垃圾焚烧发电厂废水零排放设计工艺探讨

李国庆 王帅

摘要：近年来，垃圾焚烧发电技术逐步成为我国生活垃圾处理的主流工艺。随着环保要求的不断提高，环保部门对垃圾焚烧发电厂的废水排放指标要求越来越严格。因此，合理利用垃圾焚烧发电厂产生的废水，提高垃圾焚烧发电厂的用水效率，实现垃圾焚烧发电厂废水零排放，不仅可减少垃圾焚烧发电厂对环境的压力，同时还可以节约电厂的用水成本。本文将以广州市第一资源热力电厂为例，根据该厂废水水质特点，探讨实现废水零排放的工艺。

关键词：垃圾焚烧;废水;零排放

Abstract：In recent years， waste incineration power generation technology has gradually become the mainstream technology of domestic waste treatment in China.With the continuous improvement of environmental protection requirements， the environmental protection department has more and more strict requirements on wastewater discharge index of waste incineration power plant.Therefore，reasonable use of waste water generated by the waste incineration power plant， improve the water efficiency of the waste incineration power plant，and realize zero discharge of waste water from the waste incineration power plant can not only reduce the pressure of the waste incineration power plant on the environment，but also save the water cost of the power plant.This paper will take Guangzhou No.1 resources thermal power plant as an example，according to the characteristics of wastewater quality of the plant， to explore the process of zero wastewater discharge.

Key words：Waste incineration;Waste water;Zero discharge

相对传统生活垃圾的填埋处理方式，采用垃圾焚烧发电实现对垃圾的减量化、无害化资源化处理，已成为国内许多大城市解决“垃圾围城”问题首选途径[1]。截止2018年底，生活垃圾焚烧发电项目已遍布全国各省、直辖市、自治区，已建成垃圾焚烧发电厂401座，年处理垃圾1.3×108t，年发电量4.881×1010kw·h。广州市作为一线城市，目前已有7个垃圾焚烧发电项目投产。

1 垃圾焚烧发电厂废水零排放的必要性

垃圾焚烧发电厂运营过程中主要产生的废水主要包括垃圾储坑经垃圾发酵后产生的渗滤液、制备除盐水过程中产生的废水（以下简称除盐废水）、厂区生活產生的生活污水（以下简称生活污水）、循环水池排污过程中产生的废水（以下简称循环水排污水）、冷却炉渣产生的炉渣水（以下简称炉渣水）、冲洗地磅区域的冲洗污水（以下简称地磅冲洗水）、垃圾卸料平台冲洗产生的污水以及主厂房区域地面冲洗产生的废水。其中最难处理的为垃圾渗滤液，为含高浓度难降解有机污染物、高浓度有毒有害物质的废水，CODcr可高达数万毫克每升，对地下水和地表水危害极大[2]。

随着我国的环保要求越来越严格，环保部门对垃圾焚烧发电项目环保标准和环评要求的提高，加之垃圾焚烧发电行业技术水平的不断提升，业界提出了“废水零排放”的设计理念，践行更为严格的排放标准。从技术层面实现垃圾焚烧产生的废水循环利用，实现最大程度的资源化利用。高标准，更洁净，废水零排放将是垃圾焚烧发电行业未来的发展导向。

2 项目概况

广州市第一热力资源电厂位于广州市白云区太和镇，是广州市第一座垃圾焚烧发电厂。由广州环保投资集团有限公司投资、建设、运营。该项目分为两期，一期设计日处理生活垃圾1 000t，配置2台500t/d垃圾焚烧炉，2台中温次高压余热锅炉，1台20MW凝气式汽轮发电机组，一期采用日本三菱垃圾焚烧技术。二期设计日处理生活垃圾 2000t，配置3台750t/d垃圾焚烧炉，3台中温中压余热锅炉，2台25MW凝汽式汽轮发电机组，二期采用丹麦伟伦垃圾焚烧技术。

3 零排放设计

3.1 垃圾渗滤液

垃圾渗滤液，又称渗沥液，是垃圾在堆放过程中因重力压实、发酵等物理、生物及化学作用产生的废液[3]。生活垃圾焚烧发电厂产生的渗滤液是生活垃圾焚烧发电厂主要的二次污染产物之一。垃圾焚烧发电厂的垃圾在入炉焚烧前，通常将新鲜垃圾在垃圾储坑内进行3-7d的发酵熟化，以沥出水分，提高垃圾热值，有利于垃圾焚烧发电和后续系统的正常运行。由于我国生活垃圾分类制度不完善，生活垃圾中混入厨余垃圾、工业垃圾、建筑垃圾等行业垃圾。导致渗滤液产生量大、水质成分复杂、污染物浓度高、环境危害大。若处理不当会对地下水、土壤、大气等造成严重的二次污染。国内外均对渗滤液处理制定了严格的排放标准。我国在2008年颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008），垃圾渗滤液处理排放标准显著升级，化学需氧量（CODcr）、氨氮等主要污染物指标受到严格管控。

综上所述，作为生活垃圾焚烧处置过程中的配套项目，渗滤液处理已成为当前环保高压下监管部门重点督查对象，同时由于涉及污染物处置和排放问题，受到社会群众的密切关注和重视，因此垃圾渗滤液的处理和零排放面临着新时代的严峻考验。

