生化+Fenton+BAF处理垃圾渗滤液工程实例

罗栩华

（广东顺德碧宏环保技术有限公司，广东 佛山 528300）

垃圾填埋场在垃圾填埋过程中会产生大量的垃圾渗滤液，这些渗滤液将会严重影响周围居民的正常生活，由此引发的环境污染问题也越来越多。因此，如何处理垃圾填埋场的垃圾渗滤液已成为重要的环境保护课题之一。

江门鹤山某垃圾填埋场是处置周边生活垃圾的唯一场所，该填埋场于2011年正式投产，工程占地约24.37公顷，填埋区有旧填埋区、2017年封场的第一填埋区和已启动使用的第二填埋区三部分。本项目的垃圾渗滤液来源于这三个区域，垃圾渗滤液处理规模为200 m3/d。

1 进出水水质及排放标准

垃圾渗滤液作为城市生活垃圾处理产生的二次污染物，其组成较为复杂，污染物浓度高、色度大、毒性强，水质、水量波动大，含有大量有机污染物和各类重金属污染物，是一种成分复杂的高浓度有机废水。渗滤液进水水质情况见表1。

表1 进水水质表

参考填埋场现有的渗滤液处理设施的出水标准，本项目渗滤液出水水质执行《广东省地方标准水污染物排放限值》（DB 4426-2001）[1]以及《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）[2]表2中的较严值。出水水质情况见表2。

表2 出水水质表

2 垃圾渗滤液处理工艺

2.1 主体处理工艺比较

渗滤液处理的工艺组合有多种选择，目前国内外渗滤液处理的主要工艺路线共有三类。

2.1.1 生化处理工艺为主体，结合一定深度处理技术

这是国内目前最为广泛采用的处理工艺组合，绝大多数垃圾填埋场均采用该模式处理高浓度的垃圾渗滤液。由于渗滤液浓度高以及生化工艺对难降解有机物去除的局限性，生化处理渗滤液不能直接达到排放标准，必须结合相应的深度处理工艺才能满足较高的排放要求。

2.1.2 膜处理为主，配以物化预处理技术

膜处理技术是水处理领域中最安全可靠的技术之一，但必须根据处理对象，选择合理的膜组件和配套预处理技术，以保证膜处理系统长时间稳定运行。不同的膜组件在渗滤液处理流程上的应用条件完全不同。根据实践，对于国内填埋场的渗滤液，如不经过好氧生化处理，基本上都不宜进行直接反渗透膜系统处理。

2.1.3 蒸发工艺为主，配以其它相应流程

垃圾渗滤液蒸发处理时，水从渗滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。蒸发系统出水及离子交换系统 COD 浓度容易出现超标现象。根据该工艺特点，其采用物理分离方式截留污染物，污染物大部分未被分离；系统需采用间歇运行方式，且每次开启系统必须进行预热，停机必须进行清洗，缩短了该系统每天有效运行时间，并且系统检修情况较频繁。

2.2 深度处理工艺比较

目前，国内填埋场应用的渗滤液深度处理工艺主要有两类：一类为产生浓缩液的工艺，以膜处理工艺为代表，目前渗滤液处理中应用较多的膜处理工艺主要有两种：纳滤（NF）+反渗透（RO）和碟管式反渗透膜（DTRO）；另一类为不产生浓缩液的工艺，以高级氧化（Fenton）+曝气生物滤池（BAF）为代表。

众所周知，无论是对纳滤或者是反渗透的浓缩液，目前国内外都没有很好的解决方法[3]。DTRO能耗较NF+RO更高，同时膜的清洗频次更高，能耗更大，产生的浓缩液处理难度更大；Fenton氧化+曝气生物滤池（BAF）工艺技术是将Fenton高级氧化技术与曝气生物滤池生物技术进行组合，该技术将化学氧化和生物氧化技术有机结合起来，以高级氧化作为预处理，其处理费用大大降低，通过后续的生物处理保证处理的高效性，充分利用了各自的优势，从而达到相互补充的效果。

2.3 处理工艺确定

渗滤液最大的污染负荷还是有机物和氨氮，相比之下，生化处理是针对高浓度有机物和氨氮去除的最为经济、且对渗滤液内污染物无害化降解最为彻底的工艺，但生化处理不能直接达到排放标准，必须结合相应的深度处理工艺，才能满足较高的排放要求。

