垃圾渗滤液处理厂除臭提标工艺实践

李叶军 ，厉志军，张川

(1.杭州市环境集团有限公司，浙江 杭州 310022；2.苏州嘉诺环境工程有限公司，江苏 苏州 215200）

垃圾渗滤液分生活垃圾卫生填埋场渗滤液、按填埋年份分年轻、中年、老年填埋场产生的渗滤液，因此，填埋场在不同地域、填埋不同垃圾成分构成、不同季节等环境条件下，垃圾渗滤液产生的水量、水质浓度变化较大，处理难度不同，污水生物处理可生化性B/C 不同。采取的处理工艺流程及技术参数相应有所变化。生活垃圾焚烧厂渗滤液含水率较高，浓度较高，生物处理可生化性B/C 较好。生活垃圾中成分复杂，有毒物质、重金属、部分工业生产废弃物等物质影响废水水质成分及浓度。在餐厨垃圾收集、运输、堆放和处理过程中，由于挤压、雨水的冲刷等共同作用下产生的一种水质复杂、COD 浓度高，微量元素丰富的废水。废水中有机物浓度较高，盐分较高，废水中含有动植物油。生活垃圾及厨余垃圾渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响渗滤液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗滤液的性质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其pH 值在4 ～9，COD 在2000 ～62000mg/L 的范围内，BOD5从60 ～45000mg/L，盐分较高，一般在0.5%～3%。重金属浓度和市政污水中重金属的浓度基本一致。城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，若不处理而直接排入水体或地表环境，会造成严重的环境污染。

1 垃圾渗滤液处理工艺流程

目前，国内采用渗滤液处理工艺主要包括“双膜法”即生化+MBR+纳滤或反渗透工艺和“GZBS 工艺”。双膜法能有效解决垃圾渗滤液温度及水质波动大的问题，对于总氮有一定的去除效率，但第一是后段处理是物理过程，污染物并没有实质性的处理，从而纳滤、反渗透膜过滤会产生25%左右的浓液，浓液中盐分累积及有机物的浓缩，后续处理难度加大，投资及运行费用较大；第二是超滤膜、纳滤膜、反渗透膜均采用进口抗污染膜，设备投资高，膜的使用寿命一般为2 ～3 年需进行更换。运行过程根据压力及产水能力需进行加药清洗，运行费用及折旧费用高。第三是为维持较高的污泥浓度，系统充氧量大，加上膜的大量使用整个系统用电量很大，据统计该系统的吨水用电量达30 ～40 元/t。GZBS 工艺主要由前端生化处理及后端深度处理两部分组成，该工艺能有效去除废水中的COD、N 等污染物；采用生化+高级氧化工艺，将污染物彻底分解，不存在膜法处理的浓相问题；具有节电60%以上，节约投资和运行成本；具有良好的沉降性能。泥水分离容易，具有良好的除臭功能，抗水质冲击负荷能力强，该工艺获国家发明专利。

2 生活垃圾渗滤液处理系统臭气散发源和臭气成分特点

2.1 渗滤液处理过程中的臭气来源

通过对本公司垃圾渗滤液污水处理工艺各工艺段工艺特点及功能分析，结合已建工程运行情况分析，臭气产生位置及臭气浓度主要区域：

预处理段格栅机，沉淀池，主要去除栅渣及悬浮物SS，在预处理段散发的臭气主要是原水高浓度渗滤液废水散发的臭气，属浓度臭气区域。提升泵房是提升渗滤液原水，其散发的臭气，浓度与预处理段一样。基本是缺氧状态环境，天气温度较高时，散发的臭气浓度提高较多。高效生物反应器主要针对高浓度、难降解废水处理，通过厌氧生物反应器内厌氧菌属在厌氧环境对废水中高浓度有机物进行降解，通过水解、酸化、产酸、产甲烷气体4 个阶段，去除废水中难降解COD 等有机物。

