生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺的研究

文惠南

中山市天乙能源有限公司

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.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。

2.渗滤液处理方法介绍

目前的渗滤液的处理方法大致可分为回灌法、物化法、生物法、土地法等.

2.1滤液回灌法

将垃圾填埋场产生的未经处理的渗滤液或者处理不充分的滤液部分或全部喷灌至填埋场的表面，利用土壤的物化吸附作用及土壤层和填埋层中微生物的代谢净化作用，使渗滤液得到净化。但是回灌存在许多问题，滤液进水过高或者微生物过量繁殖容易造成土壤堵塞，垃圾填埋层中因厌氧消化而出现的有机酸积累水质酸化严重，同时回灌技术对氨氮的去除效果不够理想。一些地区雨季降水量大，容易随水地表径流产生二次污染，回灌时表面喷灌会散发臭味对环境造成不良影响。

2.2物化法

物化法包括混凝、吹脱、活性炭吸附、蒸发法、化学沉淀、电解催化氧化、离子交换、膜分离等多种方法。物化法相对稳定，一般不受垃圾渗滤液水质、水量变化的影响。物化法出水水质稳定，尤其对可生化性较低的垃圾渗滤液有较好的处理效果。但由于物化法处理费用高，通常只用于渗滤液的预处理或深度处理。

2.3生物法

在众多方法中生物法由于其投资运营费用低为各污水厂首选。生物法一般可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类，好氧处理工艺有活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘、滴滤池等。厌氧处理工艺有厌氧生物滤池、厌氧接触法、上流式厌氧污泥床、厌氧混合床等。生物法是垃圾渗滤液处理中最常用的一类方法，因其运行费用低、处理效率高、不会出现化学污泥等特点而被世界各国广泛采用。当渗滤液的BOD5/CODCr值大于0.3时，表明渗滤液的可生化性较好，可采用生化法处理。生化处理具有处理效果好、成本低等优点，它是目前应用最广泛的处理方法。

2.3.1好氧处理

用活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘，生物转盘等好氧法处理渗滤液都有成功的经验，好氧处理颗幼小的降低BOD5、COD和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。在好氧法中又以延时曝气法用的最多，还有曝气稳定塘和生物转盘（主要用以去除氮）。下面将对目前主要工艺予以介绍传统活性污泥法渗滤液可用生物法、化学絮凝、炭吸附、膜过滤、脂吸附、气提等方法单独或联合处理，其中活性污泥因其费用低、效率高而得到最广泛的应用。美国和德国的几个活性污泥法污水处理厂的运行结果表明，通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，活性污泥法可以获得令人满意的垃圾渗滤液处理效果。

2.3.2厌氧生物处理

厌氧生物处理的有目的运用已有近百年的历史.但直到近20年来，随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的积累，不断开发出新的厌氧处理工艺，克服了传统工艺的水力停留时间长，有机负荷低等特点，使它在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度（BOD5≥2000mg/L）有机废水方面取得了良好效果。

厌氧生物处理有许多优点，最主要的是能耗少，操作简单，因此投资及运行费用低廉，而且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少，如其BOD5/P只需为4000：1，虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L，但仍能满足微生物对P的要求，用普通的厌氧硝化，35℃、负荷为1kgCOD/（m3.d），停留时间10d，渗滤液中COD去除率可达90％。

近年来，开发的厌氧生物处理方法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床反应器及分段厌氧硝化等。

3.膜生化反应器（MBR）

垃圾渗滤液处理的一个显著特点是污水中的氨氮浓度高，用生化方法处理这种污水，一个重要的问题是氨氮去除的控制。如果氨氮不能有效降解，会导致系统中氨氮水平的不稳定、累积后偏高，以使系统的PH值升高。连锁的反应是：硝化能力下降、氨氮含量更高、细菌的活力受到抑制、好氧系统处理能力下降甚至瘫痪。硝化过程是将NH4+氧化成为NO2-和NO3-的过程，硝化细菌是自养的、化能营养的、专性好氧细菌。由于是自氧型细菌，硝化细菌必需固定和还原无机碳，这是高耗能过程，是硝化细菌和异养细菌繁殖慢的原因；硝化细菌化能营养的特点也使得其增长速率慢，原因是与有机电子供体、H2或还原态的硫相比，每电子当量的氮电子供体释放出的能量较少。成熟的硝化工艺必须考虑系统中异养菌会一直存在，并和硝化细菌竞争溶解氧的事实。硝化细菌的生物动力特性使它们在溶解氧的竞争中处于劣势。同时在需要较高生长速率的空间中，它们很低的生长速率就是一个很大的缺点。要克服硝化细菌的上述缺点，就需要很长的泥龄。长泥龄的系统能更适应污水处理系统中的有毒物质、溶解氧和温度的变化。与传统活性污泥法相比，MBR对有机物的去除率就高很多。因为在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除率就很困难了。往往延长很长的水力停留时间，也只能很少量的提高总去除率。而在MBR中，由于分离效率的大大提高，反应器内微生物浓度可从常规的3～5g/l提高到15～30g/l。在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的有机物去除效果，减小了反应器体积，提高了生化反应效率。因此在提高系统处理能力、改善出水水质、增强系统硝化能力和系统稳定性方面，MBR表现出很大的优势。

结论

垃圾渗滤液水量变化大，季节性变化量大，成分复杂，随着渗滤液的年龄而变化，因此在选择处理垃圾渗滤液工艺时，必须根据具体情况，因地制宜，通过技术经济比较，选择合理的工艺组合；通过小试和中试取得可靠优化的工艺参数，以获得最佳处理方案，达到理想的去除效果。

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