垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术

朱 映

【摘 要】垃圾焚烧厂渗滤液是一种高浓度且难处置的废水，对垃圾焚烧厂的工艺技术要求比较高。本文结合工程应用实例，阐述了垃圾焚烧厂渗滤液处置技术及主要的系统参数，重点就垃圾焚烧厂渗滤液处理系统的运行调试及运行情况进行探讨，以供业界人士参考。

【关键词】垃圾焚烧厂；渗滤液；处置技术；运行调试

随着我国社会经济建设的快速发展，城市生活垃圾排放量日益增加，对于生活垃圾的处置采用焚烧的形式也越来越多，同时垃圾焚烧厂与生活垃圾填埋场一样，也面临着垃圾渗滤液的处置问题。垃圾渗滤液中含有大量金属离子、氨氮等污染物及有毒有机污染物，且浓度变化往往很大，水质十分复杂，而垃圾焚烧厂渗滤液与填埋场渗滤液特性有较大的区别，在处置上也存在一定的差异性。为此，本文重点探讨了垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处置技术，并进行必要的系统调试。调试结果表明，该垃圾渗滤液处置后的出水水质可以达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的三级标准，同时对COD、氨氮的去除率都达到了98%以上，调试结果到达了预期的效果。

1.工程概况

某垃圾渗滤液处理工程，设计规模为400m3/d，设计进、出水水质见表1。

设计出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的三级标准。该工程总占地面积为4600m2，其中预留提标场地。

2.渗滤液处理工艺

垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液成分复杂，污染物浓度高且随不同时间有较大波动，产生量随季节变化波动较大，需采取切合实际、有效的工艺路线，确定合理的设计参数、选用适合的工艺设备并配备合理的自控设施，以节能增效，在确保处理能力及效果的基础上，方便运行管理、降低工程造价和运行成本。本工程采用的工艺流程如图1所示。

该工程设计工艺包括调节池、混合反应沉淀池、厌氧UBF处理系统、好氧SBR处理系统、浸没式超滤膜处理系统、污泥处理系统及除臭系统，此外预留了纳滤处理系统场地。垃圾渗滤液从垃圾储仓收集池由泵提升过滤后进入调节池，池内设搅拌以防止悬浮物沉淀。经过调节池调节水质、水量后，用泵送至混合/反应/沉淀池，去除部分大颗粒有机物和无机物后进入加温池，利用电厂蒸汽余热使水温保持在35℃，而后进入UBF进行厌氧生化处理，去除90%以上的COD，产生的沼气经收集处理后综合利用。厌氧池出水进入SBR反应池，采用射流曝气和序批式反应，去除90%以上的氨氮，然后进入浸没式超滤膜系统，去除水中有机污染物，确保出水水质达到设计标准。

沉淀池、厌氧系统及好氧系统产生的污泥均排至污泥浓缩池进行减量化处理，再经泵送至离心脱水机脱水干化。调节池、混合反应沉淀池及污泥处理系统产生的臭气收集后送焚烧电厂焚烧处理。

3.主要处理单元的设计参数

3.1调节池

在垃圾渗滤液处理工程中，调节池不但起着调质调量的作用，还具有事故池的作用。设调节池2座，半地下式钢混结构，尺寸（L×B×H）为33.5m×12.0m×6.0m，有效水深为5.0m，水力停留时间（HRT）为10d，池内设液下搅拌器以保持整池的内部循环流动，避免池体内部产生死角而导致固体颗粒的沉淀、沉积。

3.2厌氧处理系统

厌氧生物反应系统选用两级UBF，中温消化。采用潜水搅拌机作为内循环装置，池外设置污泥循环泵，二级UBF出水进入脱气沉淀池进行脱气沉淀，确保出水效果。设2座处理池，每座2格，单格尺寸（L×B×H）=12.5m×8.0m×11.0m，有效水深为10.0m，半地下式钢混结构，容积负荷为4.0kgCOD/（m3·d），容积产气率为1.6m3/（m3·d），水力停留时间为10d。采用多点布水，定点排泥。

3.3好氧处理系统

好氧处理采用SBR工艺，设SBR反应池4座，单座尺寸（L×B×H）为13.0m×9.5m×6.0m，有效水深为5.0m，半地下式钢混结构，污泥负荷为0.2kgBOD5/（kgMLSS·d），污泥浓度为7000mg/L，运行周期为12h，其中进水搅拌时间为1.0h、曝气反应时间为8.0h、沉淀时间为1.5h、排水时间为1.0h、闲置时间为0.5h。

