生活垃圾焚燒廠中的一種滲濾液處理工藝

李艷兒　來先豪

摘 要：生活垃圾焚燒廠滲濾液是一種成分復雜、污染物濃度高、危害大的水源，采用“自動細格柵+混凝沉淀+調節池+UASB+A/O+超濾+納濾”處理工藝處理該滲濾液是一種行之有效的處理工藝，具有系統穩定、工藝先進、出水水質較好等特點。介紹了某生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處理工程實際應用，著重分析了處理工藝的設計、運行和最終出水水質情況。

關鍵詞：垃圾滲濾液；生化處理；膜處理；滲濾液

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.096

某生活垃圾焚燒發電廠設計日焚燒垃圾800 t，建設規模為日處理生活垃圾800 t，滲濾處理規模為180 m3/d，采用“預處理+調節池+UASB+A/O+MBR+NF”工藝，出水水質pH、COD、BOD5、氨氮等指標執行《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008），出水進入市政管網再進入當地污水處理廠。其中，生化工藝采用“自動細格柵+混凝沉淀+調節池+UASB+A/O”處理工藝，可以降解大部分有機物，改善生化出水水質。膜工藝采用“內置式超濾膜+納濾”，可以攔截絕大部分殘留有機物、無機物等，使出水達到排放標準。

采用該工藝實現對生活垃圾滲濾液的無害化、資源化和減量化的“三化”處理目標，環保效益和社會效益雙效顯著。

1 生化處理工藝介紹

1.1 生化處理工藝流程

由于垃圾滲濾液具有成分復雜、有機物濃度高、氨氮濃度高、離子含量高和水質、水量隨季節性變化大等特點，采用單純的膜工藝無法解決污染問題，可通過生化處理工藝降解大部分有機污染物后，再通過膜工藝進一步深化處理，從而實現垃圾滲濾液的再利用。“生化+膜”工藝也是目前垃圾滲濾液處理的主流工藝。系統設計進、出水水質指標如表1所示。

表1 系統設計進、出水水質指標

項目 進水數值 出水數值

pH 5～8 6～9

COD/（mg/L） 70 000 <100

BOD5/（mg/L） 35 000 <30

氨氮/（mg/L） 2 500 <25

SS/（mg/L） 20 000 <30

本工程的生化處理工藝為：自動細格柵→混凝沉淀→調節池→UASB→A/O。

垃圾滲濾液經儲坑收集后，首先用泵提升至格柵機，去除較大的垃圾雜物后自流進入混凝沉淀池，進一步去除大部分懸浮物，以免過多的懸浮物在調節池內沉積，混凝沉淀池出水自流至調節池。

調節池調節水量和均勻水質，以減少對處理系統的沖擊負荷。調節池內設潛水攪拌系統進行混合攪拌，防止污泥沉積，同時避免空氣攪拌帶來溶解氧過高，造成后續厭氧不利的問題。

調節池滲濾液經泵提升進入UASB反應器，厭氧系統分兩部分，即水解酸化段和厭氧產甲烷段。水解酸化段主要是通過高負荷厭氧污泥作用，降解滲濾液中的高濃度有機物質，去除大部分CODcr，從而減少后段處理工藝負荷。在厭氧產甲烷段，水中的有機物通過甲烷菌等的作用，被分解為甲烷、CO2及大量的小分子直鏈烴，降低后續生化段的CODcr和BOD5負荷。UASB溫度采用中溫厭氧35 ℃左右，加熱采用蒸汽加熱。

經UASB處理后，滲濾液自流進入A/O處理單元，在缺氧池，通過兼氧菌進一步分解及降解部分污染物質，去除部分CODcr，同時進行反硝化作用，使硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化成氮氣，從而達到生物脫氮的功能。缺氧池出水自流至好氧池，大量的好氧菌再進一步分解及降解大部分污染物質，去除大部分CODcr的同時進行硝化作用，為更好地進行反硝化奠定了基礎。

