生活垃圾焚燒廠滲濾液處理生化工藝選擇的研究

摘 要：垃圾滲濾液是垃圾填埋、堆放期間，因雨水沖刷、地下水浸泡而產(chǎn)生的污水，是生活垃圾處理中出現(xiàn)的二次污染。垃圾成分和滲濾液成分相關(guān)，而雨水量、垃圾溫度等又是影響滲濾液成分的因素，特別是垃圾的堆放時(shí)間、降雨量。因此，需制定有效的生化工藝進(jìn)行處理，以徹底處理滲濾液，預(yù)防環(huán)境污染。文章從滲濾液產(chǎn)生、特點(diǎn)和處理要求角度出發(fā)，總結(jié)滲濾液處理生化工藝的選擇措施。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒廠；滲濾液；生化工藝

生活垃圾焚燒廠中的滲濾液是一種氨氮含量相對較高的廢水，最為主要的內(nèi)容是去除化學(xué)需氧量、脫氮。目前，焚燒廠多借助生化工藝進(jìn)行處理，和化學(xué)法、物化法相比，具有費(fèi)用低、適應(yīng)能力強(qiáng)、污染物轉(zhuǎn)化徹底等作用。

1 生活垃圾焚燒廠滲濾液概述

1.1 滲濾液的產(chǎn)生

中國的生活垃圾典型特點(diǎn)是水分多、有機(jī)物多、熱值低等，因此，在對垃圾焚燒廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常將垃圾存儲容量設(shè)計(jì)為能處理6-8天的處理量；垃圾存儲一段時(shí)間后，所產(chǎn)生的脫水、發(fā)酵等反應(yīng)，能提高垃圾的相對熱值，這時(shí)需進(jìn)行焚燒處理。這種情況下，不但能減少助燃劑的使用量，還能減少運(yùn)行成本，提高焚燒廠的工作效率。但從實(shí)際情況來看，生活垃圾處理期間易產(chǎn)生滲濾液，發(fā)生原因和含水量、垃圾成分、垃圾存放時(shí)間相關(guān)，其中，垃圾中含有大量蔬果皮、廚余等是主要因素。并且，因地域之間的差異，垃圾含水量、成分存在巨大差距，垃圾處理后滲濾液的產(chǎn)生量通常為垃圾總量的10.0%左右，由于北方氣候干旱，滲濾液含量較低，而南方滲濾液含量高達(dá)16.0%。

1.2 滲濾液特點(diǎn)

（1）污染物種類繁多。中國的生活垃圾多具備混合特點(diǎn)，再加上受生活習(xí)慣、季節(jié)、生活條件等因素影響，導(dǎo)致生活垃圾成分更加復(fù)雜；（2）滲濾液變化大。滲濾液產(chǎn)生多具備季節(jié)性，雨季滲濾液總量明顯多于旱季，夏季滲濾液總量多于冬季；生活垃圾滲濾液內(nèi)部的污染物成分、濃度伴隨著季節(jié)、地域的變化不斷變化。

1.3 滲濾液的處理要求

滲濾液中含有相對較多的氨氮、有機(jī)物等污染物，并含有大量有毒物質(zhì)，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境。為有效預(yù)防滲濾液對環(huán)境的污染，需嚴(yán)格控制排放標(biāo)準(zhǔn)。滲濾液中碳、氮比例失衡則對生化處理存在抑制作用，阻礙脫氮工作的進(jìn)行，導(dǎo)致出水水質(zhì)不滿足標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)滲濾液所存在的特征，在對生化處理工藝進(jìn)行選擇時(shí)，需綜合考量這樣幾點(diǎn)：選用氨氮脫出效果顯著的工藝，選用具備處理高濃度污水能力的工藝，選用抗沖擊負(fù)荷較強(qiáng)的工藝，保證最終出水排放滿足需求。

2 一期項(xiàng)目工程的滲濾液處理工藝

本文以某生活垃圾焚燒廠一期項(xiàng)目工程為例，結(jié)合該廠的滲濾液處理工藝的改造效果對生化處理工藝進(jìn)行研究。該生活垃圾焚燒廠設(shè)計(jì)規(guī)模為每天處理1500t，焚燒廠內(nèi)的滲濾液處理規(guī)模則為每天400t。目前滲濾液處理出水水質(zhì)經(jīng)由持續(xù)檢測，可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.1 改造前工藝流程的確定

從實(shí)際情況得知，生活垃圾滲濾液產(chǎn)生量、濃度多伴有程度不同的季節(jié)性，間接加大污水水質(zhì)的處理難度。同時(shí)，滲濾液中氨氮的高濃度嚴(yán)重影響著處理結(jié)果。

