垃圾焚燒廠滲瀝液處理系統工藝分析

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、組分復雜、水質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。

關鍵詞：垃圾焚燒廠;滲濾液;處理系統;工藝分析

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

1 水質特點

垃圾滲濾液水質具有以下特點：

（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，甚至無法運行。

（3）水量與水質變化波動幅度大

滲濾液的產生量受垃圾收運系統類型、垃圾組成、降雨等因素影響。滲濾液的日產量約為垃圾量的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）設計水量和水質

準確預測設計水量和水質是工程設計的基礎，滲濾液的設計水量應考慮垃圾的停留時間及當地降雨量等因素，也可參考同地區垃圾焚燒廠的運行數據。

（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耗能過高，因此應先經過厭氧反應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處理工藝。

3 主流處理工藝比較

根據國內多個項目實踐經驗，垃圾滲濾液主流處理工藝一般采取如下工藝：

1）預處理+厭氧+兩級AO+外置式MBR+NF+RO。

2）預處理+厭氧+兩級AO+外置式MBR+STRO/DTRO。

（1）預處理系統

滲濾液進入調節池之前經過除渣預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備，格柵機是目前國內普遍采用的固液篩分設備。

（2）厭氧生化處理系統

目前常用的厭氧反應器主要有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定性及維護要求較高，不適合垃圾滲濾液成分復雜的特點。

UASB是在垃圾滲濾液處理行業應用最為廣泛的厭氧處理工藝，COD的去除率約為70%[1]，具有適應性強、穩定性高、運行維護簡單等特點，并在工程運用中積累了大量的設計及運行經驗數據。

（3）MBR系統

MBR系統包括一級反硝化和硝化池、二級反硝化和硝化池、曝氣系統、超濾系統等。

垃圾滲瀝液首先在缺氧段進行反硝化反應，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。

（4）納濾系統+反滲透系統的深度處理工藝

經過外置式MBR超濾膜后的出水進入納濾系統。經納濾膜的截留，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，延長了系統的使用壽命。納濾處理后的出水進入反滲透系統，反滲透系統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組合工藝系統具有出水效果穩定、水質好、自動化程度高、操作簡單等一系列優點。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，設計清液產率約為80%。根據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組合工藝系統相比，DTRO系統回收率高，組件結構復雜，系統一次性投資大，運行成本高;STRO系統回收率高，寬流道設計，不易堵塞，系統一次性投資大，運行成本較高，設備維護方便。兩級DTRO的運行成本約40元/t[5]。

4 結語

通過分析垃圾焚燒廠滲濾液的水質特點及處理重點、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。

參考文獻：

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

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

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

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

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

（作者單位：中節能（北京）節能環保工程有限公司）