垃圾焚燒廠滲瀝液處理系統(tǒng)工藝分析

胡泊

摘要：垃圾焚燒廠滲濾液具有氨氮含量高、有機污染物濃度高、含鹽量高、組分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化波動幅度大等特點，本文分析了垃圾滲濾液的水質(zhì)特點及處理重點、難點，并對垃圾滲濾液處理的處理工藝進行比較，探索適合垃圾焚燒廠滲濾液處理的工藝路線。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒廠;滲濾液;處理系統(tǒng);工藝分析

一般垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲瀝液主要由垃圾倉、進料斗以及預(yù)處理和卸料平臺等沖洗水構(gòu)成。垃圾焚燒廠滲濾液組分復(fù)雜，水質(zhì)水量變化大，處理難度較大，單一的處理工藝很難滿足要求，需根據(jù)實際情況將各種工藝組合，以獲得較好的處理效果和經(jīng)濟性。

1 水質(zhì)特點

垃圾滲濾液水質(zhì)具有以下特點：

（1）有機污染物濃度高

垃圾焚燒廠滲濾液COD高達30000～70000mg/L，BOD5為10000～30000mg/L，氨氮高達1000～3000mg/L，屬高濃度有機廢水。

（2）鹽份含量高

滲濾液中的含鹽量常高達10000mg/L以上，采用膜處理會由于滲透壓過大造成產(chǎn)水率過低，僅采用普通生化處理會因為含鹽量過高造成啟動困難，運行不穩(wěn)，甚至無法運行。

（3）水量與水質(zhì)變化波動幅度大

滲濾液的產(chǎn)生量受垃圾收運系統(tǒng)類型、垃圾組成、降雨等因素影響。滲濾液的日產(chǎn)量約為垃圾量的5%～40%，污染物濃度的變化幅度達到3～5倍。

2 處理的重點和難點

（1）設(shè)計水量和水質(zhì)

準(zhǔn)確預(yù)測設(shè)計水量和水質(zhì)是工程設(shè)計的基礎(chǔ)，滲濾液的設(shè)計水量應(yīng)考慮垃圾的停留時間及當(dāng)?shù)亟涤炅康纫蛩?，也可參考同地區(qū)垃圾焚燒廠的運行數(shù)據(jù)。

（2）生化處理

垃圾焚燒廠滲濾液的COD、氨氮較高，直接采用好氧工藝曝氣系統(tǒng)耗能過高，因此應(yīng)先經(jīng)過厭氧反應(yīng)器降低有機污染物濃度后再進行好氧處理。

（3）濃縮液處理

滲濾液膜處理系統(tǒng)濃縮液具有濃度高、難降解的特點，有很大的處理難度。濃縮液一般采用膜工藝處理或蒸發(fā)處理工藝。

3 主流處理工藝比較

根據(jù)國內(nèi)多個項目實踐經(jīng)驗，垃圾滲濾液主流處理工藝一般采取如下工藝：

1）預(yù)處理+厭氧+兩級AO+外置式MBR+NF+RO。

2）預(yù)處理+厭氧+兩級AO+外置式MBR+STRO/DTRO。

（1）預(yù)處理系統(tǒng)

滲濾液進入調(diào)節(jié)池之前經(jīng)過除渣預(yù)處理以除去粒徑大的固體顆粒物和其他雜物，采用格柵過濾機等固液分離設(shè)備，格柵機是目前國內(nèi)普遍采用的固液篩分設(shè)備。

（2）厭氧生化處理系統(tǒng)

目前常用的厭氧反應(yīng)器主要有UASB、AF、EGSB、UBF、IC等。

AF、UBF工藝適用于懸浮物濃度不高的污水，不適合滲濾液污水的懸浮物較高的特點，長期運行可能導(dǎo)致濾層堵塞;IC、EGSB工藝適用于成分單一、可生化性較好的污水且其穩(wěn)定性及維護要求較高，不適合垃圾滲濾液成分復(fù)雜的特點。

