垃圾渗沥液处理工艺分析

杜 昱，王 进，李 君，李 洁，孙月驰

（中国市政工程华北设计研究总院，天津 300074）

垃圾渗沥液处理工艺分析

杜 昱，王 进，李 君，李 洁，孙月驰

（中国市政工程华北设计研究总院，天津 300074）

介绍了垃圾渗沥液处理现状，简述了MBR+纳滤/反渗透、JS-BC生物处理、低能耗蒸发、高级氧化等渗沥液处理工艺，分析了这些处理工艺存在的问题和成因，探讨了渗沥液处理的发展趋势。

渗沥液；MBR；JS-BC；膜法；浓缩液；高级氧化

1 垃圾渗沥液处理现状

国外对垃圾渗沥液处理非常重视，严格按照相关的排放标准执行，但由于垃圾组成和国内相比差别较大，导致渗沥液水质也与国内的垃圾渗沥液有较大出入。同时由于排放标准不同，使国外的渗沥液处理工艺与国内相比差别较大。

总体来说，国外渗沥液处理采用生化处理的工艺较多，再辅以氧化等深度处理就可以达标排放，日本和韩国大多采用这种处理工艺。

在20世纪，国内对垃圾渗沥液处理重视程度不够，大部分渗沥液没有经过处理或简单处理后排放，对环境影响较大。21世纪以来，渗沥液处理得到各方面的重视，开始建设渗沥液处理设施，初期阶段渗沥液处理一般参考城市污水的处理方式，大多采用生物处理，达到GB 8978—1996污水综合排放标准中的三级排放标准后，排入城市污水处理厂处理。鉴于对渗沥液本身认识的不足，国内又没有成功的工程实例，采用的处理工艺主要有厌氧、氨吹脱、氧化沟及SBR处理，但大多数渗沥液处理厂运行都不稳定，效果较差，甚至有一些处理厂根本无法运行。

2008年环境保护部颁布了GB 16889—2008生活垃圾填埋场污染控制标准，要求COD达到100 mg/L以下，NH3—N达到25 mg/L以下。在国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区要求COD低于60 mg/L，NH3—N低于8 mg/L。

2 典型垃圾渗沥液处理工艺

2.1 MBR+纳滤/反渗透处理工艺

目前MBR+纳滤/反渗透处理工艺（见图1）广泛应用于垃圾渗沥液处理领域。由于该工艺处理效果稳定、抗冲击负荷能力强而被广泛接受，并且逐渐成为渗沥液处理的主流工艺。例如成都长安垃圾填埋场［1］、广州李坑垃圾填埋场和长沙垃圾填埋场等渗沥液处理工程均采用该处理工艺。MBR+纳滤/反渗透处理工艺虽然取得了较好的处理效果，但投资高、运行成本高。

2.2 JS-BC生物处理工艺

JS-BC工艺（见图2） 是由日本引进的污水生化处理新工艺，该工艺由JS-BC装置（回转网状型微生物接触体装置）、优化培养的Bacillus spp菌和促进优势菌活性的有机生物营养液（生物活性剂）以及接收原水池废水的调节池与曝气池组、沉淀池组合而成。该工艺最大的优点是运行费用低，相比于MBR处理工艺15～20元/m3的运行费用，JS-BC处理工艺运行费用仅为6～8元/m3。杭州市第二垃圾填埋场污水处理厂改造工程即采用该工艺，2011年5月开始运行至今，出水水质稳定，运行状况良好。

2.3 低能耗蒸发处理工艺

低能耗MVC蒸发工艺（见图3）是利用高效MVC蒸发装置，将垃圾渗沥液中的水分及氨与其他物质分离，蒸馏水经离子交换树脂将蒸馏水中的氨氮截流，使出水水质达到GB 16889—2008排放标准，树脂吸附的氨氮经再生置换到再生废液，废液经结晶形成氯化铵产品。而蒸发产生的浓缩液回灌填埋场，再利用填埋场巨大垃圾堆体作为浓缩液的处理体。

采用低能耗蒸发技术处理垃圾渗沥液是目前渗沥液处理技术的突破，不仅节省大量的投资、运行费用及土地，而且解决了运行管理困难的问题。

2.4 高级氧化处理工艺

作为深度处理的一种方法，高级氧化处理工艺可以将污水中的部分难降解有机物氧化成二氧化碳和水，并将大分子有机物氧化成易降解的小分子有机物，提高水体的生化比（B/C由0.01提升至0.35～0.45）。高级氧化处理工艺的最大特点是系统没有浓缩液产生，对整个系统达到零排放意义重大。

3 典型垃圾渗沥液处理工艺存在问题分析

3.1 MBR+纳滤/反渗透处理工艺

3.1.1 耗电量大

普通的城市污水处理厂，生物处理的耗电主要是鼓风机耗电。与城市污水处理工艺不同，MBR处理工艺除鼓风机外，还有射流泵、冷却塔、污泥冷却泵、冷却水泵、超滤循环泵等耗电设备［2］。

