淺談垃圾滲瀝液處理的工程應(yīng)用

王明峰

(無錫錫東環(huán)保能源有限公司， 江蘇 無錫 214000)

0 引言

近年來，國內(nèi)外在污水處理上應(yīng)用較多，效果比較好的技術(shù)大多是幾種工藝的組合方式，如物化+生化組合工藝、生化+膜處理工藝等。垃圾滲瀝液處理工藝和傳統(tǒng)的污水處理工藝類似，但由于滲瀝液的水量波動大、水質(zhì)復(fù)雜以及高危害性等特點，因此其處理工藝更加復(fù)雜，技術(shù)要求更高。在實際處理中既要保證技術(shù)的可行性，還要考慮經(jīng)濟(jì)性。

目前垃圾焚燒廠的滲瀝液處理，一般采用由預(yù)處理、厭氧處理、生化處理、深度處理以及濃縮液處理單元組成。具體形式以厭氧+A/O+MBR超濾膜+NF/RO組合工藝是運用較多且運行效果尚佳的滲瀝液處理工藝[1-3]。

本文結(jié)合某項目公司的垃圾滲瀝液處理工程進(jìn)行探討，該垃圾滲瀝液處理主要工藝采用預(yù)處理+調(diào)節(jié)池+厭氧系統(tǒng)+二級A/O系統(tǒng)+超濾+納濾+反滲透處理系統(tǒng)。濃縮液處理：納濾、反滲透濃縮液回噴處理，后續(xù)預(yù)留濃液處理系統(tǒng)；污泥處理：機(jī)械壓縮脫水至含水率達(dá)80%之后采用干泥輸送泵通過管道輸送至垃圾倉焚燒；臭氣處理：臭氣經(jīng)管道收集加壓送至垃圾焚燒倉負(fù)壓區(qū)進(jìn)行綜合處理[1-3]。

1 滲瀝液進(jìn)水、出水的水質(zhì)特點

垃圾焚燒廠主要收集的是城鎮(zhèn)居民生活垃圾，經(jīng)過幾天發(fā)酵腐熟以提高熱值后濾出的液體，即稱“滲瀝液”。相對于垃圾填埋場而言，焚燒廠的滲瀝液屬新鮮的原生滲瀝液，呈黃褐色或灰褐色。一般而言，垃圾滲瀝液中CODCr、BOD5的濃度、BOD5/CODCr比隨垃圾存放的“年齡”增長而降低。主要指標(biāo)如表1所示。

表1 項目公司垃圾滲瀝液主要水質(zhì)指標(biāo)

由表1可知，垃圾焚燒發(fā)電廠滲瀝液屬原生垃圾滲瀝液，其水質(zhì)特性如下：

(1)成分復(fù)雜

原生垃圾滲瀝液一般具備有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、金屬含量高和含有大量病毒、致病菌等特點。

(2)水質(zhì)、水量變化大

垃圾焚燒廠滲瀝液產(chǎn)生量及成分受諸多因素影響，具有很大的不確定性。由于季節(jié)、運輸條件、運行管理等因素的影響，垃圾焚燒廠滲瀝液的水量變化很大。一般情況下，冬季干旱季節(jié)水量較少，夏季多雨季節(jié)水量較多。

(3)可生化性好，但營養(yǎng)比例失調(diào)

垃圾焚燒廠滲瀝液屬原生滲瀝液，BOD5/CODCr超過0.4，一般情況下可生化性較好，屬較易生物降解的高濃度有機(jī)廢水。對于處理系統(tǒng)而言，垃圾焚燒廠滲瀝液中營養(yǎng)物比例失調(diào)，主要體現(xiàn)在相對COD、BOD指標(biāo)而言，磷含量偏低，氨氮含量偏高。

(4)懸浮物濃度高

相對于填埋場垃圾滲瀝液來說，焚燒廠垃圾滲瀝液懸浮物濃度高，SS一般能高達(dá)8 000～15 000 mg/L，因此在處理工藝中必須重點考慮。一般說來，垃圾焚燒發(fā)電廠滲瀝液可生化性較好，其BOD/COD值在0.6以上，屬較易生物降解的高濃度有機(jī)廢水。該滲瀝液處理站最終產(chǎn)水水質(zhì)需達(dá)到《GB/T19923—2005 城市污水再利用工業(yè)用水水質(zhì)》中敞開式循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)具體如表2所示[4-7]。

表2 排放標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)評要求

2 滲瀝液工藝說明

該項目公司滲瀝液處理系統(tǒng)工藝流程為調(diào)節(jié)池+厭氧(雙層內(nèi)外循環(huán))+兩級A/O+超濾+納濾+反滲透[1-3]。

來自垃圾倉的滲瀝液在進(jìn)入滲瀝液處理系統(tǒng)前，通過設(shè)置的旋轉(zhuǎn)除渣機(jī)攔截一部分懸浮物后進(jìn)入初沉池。由于滲瀝液中含有的懸浮物和膠體物質(zhì)數(shù)量很大，初沉池使?jié)B瀝液中的大部分懸浮固體及膠體污染物得到去除，COD去除率亦可達(dá)30%，從而減輕了后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。經(jīng)初沉池后的上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。初沉池沉淀下來儲存在泥斗的污泥定期用渣漿泵排至污泥濃縮池進(jìn)行處理。