由于好氧反应属于升温过程，温度最高升到38℃以上，对好氧系统生化反应有影响，同时出水温度过高易造成热污染。为防止好氧系统崩溃，设计了降温系统：引入电厂冷媒水，通过板式换热器进行冷却水与SBR渗滤液的换热，使SBR池水温在曝气时温度得到降低，并确保2～3h内池温降至35℃左右。

3.4浸没式超滤膜系统

膜箱采用多组多池结构，整个系统由内置超滤膜池、中空纤维膜组件、盐酸储罐、调节pH加酸装置等组成。共设膜池4组，采用钢混结构，每组内设550m2膜组件1套，通量为9.3L/（m2·h），有效工作时间为16.5h。由于电厂渗滤液碳酸根等缓冲离子多，容易结垢，因此调节进水pH值非常重要，可以缓解膜污堵的频率，保证出水水质。

4.运行调试

为了保证渗滤液处理系统的正常运行，使处理后的渗滤液达标排放，必须进行系统调试，以检验工艺设计参数的合理性，检验土建工程和安装工程的质量，检验设备的运行性能。

4.1混合/反应/沉淀池

根据已建渗滤液处理站运行方式及处理效果，本次调试取消混合/反应池的混凝功能，并取消投加石灰，垃圾渗滤液按照设计停留时间从系统经过后进入UBF。预处理系统对COD、SS的去除率分别为15%和50%左右。

4.2厌氧系统

UBF反应器的调试是工程调试的关键。当接种污泥量投足后，控制渗滤液分批进料，启动运行厌氧反应处理装置间歇运行。每批渗滤液进入后，反应器间歇运行。反应装置在静止状态下进行厌氧代谢，使接种的污泥或增殖的污泥暂时聚集，或附着于填料表面，而非随水流失，经若干天反应大部分有机物被分解后，再进第二批渗滤液。

UBF反应器的接种污泥来自城市污水处理厂脱水后污泥（含水率为75%），污泥接种量为5～10kgVSS/m3。进泥方式：4座UBF池同时进泥，每池需投加污泥40t，合计为160t，每池投料比例为40t污水厂脱水后污泥+920m3清水+80m3电厂垃圾渗滤液，并适量投加其他渗滤液处理站的厌氧污泥以加快调试进度。污泥接种工作历时16d，而后开始投加渗滤液。

通过半个月的调试，沼气火炬点燃成功，沼气中甲烷浓度为75%～80%，对COD去除率达到85%左右，厌氧系统启动成功。在低负荷调试运行期（HRT=30d），进水量为135m3/d，厌氧系统对COD的去除率逐渐从85%提高到90%以上。

4.3好氧系统

好氧系统的接种污泥采用城市污水厂脱水污泥，污泥接种量为15t/池，合计为60t。污泥接种完成后，系统开始接收渗滤液，进行带负荷调试。由于渗滤液本身的特殊性，微生物需要一定的驯化过程才能够逐渐适应，运行初期系统的运行负荷和曝气量需低于正常运行期的参数，随着驯化时间的增加，渗滤液比例逐渐增加。通过8d的调试，SBR池的SV30基本维持在30%～40%，pH值为7.5～7.9，温度为33～36℃，生物相较好。出水COD约为500～700mg/L，NH3-N约为10～20mg/L。

4.4超滤膜处理系统

膜系统作为一个独立系统，初期进行清水调试，待SBR出水达到膜进水标准后再进行系统调试。

5.运行情况

整个调试运行时间从2011年6月3日起，至8月25日达到400m3/d的处理量，满负荷运行期间测定的水质数据平均值如表2所示。从表2可看出，整套系统达到了设计处理效果，满足排放要求。

该工程总投资约为2400万元，吨水投资约为6万元。运行期间电耗为8.37kW·h/m3，电价按0.646元/（kW·h）计，则电费为5.41元/m3；药剂费主要为厌氧系统营养盐以及污泥脱水药剂，约为0.39元/m3；配备8人，工资按2500元/（月·人）计，则人工费为1.67元/m3；日常维护及维修费用约为1.25元/m3。综上所述，吨水直接运行费用=电费+药剂费+人工费+日常维护及维修费=8.72元/m3。

6.结论

通过探讨垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处置技术，采取调节池/混合反应沉淀池/厌氧UBF系统/SBR系统/浸没式超滤膜处理系统组合工艺对垃圾渗滤液进行处置。最终调试结果表明，经过处置后的出水水质达到了《污水综合排放标准》（GB8978—1996）的三级标准，并且该系统在调试过程中运行稳定，没有产生二次污染，取得了较好的综合效益。

参考文献：

[1] 姜晓杰；王玲利.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理技术综述[J].城市建设理论研究.2012年第10期

[2] 华佳；张林生. UBF-MBR工艺处理垃圾渗滤液的工程应用[J].环境科技.2013年第01期