垃圾填埋場滲瀝液與垃圾焚燒廠滲瀝液協同處理實例

文_李賓 羅小榮 陳憲輝 光大環保能源（天津）有限公司

1 垃圾滲瀝液的特點和危害

1.1 填埋場垃圾滲瀝液的特點

垃圾滲瀝液的主要污染物包括有機物、無機物、氨氮，重金屬等，受進場垃圾的成分種類、填埋方式、填埋時間、當地水文地質條件、氣候氣溫、年平均降水量等因素影響，具有以下主要特點：

①垃圾滲瀝液成分復雜，有機污染物、無機污染物種類較多，含有低分子量的脂肪酸和高分子的碳水化合物。

②水質變化大，COD和B0D濃度高，隨著垃圾填埋年限增加，垃圾滲瀝液中的COD、BOD濃度及B/C比均呈降低趨勢。

③重金屬含量高：由于進場垃圾中可能含有廢舊鐵渣、報廢的電子產品、廢舊電池等，這些均為垃圾滲瀝液中重金屬污染的主要來源。

④營養元素比例失調，高濃度的氨氮會抑制微生物的活性，給生化處理造成困難。

⑤色度大，具有惡臭，極易產生硫化氫、甲烷氣體。

1.2 垃圾滲瀝液的危害

垃圾滲瀝液可使地面水體水質惡化，富營氧化，威脅飲用水和工農業用水水源，危害人類健康。

2 項目概況

某項目位于天津市西青區王穩莊鎮洪泥河東側，廠內已建成生活垃圾焚燒發電廠1座，垃圾處理規模為2250t/d；滲瀝液處理站1座，污水處理規模為1500t/d。本項目滲瀝液處理設施采用新型滲瀝液處理技術IOC-A/O-UF-軟化-TUF-RO-DTRO厭氧-生化-深度處理相結合的工藝路線，產水達標回用于冷卻塔循環冷卻水補水，產生濃水用于煙氣凈化系統石灰漿制備，實現廠區污水“零排放”。

3 滲瀝液系統工藝介紹

本項目采用的光大三代滲濾液處理工藝，二代工藝是預處理(調節池、沉淀) +加溫池+高效厭氧，IOC+AO+UF+NF+RO，三代工藝是預處理(沉淀)+高效厭氧+A/O)+(UF+化軟+RO+DTRO)。第三代滲濾液處理技術是在第二代技術的基礎上發展而來，相比第二代技術，第三代處理技術總回收率可達到85%，比第二代技術提高了25%，濃水排放量僅為15%，可滿足主廠房濃水回用要求；產水電導率降至500μs/cm以下，產水水質遠優于第二代工藝；由于優化了深度處理系統進水水質，后續系統運行更加穩定。

4 主要處理單元工藝介紹

4.1 預處理單元

預處理單元包括初沉池、調節池、污泥儲池。其主要作用是調節水量，均衡水質，緩解系統沖擊負荷，降低懸浮物濃度。初沉池分兩組，有效池容420m3，用平流式，懸浮物去除率為25%。

調節池 (事故池) 有效容積為4870m3，有效水深為8m,切換聯通閥，將原生 滲瀝液與外接滲瀝液分開存放，正常工況下連通閥處于關閉狀態。

污泥儲池分兩組。初沉池、厭氧罐、AO池的污泥排入其中，經旋轉擠壓脫水機脫出，干污泥輸送至垃圾倉燃燒。

4.2 厭氧單元

采用中溫厭氧反應器 ，設計反應溫度為35℃，單座尺寸規格：D×H＝φ15×25m，有效水深24.0m，共6座。2021年入爐沼氣295萬m3，最大沼氣入爐量15000m3/d，接收填埋場滲瀝液后，原液有機物濃度下降，最低入爐沼氣量降至4000m3/d。

4.3 生化處理系統

采用AO工藝，分南北雙線，A池池容2260m3，O池池容4502m3。有效停留時間為9d。此外，生化處理系統還包括射流曝氣系統、冷卻系統、消泡排泥系統等輔助系統。

4.4 膜系統

膜系統由超濾系統(8套)、軟化系統、TUF系統(3套)、RO系統(3套)、DTRO系統(2套)串聯組成。其中，化學軟化+TUF微濾取代傳統納濾系統，提高系統回收率。

5 運行分析

5.1 水質基本情況

本項目焚燒廠滲瀝液有機物濃度正常在30000～60000mg/L，隨著接收陳腐垃圾有機物濃度逐漸下降。填埋場滲瀝液有機物濃度在3000～5000mg/L，基本沒有可生化性屬于老齡滲瀝液，電導率30～35ms/L，有濃縮液回灌，鹽分偏高。