近年来，采用“Fenton+BAF”为主体的非膜法深度处理技术因其不产生浓缩液，且出水率高等特点逐步得到推广和应用[4-5]。

结合该垃圾处理项目渗滤液产量及水质实际情况，采用两级反硝化/硝化+外置式膜生物反应器（MBR）+Fenton高级氧化+曝气生物滤池（BAF）组合工艺对垃圾渗滤液进行处理，该渗滤液处理工艺流程见图1。

图1 渗滤液处理工艺流程

3 主要构筑物、设备及设计参数

（1）垃圾渗滤液调节池原有有效容积为15 000 m3。

（2）均质池尺寸为6.05×6.05×8.0 m，配潜水搅拌器1台，转速740 r/min，功率2.5 Kw；提升泵2台（一用一冷备），流量10 m3/h，扬程10 m，功率0.75 Kw；机械过滤器1台，流量0～20 m3/h，过滤精度600～800 um。

（3）一级反硝化池尺寸为14.0×7.5×8.0 m，配潜水搅拌器2台，转速960 r/min，功率4 Kw。

（4）一级硝化池尺寸为25.5×7.5×8.0 m，配循环泵10台（八用二冷备），流量220 m3/h，扬程9 m，功率15 Kw；射流曝气器4套，混合水量220 m3/h，混合气量13.4 Nm3/min；消泡泵2台（一用一备），流量35 m3/h，扬程22 m，功率5.5 Kw；冷却污水泵2台（一用一冷备），流量200 m3/h，扬程15 m，功率15 Kw；硝酸盐循环泵2台（一用一备），流量180 m3/h，扬程6 m，功率5.5 Kw。

（5）二级反硝化池尺寸为9.5×6.0×8.0 m，配潜水搅拌器1台，转速960 r/min，功率4 Kw。

（6）二级硝化池尺寸为9.5×6.0×8.0 m，配循环泵4台（二用二备），流量95 m3/h，扬程12 m，功率5.5 Kw；射流曝气器2套，混合水量95 m3/h，混合气量5 Nm3/min；超滤进水泵2台（一用一备），流量90 m3/h，扬程22 m，功率11 Kw。

（7）冷却塔数量1台，冷却水量200 m3/h，风机功率5.5 Kw；冷却清水泵1台，流量200 m3/h，扬程15 m，功率15 Kw；冷却污水泵2台（一用一冷备），流量200 m3/h，扬程15 m，功率15 Kw。

（8）除臭装置数量1台，处理量12 000 m3/h，4 700×1 500×1 840 mm，功率10 Kw。

（9）MBR的膜反应器部分采用管式超滤膜，UF-200-220-05，1套，总功率75 Kw。

（10）MBR的膜反应器清洗装置1套，总功率9.4 Kw。

（11）一级Fenton反应池尺寸为4.5×4.0×5.0 m，配提升泵2台（一用一备），流量12 m3/h，扬程10 m，功率1.1 Kw；卧式循环泵2台（一用一备），流量40 m3/h，扬程10 m，功率2.2 Kw；一级Fenton催化塔成套装置1套（专利催化剂）。

（12）一级Fenton絮凝池尺寸为4.0×1.5×6.0 m，配搅拌机1套，功率1.1 Kw。

（13）一级Fenton沉淀池尺寸为5.0×4.0×6.0 m，配中心导流筒。

（14）一级BAF（DN）尺寸为4.0×4.0×7.0 m，配提升泵2台（一用一备），流量12 m3/h，扬程10 m，功率1.1 Kw。

（15）一级BAF（DC）尺寸为4.0×4.0×5.5 m。

（16）二级Fenton反应池尺寸为4.5×4.0×5.0 m，配卧式循环泵2台（一用一备），流量40 m3/h，扬程10 m，功率2.2 Kw；二级Fenton催化塔成套装置1套（专利催化剂）。

（17）二级Fenton絮凝池尺寸为4.0×1.5×6.0 m，配搅拌机1套，功率1.1 Kw。

（18）二级Fenton沉淀池尺寸为5.0×4.0×6.0 m，配中心导流筒。

（19）二级BAF尺寸为4.0×4.0×5.5 m。

4 渗滤液处理工程运行效果

该渗滤液处理工程总投资为2 089.89万元，于2020年3月投入试运行。在试运行过程中对出水指标进行监测，各项指标均达到《广东省地方标准水污染物排放限值》（DB 4426-2001）[1]以及《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）[2]表2中的较严值。监测数据整理如表3：

表3 监测数据整理

5 结论

工程运行实践表明，采用生化处理+深度处理（Fenton高级氧化+BAF）强化处理组合工艺，处理垃圾渗滤液效果良好，COD和NH3-N去除率极高，出水水质稳定达标。