垃圾滲瀝液處理工藝分析

杜 昱，王 進，李 君，李 潔，孫月馳

（中國市政工程華北設計研究總院，天津 300074）

垃圾滲瀝液處理工藝分析

杜 昱，王 進，李 君，李 潔，孫月馳

（中國市政工程華北設計研究總院，天津 300074）

介紹了垃圾滲瀝液處理現狀，簡述了MBR+納濾/反滲透、JS-BC生物處理、低能耗蒸發、高級氧化等滲瀝液處理工藝，分析了這些處理工藝存在的問題和成因，探討了滲瀝液處理的發展趨勢。

滲瀝液；MBR；JS-BC；膜法；濃縮液；高級氧化

1 垃圾滲瀝液處理現狀

國外對垃圾滲瀝液處理非常重視，嚴格按照相關的排放標準執行，但由于垃圾組成和國內相比差別較大，導致滲瀝液水質也與國內的垃圾滲瀝液有較大出入。同時由于排放標準不同，使國外的滲瀝液處理工藝與國內相比差別較大。

總體來說，國外滲瀝液處理采用生化處理的工藝較多，再輔以氧化等深度處理就可以達標排放，日本和韓國大多采用這種處理工藝。

在20世紀，國內對垃圾滲瀝液處理重視程度不夠，大部分滲瀝液沒有經過處理或簡單處理后排放，對環境影響較大。21世紀以來，滲瀝液處理得到各方面的重視，開始建設滲瀝液處理設施，初期階段滲瀝液處理一般參考城市污水的處理方式，大多采用生物處理，達到GB 8978—1996污水綜合排放標準中的三級排放標準后，排入城市污水處理廠處理。鑒于對滲瀝液本身認識的不足，國內又沒有成功的工程實例，采用的處理工藝主要有厭氧、氨吹脫、氧化溝及SBR處理，但大多數滲瀝液處理廠運行都不穩定，效果較差，甚至有一些處理廠根本無法運行。

2008年環境保護部頒布了GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標準，要求COD達到100 mg/L以下，NH3—N達到25 mg/L以下。在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱，或環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生嚴重環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區要求COD低于60 mg/L，NH3—N低于8 mg/L。

2 典型垃圾滲瀝液處理工藝

2.1 MBR+納濾/反滲透處理工藝

目前MBR+納濾/反滲透處理工藝（見圖1）廣泛應用于垃圾滲瀝液處理領域。由于該工藝處理效果穩定、抗沖擊負荷能力強而被廣泛接受，并且逐漸成為滲瀝液處理的主流工藝。例如成都長安垃圾填埋場［1］、廣州李坑垃圾填埋場和長沙垃圾填埋場等滲瀝液處理工程均采用該處理工藝。MBR+納濾/反滲透處理工藝雖然取得了較好的處理效果，但投資高、運行成本高。

2.2 JS-BC生物處理工藝

JS-BC工藝（見圖2） 是由日本引進的污水生化處理新工藝，該工藝由JS-BC裝置（回轉網狀型微生物接觸體裝置）、優化培養的Bacillus spp菌和促進優勢菌活性的有機生物營養液（生物活性劑）以及接收原水池廢水的調節池與曝氣池組、沉淀池組合而成。該工藝最大的優點是運行費用低，相比于MBR處理工藝15～20元/m3的運行費用，JS-BC處理工藝運行費用僅為6～8元/m3。杭州市第二垃圾填埋場污水處理廠改造工程即采用該工藝，2011年5月開始運行至今，出水水質穩定，運行狀況良好。

2.3 低能耗蒸發處理工藝

低能耗MVC蒸發工藝（見圖3）是利用高效MVC蒸發裝置，將垃圾滲瀝液中的水分及氨與其他物質分離，蒸餾水經離子交換樹脂將蒸餾水中的氨氮截流，使出水水質達到GB 16889—2008排放標準，樹脂吸附的氨氮經再生置換到再生廢液，廢液經結晶形成氯化銨產品。而蒸發產生的濃縮液回灌填埋場，再利用填埋場巨大垃圾堆體作為濃縮液的處理體。

采用低能耗蒸發技術處理垃圾滲瀝液是目前滲瀝液處理技術的突破，不僅節省大量的投資、運行費用及土地，而且解決了運行管理困難的問題。

2.4 高級氧化處理工藝

作為深度處理的一種方法，高級氧化處理工藝可以將污水中的部分難降解有機物氧化成二氧化碳和水，并將大分子有機物氧化成易降解的小分子有機物，提高水體的生化比（B/C由0.01提升至0.35～0.45）。高級氧化處理工藝的最大特點是系統沒有濃縮液產生，對整個系統達到零排放意義重大。

3 典型垃圾滲瀝液處理工藝存在問題分析

3.1 MBR+納濾/反滲透處理工藝

3.1.1 耗電量大

普通的城市污水處理廠，生物處理的耗電主要是鼓風機耗電。與城市污水處理工藝不同，MBR處理工藝除鼓風機外，還有射流泵、冷卻塔、污泥冷卻泵、冷卻水泵、超濾循環泵等耗電設備［2］。

