生活垃圾焚燒廠滲濾液處理生化工藝選擇的研究

摘 要：垃圾滲濾液是垃圾填埋、堆放期間，因雨水沖刷、地下水浸泡而產生的污水，是生活垃圾處理中出現的二次污染。垃圾成分和滲濾液成分相關，而雨水量、垃圾溫度等又是影響滲濾液成分的因素，特別是垃圾的堆放時間、降雨量。因此，需制定有效的生化工藝進行處理，以徹底處理滲濾液，預防環境污染。文章從滲濾液產生、特點和處理要求角度出發，總結滲濾液處理生化工藝的選擇措施。

關鍵詞：生活垃圾焚燒廠；滲濾液；生化工藝

生活垃圾焚燒廠中的滲濾液是一種氨氮含量相對較高的廢水，最為主要的內容是去除化學需氧量、脫氮。目前，焚燒廠多借助生化工藝進行處理，和化學法、物化法相比，具有費用低、適應能力強、污染物轉化徹底等作用。

1 生活垃圾焚燒廠滲濾液概述

1.1 滲濾液的產生

中國的生活垃圾典型特點是水分多、有機物多、熱值低等，因此，在對垃圾焚燒廠進行設計時，通常將垃圾存儲容量設計為能處理6-8天的處理量；垃圾存儲一段時間后，所產生的脫水、發酵等反應，能提高垃圾的相對熱值，這時需進行焚燒處理。這種情況下，不但能減少助燃劑的使用量，還能減少運行成本，提高焚燒廠的工作效率。但從實際情況來看，生活垃圾處理期間易產生滲濾液，發生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放時間相關，其中，垃圾中含有大量蔬果皮、廚余等是主要因素。并且，因地域之間的差異，垃圾含水量、成分存在巨大差距，垃圾處理后滲濾液的產生量通常為垃圾總量的10.0%左右，由于北方氣候干旱，滲濾液含量較低，而南方滲濾液含量高達16.0%。

1.2 滲濾液特點

（1）污染物種類繁多。中國的生活垃圾多具備混合特點，再加上受生活習慣、季節、生活條件等因素影響，導致生活垃圾成分更加復雜；（2）滲濾液變化大。滲濾液產生多具備季節性，雨季滲濾液總量明顯多于旱季，夏季滲濾液總量多于冬季；生活垃圾滲濾液內部的污染物成分、濃度伴隨著季節、地域的變化不斷變化。

1.3 滲濾液的處理要求

滲濾液中含有相對較多的氨氮、有機物等污染物，并含有大量有毒物質，嚴重影響周圍環境。為有效預防滲濾液對環境的污染，需嚴格控制排放標準。滲濾液中碳、氮比例失衡則對生化處理存在抑制作用，阻礙脫氮工作的進行，導致出水水質不滿足標準。根據滲濾液所存在的特征，在對生化處理工藝進行選擇時，需綜合考量這樣幾點：選用氨氮脫出效果顯著的工藝，選用具備處理高濃度污水能力的工藝，選用抗沖擊負荷較強的工藝，保證最終出水排放滿足需求。

2 一期項目工程的滲濾液處理工藝

本文以某生活垃圾焚燒廠一期項目工程為例，結合該廠的滲濾液處理工藝的改造效果對生化處理工藝進行研究。該生活垃圾焚燒廠設計規模為每天處理1500t，焚燒廠內的滲濾液處理規模則為每天400t。目前滲濾液處理出水水質經由持續檢測，可穩定達標。

