生活垃圾焚烧厂渗滤液处理生化工艺选择的研究

摘 要：垃圾渗滤液是垃圾填埋、堆放期间，因雨水冲刷、地下水浸泡而产生的污水，是生活垃圾处理中出现的二次污染。垃圾成分和渗滤液成分相关，而雨水量、垃圾温度等又是影响渗滤液成分的因素，特别是垃圾的堆放时间、降雨量。因此，需制定有效的生化工艺进行处理，以彻底处理渗滤液，预防环境污染。文章从渗滤液产生、特点和处理要求角度出发，总结渗滤液处理生化工艺的选择措施。

关键词：生活垃圾焚烧厂；渗滤液；生化工艺

生活垃圾焚烧厂中的渗滤液是一种氨氮含量相对较高的废水，最为主要的内容是去除化学需氧量、脱氮。目前，焚烧厂多借助生化工艺进行处理，和化学法、物化法相比，具有费用低、适应能力强、污染物转化彻底等作用。

1 生活垃圾焚烧厂渗滤液概述

1.1 渗滤液的产生

中国的生活垃圾典型特点是水分多、有机物多、熱值低等，因此，在对垃圾焚烧厂进行设计时，通常将垃圾存储容量设计为能处理6-8天的处理量；垃圾存储一段时间后，所产生的脱水、发酵等反应，能提高垃圾的相对热值，这时需进行焚烧处理。这种情况下，不但能减少助燃剂的使用量，还能减少运行成本，提高焚烧厂的工作效率。但从实际情况来看，生活垃圾处理期间易产生渗滤液，发生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放时间相关，其中，垃圾中含有大量蔬果皮、厨余等是主要因素。并且，因地域之间的差异，垃圾含水量、成分存在巨大差距，垃圾处理后渗滤液的产生量通常为垃圾总量的10.0%左右，由于北方气候干旱，渗滤液含量较低，而南方渗滤液含量高达16.0%。

1.2 渗滤液特点

（1）污染物种类繁多。中国的生活垃圾多具备混合特点，再加上受生活习惯、季节、生活条件等因素影响，导致生活垃圾成分更加复杂；（2）渗滤液变化大。渗滤液产生多具备季节性，雨季渗滤液总量明显多于旱季，夏季渗滤液总量多于冬季；生活垃圾渗滤液内部的污染物成分、浓度伴随着季节、地域的变化不断变化。

1.3 渗滤液的处理要求

渗滤液中含有相对较多的氨氮、有机物等污染物，并含有大量有毒物质，严重影响周围环境。为有效预防渗滤液对环境的污染，需严格控制排放标准。渗滤液中碳、氮比例失衡则对生化处理存在抑制作用，阻碍脱氮工作的进行，导致出水水质不满足标准。根据渗滤液所存在的特征，在对生化处理工艺进行选择时，需综合考量这样几点：选用氨氮脱出效果显著的工艺，选用具备处理高浓度污水能力的工艺，选用抗冲击负荷较强的工艺，保证最终出水排放满足需求。

2 一期项目工程的渗滤液处理工艺

本文以某生活垃圾焚烧厂一期项目工程为例，结合该厂的渗滤液处理工艺的改造效果对生化处理工艺进行研究。该生活垃圾焚烧厂设计规模为每天处理1500t，焚烧厂内的渗滤液处理规模则为每天400t。目前渗滤液处理出水水质经由持续检测，可稳定达标。

