生活垃圾滲濾液處理站的運營維護研究

羅春游，孫巖斌

1.烏魯木齊市廢棄物處置監測中心；2.中國城市建設研究院有限公司

生活垃圾滲濾液作為一種對自然環境能夠帶來高風險和高污染的廢水，受到了環保領域的格外關注。生活垃圾滲濾液中的污染物含量高、難降解，能夠使水質的差異變大，如果在處理生活垃圾滲濾液的時候不能夠做到第一時間收集和處理，就會使生活垃圾滲濾液的處理難度加大，進而加劇生態環境污染。基于這種狀況，在建設生活垃圾滲濾液處理站的時候，不僅要嚴格遵守相應的建設標準和規范，還應當對其進行有效的運營和維護，從而達到提升生活垃圾滲濾液處理水平，為城市居民創造更好的生活環境。

一、生活垃圾滲濾液處理現狀以及特點

在對生活垃圾進行填埋處理的過程中，會受到厭氧發酵、有機物分解和降水沖刷等因素的影響，這樣就會使生活垃圾中有機物的含量發生變化，進而導致生活垃圾中微生物的變化。由于區域不同，區域內的降水情況也會存在差異，生活垃圾在填埋場長期積累，會使生活垃圾滲濾液污染濃度發生不同情況的變化[1]。一般情況下，最初的生活垃圾填埋場中，生活垃圾滲濾液的PH值是弱酸性的，具備較高的生化性能，而中期的生活垃圾滲濾液PH值則在6.5-7.5之間，此時的生化性能較為一般。經過長時間的積累，生活垃圾滲濾液的PH值會逐漸呈現堿性特征，并且其生化性能很少能夠被有效利用。

在對生活垃圾進行收集和處置的時候，就會產生污染濃度波動較大的有機廢水，具備污染組分復雜、污水性質波動變化大和種類繁多的特點。同時，生活垃圾還會產生一種帶有惡臭味的黑色或者黃褐色液體。如果對污染物進行分類，可以分為有機物和無機物，有機物一般難以降解，如芳香族化合物。基于收集的垃圾組分具有復雜性特點，滲濾液的產生常常會帶有污染濃度含量不同的物質，不僅會使生物帶有一定的毒性，還會對生物的成長產生一定的抑制作用。因此，生活垃圾滲濾液的特點主要包括五個方面，第一，顏色比較深，并且伴有惡臭；第二，總溶解性固體含量高；第三，有機污染物成分復雜；第四，氨氮含量高，營養比例失調；第五，水質、水量變化大。

二、生活垃圾滲濾液處理站運行狀況分析

現階段，對城市生活垃圾滲濾液的處理不僅在填埋場設計方面是一個復雜的問題，對其運營維護和管理也是一個比較難解決的問題。當前，很多城市已經建立了生活垃圾滲濾液處理站，為了使實際的運行狀況更加合理，采取了兩組設施進行對比處理和分析的方法，兩者分別采用中溫厭氧--缺氧--好氧--MBR--反滲透工藝和DTRO膜處理。根據垃圾滲濾液的工藝方法累計統計排名中的前五名可知，上述兩種工藝并不是當下垃圾滲濾液處理方法中最為有效的，但是通過對比和分析能夠確定工藝的最佳運行狀況，如表1所示。

表1 垃圾滲濾液的工藝方法累計統計排名（單位：%）

（一）生活垃圾滲濾液處理站工藝流程

生活垃圾滲濾液處理站的工藝流程可以從三個方面來進行解釋:

首先，生活垃圾滲濾液從調節池進入，經過提升泵，進入到厭氧升溫間，在厭氧升溫間內提升原水溫度，直到其達到25℃以上，然后從UASB反應塔進入缺氧池。基于原水當中存在很多難以被直接降解的有機物，要想對其進行降解必須要在厭氧階段解決，通過厭氧階段之后再進入缺氧階段，利用在缺氧環境中好氧段回流的硝化液會發生反硝化反應，這樣就能夠保證硝態氮轉化成氮氣[2]。

廢水經過缺氧階段之后就會進入好氧池，分別進入MBR池和污泥濃縮池。好氧池中的活性污泥在有氧呼吸的作用下能夠對有機物進行進一步的分解，使其變為無機物。MBR膜（一期使用的柱式MBR膜）具有清除大部分懸浮物和一定量的有機物的作用，因此經過MBR膜的處理，就會形成COD、氨氮。然后，污水在經過MBR膜之后在高壓泵的作用下會進入RO膜反滲透。反滲透完成之后，COD和氨氮濃度都會下降。最后，清水會進入排放池，另外一部分則會重新進入MBR池，和MBR膜產水混合后再進一次RO膜，從而轉變成濃水。對于濃水的處理，是從污泥濃縮池到最終進入回灌垃圾填埋場。