厭氧系統(tǒng)：調(diào)節(jié)池內(nèi)滲瀝液經(jīng)調(diào)節(jié)池出水泵打至厭氧罐進(jìn)行厭氧處理。厭氧處理采用UAIC高效厭氧處理罐。厭氧罐15 m3/h系統(tǒng)利用厭氧細(xì)菌分解有機(jī)物的能力去除滲瀝液中COD和BOD值，減去后續(xù)好氧系統(tǒng)的負(fù)荷。系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣送至焚燒爐焚燒處理并設(shè)置事故時應(yīng)急火炬。

好氧系統(tǒng)：厭氧罐出水進(jìn)入?yún)捬醭鏊恋沓兀ㄟ^潛污泵將厭氧出水提升至生化池。生化池采用兩級A/O工藝分為兩個系列。厭氧出水首先進(jìn)入A池(缺氧池)，在缺氧條件下反硝化菌利用污水中的有機(jī)碳將硝酸鹽還原為氮氣，在脫氮的同時降低了有機(jī)負(fù)荷，并補(bǔ)充了后續(xù)硝化反應(yīng)的堿度，同時部分懸浮污染物被吸附并分解，提高了污水的可生化性，隨后污水通過推流進(jìn)入O池(好氧池)，在好氧條件下殘余的有機(jī)物被進(jìn)一步降解，同時硝化菌將污水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮，再回流至A池進(jìn)行反硝化脫氮。最后出水經(jīng)提升泵提升進(jìn)入超濾膜系統(tǒng)。

超濾系統(tǒng)：設(shè)置浸沒式MBR。進(jìn)一步去除生化系統(tǒng)未降解的有機(jī)物等污染物質(zhì)，作為納濾系統(tǒng)的預(yù)處理，為納濾系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供保障。結(jié)合原水水質(zhì)及納濾進(jìn)水水質(zhì)要求，對原水處理的主要任務(wù)是去除COD、BOD、氨氮等有機(jī)污染物。

深度處理系統(tǒng)：深度處理采用納濾和反滲透系統(tǒng)。納濾進(jìn)一步去除超濾出水未攔截的大分子有機(jī)物、高價離子等污染物質(zhì)，為出水指標(biāo)達(dá)到要求而提供保障。反滲透技術(shù)是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術(shù)，由于其膜孔徑非常小(僅為10 A左右)，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等，去除生物的COD、懸浮物、氨氮、氯離子等污染指標(biāo)，最終出水作為冷卻塔循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。

污泥處理系統(tǒng)：初沉池、厭氧系統(tǒng)、好氧系統(tǒng)都會產(chǎn)生一定量的污泥，均排至污泥濃縮池進(jìn)行減量化處理，再經(jīng)泵送至離心脫水機(jī)、旋轉(zhuǎn)擠壓機(jī)脫水干化，干化污泥運送到焚燒爐焚燒處理，避免產(chǎn)生二次污染。離心后清液溢流至污水池，經(jīng)泵提升至老調(diào)節(jié)池。

除臭系統(tǒng)：滲瀝液在凈化過程中，會向周圍環(huán)境散發(fā)惡臭氣體，其主要成份為氨、硫化氫和甲硫醇等。通過對可能散發(fā)臭氣的設(shè)備、處理單元和建(構(gòu))筑物進(jìn)行密閉，并對該密閉的空間進(jìn)行抽風(fēng)使之保持微負(fù)壓狀態(tài)，從而阻斷惡臭氣體外逸。收集的臭氣通過焚燒爐送風(fēng)機(jī)送至焚燒爐內(nèi)，進(jìn)行焚燒處理，徹底解決滲瀝液系統(tǒng)臭氣對環(huán)境的影響問題。

沼氣處理系統(tǒng)：將厭氧罐產(chǎn)生的沼氣收集至沼氣儲罐，入爐焚燒處理。同時配備內(nèi)燃式火炬，作為應(yīng)急備用。

垃圾滲瀝液處理工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

3 滲瀝液各單元污染物處理效果

項目公司對垃圾滲瀝液處理的各個單元都進(jìn)行監(jiān)督分析，嚴(yán)格過程控制，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。主要污染物去除率如表3所示。

表3 各單元污染物去除率

4 結(jié)束語

綜上所述，垃圾滲瀝液處理主要工藝采用預(yù)處理+調(diào)節(jié)池+厭氧系統(tǒng)+二級A/O系統(tǒng)+超濾+納濾+反滲透處理系統(tǒng)時，可做到以下幾方面：

(1)當(dāng)各個工藝階段出水水質(zhì)情況不同時，及時調(diào)整設(shè)備的啟停；當(dāng)生化系統(tǒng)處理效果較好時，可采用納濾系統(tǒng)出水直接作為濃水回用于焚燒廠石灰漿制備用水。

(2)對于膜處理產(chǎn)生的濃縮液的處理問題，采用本工藝，可結(jié)合垃圾焚燒廠生產(chǎn)實際采用將濃縮液作為石灰漿制備用水，實現(xiàn)全量回用。

(3)厭氧-MBR組合系統(tǒng)這種高效污水處理工藝，在處理垃圾滲瀝液工程的應(yīng)用中效果良好，直接運行成本較低，對其它垃圾滲瀝液處理工程的設(shè)計、運行有一定的參考價值。