2.1 改造前工藝流程的確定

從實際情況得知，生活垃圾滲濾液產生量、濃度多伴有程度不同的季節性，間接加大污水水質的處理難度。同時，滲濾液中氨氮的高濃度嚴重影響著處理結果。

針對滲濾液水量、水質特點來講，在選擇生化工藝期間需全面考慮這樣幾點：氨氮去除能力顯著，能更好的適應時間、季節不同的處理波動，具備高負荷的滲濾液處理能力等。因此，為該焚燒廠滲濾液設計了預處理、MBR的組合工藝，其中，MBR是膜生物反應器，該廠滲濾液處理采用內置式MBR系統，是一種將傳統處理工藝、膜分離技術充分結合的污水處理、回收利用的工藝。膜生物反應器屬于曝氣池，污泥、污水混合，污泥中的微生物借助污水中的污染物作為原料，并在氧氣的作用下，通過所產生的新陳代謝將其轉變為自身物質，或將其降解為分子相對較小的物質，甚至將其徹底分解為水、二氧化碳。和傳統性的生物處理工藝不同，污水、污泥的分離處理不再經由重力沉淀，而是在壓力的影響下，將微生物、大分子物質徹底隔離在曝氣池內，滿足凈化污水的需求。和其他工藝相比，MBR工藝特點為：降解污染物中的氨氮，不會產生二次污染，能徹底分微生物菌體，占地面積小，有效節約運行費用。垃圾滲濾液中使用MBR工藝，能更好滿足變化快速、間接排放污染物的需求。

2.2 水質的處理效果

通過對滲濾液進行曝氣、MBR生化處理等，水質均滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889）中表2標準。

2.3 實際的運行情況

從滲濾液處理的實際情況上來看，MBR工藝具有操作穩定、可行性高等特征，在滲濾液處理中意義重大。但是，因該焚燒廠初次借助該工藝處理滲濾液，也存在諸多不足，比如：預處理過程中，缺乏相對完善、深入的現場試驗，導致后續膜系統的膜通量迅速下降；單純的借助MBNR工藝處理濃度較高的滲濾液時，過度依賴曝氣、壓力過濾去除污染物，增加電能消耗量，增加運營成本。

3 MBR工藝和其他工藝

因一期項目工程中僅用MBR工藝處理滲濾液，使其出現膜通量降低、管道嚴重堵塞等現象，故開始嘗試使用其他不同的工藝，并比對最終的結果。從相關數據得知，另外某焚燒廠和本文研究的焚燒廠滲濾液產量均占生活垃圾的30.0%左右，進水指標、濃度相似。前者在MBR系統前增設額外的厭氧工藝單元，厭氧工藝具有負荷高的特征，滲濾液經由厭氧單元處理后，BOD去除率高達60.0%左右，降低后續處理的BOD負荷，同時后續的好氧處理過程也能有效預防泡沫問題。厭氧工藝操作中基本不消耗能量，又降低了MBR系統的處理負荷，因此該工藝有效降低焚燒廠滲濾液處理的運營成本。

4 滲濾液處理改擴建項目工程工藝

上述焚燒廠滲濾液處理規模為每天400t，選用籃式過濾器、格柵機械分離為預處理工藝，將UASB作為前處理工藝，膜生物反應器為后期處理工藝，流程如下圖。

在實際運用中，當設備每天滲濾液處理量為300t以內時，每天的電能消耗量處于17000-20000KWh之間。前端增設UASB處理單元后，設備每天的滲濾液處理量為400t時，每天電能消耗量約10000KWh，有效降低運營成本。

5 結束語

通過對滲濾液處理情況分析，發現MBR工藝前增設厭氧處理單元可獲得顯著成效，其優勢為：厭氧單元有效去除部分BOD，減輕后續MBR系統負荷，節約焚燒廠的運行成本；加快有機物的降解總量，提高好氧處理效率；減低污泥產生量，減輕員工工作量。生活垃圾焚燒廠滲濾液具有生化性突出的特點，組合工藝的應用更加適用于該廢水，凈化效果顯著。

參考文獻

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[2]王震文，趙康.生活垃圾焚燒廠滲濾液處理[J].資源節約與環保，2015，22（10）：188-189.

作者簡介：歐永平（1991，09-），男，漢族，湖南，本科，助理工程師，廣東省建筑設計研究院，環境工程。