摘要：垃圾渗滤液是生活垃圾焚烧厂主要的二次污染产物之一，具有有机物浓度高、毒性大、处理难度高等特点，研究生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理技术具有重要的现实意义。本文对生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺及构筑物进行了设计，结果表明经处理后的垃圾渗滤液出水满足相关标准。
关键词：生活垃圾焚烧厂；渗滤液；处理技术
0 引言
随着我国焚烧技术的发展，生活垃圾焚烧厂也取得了极大的进步。当前，生活垃圾焚烧处理逐渐在各大城市中得到应用，并取得了良好的成效。但在生活垃圾焚烧处理时，会产生大量的垃圾渗滤液，其成分复杂，危害极大。因此，如何有效地处理生活垃圾焚烧产生的渗滤液，减少对环境的污染是当前继续探讨的重要课题。鉴于此，笔者进行了相关介绍。
1 实验材料及方法
1.1 进出水水质标准
根据某垃圾焚烧厂提供进水水质，本工艺进水水质如表1。
表1 设计进水水质.png)
根据实际环评要求，出水按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表2排放标准。
表2 设计出水水质.png)
1.2 垃圾渗滤液特性
我国目前城市生活垃圾的厨余物多、含水率高。垃圾渗滤液主要特点有：（1）水质成分复杂：既有高浓度有机污染物，也有金属、无机盐类等有毒有害物质；（2）水量、水质变化大：一般冬季旱季水量少，夏季雨季水量多，污水B/C波动大，不稳定；（3）污染物浓度高：COD最高可达100000mg/L以上，NH3-N和SS也较高，平均也可达几千mg/L；（4）营养比例失调：C/N比较低，其磷含量偏低。
1.3 试验仪器及方法
CODCr的测定采用标准重铬酸钾法（GB11914-89）；BOD5的测定采用稀释接种法，等效于GB7488-87。氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度法。总氮的测定采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法。
2 结果与讨论
2.1 工艺方案
目前，“预处理＋生化+膜处理”工艺是国内获得业内广泛认可并普遍应用的焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺。本项目采用如下工艺路线：进水→预处理→UASB→两级A/O→超滤UF→反渗透RO→排放。
图1 工艺流程图.png)
垃圾渗滤液经机械回转格栅去除粗大杂物后自流入预沉池。预沉池分为反应区和沉淀区。反应区分三格，设置框式搅拌机，投加混凝剂（PFS），必要时也可投加液碱。加药后原水中悬浮物以及部分析出二价离子形成大颗粒凝聚物，在沉淀区与原水分离。出水自流入调节池，调节池分两格，连通处设置闸门，调节池清洗维护时，可单格运行。池底设置穿孔曝气管进行搅拌，并可控制厌氧反应。调节池出水由提升泵提升至UASB池，渗滤液经微生物厌氧代谢，大分子难降解有机物分解成小分子易降解有机物，并最终转化为甲烷、二氧化碳水。UASB产生的沼气收集进行汽水分离后
送至用地范围外1m，并设置沼气火炬作为应急措施。UASB进水管设置汽水混合器，冬季进水温度较低时，通过蒸气将进水加热至35℃，以确保厌氧效果。经UASB处理后，废水自流进入两级A/O处理单元。生化反应系统出水为泥水混合物，进入后续超滤膜进一步处理。采用外置式管式超滤膜，通过膜的截留效果将生化系统的污泥浓度提升至15g/L～30g/L，从而大大提高了生化处理效率，减小了池容。超滤出水进入反渗透（RO）装置，进一步去除小分子有机物和无机物，保证出水水质达标排放。
2.2 主要工艺参数设计
2.2.1 预沉池
设计参数：设计流量25m3/h，反应时间20～30min，沉淀区设计负荷0.7m3/m2·h，HRT=2.0h；
池型结构：竖流式沉淀池，半地下式，钢砼，池顶模块式玻璃钢加盖；
外形尺寸：反应池主体尺寸：4.5m（L）×1.5m（W）×1.5m（H）；
沉淀池主体尺寸：6.0m（L）×6.0m（W）×6.5m（H）；
数量：反应池1座，分3格，沉淀池2座；
药剂投加量：PFS投加量500ppm，10%溶液120L/h。
2.2.2 调节池
设计参数：有效容积2400m3/d，HRT=8d；池型结构：半地下式，钢砼，混凝土加盖；外形尺寸：22.0m（L）×20.0m（W）×6.0m（H），超高0.5m，分两格；数量：1座。
2.2.3 UASB
