沥滘污水厂合并处理垃圾渗滤液的运行探讨

冷 奇，何智伟

（广州市污水治理有限责任公司沥滘污水处理厂，广东广州 510290）

垃圾填埋场是国内外普遍使用的处理生活垃圾的方法，而填埋场在处理固体垃圾的同时也产生了不少污染物，其中主要的污染物就是渗滤液。城市生活垃圾填埋场渗滤液有机污染物浓度高，含有大量的难降解有机物和有毒物质，对环境危害很大，且渗滤液产生量变化幅度大，难于处理[1]。

目前国内外处理垃圾渗滤液的方法主要为城市污水厂内合并处理、填埋场内独立处理，国内一般采用合并处理的方案，可以节省单独建设渗滤液处理系统的高额费用，从而降低处理成本[2,3]。在采用此处理方案时，应针对渗滤液物质成分复杂、水质水量波动大的特点，根据水质状况合理控制渗滤液与污水比例，辅以相应有效的控制措施，否则将造成对城市污水处理厂的冲击负荷，甚至破坏城市污水处理厂的正常运行。有研究表明，城市污水处理厂在合并处理垃圾渗滤液的运行过程中必须注意两个限值：第一，混合渗滤液水量不能超过0.5%，如此小比例的渗滤液，往往会使污水厂活性污泥法的负荷增加一倍；第二，合并后水质变化量不能超过10%，水质变化引起的污水厂超负荷会对整个处理过程造成严重的安全威胁[4]。

1 运行概况

广州市沥滘污水处理厂目前设计总规划为日处理污水50万 t，分二期建成，一期采用改良A／O工艺，二期采用改良A／A／O工艺。污水厂于2004年开始接纳垃圾渗滤液，渗滤液不经过预处理由车辆运输至污水厂调节池内，以恒定的合并水量直排到一、二期总进水口。

污水处理厂设计水质见表1。

表1 设计进、出水水质指标Tab.1 Design Quality Index of Influent and Effluent

2 运行分析

以下对污水处理厂2012年2～10月运行状况进行研究，从营养物质平衡的角度分析合并处理的可行性。污水厂接纳渗滤液量见表2（其中7～9月无渗滤液运输进厂）。

表2 垃圾渗滤液水量Tab.2 Quantity of Landfill Leachate

垃圾渗滤液水质的CODCr浓度在1515～57450mg／L 变化；BOD5浓度在 922～27550mg／L 变化；NH3-N浓度在19.4～4677mg／L变化；TP浓度则在1.75～94.8mg／L变化。渗滤液水质平均值见表3。

表3 垃圾渗滤液水质Tab.3 Quality of Landfill Leachate

根据污水可生化性的判断依据可知，BOD5／CODCr一般在大于0.35的情况下可生化性较好；C／N比在4～6才能保证充分的反硝化脱氮[5]。同时，从微生物所需的营养角度来讲，对于好氧生物处理BOD5∶N∶P≈100∶5∶1的情况下才能有利于微生物的生长。

然而，从表3可以计算出，欲合并处理的渗滤液的 BOD5／CODCr在 0.488～0.568变化；BOD ／TP 在31.50～84.51变化；而BOD5与NH3-N之比即C／N比在0.559～1.687之间，显然较低。可见渗滤液的BOD5／CODCr比合理，但氨氮含量高，C ／N 比小；磷含量低，营养物比例失调。

以上分析表明渗滤液的可生化性差，必须进一步分析合并后其是否会对原有污水的可生化性以及污水厂的运行负荷造成影响。

污水处理厂2012年2～10月所接受的污水进水水质，见表4（此时间段内污水处理厂每日处理量及运行情况稳定，故取平均值）。

表4 污水处理厂生活污水进水水质Tab.4 Quality of Influent Wastewater

由表4可知，原生活污水的BOD5／CODCr为0.51，C ／N 为 4.19，CODCr／TN＞3；进水水质可生化性好，反硝化所需碳源充足。

根据目前污水处理厂的运行情况来看，处理生活污水42.56万m3／d，而合并的垃圾渗滤液在263～420m3／d，其混合比例在0.062%～0.099%，远低于0.5%的安全比例。

