。在用吸附法單獨(dú)處理垃圾滲濾液的同時(shí)，吸附法與其他技術(shù)耦合處理滲濾液的研究，也同步開展起來，有些技術(shù)也取得了良好的效果，并有了實(shí)際運(yùn)用。

3.1　混凝-吸附法處理垃圾滲濾液

滲濾液中的腐殖質(zhì)，在濃度很高的情況下，由于存在空間位阻等因素，不容易被吸附劑吸附，但腐殖質(zhì)由于表面活性基團(tuán)的存在，使之很容易與絮凝劑發(fā)生反應(yīng)而絮凝。因此混凝-吸附組合工藝處理滲濾液，無疑是一種良好的技術(shù)。沈耀良等采用PAC作為混凝劑，焦炭作為吸附劑，先混凝后吸附，COD的去除率可以達(dá)到5819%，金屬離子的去除率達(dá)到60%左右，并且證明了混凝和吸附各自的工藝段對(duì)污染物的去除具有互補(bǔ)性，克服了污染物之間競(jìng)爭(zhēng)吸附帶來的負(fù)面效應(yīng)，使得整個(gè)工藝有較好的靈活性和穩(wěn)定性。但即便如此，混凝-吸附法在處理垃圾滲濾液的應(yīng)用上仍有一些缺點(diǎn)，例如泥量較大、投資成本和運(yùn)行成本較高、吸附劑的回收效果不佳等。

3.2 活性炭-生物法處理垃圾滲濾液

長(zhǎng)期以來，生物法由于其處理費(fèi)用低，工藝成熟，成為廢水處理的主流形式，但是受高濃度氨氮和厭氧機(jī)理的限制，生物法對(duì)滲濾液的處理效果還不是很好，主要缺點(diǎn)有抗沖擊負(fù)荷差，去除有機(jī)物效果不穩(wěn)定，不適合老齡滲濾液等。針對(duì)以上問題，吸附法和生物處理耦合處理滲濾液的工藝逐漸發(fā)展起來，A.Imai等選用生物活性炭流化床降解老齡垃圾滲濾液，指出由于活性炭?jī)?yōu)先吸附容易被生化的小分子腐殖質(zhì)并在活性炭上發(fā)生生物降解，因此對(duì)于可生化性不高的老齡滲濾液，生物反應(yīng)仍然能持續(xù)進(jìn)行，DOC的去除率可以達(dá)到60%
左右。蔣彬等投粉末活性炭于SBR反應(yīng)工藝深度處理垃圾滲濾液，效果非常明顯，污泥負(fù)荷<013kgCOD/(kgMLSS•d)時(shí)，COD的去除率可以達(dá)到84%以上�；钚蕴�-生物法的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)老齡垃圾滲濾液的生化啟動(dòng)，但活性炭在整個(gè)系統(tǒng)中只是作為選擇小分子腐殖質(zhì)的一個(gè)載體，大量大分子的腐植酸并未得到實(shí)際去除而容易引起出水水質(zhì)的惡化。

3.3　氧化-吸附工藝處理垃圾滲濾液

氧化吸附法用于滲濾液的處理也得到了較大的發(fā)展，尤其是針對(duì)老齡化的滲濾液，氧化作為前端處理，主要功效在于降低滲濾液中腐殖質(zhì)的分子量，從而整體提高滲濾液的可生化性和可吸附性。氧化的手段有濕式氧化、臭氧、Fenton試劑等。F.JavierRivas等運(yùn)用先臭氧氧化，后活性炭吸附的方法處理COD在5000mg/L以上的老齡滲濾液，COD去處率在90%以上，優(yōu)于單一的臭氧氧化或活性炭吸附工藝，但滲濾液中有機(jī)物氧化的不徹底導(dǎo)致吸附的不完全也限制了該工藝的大規(guī)模應(yīng)用。作者同時(shí)也指出，即使耦合氧化，混凝和吸附等多種物化法處理滲濾液，仍不能使出水直接達(dá)標(biāo)排放。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4　總結(jié)與展望

各種吸附劑對(duì)不同滲濾液的吸附效果有很大的差別，一般來說，吸附劑對(duì)早期滲濾液的吸附效果要優(yōu)于老齡滲濾液，對(duì)滲濾液中小分子量腐殖質(zhì)的吸附能力要優(yōu)于大分子量腐殖質(zhì)。由于吸附劑飽和吸附量的限制，吸附法一般僅可作為滲濾液的后續(xù)深度處理方法。而由于單獨(dú)采用吸附法以及上述介紹的幾種耦合技術(shù)處理效果尚不能達(dá)到理想效果，因此吸附法與其他技術(shù)耦合也不能完全地處理垃圾滲濾液，目前多作為滲濾液的預(yù)處理手段。

鑒于目前吸附法處理滲濾液的實(shí)際情況，其將來的研究方向主要有2個(gè)方面:①研究開發(fā)新型廉價(jià)的高效吸附劑，高效吸附劑不但要有非常好的吸附效果，而且要再生容易，運(yùn)行穩(wěn)定，處理成本低。②進(jìn)一步加強(qiáng)其耦合技術(shù)的研究，如將吸附法和膜技術(shù)耦合，可以克服膜技術(shù)在處理垃圾滲濾液過程中受金屬離子及大分子量腐殖質(zhì)的影響而造成的膜污染，可以提高膜的運(yùn)行穩(wěn)定性，減少膜的清洗頻率，從而降低膜分離設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。這兩方面的研究不僅具有理論意義，而且還具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。