對于另一組廢水的處理是，首先通過保安過濾器進入反滲透系統原水箱，通過增加硫酸這種方式對原水箱中污水的PH值進行調節，原水箱的出水會在柱塞泵加壓的作用下進入到石英砂過濾器，之后進入保安過濾器。保安過濾器作用下的滲濾液會直接進入一級DT裝置，經過高壓泵和一級在線循環泵及膜柱的出水，分為濃縮液和透過液兩部分。其中，一級DT裝置產生的濃縮液會通過輸送泵，進入垃圾填埋場，而透過液進入二級STRO裝置之后，還可以再對其進行深入的處理。通過二級ST裝置內的高壓泵及膜柱的出水也分為兩部分，即濃縮液和透過液。二級ST裝置產生的濃縮液會重新流入反滲透系統原水箱，透過液進入清水箱之后，只有達到排放標準才會允許排放。

（二）生活垃圾滲濾液處理站的工藝特點及處理成效

對于生活垃圾填埋場中生活垃圾滲濾液，如果采取傳統的處理方式難以達到相關的標準和要求。為了使該問題得到很好的解決，生活垃圾滲濾液處理站將處理的工藝分成了兩種，即“UASB+A/O+MBR膜工藝+RO反滲透”和“DTRO+RO反滲透”。

其 中，“UASB+A/O+MBR膜工藝+RO反滲透”工藝的應用是建立在進行了生物處理的基礎上的，當生活垃圾滲濾液中的有機物和氨氮等被降解到一定程度的時候，再對其進行加壓，經過反滲透膜之后，保證生活垃圾滲濾液達到相應的排放標準。這種工藝尤其注重前期的生物處理，在實際進行運營維護的時候，要對污泥活性和微生物菌群的生長環境多加關注，從而保證生活階段的處理達到相應的標準。如果在生物處理階段沒有取得良好的效果，還可以通過控制RO階段的產水量，進而達到提升出水水質的目的[3]。

“DTRO+RO反滲透”工藝本身是一種單純的物理工藝，這項工藝優的缺點相當明顯。優點是具備簡便和快捷的運行操作、穩定和優質的出水水質，缺點在于不能夠將污染物有效降解和消除。由于濃縮液可以重新回灌垃圾填埋場，使得濃縮液處置難的問題得到了很好的解決。從當前生活垃圾滲濾液處理站的整體運行和維護效果來看，當前已經處于較為成熟的階段，并且相關的數據指標也處于比較穩定的階段。

三、生活垃圾滲濾液處理站的運行維護成本分析

在對生活垃圾滲濾液處理站的運行維護成本進行分析的時候，主要從三個方面入手，即藥劑消耗成本、更換膜組件的成本、人工成本和其他成本等。從藥劑消耗的角度來講，由于當前的填埋場垃圾滲濾液原水中碳源缺乏，在實際運行的過程中需要對碳源進行補充。硝化反應會使原水中的堿度被消耗，為此還需要添加小蘇打，使硝化過程中的堿度得到補充。同時，在膜系統運行的過程中，不僅需要補充葡萄糖、甲醇和小蘇打，還要投入一定量的鹽酸、阻垢劑和亞硫酸氫鈉還原劑等。具體的藥劑用量和價格在不同的系統當中也存在一定的差異。

如表2和表3所示。

表2 生化系統中藥劑的用量和價格

表3 膜系統中藥劑的用量和價格

其次，從更換膜組件成本的角度來講，由于MBR膜采用圓柱式模24組，每組約配備1000根膜絲，這些膜組件在實際應用中，更換的周期通常為兩年一次，每次需要消耗的成本大約為30萬元左右。在RO膜的選擇上，使用日本進口的反滲透膜，在生活垃圾滲濾液處理站中一組RO膜總共有三節，每節需要五支膜。每支膜在更換的時候，成本基本要4000元左右，要想全部更換消耗的成本是很高的。同時，二組RO膜一共21支膜，生化MBR膜后反滲透需要12支膜，DTRO后反滲透需要9支膜，采用的反滲透膜與一組一致，由于更換一支需要消耗4000元左右，全部更換需要消耗的成本在84000元左右。

在生活垃圾滲濾液處理站系統中，最高的處理設備是DTRO膜，在實際的運行過程中一共有59束模組，每束模組里共有膜片206個、導流盤207片，導流盤與膜片交叉相繼疊放，每片導流盤上需要配備兩個小膠圈。已知每束膜更換周期為3-5年，更換成本在27000元左右，如果要全部更換，成本達到了160萬。