设计参数：设计水量300m3/d（按总进水量计），设计污泥容积负荷6.0kgCOD/m3·d，污泥浓度15g/L，HRT=8.0d，水力上升流速0.6m/h；池型结构：总有效容积2400m3，钢砼；外形尺寸：Φ14.0×9.0m，超高1.0m；数量：2座。
2.2.4 一级A/O
设计参数：设计水量300m3/d（按总进水量计），设计污泥负荷0.05kgBOD/kgMLSS·d，污泥浓度15g/L，总停留时间6.5d，其中一级A池HRT为2.0d，一级O池HRT为4.5d，硝化液回流比4；池型结构：总有效容积2160m3，碳钢防腐；外形尺寸：一级A罐Φ8.0×7.0m，一级O罐Φ11.5×7.0m；数量：2座。
2.2.5 二级A/O
设计参数：设计水量300m3/d（按总进水量计），设计污泥负荷0.05kgBOD/kgMLSS·d，污泥浓度15g/L，总停留时间2.0d，其中二级A罐HRT为1.0d，二级O罐HRT为1.0d，O罐配喷淋消泡装置；池型结构：总有效容积600m3，碳钢防腐；外形尺寸：A罐：Φ6.0×6.5m，有效水深6.0m；O罐：Φ6.0×6.5m，有效水深6.0m。
2.2.6 双膜法（UF/RO）
超滤操作方式：错流过滤操作；
超滤清洗方式：开停机自动冲洗/化学清洗；
超滤数量：2套；
化学清洗周期：2～8周。
反渗透操作方式：错流过滤操作；
反渗透清洗方式：开停机自动冲洗/化学清洗；
反渗透数量：2套；
反渗透化学清洗周期：2～8周；
反渗透药剂投加量：杀菌剂8ppm，阻垢剂4ppm。
2.3 预处理调试效果
根据预处理阶段效果可知（表3），预处理对与SS有极好的去除效果。由于垃圾渗滤液中有部分难容的有机物，所以在预处理阶段对于COD和BOD也有一定的净化效果，降低了后续厌氧UASB的进水负荷。此外，预处理阶段对于氨氮和总氮的去除效果不佳。
表3 预处理阶段效果.png)
注：实际进出水水质以一周的平均值计算得到
2.4 生化阶段调试效果
根据厌氧UASB阶段效果可知（表4），UASB反应器能大幅度的降低渗滤液的CODCr和BOD。但是厌氧反应器无法去除所有的有机物，这是因为厌氧反应利用有机物同时作为反应的电子受体和供体。另外，在UASB反应器内对于SS，TN和NH3-N。
表4 厌氧UASB阶段效果.png)
注：实际进出水水质以一周的平均值计算得到
根据两级A/O生化阶段效果可知（表5），本此工程设计中一级A/O处理中硝化液回流为400%，理论上NH3-N通过一级A/O处理去除率为75%，为了进一步降低NH3-N可通过提高硝化液回流比，但是这回极大的增加运行费用。因此，为了提高NH3-N和TN的去除率通过二级A/O，但二级A/O阶段，不设硝化液回流。但是COD和BOD无法被完全降解这是因为污染物基准浓度高，到时最终出水COD中含有较高的微生物代谢产物，而这些代谢产物无法进一步在被微生物去除。SS的去除效率极佳，这是超滤膜能够应对极高的活性污泥负荷（15g/L）。
表5 两级A/O生化阶段效果.png)
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注：实际进出水水质以一周的平均值计算得到
2.5 膜深度处理系统效果
图2 RO阶段效果.png)
RO阶段，对于大部分大分子的有机物都有极佳的分离效率。由图2可见，出水水质好。达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）。这也表
明了本次工程设计正确，调试效果达到了实际预期目标，工程可以顺利验收。
3 结语
综上所述，垃圾渗滤液具有成分复杂、有机物浓度高、毒性大、处理难度高，若处理不当，将会对环境造成巨大的危害。因此，在生活垃圾焚烧厂中，要应用合理的垃圾渗滤液处理技术，采取科学的处理工艺方案，合理设计主要工艺参数，从而保证垃圾渗滤液处理的质量，降低垃圾渗滤液处理系统的造价成本。
参考文献：
[1]张国宇，何明成，王艳芳，孙娜，王志鹏，任丹，王柳奎，郭鹏辉，刘立春.城市生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理零排放实践[J].中国给水排水.2015（12）
[2]杨柳，耿晓丽.城市生活垃圾焚烧厂渗滤液特点及处理现状[J].中国沼气.2014（04）
论文作者:郭俊灏
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/10/19
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