摘 要：介紹了我國的垃圾滲瀝液處理現(xiàn)狀，闡述了“厭氧+膜生物反應器(MBR)+膜深度處理系統(tǒng)”的組合處理工藝。關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠;滲瀝液處理;中溫厭氧系統(tǒng);低能耗;膜生化反應器;膜深度處理系統(tǒng)

生活垃圾焚燒發(fā)電廠屬于小型火力發(fā)電廠，文章針對生活垃圾焚燒發(fā)電廠的滲瀝液處理工藝進行分析，以利于提高滲瀝液處理工藝的合理性和高效性。

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1 垃圾滲瀝液處理現(xiàn)狀

我國原生垃圾的主要特點是廚余物含量高、含水率高，故焚燒廠為提高熱值，通常將垃圾在貯坑中存放3～7天以瀝出水分。焚燒廠垃圾滲瀝液主要產(chǎn)生于垃圾貯坑，由垃圾在貯坑內(nèi)堆酵過程中瀝出的垃圾組分間隙水，有機質(zhì)腐爛生成水和部分分解吸附水組成。其與填埋場初期垃圾滲瀝液有很大的相似性，垃圾滲瀝液的產(chǎn)生量受進廠垃圾的成分、水分貯存時間及天氣影響。其主要特征為：①有機物種類繁多，水質(zhì)復雜;②有機物含量高，在垃圾貯坑中由于揮發(fā)性酸的存在會產(chǎn)生較高的CODcr、BOD5，CODcr最高可達60000mg/L、BOD5最高可達35000mg/L;③氨氮含量高[1]。

由于對垃圾滲瀝液污染物成分及其污染水平的不了解，把垃圾滲瀝液作為一種高濃度有機廢水處理，建立了一批垃圾滲瀝液處理系統(tǒng)，氧化溝和傳統(tǒng)的好氧技術(shù)在這個時期應用較為廣泛。但因其COD負荷過高，NH3-N負荷過高，曝氣量嚴重不足，滲瀝液所含堿度不能得到應用，導致系統(tǒng)pH值過高，微生物生存條件喪失，處理后難以達到三級排放標準，甚至難以連續(xù)穩(wěn)定運行[2]。

目前，國內(nèi)外滲瀝液處理工藝中，生化處理是主體，物化處理為預處理，膜處理為后續(xù)處理系統(tǒng)，而適合我國本土的垃圾滲瀝液處理工藝—“厭氧+膜生物反應器(MBR)+膜深度處理系統(tǒng)”的組合工藝也得到了大范圍的成功應用。

2 滲瀝液處理工藝的確定

在生化處理技術(shù)中，近年來興起的物理和生化相結(jié)合的膜生物反應器(MBR)技術(shù)較為合理，其占地面積小，污泥負荷(F/M)低，剩余污泥量小，在國內(nèi)有較多處理垃圾滲瀝液的成功的工程實例，且越來越多占據(jù)著垃圾滲瀝液處理市場，但只能將COD降到500～1000mg/L，距出水指標相距甚遠，而且此時出水中污染物基本為難生物降解的污染物，為實現(xiàn)出水穩(wěn)定達標排放，必須采用納濾或反滲透或其組合工藝進行深度處理。

根據(jù)目前全國各地建設的垃圾衛(wèi)生填埋場、生活垃圾焚燒廠及生活垃圾綜合處理廠滲瀝液處理設施的試劑運行情況，結(jié)合各方案的工藝特點對水質(zhì)波動的適應性、總投資及單位運行成本等多方面進行分析，經(jīng)過分析比較后，認為“中溫厭氧反應器+分體浸沒式膜生物反應器+納濾(NF)”工藝組合處理法是建設工程優(yōu)選推薦方案。其技術(shù)優(yōu)點如下：適應性強、運行穩(wěn)定、能耗低、運行費用低、工藝成熟可靠、技術(shù)先進;

