榮成市生活垃圾滲濾液零排放處理工藝

王曉明 秦華陽

摘要：簡單介紹了垃圾滲濾液特點及一般處理工藝，對榮成市固廢綜合處理與應用產業園有限公司的垃圾滲濾液處理項目進行詳細介紹，主體工藝包括：前端預處理的“過濾+上流式厭氧污泥床（UASB）+膜生物反應器（MBR系統）+納濾系統”;深度處理的“中水回用三級反滲透，濃縮液處理中DTRO、物料膜及MVR系統相結合等”;終端產物與垃圾焚燒項目聯合處置工藝。

關鍵詞：滲濾液;零排放;處理工藝

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.062

Zero discharge treatment technology of domestic waste leachate in Rongcheng City

Wang Xiaoming， Qin Huayang

（Rongcheng Solid Waste Comprehensive Treatment and Application Industrial Park Co.， Ltd.， Weihai Shandong 264300，China）

Abstract： The characteristics and general treatment process of landfill leachate are briefly introduced. The landfill leachate treatment project of Rongcheng Solid Waste Comprehensive Treatment and Application Industrial Park Co.， Ltd. is introduced in detail. The main process includes： front-end pretreatment of “filtration + Upflow Anaerobic Sludge Bed （UASB） + Membrane Bioreactor （MBR system）.+ Nanofiltration system; advanced treatment of “three-stage reverse osmosis for reclaimed water reuse， combination of DTRO， material membrane and MVR system in concentrate treatment”; combined treatment process of end products and waste incineration project.

Key words：Leachate;Zero discharge;Treatment process

1 背景

隨著社會經濟的快速發展，垃圾分類的有效推行，我國各地廢物治理越趨規范化、標準化。榮成市作為山東省垃圾分類先行者，不僅前端分類方面尤為突出，在后端垃圾滲濾液處理率也趨近于100%。2018年10月榮成市固廢綜合處理與應用產業園有限公司（以下簡稱：榮固園）滲濾液深度處理項目建成投產，形成以生活垃圾焚燒發電項目為核心，配套進行固、液、氣三廢的處理，按照行業最嚴環保標準對城鄉生活垃圾等固體廢棄物進行處理和循環再利用，實現固體減量95%，液體零排放、氣體近零排放。

2 滲濾液特點及處理工藝

生活垃圾滲濾液一般為附帶強惡臭的黑褐色粘稠狀液體。水質污染物復雜多變，處理難度較高。以榮成市滲濾液污染物為例，COD一般為30000～55000mg/L，BOD5最高可達35000mg/L，生活性良好;氨氮濃度較高，一般在2500mg/L;滲濾液偏酸性，重金屬離子與鹽分含量較高，電導率一般在30000μs/cm以上。

目前，國內滲濾液常見處理工藝包括：（1）氨吹脫+生物處理（A+O）+混凝沉淀+砂濾+超濾+納濾[1]。（2）厭氧發生器UBF+膜生物反應器+超濾+納濾+反滲透[2]等。上述兩種工藝模式對高濃度有機污染物和氨氮處理效率較高，雖能使出水達標排放，但因膜的截留作用會生產生占原液體積1/8～1/6的濃縮液。若未得到有效的處理將會對周圍環境造成二次污染。因此，合理的滲濾液零排放運作模式在國內并未有效實現。

現階段，榮固園滲濾液年處理量近20萬噸，處理工藝采用前端預處理、深度處理、終端產物處置三部分結合運作模式。

3 前端預處理

近年來，我國垃圾滲濾液處理有不少成功案例，其中采用厭氧-好氧組合工藝的包括武漢市流芳垃圾填埋場[3]、深圳下坪垃圾填埋場[3-4]。參考其處理方式，榮固園滲濾液前端預處理工藝采用“過濾+上流式厭氧污泥床（UASB）+膜生物反應器（MBR系統）+納濾系統”，設計規模為680t/d（220+240+220t/d），處理效率達75%。滲濾液中不可溶性物質通過調節池沉淀等進行初步去除，設置螺旋格柵機對水中大的懸浮物進行截留，較大程度的降低污水的懸浮物濃度，防止管道堵塞。

UASB主要針對高有機污染物濃度和高懸浮物濃度的特點，在反應器內培養高濃度厭氧活性污泥，利用厭氧生物將有機物降解為小分子物質，如沼氣、水。厭氧系統設計采用中溫厭氧，正常運行溫度35℃左右。

MBR系統主要針對氨氮濃度高廢水，包括硝化池、反硝化池、管式超濾系統。在微生物作用下，有機物分解轉化為CO2、H2O等小分子物質;NH3和總氮物質經過水解、硝化、反硝化的作用過程最終轉化為N2排放到空氣中;其他一部分有機物質分解和吸收被微生物利用進行增殖，并最終以生化剩余污泥的形式排出系統。

經過上述工藝可生化降解部分已基本去除，剩余部分為難降解有機物，無法通過一般生化方法進行處理。因此，物理分離成為有效手段，采用過濾孔徑為1nm的美國陶氏納濾膜，在一定壓力作用下，部分清水和小分子物質透過膜形成清液（中水），剩余的物質和水形成濃縮液。經過前端處理工藝的產水率可達75%，滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）中表2[5]排放要求，可以進入市政污水管道。