射流曝气虽然氧转移效率高，但由于需要设置射流水泵，用电量大幅度增加，从而导致运行费用增加。

在实际运行过程中，生物池内会保持较高的温度［3］，但温度过高会抑制微生物的生长，影响生物处理效果。为此，在生物池设置污水冷却系统，当温度超过40℃时，开启冷却系统，使生物池内水温不超过40℃，确保生化处理正常运行。由于设置冷却塔、污泥冷却泵和冷却水泵，也导致用电量大幅增加。

为保证超滤膜内的水流速度，需要设置超滤循环泵，导致用电量大幅提高。

实际运行证明，上述用电量远远高于鼓风机的用电量，运行成本大幅度提高。

3.1.2 浓缩液难于处理

无论采用纳滤或反渗透工艺，系统都会产生一定量的浓缩液，由于浓缩液中含有大量的难降解有机物，同时含盐量也较高，导致浓缩液很难处理。

目前采用比较多的浓缩液处理方法有回灌填埋场、蒸发处理、高级氧化、活性炭吸附、离子交换等，从实际应用的情况来看，不论采用何种方式其处理效果均不理想。

3.2 JS-BC生物处理工艺

JS-BC生物处理工艺在国内应用的实例不多，目前国内仅杭州天子岭1个工程在运行，运行管理经验较少，一些设计参数也有待进一步完善，同时环境温度等外部环境因素对该处理工艺的影响还需要进行更深入的研究。

单独采用JS-BC生物处理工艺尚不能达到GB 16889—2008排放标准的要求，后续必须辅以深度处理（膜法或高级氧化工艺）方能达标。

3.3 低能耗蒸发处理工艺

低能耗蒸发处理工艺清液回收率一般在90%以下，蒸发后的浓液还需进一步干燥处理，处理费用相对较高。而且蒸发后的清液总氮含量超标，需进一步去除清液中的总氮。该处理工艺在全国范围内工程实例较少，仅在国内部分省市有应用。

3.4 高级氧化处理工艺

作为深度处理的一种方法，高级氧化处理工艺虽然没有浓缩液产生，但整个系统能耗较高，致使运行成本增加。目前该工艺在渗沥液处理领域工程实例不多，运行经验较少。

4 渗沥液处理的发展趋势

渗沥液处理的典型流程为生化处理+深度处理，作为生物处理的主流工艺，MBR工艺虽然具有处理效果稳定、运行成熟可靠的优点，但其运行成本偏高在一定程度上抑制了该工艺的应用。

作为深度处理膜处理工艺可以使渗沥液处理达标排放，但其投资大、运行成本高，尤其是浓缩液难于处理的问题一直没有得到很好的解决。由于新排放标准实施的时间较短，目前已经运行的渗沥液处理厂其浓缩液带来的隐患还没有完全显现出来，一旦该影响逐步扩大，该处理方案的推广、发展必将受到限制。

采用非膜法处理工艺是解决浓缩液难于处理的一个有效途径，目前国内许多科研机构致力于研发非膜法处理工艺，该工艺有效解决膜处理工艺不能解决的难点。

JS-BC处理工艺的应用，使渗沥液处理成本大幅度降低，如能够及时总结现有工程的运行经验，不断完善该工艺的各个环节，该工艺必将成为渗沥液处理的主流工艺。

高级氧化处理工艺在渗沥液处理上的应用，彻底解决了浓缩液难于处理的难题，该工艺没有浓缩液产生，在垃圾渗沥液处理领域里值得广泛推广。

5 结论

1） 生化处理+深度处理是目前渗沥液处理的主流工艺，其中MBR+膜处理能满足排放标准的要求，但必须解决浓缩液的处理及工艺运行成本较高的问题。

2） 采用JS-BC+高级氧化的工艺处理，不仅能满足排放标准的要求，而且可以彻底解决浓缩液难于处理的难题，值得广泛推广。

［1］闵海华，杜昱，刘淑玲，等.MBR/RO工艺处理渗沥液工程实例［J］.中国给水排水，2010，26（4）：64-66.

［2］李君，杜昱，孙月驰，等.垃圾渗沥液处理的常见问题及解决措施［J］.中国给水排水，2010，26（16）：138-140.

［3］杜昱，林伯伟，李洪军，等.MBR工艺处理垃圾渗滤液的设计参数探讨［J］.中国给水排水，2011，27（10）：43-46.

Waste Leachate Treatment Technologies

Du Yu,Wang Jin,Li Jun,Li Jie,Sun Yuechi
（North China Municipal Engineering Design&Research Institute,Tianjin 300074）

The status of waste leachate treatment was introduced.Several kinds of waste leachate treatment technologies were sketched,including MBR+nanofiltration/reverse osmosis,JS-BCbiological treatment,low energy evaporation,and advanced oxidation.The existing problems and their causes of these technologies were analyzed,and the development trend of waste leachate treatment was discussed.

leachate；membrane bioreactor（MBR）；JS-BC biological treatment；membrane;concentrate；advanced oxidation

X703.1

B

1005－8206（2012） 02－0029－03

2011-12-27

杜昱（1964—），高级工程师，主要从事城市污水处理和垃圾渗沥液处理的研究与设计。

E-mail：dy-2000@126.com。

（责任编辑：郑雯）