從人工成本及其他成本的角度來講，在生活垃圾滲濾液處理站設置了站長、班長和操作工人。由于生活垃圾滲濾液處理站有兩套系統，工作人員工作時間和休息時間均為48小時，站長和班長分別設置一人，人工成本為每月6000元至8000元，操作工人設置了9名，人工成本大約為沒月4000元。由于生活垃圾滲濾液處理站采取的是輪班機制，兩人為一個小組，但是這種輪班方式存在一定的缺點，即工作人員連續工作的時間較長，這樣就使得員工在工作的第二天很可能存在精力不足和工作效率低下的問題。

根據相關的統計數據可知，生活垃圾滲濾液處理站的運營維護成本每年都在80萬元至100萬元之間。

四、生活垃圾滲濾液處理站的運營維護措施

（一）降低生活垃圾滲濾液處理站的運營維護成本

一方面，從藥劑使用方面來講，生活垃圾滲濾液處理站的生化系統中采用的是用小蘇打（NaHCO3）來補充堿度的方式，之后又采取用純堿（Na2CO3）來替換小蘇打來補充消耗的堿度。由于兩種藥品的價格相差很小，且純堿補充堿度的效果更好，因此適當更換藥品的方式是可行的。由于生活垃圾滲濾液處理站的生化效果并不是很好，尤其是存在好氧段泡沫較多的問題，基于此考慮，在MBR膜池的出水管上加設噴頭的小支管，借助噴出的MBR產水對泡質進行消除。從員工成本的角度來講，推行分兩組工作的方式，即一組白班、一組夜班，白班和夜班交替，設置交替的周期為一個月，這樣不僅使夜間工作的缺陷得到彌補，還會使員工工作中的疏忽風險降低。

（二）創新優化生活垃圾滲濾液處理站的技術

對于城市生活垃圾滲濾液處理站的正常運營維護來講，創新生活垃圾滲濾液處理技術是很有必要的，能夠降低運營和維護成本，提升生活垃圾處理效率，保證生活垃圾滲濾液處理站的穩定性。同時，還要開發基建成本低的生活垃圾滲濾液處理技術、經濟高效的脫除NH3-N技術、經濟合理的回灌技術、成本低廉的膜產品以及相應的膜清洗技術等，從而提升生活垃圾滲濾液處理站的應用價值。同時，還要對污水處理工藝進行科學合理的選擇，保證不同水質的滲濾液采用不同的處理工藝。結合生活垃圾填埋場區域的氣候降水、水文特點和填埋場運行時間以及滲濾液水質水量變化情況，使出水水質符合國家相關排放標準，從而保證水質水量適應性良好、有機污染物降解效率高、運行成本低廉和維護管理便捷。

（三）樹立正確的生活垃圾處理觀念

近年來，我國城市建設中生活垃圾滲濾液處理站是不可忽視的重點，從根本上來講還是缺乏運營維護和管理。因此，樹立正確的理念對于生活垃圾滲濾液的處理相當重要。首先，樹立以人為本和綠色環保的理念，盡可能減少或者避免對生活垃圾的處理造成二次污染的情況。將“前人栽樹后人乘涼”的意識深植到廣大人民群眾心中，在進行城市建設的時候，必須遵守城市垃圾和污水處理建設不以人的意志為轉移的客觀規律，用科學的精神和客觀合理的辦法，推進現代化城市的建設，將打好基礎和謀求長遠的利益作為根本。同時，還要做好城市生活垃圾處理的合理規劃，針對生活垃圾的處理制定詳細的規劃，并且對其進行定期的修改和調整，將關注點放在提高規劃的前瞻性、科學性上，保證城市生活垃圾處理規劃的專業性和全覆蓋。實施分步和統一性的生活垃圾處理規劃，確保在不增加新問題的基礎上，做到對生活垃圾處理的良性循環。

五、結束語

根據對生活垃圾滲濾液處理站的研究可知，對生活垃圾滲濾液的處理方式多種多樣。在實際應用的過程中，應當結合實際情況，選擇科學合理的方法。通過對生活垃圾滲濾液處理站運營維護的研究，發現在實際運營和維護過程中仍然存在很多問題。針對這些問題，提出了降低生活垃圾滲濾液處理站的運營維護成本、創新生活垃圾滲濾液處理站的技術、樹立正確的生活垃圾處理觀念等的措施，以求能夠更好地解決問題。同時，該研究還從另一方面說明了處理生活垃圾滲濾液的難點，如可生化性差等，為未來的研究指明了方向，以此探究更加經濟且有效的策略，從而推動生活垃圾處理站的健康良好發展。