主要优点：（1）省能源；（2）占地少；（3）处理有机负荷；（4）低污泥产量（约为好氧处理1/10）；（5）可变及间隙操作负荷能力强；（6）低营养源需求；（7）剩余污泥易脱水。主要缺点：臭味的困扰，在厌氧生物反应器中去除有机物COD 的同时，产生甲烷气体0.4m3/1kgCOD。具体产气量根据厌氧生物反应器去除率及厌氧段COD 去除kg 量计算甲烷气体量。厌氧段产生甲烷气体一般通过三相分离器进行收集利用，厌氧反应器内废水搅动产生的臭气散发需加收集系统进行收集集中进行处理。厌氧反应器产生的臭气属挥发性VOCS 总烃类废气。生化处理系统主要是生物段需氧供气量，产生的臭气散发，虽然好氧段臭气浓度较低，但由于垃圾渗滤液处理量较大，生物段供氧量是根据去除BOD 及氨氮量来计算，一般去除1kgBOD 需氧1 ～2kgO2及去除1kg 氨氮需氧4.3kg。实践工程中在垃圾渗滤液处理过程，生化系统的供氧量较大，根据经验硝化段气：水一般在200 ～400:1。对MBR系统供氧方式采用供氧曝气器形式不一样，一般采用射流曝气器。停留时间均较长，反硝化2 ～3 天，硝化5 ～7 天。因此，生化部分产生的臭气量较大，天气温度较高时，散发的臭气浓度较大，主要含有有机化合物、含硫化合物、含氮化合物及臭气为主。

通过对现场勘查后，对臭气浓度分析得出数据，本项目针对产生高浓度的臭气区域，把预沉池、提升泵房、混合槽、生化池进水槽、污泥浓缩池、污泥脱水设备、卸泥车间处作为重点除臭的区域。目前，芬顿车间区域运营过程中通过加强防范和通风进行改善。

2.2 渗滤液臭气成分特点

对垃圾渗滤液处理过程产生的废气污染因子进行分析，其主要是硫化氢、各类VOCs、盐类废气、有机硫、三甲胺、氨气、甲烷、有机酸、总烃等恶臭气体。垃圾渗滤液处理工艺过程中散发的废气主要成分特点：是含有有机类废气，含氮化合物类，含硫化合物类废气、含挥发性类非甲烷总烃类废气。

3 改进措施

（1）为减少厂区臭气外溢，增加臭气收集范围，现方案增加泵房、混合槽、污水脱水车间脱水机、卸泥车间、生化池进水槽各点收集，收集风量也相应由5000m3/h 增加到10000m3/h，相应风管直径调整到DN600。

（2）增加各污染源废气收集换气次数和风量系数，换气次数增加1 ～5 次不等，通过做好密封措施增加收集效率，通过密闭的手段结合负压收集，确保在现有风量下在污染源内形成微负压。

（3）提高除臭装置的除臭效率，调整生物除臭装置的生物填料，选择更高效的复合配比填料。生物滤池驯化采用直接驯化挂膜法，利用垃圾渗滤液处理系统中生物转盘污泥为生物滤池污泥作为接种污泥，投加一定量的营养盐，以循环的方式完成生物膜的挂膜过程。对污泥进行驯化，驯化几天后后生动物为线虫、菌胶团势良好，并有一些酵母菌存在，排硫硫杆菌。即表明生物膜生长正常，30 天后生物膜为深褐色。初具脱硫能力，采用同性质有机物降解系统运行中的活性污泥快速接种，效果明显。处理含有多种成分的混合废气采用的微生物多为混合微生物分别去降解，有的成分需要几种微生物的相继作用才能分解转化为无害物质。

（4）本工程根据废气中的污染物质类型较多且浓度较低以及臭气浓度和挥发性VOCS 浓度为主，采用多级干式混合滤料吸附反应装置，增加进口干式化学滤料过滤几种品种及活性炭滤料，主要去除废气中VOCS、臭气的处理能力。前两段采用活性炭滤料，主要吸附各类挥发性物质及臭气物质。后段采用三种进口干式化学混合滤料，通过不同化学滤料成分，氧化反应不同化学污染物质，提高废气处理系统效果，进一步稳定达标排放。

4 结语

项目实施完成后，整个系统运行稳定，有很好的经济效益、环境效益、社会效益，具体有以下六个方面的成效：

（1）具有实时监测功能的生物洗涤增湿处理装置，做到洗涤液定时补充、循环使用，效率高、费用低、耐冲击负荷强，保障整个系统运行稳定。

（2）选用有机复合生物填料，具有较高的表面活性及使用寿命，微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂，有较高的经济效益。

（3）生物滤池内独特的气体分布方式，分布均匀，净化效率高达99%以上。

（4）排放口检测的氨气、硫化氢、臭气浓度三个值都达到生态环境部2018 年12 月发布的最新恶臭污染排放标准征求意稿的排放限值，极大地改善了垃圾渗滤液处理厂的工作环境，创造了较好的环境效益。

（5）该臭气收集处理工程实施后，不仅能有效降低厂区现场实际臭气浓度，减少对外界影响的发生概率，厂区周围居民臭味投诉至目前未发生过，有明显的社会效益。