針對滲濾液水量、水質(zhì)特點(diǎn)來講，在選擇生化工藝期間需全面考慮這樣幾點(diǎn)：氨氮去除能力顯著，能更好的適應(yīng)時(shí)間、季節(jié)不同的處理波動(dòng)，具備高負(fù)荷的滲濾液處理能力等。因此，為該焚燒廠滲濾液設(shè)計(jì)了預(yù)處理、MBR的組合工藝，其中，MBR是膜生物反應(yīng)器，該廠滲濾液處理采用內(nèi)置式MBR系統(tǒng)，是一種將傳統(tǒng)處理工藝、膜分離技術(shù)充分結(jié)合的污水處理、回收利用的工藝。膜生物反應(yīng)器屬于曝氣池，污泥、污水混合，污泥中的微生物借助污水中的污染物作為原料，并在氧氣的作用下，通過所產(chǎn)生的新陳代謝將其轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砦镔|(zhì)，或?qū)⑵浣到鉃榉肿酉鄬^小的物質(zhì)，甚至將其徹底分解為水、二氧化碳。和傳統(tǒng)性的生物處理工藝不同，污水、污泥的分離處理不再經(jīng)由重力沉淀，而是在壓力的影響下，將微生物、大分子物質(zhì)徹底隔離在曝氣池內(nèi)，滿足凈化污水的需求。和其他工藝相比，MBR工藝特點(diǎn)為：降解污染物中的氨氮，不會產(chǎn)生二次污染，能徹底分微生物菌體，占地面積小，有效節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。垃圾滲濾液中使用MBR工藝，能更好滿足變化快速、間接排放污染物的需求。

2.2 水質(zhì)的處理效果

通過對滲濾液進(jìn)行曝氣、MBR生化處理等，水質(zhì)均滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889）中表2標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 實(shí)際的運(yùn)行情況

從滲濾液處理的實(shí)際情況上來看，MBR工藝具有操作穩(wěn)定、可行性高等特征，在滲濾液處理中意義重大。但是，因該焚燒廠初次借助該工藝處理滲濾液，也存在諸多不足，比如：預(yù)處理過程中，缺乏相對完善、深入的現(xiàn)場試驗(yàn)，導(dǎo)致后續(xù)膜系統(tǒng)的膜通量迅速下降；單純的借助MBNR工藝處理濃度較高的滲濾液時(shí)，過度依賴曝氣、壓力過濾去除污染物，增加電能消耗量，增加運(yùn)營成本。

3 MBR工藝和其他工藝

因一期項(xiàng)目工程中僅用MBR工藝處理滲濾液，使其出現(xiàn)膜通量降低、管道嚴(yán)重堵塞等現(xiàn)象，故開始嘗試使用其他不同的工藝，并比對最終的結(jié)果。從相關(guān)數(shù)據(jù)得知，另外某焚燒廠和本文研究的焚燒廠滲濾液產(chǎn)量均占生活垃圾的30.0%左右，進(jìn)水指標(biāo)、濃度相似。前者在MBR系統(tǒng)前增設(shè)額外的厭氧工藝單元，厭氧工藝具有負(fù)荷高的特征，滲濾液經(jīng)由厭氧單元處理后，BOD去除率高達(dá)60.0%左右，降低后續(xù)處理的BOD負(fù)荷，同時(shí)后續(xù)的好氧處理過程也能有效預(yù)防泡沫問題。厭氧工藝操作中基本不消耗能量，又降低了MBR系統(tǒng)的處理負(fù)荷，因此該工藝有效降低焚燒廠滲濾液處理的運(yùn)營成本。

4 滲濾液處理改擴(kuò)建項(xiàng)目工程工藝

上述焚燒廠滲濾液處理規(guī)模為每天400t，選用籃式過濾器、格柵機(jī)械分離為預(yù)處理工藝，將UASB作為前處理工藝，膜生物反應(yīng)器為后期處理工藝，流程如下圖。

在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)設(shè)備每天滲濾液處理量為300t以內(nèi)時(shí)，每天的電能消耗量處于17000-20000KWh之間。前端增設(shè)UASB處理單元后，設(shè)備每天的滲濾液處理量為400t時(shí)，每天電能消耗量約10000KWh，有效降低運(yùn)營成本。

5 結(jié)束語

通過對滲濾液處理情況分析，發(fā)現(xiàn)MBR工藝前增設(shè)厭氧處理單元可獲得顯著成效，其優(yōu)勢為：厭氧單元有效去除部分BOD，減輕后續(xù)MBR系統(tǒng)負(fù)荷，節(jié)約焚燒廠的運(yùn)行成本；加快有機(jī)物的降解總量，提高好氧處理效率；減低污泥產(chǎn)生量，減輕員工工作量。生活垃圾焚燒廠滲濾液具有生化性突出的特點(diǎn)，組合工藝的應(yīng)用更加適用于該廢水，凈化效果顯著。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：歐永平（1991，09-），男，漢族，湖南，本科，助理工程師，廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，環(huán)境工程。