好氧池曝氣采用管式微孔曝氣方式，較盤式曝氣的充氧量高，進一步提高了微生物的處理效率，且能有效減少池面泡沫的產生。

滲濾液經過A/O處理后，通過內置式超濾膜進行泥水分離。本系統使用的是中空纖維膜，MBR技術的引進取代了傳統工藝中的二沉池，同時通過截留滲濾液中的活性污泥而大大提高了水中MLSS的濃度（10～15 g/L），從而大大提高了生化處理效率，減小了池容。

1.2 生化處理運行參數

表2 UASB和A/O運行參數

項目 UASB運行參數 A/O運行參數

進水 出水 進水 出水

pH 5～7 7～7.5 7～7.5 7.5～8.5

COD/（mg/L） 53 400～68 000 6 030-9 800 6 030～9 800 378～490

BOD5/（mg/L） 25 300～33 200 3 430～4 400 3 430～4 400 58～66

氨氮/（mg/L） 1 570～2 390 1 623～2 450 1 623～2 450 <15

溫度/℃ 30～35 30～35 30～35 16～35

UASB和A/O運行參數如表2所示。從表2可知，UASB降解了絕大部分COD、BOD5有機物，A/O則繼續降解COD、BOD5，并通過硝化反硝化進行脫氮。

2 膜處理工藝介紹

2.1 膜處理工藝流程

膜系統工藝采用“內置式超濾+納濾”處理工藝。內置式超濾膜采用日本進口POREFLON膜，納濾膜采用美國DOW膜。超濾膜通過抽吸泵出水，產水進入超濾產水池，再通過納濾進水泵提升進入納濾系統進行處理。根據產水量、跨膜壓差變化來判斷膜清洗條件，定期對超濾膜、納濾膜進行化學清洗。內置式超濾膜為間歇式運行方式，運行9 min，停1 min；納濾膜為連續運行。合格的納濾產水排入市政管網。

2.2 膜處理技術參數

膜技術參數如表3所示。從表3可知，超濾膜材料為PTFE，經過親水性處理具有良好的抗污染性能，且具有較好的耐pH、耐化學性能。納濾膜材料為聚酰胺復合膜，膜面積大、產水通量大，且具有較好的耐pH、耐溫性能。

表3 膜技術參數

項目 超濾 納濾

膜材料 PTFE 聚酰胺復合膜

膜類型 內置式 卷式膜

單支膜面積/m2 12 37

膜長度/mm 2 410 1 016

pH耐受范圍 1～14 3～10

最大耐溫/℃ 40 45

2.3 膜處理運行參數

由于超濾膜均孔徑為0.2 um，能截留部分COD、BOD5和幾乎所有的菌膠團等。納濾平均截留分子量在300 D，允許硬度成分中等通過，其他鹽分中等或較高程度通過，具有較低的滲透壓和操作壓力，也被稱為“低壓反滲透膜”，可以進一步攔截COD、BOD5等。從2014-04投入運行至今，膜系統進出水水質分析如圖1所示。

從圖1可知，“超濾+納濾”工藝對COD、BOD5有較好的去除效果，其中對COD的去除率在80.8%～83.7%之間，對BOD5的去除率在72.4%～77.8%之間。出水清澈、無異味。

3 結束語

本滲濾處理工程至2014-04投入運行至今，對各主要進出水水質數據進行檢測，COD和BOD5通過生化和膜工藝得以降解、攔截而去除，氨氮主要是通過生化系統降解。膜出水符合排放標準。雖然垃圾滲濾液水質隨季節、成分的變化而變化，但采用“自動細格柵+混凝沉淀+調節池+UASB+A/O+超濾+納濾”工藝，通過項目經驗的累積、合理的設計、嚴格的運行使得生活垃圾焚燒廠運行穩定、出水達標，為滲濾液處理提供了一種可行的處理工藝。

圖1 膜系統對COD、BOD5的去除效果

參考文獻

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〔編輯：王霞〕