2.1 改造前工艺流程的确定

从实际情况得知，生活垃圾渗滤液产生量、浓度多伴有程度不同的季节性，间接加大污水水质的处理难度。同时，渗滤液中氨氮的高浓度严重影响着处理结果。

针对渗滤液水量、水质特点来讲，在选择生化工艺期间需全面考虑这样几点：氨氮去除能力显著，能更好的适应时间、季节不同的处理波动，具备高负荷的渗滤液处理能力等。因此，为该焚烧厂渗滤液设计了预处理、MBR的组合工艺，其中，MBR是膜生物反应器，该厂渗滤液处理采用内置式MBR系统，是一种将传统处理工艺、膜分离技术充分结合的污水处理、回收利用的工艺。膜生物反应器属于曝气池，污泥、污水混合，污泥中的微生物借助污水中的污染物作为原料，并在氧气的作用下，通过所产生的新陈代谢将其转变为自身物质，或将其降解为分子相对较小的物质，甚至将其彻底分解为水、二氧化碳。和传统性的生物处理工艺不同，污水、污泥的分离处理不再经由重力沉淀，而是在压力的影响下，将微生物、大分子物质彻底隔离在曝气池内，满足净化污水的需求。和其他工艺相比，MBR工艺特点为：降解污染物中的氨氮，不会产生二次污染，能彻底分微生物菌体，占地面积小，有效节约运行费用。垃圾渗滤液中使用MBR工艺，能更好满足变化快速、间接排放污染物的需求。

2.2 水质的处理效果

通过对渗滤液进行曝气、MBR生化处理等，水质均满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889）中表2标准。

2.3 实际的运行情况

从渗滤液处理的实际情况上来看，MBR工艺具有操作稳定、可行性高等特征，在渗滤液处理中意义重大。但是，因该焚烧厂初次借助该工艺处理渗滤液，也存在诸多不足，比如：预处理过程中，缺乏相对完善、深入的现场试验，导致后续膜系统的膜通量迅速下降；单纯的借助MBNR工艺处理浓度较高的渗滤液时，过度依赖曝气、压力过滤去除污染物，增加电能消耗量，增加运营成本。

3 MBR工艺和其他工艺

因一期项目工程中仅用MBR工艺处理渗滤液，使其出现膜通量降低、管道严重堵塞等现象，故开始尝试使用其他不同的工艺，并比对最终的结果。从相关数据得知，另外某焚烧厂和本文研究的焚烧厂渗滤液产量均占生活垃圾的30.0%左右，进水指标、浓度相似。前者在MBR系统前增设额外的厌氧工艺单元，厌氧工艺具有负荷高的特征，渗滤液经由厌氧单元处理后，BOD去除率高达60.0%左右，降低后续处理的BOD负荷，同时后续的好氧处理过程也能有效预防泡沫问题。厌氧工艺操作中基本不消耗能量，又降低了MBR系统的处理负荷，因此该工艺有效降低焚烧厂渗滤液处理的运营成本。

4 渗滤液处理改扩建项目工程工艺

上述焚烧厂渗滤液处理规模为每天400t，选用篮式过滤器、格栅机械分离为预处理工艺，将UASB作为前处理工艺，膜生物反应器为后期处理工艺，流程如下图。

在实际运用中，当设备每天渗滤液处理量为300t以内时，每天的电能消耗量处于17000-20000KWh之间。前端增设UASB处理单元后，设备每天的渗滤液处理量为400t时，每天电能消耗量约10000KWh，有效降低运营成本。

5 结束语

通过对渗滤液处理情况分析，发现MBR工艺前增设厌氧处理单元可获得显著成效，其优势为：厌氧单元有效去除部分BOD，减轻后续MBR系统负荷，节约焚烧厂的运行成本；加快有机物的降解总量，提高好氧处理效率；减低污泥产生量，减轻员工工作量。生活垃圾焚烧厂渗滤液具有生化性突出的特点，组合工艺的应用更加适用于该废水，净化效果显著。

参考文献

[1]谭书琼.生活垃圾焚烧厂渗滤液处理生化工艺选择地研究[J].上海建设科技，2015，15（5）：51-53.

[2]王震文，赵康.生活垃圾焚烧厂渗滤液处理[J].资源节约与环保，2015，22（10）：188-189.

作者简介：欧永平（1991，09-），男，汉族，湖南，本科，助理工程师，广东省建筑设计研究院，环境工程。