垃圾填埋场渗沥液与垃圾焚烧厂渗沥液协同处理实例

文_李宾 罗小荣 陈宪辉 光大环保能源（天津）有限公司

1 垃圾渗沥液的特点和危害

1.1 填埋场垃圾渗沥液的特点

垃圾渗沥液的主要污染物包括有机物、无机物、氨氮，重金属等，受进场垃圾的成分种类、填埋方式、填埋时间、当地水文地质条件、气候气温、年平均降水量等因素影响，具有以下主要特点：

①垃圾渗沥液成分复杂，有机污染物、无机污染物种类较多，含有低分子量的脂肪酸和高分子的碳水化合物。

②水质变化大，COD和B0D浓度高，随着垃圾填埋年限增加，垃圾渗沥液中的COD、BOD浓度及B/C比均呈降低趋势。

③重金属含量高：由于进场垃圾中可能含有废旧铁渣、报废的电子产品、废旧电池等，这些均为垃圾渗沥液中重金属污染的主要来源。

④营养元素比例失调，高浓度的氨氮会抑制微生物的活性，给生化处理造成困难。

⑤色度大，具有恶臭，极易产生硫化氢、甲烷气体。

1.2 垃圾渗沥液的危害

垃圾渗沥液可使地面水体水质恶化，富营氧化，威胁饮用水和工农业用水水源，危害人类健康。

2 项目概况

某项目位于天津市西青区王稳庄镇洪泥河东侧，厂内已建成生活垃圾焚烧发电厂1座，垃圾处理规模为2250t/d；渗沥液处理站1座，污水处理规模为1500t/d。本项目渗沥液处理设施采用新型渗沥液处理技术IOC-A/O-UF-软化-TUF-RO-DTRO厌氧-生化-深度处理相结合的工艺路线，产水达标回用于冷却塔循环冷却水补水，产生浓水用于烟气净化系统石灰浆制备，实现厂区污水“零排放”。

3 渗沥液系统工艺介绍

本项目采用的光大三代渗滤液处理工艺，二代工艺是预处理(调节池、沉淀) +加温池+高效厌氧，IOC+AO+UF+NF+RO，三代工艺是预处理(沉淀)+高效厌氧+A/O)+(UF+化软+RO+DTRO)。第三代渗滤液处理技术是在第二代技术的基础上发展而来，相比第二代技术，第三代处理技术总回收率可达到85%，比第二代技术提高了25%，浓水排放量仅为15%，可满足主厂房浓水回用要求；产水电导率降至500μs/cm以下，产水水质远优于第二代工艺；由于优化了深度处理系统进水水质，后续系统运行更加稳定。

4 主要处理单元工艺介绍

4.1 预处理单元

预处理单元包括初沉池、调节池、污泥储池。其主要作用是调节水量，均衡水质，缓解系统冲击负荷，降低悬浮物浓度。初沉池分两组，有效池容420m3，用平流式，悬浮物去除率为25%。

调节池 (事故池) 有效容积为4870m3，有效水深为8m,切换联通阀，将原生 渗沥液与外接渗沥液分开存放，正常工况下连通阀处于关闭状态。

污泥储池分两组。初沉池、厌氧罐、AO池的污泥排入其中，经旋转挤压脱水机脱出，干污泥输送至垃圾仓燃烧。

4.2 厌氧单元

采用中温厌氧反应器 ，设计反应温度为35℃，单座尺寸规格：D×H＝φ15×25m，有效水深24.0m，共6座。2021年入炉沼气295万m3，最大沼气入炉量15000m3/d，接收填埋场渗沥液后，原液有机物浓度下降，最低入炉沼气量降至4000m3/d。

4.3 生化处理系统

采用AO工艺，分南北双线，A池池容2260m3，O池池容4502m3。有效停留时间为9d。此外，生化处理系统还包括射流曝气系统、冷却系统、消泡排泥系统等辅助系统。

4.4 膜系统

膜系统由超滤系统(8套)、软化系统、TUF系统(3套)、RO系统(3套)、DTRO系统(2套)串联组成。其中，化学软化+TUF微滤取代传统纳滤系统，提高系统回收率。

5 运行分析

5.1 水质基本情况

本项目焚烧厂渗沥液有机物浓度正常在30000～60000mg/L，随着接收陈腐垃圾有机物浓度逐渐下降。填埋场渗沥液有机物浓度在3000～5000mg/L，基本没有可生化性属于老龄渗沥液，电导率30～35ms/L，有浓缩液回灌，盐分偏高。