射流曝氣雖然氧轉移效率高，但由于需要設置射流水泵，用電量大幅度增加，從而導致運行費用增加。

在實際運行過程中，生物池內會保持較高的溫度［3］，但溫度過高會抑制微生物的生長，影響生物處理效果。為此，在生物池設置污水冷卻系統，當溫度超過40℃時，開啟冷卻系統，使生物池內水溫不超過40℃，確保生化處理正常運行。由于設置冷卻塔、污泥冷卻泵和冷卻水泵，也導致用電量大幅增加。

為保證超濾膜內的水流速度，需要設置超濾循環泵，導致用電量大幅提高。

實際運行證明，上述用電量遠遠高于鼓風機的用電量，運行成本大幅度提高。

3.1.2 濃縮液難于處理

無論采用納濾或反滲透工藝，系統都會產生一定量的濃縮液，由于濃縮液中含有大量的難降解有機物，同時含鹽量也較高，導致濃縮液很難處理。

目前采用比較多的濃縮液處理方法有回灌填埋場、蒸發處理、高級氧化、活性炭吸附、離子交換等，從實際應用的情況來看，不論采用何種方式其處理效果均不理想。

3.2 JS-BC生物處理工藝

JS-BC生物處理工藝在國內應用的實例不多，目前國內僅杭州天子嶺1個工程在運行，運行管理經驗較少，一些設計參數也有待進一步完善，同時環境溫度等外部環境因素對該處理工藝的影響還需要進行更深入的研究。

單獨采用JS-BC生物處理工藝尚不能達到GB 16889—2008排放標準的要求，后續必須輔以深度處理（膜法或高級氧化工藝）方能達標。

3.3 低能耗蒸發處理工藝

低能耗蒸發處理工藝清液回收率一般在90%以下，蒸發后的濃液還需進一步干燥處理，處理費用相對較高。而且蒸發后的清液總氮含量超標，需進一步去除清液中的總氮。該處理工藝在全國范圍內工程實例較少，僅在國內部分省市有應用。

3.4 高級氧化處理工藝

作為深度處理的一種方法，高級氧化處理工藝雖然沒有濃縮液產生，但整個系統能耗較高，致使運行成本增加。目前該工藝在滲瀝液處理領域工程實例不多，運行經驗較少。

4 滲瀝液處理的發展趨勢

滲瀝液處理的典型流程為生化處理+深度處理，作為生物處理的主流工藝，MBR工藝雖然具有處理效果穩定、運行成熟可靠的優點，但其運行成本偏高在一定程度上抑制了該工藝的應用。

作為深度處理膜處理工藝可以使滲瀝液處理達標排放，但其投資大、運行成本高，尤其是濃縮液難于處理的問題一直沒有得到很好的解決。由于新排放標準實施的時間較短，目前已經運行的滲瀝液處理廠其濃縮液帶來的隱患還沒有完全顯現出來，一旦該影響逐步擴大，該處理方案的推廣、發展必將受到限制。

采用非膜法處理工藝是解決濃縮液難于處理的一個有效途徑，目前國內許多科研機構致力于研發非膜法處理工藝，該工藝有效解決膜處理工藝不能解決的難點。

JS-BC處理工藝的應用，使滲瀝液處理成本大幅度降低，如能夠及時總結現有工程的運行經驗，不斷完善該工藝的各個環節，該工藝必將成為滲瀝液處理的主流工藝。

高級氧化處理工藝在滲瀝液處理上的應用，徹底解決了濃縮液難于處理的難題，該工藝沒有濃縮液產生，在垃圾滲瀝液處理領域里值得廣泛推廣。

5 結論

1） 生化處理+深度處理是目前滲瀝液處理的主流工藝，其中MBR+膜處理能滿足排放標準的要求，但必須解決濃縮液的處理及工藝運行成本較高的問題。

2） 采用JS-BC+高級氧化的工藝處理，不僅能滿足排放標準的要求，而且可以徹底解決濃縮液難于處理的難題，值得廣泛推廣。

［1］閔海華，杜昱，劉淑玲，等.MBR/RO工藝處理滲瀝液工程實例［J］.中國給水排水，2010，26（4）：64-66.

［2］李君，杜昱，孫月馳，等.垃圾滲瀝液處理的常見問題及解決措施［J］.中國給水排水，2010，26（16）：138-140.

［3］杜昱，林伯偉，李洪軍，等.MBR工藝處理垃圾滲濾液的設計參數探討［J］.中國給水排水，2011，27（10）：43-46.

Waste Leachate Treatment Technologies

Du Yu,Wang Jin,Li Jun,Li Jie,Sun Yuechi
（North China Municipal Engineering Design&Research Institute,Tianjin 300074）

The status of waste leachate treatment was introduced.Several kinds of waste leachate treatment technologies were sketched,including MBR+nanofiltration/reverse osmosis,JS-BCbiological treatment,low energy evaporation,and advanced oxidation.The existing problems and their causes of these technologies were analyzed,and the development trend of waste leachate treatment was discussed.

leachate；membrane bioreactor（MBR）；JS-BC biological treatment；membrane;concentrate；advanced oxidation

X703.1

B

1005－8206（2012） 02－0029－03

2011-12-27

杜昱（1964—），高級工程師，主要從事城市污水處理和垃圾滲瀝液處理的研究與設計。

E-mail：dy-2000@126.com。

（責任編輯：鄭雯）