工藝各段即相對獨立，又是一個有機整體，整套系統(tǒng)可做到全自動化控制、無人值守;厭氧、MBR系統(tǒng)為低污泥產(chǎn)生工藝，少污泥或無污泥排放，在某種意義上真正實現(xiàn)了目前學術(shù)界正在研究的無污泥排放工藝，易于處理站運行。

3 滲瀝液處理工藝流程

3.1 工藝流程說明

本工藝流程可分為以下幾個系統(tǒng)：①中溫厭氧系統(tǒng);②膜生化反應器系統(tǒng);③膜深度處理系統(tǒng);④配套輔助系統(tǒng)。

3.2 主工藝流程如下

中溫厭氧系統(tǒng)+低能耗浸沒式膜生化反應器+膜深度處理系統(tǒng)

(1)中溫厭氧系統(tǒng)：滲瀝液經(jīng)過調(diào)節(jié)池提升泵入?yún)捬醴磻鳌B瀝液在厭氧狀態(tài)下，通過厭氧微生物的作用，使有機污染物依次完成水解、酸化、產(chǎn)氣等厭氧過程，使最終污染物絕大部分分解成甲烷氣體、水、氨氮、硫化氫、磷酸鹽、無機鹽等小分子物質(zhì)，為MBR系統(tǒng)提供較好的進水條件。由于一年四季滲瀝液水質(zhì)水量變化很大，設計過程中必須考慮整個系統(tǒng)的適應范圍，具有很強的耐負荷沖擊能力。

中溫厭氧系統(tǒng)由厭氧反應器、換熱器、沼氣提純凈化裝置組成。入水形式采用UASB升流式，并設置內(nèi)循環(huán)，反應器內(nèi)為半混合狀態(tài)，最上部為集氣區(qū)，向下依次為集水區(qū)、填料區(qū)、污泥區(qū)，最下部為布水區(qū)，經(jīng)布水器將進入罐內(nèi)的滲瀝液均勻的分布于全罐，避免出現(xiàn)短流造成的厭氧生化處理不均勻。

(2)分體浸沒式MBR反應器：MBR工藝由生化反應器和超濾單元兩部分組成。

廢水的生物脫氮主要包括三個過程，即氨化、硝化、反硝化。硝化反應：即廢水中的氨氮在好氧自養(yǎng)型微生物(統(tǒng)稱為硝化菌)的作用下被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程;反硝化反應：即廢水中的亞硝酸鹽或硝酸鹽在缺氧條件下在反硝化菌(異養(yǎng)型細菌)的作用下被還原為氮氣的過程。生化反應器需采用前置反硝化，硝化后置，同時增加二級硝化反硝化。

本工藝的膜生物反應器采用分體浸沒式超濾，完全實現(xiàn)了泥水分離，其處理主要工藝特點：高效固液分離，抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)好而穩(wěn)定，可以完全去除SS，對細菌和病毒有很好的截留效果;污泥負荷(F/M)低，反應器在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，甚至可以達到無剩余污泥排放，從而節(jié)省污泥處理費用和避免二次污染。

為降低能耗，硝化池內(nèi)曝氣采用微孔曝氣。在硝化池內(nèi)，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機污染物，同時將氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，超濾進水兼有濃水回流的功能，即超濾進水經(jīng)過超濾膜濃縮后，清液進入下一處理系統(tǒng)，而濃縮液回流至反硝化池中，在缺氧的環(huán)境中，將硝酸鹽、亞硝酸鹽還原成氮氣排出，從而達到脫氮的目的，反硝化池內(nèi)設液下攪拌裝置。

(3)納濾處理系統(tǒng)：滲瀝液經(jīng)過MBR生化系統(tǒng)處理后，出水無菌體和懸浮物，進入膜深度處理系統(tǒng)。

膜是以一定的形式限制或傳遞組分，用來分開兩相的一薄層物質(zhì)，它可以是固態(tài)的或者液態(tài)的。膜技術(shù)作為一種先進的、當代新型的分離技術(shù)，是多學科交叉的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的分離技術(shù)比較，它具有高效、節(jié)能、無變相、過程易控制、操作方便、環(huán)境友好、便于放大、易于與其它技術(shù)集成等優(yōu)點。