4 深度處理

前端預處理產生的中水、濃縮液、污泥、沼氣均進行深度處理。中水進入中水回用系統，設計處理規模可達510t/d，包括一、二、三級反滲透裝置，回收率分別70%、40%、80%。一、二級裝置膜選用美國陶氏XC70組件，通量≤9LMH;三級裝置膜選用美國陶氏BW30FR-400/34組件，通量≤18LMH;出水水質達到《城市污水再生利用 工業用水水質》（GBT 19923-2005）中工藝與產品用水標準，進入清水池暫存，濃液進入濃水池，再經后續終端處置。

濃縮液進入濃縮液處理系統，主要設備包括碟管式反滲透（DTRO）、物料膜、機械式蒸汽再壓縮技術（MVR）、單級反滲透。DTRO設計處理量170t/d，系統回收率65%，裝置為提高回收率，克服膜污染，采用濃縮內循環模式，膜組件部分濃水直接回到該組件或該段的進口，并與進水相混合，從而保證膜表面過濾流速。物料膜設計處理量120t/d，系統回收率95%，孔徑相對較大，理論切割分子量為800D，僅對大分子有機物有截留作用，主要分理出水中的腐殖酸類物質。其他的富里酸、小分子有機物、鹽分都能通過膜元件。MVR系統設計處理量120t/d，系統回收率90%，系統對高含鹽量和高有機污染物的去除具有很好的效果，只有少量易揮發物質會進入到冷凝水（產品水）中，冷凝水經過單級反滲透處理即可進入清水池。

滲濾液處理過程中產生的生化剩余污泥密閉傳輸至污泥干化系統，采用蒸汽與污泥隔離烘干，含水率可降至20%以下，經檢測干污泥完全滿足入爐焚燒條件（收到基高位發熱量6.36MJ/kg，干燥基高位發熱量7.85MJ/kg，收到基低位發熱量5.56MJ/kg）。通過專業密閉運輸車輛送至爐膛焚燒;冷凝污水引入調節池，煙氣余熱加熱除鹽水，后引入鍋爐作為一次風源。

滲濾液產生的沼氣經過凈化裝置直接進入爐膛進行焚燒發電，煙氣經過煙氣凈化裝置排入大氣。

5 終端產物處置

清水池經過深度除鹽系統，即一、二級反滲透、EDI裝置，處理規模可達480t/d，出水滿足達到《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量》（GB12145-2016） 標準，直接應用于垃圾焚燒電廠鍋爐補給水，鹽分較高的濃水部分與中水繼續混合再循環;濃水池剩余部分（53.7t/d）應用于爐渣冷卻，減少使用自來水;根據多年來各地實踐經驗，MVR系統蒸發殘留母液出路困難[6]，但此項目母液（17.4t/d）與垃圾焚燒飛灰、螯合劑進行穩定固化，送至填埋場直接填埋處置，最終實現污水零排放，濃縮產物結晶鹽，采用PE袋打包封存送至填埋場。

6 結束語

近年來，生活垃圾無害化處理水平進一步提高，但積存與新產滲濾液仍未得到妥善解決，相當數量的滲濾液處理設施急需改造，處理工藝未與實際環境結合，最佳處理模式仍有待考究。筆者認為未來值得關注和需要完善的幾個問題有：

（1）榮固園滲濾液生化處理模式目前運作良好，但運作模式不適用于填埋場日趨老齡化的滲濾液水質;氨氮濃度維持在較高狀態，可生化性降低，使得前期有效的生化處理設施運作困難，成本加大，無法維持長久。未來如何不依托生化處理，單以物理分離技術處理滲濾液或許成為重點研究對象。

（2）深度處理部分其他設備相比MVR系統問題較小，MVR系統雖可對濃縮液實現大規模減量化，但設備自身仍存在結垢、堵塞等問題，需經常進行清洗才能得以保證連續高效運行。同時，為克服各環節相互影響程度，必須考慮做好各設施定期檢查、檢修工作，預留足夠容積的應急污水池，避免后端問題影響前端生產。

（3）該滲濾液工程運行將近1年。運行成本包括固定成本與可變成本，固定成本包括人工費、維修費及其他費用，可變成本包括電、燃油、水、蒸汽、藥劑及其他費用，每噸處理費合計上百元。雖然榮固園實現污水零排放的目標，但處理成本遠高于普通進入市政污水處理廠的滲濾液處理設施的運行成本，如何降低處理成本且實現零排放運作模式是首要任務。

（4）榮固園滲濾液零排放項目利用園區集群效應，實現中水回用，母液與飛灰螯合固化，濃液冷卻爐渣，污泥、沼氣入爐焚燒等，如單獨滲濾液處理站要有如此成果實在困難。因此，未來零排放處理模式還需進一步研究。

參考文獻

[1]胡蝶，陳文清，垃圾滲濾液處理工藝實例分析[J].水處理技術，2011，37（3）：132-135.

[2]史謙，“厭氧發生器 UBF+ 膜生物反應器 + 超濾 + 納濾 + 反滲透”工藝在生活垃圾焚燒發電廠滲濾液處理中的應用[EB OL].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2931.TU.20180910.1813.066.html，2018，09，10.

[3]侯文俊，余健，孫江.垃圾滲濾液處理技術的新進展[J].中國給水排水，2003，19（11）：22-24.

[4]孟了，陳石，彭易華.深圳市下坪滲濾液處理廠的自控系統[J].中國給水排水，2002，18（9）：73-75.

[5]GB16889-2008[S]，生活垃圾填埋場污染控制標準.

[6]區藏器，李穗中.MVR處理垃圾填埋滲濾液的合理途徑[J].廣州環境科學，2011，26（1）：17-19+22.

收稿日期：2019-07-12

作者簡介：王曉明（1983-），男，漢族，學士，產業園副經理，工程師，研究方向為化學水處理。