5.2 填埋場滲瀝液接收量情況

2021年5月10日，以罐車運輸形式接收填埋場滲瀝液，接收量100t/d左右。5月24日陳腐垃圾進場，原生垃圾與陳腐垃圾摻燒比例1：1。2021年10月開始填埋場陳腐垃圾第一層基本開挖完畢，由于滲瀝液液位較高，影響陳腐垃圾開挖及運輸。填埋場是需要在 2022年6月前完成清場工作，為保證陳腐垃圾入場量，10月份調整罐車運輸量至300t/d。

5.3 焚燒廠滲瀝液有機物濃度變化

焚燒廠滲瀝液有機濃度隨著陳腐垃圾摻燒比例及焚燒廠垃圾季節變化，垃圾倉滲瀝液COD指標由50000mg/L下降至20000mg/L以下，導致后續無法通過焚燒廠滲瀝液進行碳氮比調節。

5.4 接收填埋場滲瀝液量與2#AO池出水指標變化

由于10月份后接收比例較大，導致AO系統難降解有機富集，出水指標超過 1500mg/L，甚至1月份由于難降解有機物富集導致出水突破3000mg/L。

5.5 填埋場滲瀝液處理及工藝調整情況

接收填埋場滲瀝液初期，接收量空載100t/d以內。滲瀝液處理系統A池以焚燒廠滲瀝液作為補充碳源，調節碳氮比，保證反硝化反應正常進行。

2021年7月份由于持續接收陳腐垃圾，焚燒廠垃圾倉滲瀝液COD濃度下降至25000mg/L，碳源量較大，溶氧控制不穩定，AO氨氮指標波動。為保證系統穩定運行，調整填埋場滲瀝液接收量。

2021年10月份由于填埋場庫區開挖第二層，需要降低滲瀝液位，為保證陳腐垃圾開挖及運輸，提高滲瀝液進廠量300t/d。

由于陳腐垃圾和外接滲瀝液提量，焚燒廠滲瀝液原液不能滿足碳源要求，提報申請采購液體葡萄糖碳源。由于填埋場滲瀝液接收比例提高，生化系統污泥上浮，生化泡沫嚴重，投加消泡劑抑制泡沫。

由于采購流程及疫情原因，外部碳源不能及時到廠。碳源補充量不足，AO池硝酸鹽富集，抑制硝化細菌及異養菌，生化COD和氨氮指標逐漸升高。AO系統出水變差導致后端膜系統污染堵塞，清洗頻率增加，出水指標滿足達標要求。

2022年春節后，開始投加液體葡萄糖碳源，外接滲瀝液量調整，生化系統指標降低，膜系統污染堵塞情況好轉。

5.6 濃水水平衡情況

本項目是零排放項目，循環水不能排放，需要進入生產廢水系統進行處理， 生產用水采用市政中水，氯離子220mg/L。生產廢水和滲瀝液系統日產生濃水120～320t，環評批復生產廢水濃水用于撈渣機補水，滲瀝液濃水用于石灰制漿。目前，濃水回用量能夠滿足回用平衡，保證滲瀝液全量處理及循環水水質控制。

6 結語

垃圾焚燒接收填埋場滲瀝液具有碳源和濃水消納優勢。接收量控制依據，保持AO系統有足夠碳源調節碳氮比，一般碳氮比3～5之間，根據自身執行出水總氮控制標準調節。填埋場滲瀝液鹽分指標是重要參數，大多數填埋場存在濃縮液回灌現象。氯離子不要大于5000mg/L，濃度過高要進行稀釋。接收前要計算好濃縮液產率和消納問題。本項目同時接收陳腐垃圾，接收外部滲瀝液前要測算出濃縮液消納量。本項目設計滲濾液產生率28%，接收外部滲瀝液后，滲瀝液總產生率在22%左右，沒超出設計值。本項目深度處理系統采用超濾+軟化+TUF+反滲透+DTRO，設計回收率85%，實際在75%～80%間，濃縮液產生量控制在20%～25%，濃水可以完全用于焚燒爐煙氣凈化系統制備石灰漿使用。

本項目接收量受陳腐垃圾量捆綁限制，填埋場滲瀝液量不能自由調控。填埋場滲瀝液已經過厭氧發酵，剩余有機物為難降解物質。填埋場滲瀝液接收量過大，會導致生化系統難降解有機物富集，出水COD指標升高。以本項目為例生化系統出水COD應控制1500mg/L內，系統可以正常穩定運行。生化出水COD指標超過2000mg/L后，后端超濾膜污染通量下降50%，反滲透膜系統污染較為嚴重，清洗難以恢復。

本項目自2021年5月～2022年4月初，總計處理填埋場滲濾液58637t。使用液體葡萄糖39t，以葡萄糖單價3400元／t計算，合計花費132600元，噸水增加碳源成本2.26元。單獨處理填埋場滲瀝液，每天葡萄糖投加量5kg/(m3滲瀝液)，每天投加葡萄糖成本17.4元/(m3滲瀝液)。