垃圾焚烧厂渗沥液处理系统工艺分析

胡泊

摘要：垃圾焚烧厂渗滤液具有氨氮含量高、有机污染物浓度高、含盐量高、组分复杂、水质水量变化波动幅度大等特点，本文分析了垃圾渗滤液的水质特点及处理重点、难点，并对垃圾渗滤液处理的处理工艺进行比较，探索适合垃圾焚烧厂渗滤液处理的工艺路线。

关键词：垃圾焚烧厂;渗滤液;处理系统;工艺分析

一般垃圾焚烧发电厂垃圾渗沥液主要由垃圾仓、进料斗以及预处理和卸料平台等冲洗水构成。垃圾焚烧厂渗滤液组分复杂，水质水量变化大，处理难度较大，单一的处理工艺很难满足要求，需根据实际情况将各种工艺组合，以获得较好的处理效果和经济性。

1 水质特点

垃圾渗滤液水质具有以下特点：

（1）有机污染物浓度高

垃圾焚烧厂渗滤液COD高达30000～70000mg/L，BOD5为10000～30000mg/L，氨氮高达1000～3000mg/L，属高浓度有机废水。

（2）盐份含量高

渗滤液中的含盐量常高达10000mg/L以上，采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低，仅采用普通生化处理会因为含盐量过高造成启动困难，运行不稳，甚至无法运行。

（3）水量与水质变化波动幅度大

渗滤液的产生量受垃圾收运系统类型、垃圾组成、降雨等因素影响。渗滤液的日产量约为垃圾量的5%～40%，污染物浓度的变化幅度达到3～5倍。

2 处理的重点和难点

（1）设计水量和水质

准确预测设计水量和水质是工程设计的基础，渗滤液的设计水量应考虑垃圾的停留时间及当地降雨量等因素，也可参考同地区垃圾焚烧厂的运行数据。

（2）生化处理

垃圾焚烧厂渗滤液的COD、氨氮较高，直接采用好氧工艺曝气系统耗能过高，因此应先经过厌氧反应器降低有机污染物浓度后再进行好氧处理。

（3）浓缩液处理

渗滤液膜处理系统浓缩液具有浓度高、难降解的特点，有很大的处理难度。浓缩液一般采用膜工艺处理或蒸发处理工艺。

3 主流处理工艺比较

根据国内多个项目实践经验，垃圾渗滤液主流处理工艺一般采取如下工艺：

1）预处理+厌氧+两级AO+外置式MBR+NF+RO。

2）预处理+厌氧+两级AO+外置式MBR+STRO/DTRO。

（1）预处理系统

渗滤液进入调节池之前经过除渣预处理以除去粒径大的固体颗粒物和其他杂物，采用格栅过滤机等固液分离设备，格栅机是目前国内普遍采用的固液筛分设备。

（2）厌氧生化处理系统

目前常用的厌氧反应器主要有UASB、AF、EGSB、UBF、IC等。

AF、UBF工艺适用于悬浮物浓度不高的污水，不适合渗滤液污水的悬浮物较高的特点，长期运行可能导致滤层堵塞;IC、EGSB工艺适用于成分单一、可生化性较好的污水且其稳定性及维护要求较高，不适合垃圾渗滤液成分复杂的特点。

UASB是在垃圾渗滤液处理行业应用最为广泛的厌氧处理工艺，COD的去除率约为70%[1]，具有适应性强、稳定性高、运行维护简单等特点，并在工程运用中积累了大量的设计及运行经验数据。

（3）MBR系统

MBR系統包括一级反硝化和硝化池、二级反硝化和硝化池、曝气系统、超滤系统等。

垃圾渗沥液首先在缺氧段进行反硝化反应，去除部分COD;然后进入硝化段，大部分有机污染物在其中得到降解，NH3-N被氧化成亚硝酸盐或硝酸盐。二级硝化段出水进入MBR膜（外置式超滤膜），膜的截留作用可使两级A/O+MBR处理系统中的污泥浓度高达10～15g/L以上，并延长污泥泥龄，对渗沥液中难生物降解有机物也有较好的降解功能。同时外置式MBR膜将进行泥水分离，出水进入膜深度处理系统。

（4）纳滤系统+反渗透系统的深度处理工艺

经过外置式MBR超滤膜后的出水进入纳滤系统。经纳滤膜的截留，去除水中大部分COD、BOD和SS。纳滤膜仅对2价离子和大分子有机物有很高的截留率。因此，可以保证对COD有较高的去除率，又避免了污堵问题，延长了系统的使用寿命。纳滤处理后的出水进入反渗透系统，反渗透系统不仅可有效地去除水中残余的COD和NH3等，也能去除水中的有机物、溶解性固形物。

MBR+NF/RO组合工艺系统具有出水效果稳定、水质好、自动化程度高、操作简单等一系列优点。该工艺路线对于 COD 氨氮和总氮的去除率均可达 99.5%以上，电耗、药剂、膜更换、污泥等直接处理成本约为25～30元/t[2]。

（5）STRO/DTRO的深度处理工艺

STRO/DTRO采用开放式流道膜元件，设计清液产率约为80%。根据对某生活垃圾填埋场渗滤液“DTRO+卷式RO”工艺处理实际效果，COD 去除率在 99.7% 以上;氨氮去除率在 98.4% 以上[3]。对于电导率小于20000 μs/cm，要求回收率不大于 80% 时，运行压力可以采用2～4 MPa;对于电导率高于30000 μs/cm，要求回收率大于 80%时，则运行压力可达12 MPa [4]。

与NF/RO组合工艺系统相比，DTRO系统回收率高，组件结构复杂，系统一次性投资大，运行成本高;STRO系统回收率高，宽流道设计，不易堵塞，系统一次性投资大，运行成本较高，设备维护方便。两级DTRO的运行成本约40元/t[5]。

4 结语

通过分析垃圾焚烧厂渗滤液的水质特点及处理重点、难点，在分析以上几种垃圾渗滤液处理工艺路线的基础上，探索适合垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理的工艺路线，选择出合理、安全、可靠的处理系统。

参考文献：

[1]袁维芳等.垃圾渗滤液处理技术及工程化发展方向[J]，环境保护科学，2020，46（1）：76-83.

[2]杨利.膜生物反应器 （MBR） +反渗透 （RO） 处理垃圾渗滤液试验研究[D].长沙：湖南大学，2011.

[3]沈源源.DTRO+卷式RO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用[J].四川建材，2017，43（8）：89-90.

[4]左俊芳等.碟管式反渗透 （DTRO） 技术在垃圾渗滤液处理中的应用[J].膜科学与技术， 2011， 31（2）：110-115.

[5]李捷等.厌氧+MBR+两级DTRO系统处理生活垃圾焚烧厂渗滤液的研究[J].环境科学与管理，2020，45（1）：101-104.

（作者单位：中节能（北京）节能环保工程有限公司）