UASB是在垃圾滲濾液處理行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的厭氧處理工藝，COD的去除率約為70%[1]，具有適應(yīng)性強、穩(wěn)定性高、運行維護簡單等特點，并在工程運用中積累了大量的設(shè)計及運行經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

（3）MBR系統(tǒng)

MBR系統(tǒng)包括一級反硝化和硝化池、二級反硝化和硝化池、曝氣系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)等。

垃圾滲瀝液首先在缺氧段進行反硝化反應(yīng)，去除部分COD;然后進入硝化段，大部分有機污染物在其中得到降解，NH3-N被氧化成亞硝酸鹽或硝酸鹽。二級硝化段出水進入MBR膜（外置式超濾膜），膜的截留作用可使兩級A/O+MBR處理系統(tǒng)中的污泥濃度高達10～15g/L以上，并延長污泥泥齡，對滲瀝液中難生物降解有機物也有較好的降解功能。同時外置式MBR膜將進行泥水分離，出水進入膜深度處理系統(tǒng)。

（4）納濾系統(tǒng)+反滲透系統(tǒng)的深度處理工藝

經(jīng)過外置式MBR超濾膜后的出水進入納濾系統(tǒng)。經(jīng)納濾膜的截留，去除水中大部分COD、BOD和SS。納濾膜僅對2價離子和大分子有機物有很高的截留率。因此，可以保證對COD有較高的去除率，又避免了污堵問題，延長了系統(tǒng)的使用壽命。納濾處理后的出水進入反滲透系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)不僅可有效地去除水中殘余的COD和NH3等，也能去除水中的有機物、溶解性固形物。

MBR+NF/RO組合工藝系統(tǒng)具有出水效果穩(wěn)定、水質(zhì)好、自動化程度高、操作簡單等一系列優(yōu)點。該工藝路線對于 COD 氨氮和總氮的去除率均可達 99.5%以上，電耗、藥劑、膜更換、污泥等直接處理成本約為25～30元/t[2]。

（5）STRO/DTRO的深度處理工藝

STRO/DTRO采用開放式流道膜元件，設(shè)計清液產(chǎn)率約為80%。根據(jù)對某生活垃圾填埋場滲濾液“DTRO+卷式RO”工藝處理實際效果，COD 去除率在 99.7% 以上;氨氮去除率在 98.4% 以上[3]。對于電導(dǎo)率小于20000 μs/cm，要求回收率不大于 80% 時，運行壓力可以采用2～4 MPa;對于電導(dǎo)率高于30000 μs/cm，要求回收率大于 80%時，則運行壓力可達12 MPa [4]。

與NF/RO組合工藝系統(tǒng)相比，DTRO系統(tǒng)回收率高，組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)一次性投資大，運行成本高;STRO系統(tǒng)回收率高，寬流道設(shè)計，不易堵塞，系統(tǒng)一次性投資大，運行成本較高，設(shè)備維護方便。兩級DTRO的運行成本約40元/t[5]。

4 結(jié)語

通過分析垃圾焚燒廠滲濾液的水質(zhì)特點及處理重點、難點，在分析以上幾種垃圾滲濾液處理工藝路線的基礎(chǔ)上，探索適合垃圾焚燒廠垃圾滲濾液處理的工藝路線，選擇出合理、安全、可靠的處理系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]袁維芳等.垃圾滲濾液處理技術(shù)及工程化發(fā)展方向[J]，環(huán)境保護科學(xué)，2020，46（1）：76-83.

[2]楊利.膜生物反應(yīng)器 （MBR） +反滲透 （RO） 處理垃圾滲濾液試驗研究[D].長沙：湖南大學(xué)，2011.

[3]沈源源.DTRO+卷式RO工藝在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用[J].四川建材，2017，43（8）：89-90.

[4]左俊芳等.碟管式反滲透 （DTRO） 技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用[J].膜科學(xué)與技術(shù)， 2011， 31（2）：110-115.

[5]李捷等.厭氧+MBR+兩級DTRO系統(tǒng)處理生活垃圾焚燒廠滲濾液的研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2020，45（1）：101-104.

（作者單位：中節(jié)能（北京）節(jié)能環(huán)保工程有限公司）