瀝滘污水廠合并處理垃圾滲濾液的運(yùn)行探討

冷 奇，何智偉

（廣州市污水治理有限責(zé)任公司瀝滘污水處理廠，廣東廣州 510290）

垃圾填埋場是國內(nèi)外普遍使用的處理生活垃圾的方法，而填埋場在處理固體垃圾的同時(shí)也產(chǎn)生了不少污染物，其中主要的污染物就是滲濾液。城市生活垃圾填埋場滲濾液有機(jī)污染物濃度高，含有大量的難降解有機(jī)物和有毒物質(zhì)，對環(huán)境危害很大，且滲濾液產(chǎn)生量變化幅度大，難于處理[1]。

目前國內(nèi)外處理垃圾滲濾液的方法主要為城市污水廠內(nèi)合并處理、填埋場內(nèi)獨(dú)立處理，國內(nèi)一般采用合并處理的方案，可以節(jié)省單獨(dú)建設(shè)滲濾液處理系統(tǒng)的高額費(fèi)用，從而降低處理成本[2,3]。在采用此處理方案時(shí)，應(yīng)針對滲濾液物質(zhì)成分復(fù)雜、水質(zhì)水量波動(dòng)大的特點(diǎn)，根據(jù)水質(zhì)狀況合理控制滲濾液與污水比例，輔以相應(yīng)有效的控制措施，否則將造成對城市污水處理廠的沖擊負(fù)荷，甚至破壞城市污水處理廠的正常運(yùn)行。有研究表明，城市污水處理廠在合并處理垃圾滲濾液的運(yùn)行過程中必須注意兩個(gè)限值：第一，混合滲濾液水量不能超過0.5%，如此小比例的滲濾液，往往會使污水廠活性污泥法的負(fù)荷增加一倍；第二，合并后水質(zhì)變化量不能超過10%，水質(zhì)變化引起的污水廠超負(fù)荷會對整個(gè)處理過程造成嚴(yán)重的安全威脅[4]。

1 運(yùn)行概況

廣州市瀝滘污水處理廠目前設(shè)計(jì)總規(guī)劃為日處理污水50萬 t，分二期建成，一期采用改良A／O工藝，二期采用改良A／A／O工藝。污水廠于2004年開始接納垃圾滲濾液，滲濾液不經(jīng)過預(yù)處理由車輛運(yùn)輸至污水廠調(diào)節(jié)池內(nèi)，以恒定的合并水量直排到一、二期總進(jìn)水口。

污水處理廠設(shè)計(jì)水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)Tab.1 Design Quality Index of Influent and Effluent

2 運(yùn)行分析

以下對污水處理廠2012年2～10月運(yùn)行狀況進(jìn)行研究，從營養(yǎng)物質(zhì)平衡的角度分析合并處理的可行性。污水廠接納滲濾液量見表2（其中7～9月無滲濾液運(yùn)輸進(jìn)廠）。

表2 垃圾滲濾液水量Tab.2 Quantity of Landfill Leachate

垃圾滲濾液水質(zhì)的CODCr濃度在1515～57450mg／L 變化；BOD5濃度在 922～27550mg／L 變化；NH3-N濃度在19.4～4677mg／L變化；TP濃度則在1.75～94.8mg／L變化。滲濾液水質(zhì)平均值見表3。

表3 垃圾滲濾液水質(zhì)Tab.3 Quality of Landfill Leachate

根據(jù)污水可生化性的判斷依據(jù)可知，BOD5／CODCr一般在大于0.35的情況下可生化性較好；C／N比在4～6才能保證充分的反硝化脫氮[5]。同時(shí)，從微生物所需的營養(yǎng)角度來講，對于好氧生物處理BOD5∶N∶P≈100∶5∶1的情況下才能有利于微生物的生長。

然而，從表3可以計(jì)算出，欲合并處理的滲濾液的 BOD5／CODCr在 0.488～0.568變化；BOD ／TP 在31.50～84.51變化；而BOD5與NH3-N之比即C／N比在0.559～1.687之間，顯然較低?？梢姖B濾液的BOD5／CODCr比合理，但氨氮含量高，C ／N 比?。涣缀康?，營養(yǎng)物比例失調(diào)。