納濾膜孔徑在1nm以上，能截留納米級的(0.001微米)的物質(zhì)。納濾膜的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，其主要特點是能截留有機物等大分子物質(zhì)，同時可以允許大部分鹽分通過，避免了濃水回流導致的鹽分積累對系統(tǒng)造成不利影響。

納濾是一種錯流過濾，即給水流在過濾過程中被分為淡水流(產(chǎn)水流)和含濃縮溶質(zhì)或顆粒雜質(zhì)的濃水流，大量的溶質(zhì)和雜質(zhì)被濃水帶走。

(4)濃縮液處理系統(tǒng)：濃縮液的來源及產(chǎn)生量。各種生化處理與膜處理相結(jié)合的處理模式現(xiàn)已成為垃圾滲瀝液處理的流行趨勢。本工程中膜處理主要應用的是納濾，同時也就存在著處理濃水的處置問題。

濃縮液的處理方式。目前的濃水處置主要采取：將濃水再噴灑到填埋場;直接將濃水回調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。以上這幾種做法，都存在著難以生化的有機物質(zhì)在處理系統(tǒng)中累積，從而影響膜處理效果的問題。

建議采用的濃水處理方式為：將納濾濃水因其含鹽量較低，而且各項污染指標濃度均不高，只是腐殖酸類難降解物質(zhì)較多，故進行簡單高級氧化后提高其可生化性后回流至調(diào)節(jié)池進入系統(tǒng)進行再處理。

3.3 滲瀝液處理車間布置

根據(jù)污水處理的各項標準、垃圾滲瀝液處理工藝特點等平面布置特遵從以下原則：占地面積小;布局緊湊;外形美觀;可靠實用。

(1)綜合處理車間。綜合處理工房主要包括配電室、控制室、化驗室、儲藏室、換熱工房、污泥脫水工房、濃水處理間、儲酸室、加藥間及膜處理車間。

(2)室外建構(gòu)筑物。室外建構(gòu)筑物主要包括厭氧罐、反硝化罐、硝化罐、污泥濃縮池、清液池、污泥池及回用水池。

(3)高程布置。污水處理生化處理工段(從厭氧到MBR機組)的高程布置依次降低，實現(xiàn)了完全自流，不需要另外使用提升設備，最大化地實現(xiàn)了降低能耗。

綜合處理車間內(nèi)污水處理部分包括了MBR工段、NF工段。這部分的進出水基本處在同一高程。是現(xiàn)有膜處理工藝最適合的方式。

4 結(jié)束語

從滲瀝液處理要求以及環(huán)境敏感性、經(jīng)濟技術(shù)效益等方面進行綜合評估，“中溫厭氧反應器+分體浸沒式膜生物反應器+納濾(NF)”處理工藝技術(shù)先進、可操作性強，完全符合工程提出的要求。該套系統(tǒng)具有很高的CODcr和NH3-N去除能力及高負荷處理能力，而且能夠適應不同季節(jié)的滲瀝液水質(zhì)水量的波動。系統(tǒng)具有很強的可調(diào)節(jié)性，輕松應對不同季節(jié)、不同種類的滲瀝液濃度、水量的波動，確保出水水質(zhì)水量穩(wěn)定達標。

參考文獻：

[1]鄒蓮花,王寶貞,居德金,等.城市生活垃圾填埋場滲瀝液處理的試驗研究[J].給水排水,1996,(5):13-14+2.

[2]杜昱,王進,李君,等.垃圾滲瀝液處理工藝分析[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2012,(2):29-31.

來源:《工程技術(shù)研究》  作者:季冉等

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