作为广州市第一热力资源电厂渗滤液处理配套项目，李坑垃圾渗滤液处理厂配备800t/d渗滤液处理系统。采用“MBR+DTRO”处理工艺，垃圾渗滤液经处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB 18920-2002）中相关要求后，用于厂区道路冲洗、绿化和循环冷却水补水。

零排放设计：（1）剩余污泥：生化系统产生的剩余污泥经叠螺污泥脱水机进行脱水后，含水率80%左右的脱水污泥运输至垃圾焚烧厂垃圾储坑内，与生活垃圾掺烧。（2）DTRO浓水：DTRO处理过程中产生的浓缩水，经浓水回喷增压泵加压后，输送至垃圾焚烧炉内进行焚烧处理。

3.2 除盐废水

作为广州市第一热力资源电厂锅炉补给水配套项目，李坑化学水处理车间配备2套35m?/h除盐水制备系统。采用“叠滤+UF+两级RO+EDI”处理工艺，经处理后的除盐水用于一、二分厂5台余热锅炉补水。

零排放工艺：UF濃水、一级RO浓水以及设备启停过程中的冲洗水，这部分水含盐量较低，可作为循环水补水，由浓水输送泵输送至循环水池。二级RO浓水、EDI浓水，此部分水所含杂质离子较少，回收至UF产水箱，与UF产水混合后进入RO，进行除盐处理，提高系统的水利用率，节约制水过程中的用水量。

3.3 循环水排污水

广州市第一热力资源电厂循环冷却水系统采用敞开式循环水系统，系统中冷却水经循环水泵送入凝汽器进行热交换，被加热的冷却水经冷却塔冷却后流入冷却塔底部水池，再由循环水泵送入凝汽器循环使用。此循环利用的冷却水即是循环冷却水。这一系统的特点是：有CO2散失和盐类浓缩;易产生结垢和腐蚀问题;水中有充足的溶解氧、有光照，再加上温度适宜，有利于微生物的孳生;由于冷却水在冷却塔内洗涤空气，会增加粘泥的生成。因此循环冷却水水质pH、碱度一直处于临界或超标状态，严重时引起结垢。

为达到改善水质、减排、节水的目的，根据循环水系统设备及水质情况，该厂增加了一套35m?/h的旁路除盐系统。采用“多介质过滤器+软化器+叠滤+UF +RO”处理工艺，用于处理被污染的循环冷却水。

零排放设计：RO产水经末端输送泵输送至循环水池，做为循环水补水。设备运行过程中的冲洗水、UF浓水、RO浓水，经浓水输送泵输送至浓水箱，作为炉渣冷却水和料斗冷却水。

4 零排放工艺探讨

4.1 DTRO浓水

DTRO浓水中含有大量的盐分和氯离子，直接输送至垃圾焚烧炉内进行焚烧处理，不仅会降低焚烧炉内的炉温，影响烟气指标控制。而且浓水中含有数万mg/L的氯离子，回喷至垃圾焚烧炉，将加速锅炉热力管道腐蚀和结垢。为降低浓水回喷至焚烧炉对焚烧炉运行的影响，建议采用浓水减量工艺，对浓水进行减量处理。如采用“化学软化+高压DTRO”减量工艺、浸没燃烧、MVR等浓水减量工艺。

4.2 炉渣水、地磅冲洗水、烟气间冲洗废水

炉渣水、地磅冲洗水具有化学需氧量（CODcr）、氨氮含量低，电导率、悬浮物（SS）含量高的特点，将其与垃圾渗滤液混合进入渗滤液处理系统。将导致渗滤液处理系统生化进水出现可生化性差、C：N比例失调等问题，不利于渗滤液处理系统稳定运行。同时，此部分可生化性差的低浓度污水进入渗滤液处理系统，将占用系统垃圾渗滤液处理量，不利于渗滤液处理系统的经济运行。

烟气间冲洗废水中往往含有石灰浆和活性炭等物质，导致该区域的冲洗废水硬度高、碱性强、含盐量高，未经处理直接进入生活污水处理系统，将影响生活污水系统微生物的正常繁殖，活性污泥的培养，不利于生化系统的稳定运行。

5 结语

针对上述问题，建议新增一套低浓度污水处理设施，如“污水处理一体化”系统，炉渣水、地磅冲洗水、烟气间冲洗废水经袋式过滤器过滤后，去除粒径较大的杂质。过滤后的污水，加入絮凝剂，混合均匀后进入“一体化净水器”，进行混凝沉淀、过滤后，去除污水中的悬浮物和胶体。最后进入DTRO，进行除盐处理。（处理工艺详见图1）

参考文献

[1]黄业昂，魏丽蓉.我国垃圾焚烧发电行业前景浅析[J].大科技，2016（14）：52

[2]宋灿辉，吕志中，方朝军.生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处置技术[J].环境工程，2008，26（8）：148-150

[3]王天义，蔡曙光，胡延国.生活垃圾焚烧厂渗滤液处理技术与工程实践[M].北京：化学工业出版社，2018.

[4]聂永丰.国内生活垃圾焚烧的现状及发展趋势[J].城市管理与科技，2009，11（3）：18-21.

收稿日期：2020-05-19

作者简介：李国庆（1991-），男，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为锅炉水处理和垃圾渗滤液处理。