5.2 填埋场渗沥液接收量情况

2021年5月10日，以罐车运输形式接收填埋场渗沥液，接收量100t/d左右。5月24日陈腐垃圾进场，原生垃圾与陈腐垃圾掺烧比例1：1。2021年10月开始填埋场陈腐垃圾第一层基本开挖完毕，由于渗沥液液位较高，影响陈腐垃圾开挖及运输。填埋场是需要在 2022年6月前完成清场工作，为保证陈腐垃圾入场量，10月份调整罐车运输量至300t/d。

5.3 焚烧厂渗沥液有机物浓度变化

焚烧厂渗沥液有机浓度随着陈腐垃圾掺烧比例及焚烧厂垃圾季节变化，垃圾仓渗沥液COD指标由50000mg/L下降至20000mg/L以下，导致后续无法通过焚烧厂渗沥液进行碳氮比调节。

5.4 接收填埋场渗沥液量与2#AO池出水指标变化

由于10月份后接收比例较大，导致AO系统难降解有机富集，出水指标超过 1500mg/L，甚至1月份由于难降解有机物富集导致出水突破3000mg/L。

5.5 填埋场渗沥液处理及工艺调整情况

接收填埋场渗沥液初期，接收量空载100t/d以内。渗沥液处理系统A池以焚烧厂渗沥液作为补充碳源，调节碳氮比，保证反硝化反应正常进行。

2021年7月份由于持续接收陈腐垃圾，焚烧厂垃圾仓渗沥液COD浓度下降至25000mg/L，碳源量较大，溶氧控制不稳定，AO氨氮指标波动。为保证系统稳定运行，调整填埋场渗沥液接收量。

2021年10月份由于填埋场库区开挖第二层，需要降低渗沥液位，为保证陈腐垃圾开挖及运输，提高渗沥液进厂量300t/d。

由于陈腐垃圾和外接渗沥液提量，焚烧厂渗沥液原液不能满足碳源要求，提报申请采购液体葡萄糖碳源。由于填埋场渗沥液接收比例提高，生化系统污泥上浮，生化泡沫严重，投加消泡剂抑制泡沫。

由于采购流程及疫情原因，外部碳源不能及时到厂。碳源补充量不足，AO池硝酸盐富集，抑制硝化细菌及异养菌，生化COD和氨氮指标逐渐升高。AO系统出水变差导致后端膜系统污染堵塞，清洗频率增加，出水指标满足达标要求。

2022年春节后，开始投加液体葡萄糖碳源，外接渗沥液量调整，生化系统指标降低，膜系统污染堵塞情况好转。

5.6 浓水水平衡情况

本项目是零排放项目，循环水不能排放，需要进入生产废水系统进行处理， 生产用水采用市政中水，氯离子220mg/L。生产废水和渗沥液系统日产生浓水120～320t，环评批复生产废水浓水用于捞渣机补水，渗沥液浓水用于石灰制浆。目前，浓水回用量能够满足回用平衡，保证渗沥液全量处理及循环水水质控制。

6 结语

垃圾焚烧接收填埋场渗沥液具有碳源和浓水消纳优势。接收量控制依据，保持AO系统有足够碳源调节碳氮比，一般碳氮比3～5之间，根据自身执行出水总氮控制标准调节。填埋场渗沥液盐分指标是重要参数，大多数填埋场存在浓缩液回灌现象。氯离子不要大于5000mg/L，浓度过高要进行稀释。接收前要计算好浓缩液产率和消纳问题。本项目同时接收陈腐垃圾，接收外部渗沥液前要测算出浓缩液消纳量。本项目设计渗滤液产生率28%，接收外部渗沥液后，渗沥液总产生率在22%左右，没超出设计值。本项目深度处理系统采用超滤+软化+TUF+反渗透+DTRO，设计回收率85%，实际在75%～80%间，浓缩液产生量控制在20%～25%，浓水可以完全用于焚烧炉烟气净化系统制备石灰浆使用。

本项目接收量受陈腐垃圾量捆绑限制，填埋场渗沥液量不能自由调控。填埋场渗沥液已经过厌氧发酵，剩余有机物为难降解物质。填埋场渗沥液接收量过大，会导致生化系统难降解有机物富集，出水COD指标升高。以本项目为例生化系统出水COD应控制1500mg/L内，系统可以正常稳定运行。生化出水COD指标超过2000mg/L后，后端超滤膜污染通量下降50%，反渗透膜系统污染较为严重，清洗难以恢复。

本项目自2021年5月～2022年4月初，总计处理填埋场渗滤液58637t。使用液体葡萄糖39t，以葡萄糖单价3400元／t计算，合计花费132600元，吨水增加碳源成本2.26元。单独处理填埋场渗沥液，每天葡萄糖投加量5kg/(m3渗沥液)，每天投加葡萄糖成本17.4元/(m3渗沥液)。