合并后的进水水质可按公式（1）计算（混合比取0.1%）：

合并后污水水质=渗滤液水质×0.1%+原生活污水进水水质 （1）

结果见表5（渗滤液水质取平均值）。

表5 合并后污水水质变化Tab.5 Quality Changes in Mixed Wastewater

由表5可知，合并后的BOD5／COD仍保持良好的可生化性，水质除氨氮值超出设计进水水质1.97mg／L，其余指标均在设计值范围之内；变化量除氨氮及总氮超过10%的安全范围外，其余各项指标变化均在可接受范围内。可见渗滤液污染物中的氨氮超出安全限值，这可能导致污水厂处理能力的下降。氨氮含量过高和营养物质比例失调可能造成曝气池曝气不足并对污泥质量造成消极影响，由此导致出水TN及其他出水水质超标，严重影响污水厂运行的安全性及稳定性[6]。

合并后的污水只有氨氮含量过高，故可以将NH3-N作为参考指标来反推计算临界混合比。以合并水质负荷变化量不超过10%为依据，按渗滤液NH3-N为3489.2mg／L，生活污水NH3-N为23.48mg／L计算，根据公式（1）可反推出合并渗滤液水量的混合临界比为0.067%。

以污水处理厂满设计负荷50万m3／d计算，日合并渗滤液量不得超过0.067%即为335m3，接近于污水处理厂对垃圾渗滤液的日平均处理量336.5m3／d（表2）。因此污水厂接收的垃圾渗滤液水量理论上完全可以达到安全标准。沥滘污水处理厂在实际运行中，通过设置调节池并加强管理，基本实现渗滤液的稳定输送。

污水处理厂2012年5～10月出水水质见表6。

表6 污水处理厂出水水质Tab.6 Effluent Water Quality of Wastewater Treatment Plant

由表6可知污水处理厂的出水，包括NH3-N、TN等各指标全部达标，而且未合并渗滤液的7～9月之出水水质与已合并渗滤液的5、6、10月的出水水质并无明显差异。因此可以认为在进水水质变化不大的情况下，只要管理控制得当，在理论上不会影响到出水水质及整个污水厂运行的稳定性及安全性。

国内研究表明合并处理方法通常不会对大中型城市污水处理厂造成威胁，然而在生产过程中仍存在潜在危险[7]。由于渗滤液数量波动性大、车辆运输间隔无规律，污水处理厂在短时间内增加渗滤液合并量以防止调节池溢流的情况时有发生。这些变化没有反映在出水水质数据上，是因为城市污水处理工艺具有一定耐冲击性，但如果冲击负荷过大，必然将影响污水处理厂的正常运行。为确保污水处理厂的正常工作，应从以下两点进一步加强管理措施，第一，与垃圾填埋场协商，制定渗滤液水质水量剧变时的应急方案；第二，污水厂操作人员加强进出水水质监控，并根据实际情况计算出正确的合并渗滤液水量混合临界比。

3 结论

合并处理一直以来被认为是处理垃圾渗滤液最为简单的方案，但是鉴于渗滤液所特有的水质及变化特点，在采用此种方案时必须辅以相应有效的控制措施，以保证城市污水处理厂的正常运行。

分析及运行经验说明，沥滘污水处理厂合并处理渗滤液的方法安全可行。现有情况下将垃圾渗滤液以污水处理厂日处理污水量的0.067%比例直接混入，通过稀释、缓冲和营养均衡作用，混合污水可实现达标排放，处理方案的经济效益和社会效益十分显著。

［1］李国鼎.环境工程手册[M].高等教育出版社,2003.

［2］沈耀良,王宝贞,杨铨大,等.城市垃圾填埋场渗滤液处理方案[J].污染防治技术,2000,13(1):17-20.

［3］Christensen T H.Stegmann R.Landfilling of waste:leachate[J].Elsevier Applied Science,1992:185-202.

［4］吴文继.晚期垃圾渗滤液深度处理实验研究[D].南京:南京大学,2005.

［5］申秀英等.垃圾填埋沥滤水的活性污泥法处理[J].中国给水排水,1995,11(3):37-40.

［6］余建恒,周少奇,曾武.大坦沙污水厂承接粪便污水的脱氮除磷研究[J].环境工程学报,2008,2(12):1605-1608.

［7］刘国林.城市垃圾填埋场渗滤液的处理技术进展[J].净水技术,2005,24(5):38-41.