以上分析表明滲濾液的可生化性差，必須進(jìn)一步分析合并后其是否會對原有污水的可生化性以及污水廠的運(yùn)行負(fù)荷造成影響。

污水處理廠2012年2～10月所接受的污水進(jìn)水水質(zhì)，見表4（此時(shí)間段內(nèi)污水處理廠每日處理量及運(yùn)行情況穩(wěn)定，故取平均值）。

表4 污水處理廠生活污水進(jìn)水水質(zhì)Tab.4 Quality of Influent Wastewater

由表4可知，原生活污水的BOD5／CODCr為0.51，C ／N 為 4.19，CODCr／TN＞3；進(jìn)水水質(zhì)可生化性好，反硝化所需碳源充足。

根據(jù)目前污水處理廠的運(yùn)行情況來看，處理生活污水42.56萬m3／d，而合并的垃圾滲濾液在263～420m3／d，其混合比例在0.062%～0.099%，遠(yuǎn)低于0.5%的安全比例。

合并后的進(jìn)水水質(zhì)可按公式（1）計(jì)算（混合比取0.1%）：

合并后污水水質(zhì)=滲濾液水質(zhì)×0.1%+原生活污水進(jìn)水水質(zhì) （1）

結(jié)果見表5（滲濾液水質(zhì)取平均值）。

表5 合并后污水水質(zhì)變化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，水質(zhì)除氨氮值超出設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)1.97mg／L，其余指標(biāo)均在設(shè)計(jì)值范圍之內(nèi)；變化量除氨氮及總氮超過10%的安全范圍外，其余各項(xiàng)指標(biāo)變化均在可接受范圍內(nèi)?？梢姖B濾液污染物中的氨氮超出安全限值，這可能導(dǎo)致污水廠處理能力的下降。氨氮含量過高和營養(yǎng)物質(zhì)比例失調(diào)可能造成曝氣池曝氣不足并對污泥質(zhì)量造成消極影響，由此導(dǎo)致出水TN及其他出水水質(zhì)超標(biāo)，嚴(yán)重影響污水廠運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性[6]。

合并后的污水只有氨氮含量過高，故可以將NH3-N作為參考指標(biāo)來反推計(jì)算臨界混合比。以合并水質(zhì)負(fù)荷變化量不超過10%為依據(jù)，按滲濾液NH3-N為3489.2mg／L，生活污水NH3-N為23.48mg／L計(jì)算，根據(jù)公式（1）可反推出合并滲濾液水量的混合臨界比為0.067%。

以污水處理廠滿設(shè)計(jì)負(fù)荷50萬m3／d計(jì)算，日合并滲濾液量不得超過0.067%即為335m3，接近于污水處理廠對垃圾滲濾液的日平均處理量336.5m3／d（表2）。因此污水廠接收的垃圾滲濾液水量理論上完全可以達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。瀝滘污水處理廠在實(shí)際運(yùn)行中，通過設(shè)置調(diào)節(jié)池并加強(qiáng)管理，基本實(shí)現(xiàn)滲濾液的穩(wěn)定輸送。

污水處理廠2012年5～10月出水水質(zhì)見表6。

表6 污水處理廠出水水質(zhì)Tab.6 Effluent Water Quality of Wastewater Treatment Plant

由表6可知污水處理廠的出水，包括NH3-N、TN等各指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)，而且未合并滲濾液的7～9月之出水水質(zhì)與已合并滲濾液的5、6、10月的出水水質(zhì)并無明顯差異。因此可以認(rèn)為在進(jìn)水水質(zhì)變化不大的情況下，只要管理控制得當(dāng)，在理論上不會影響到出水水質(zhì)及整個(gè)污水廠運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性。

國內(nèi)研究表明合并處理方法通常不會對大中型城市污水處理廠造成威脅，然而在生產(chǎn)過程中仍存在潛在危險(xiǎn)[7]。由于滲濾液數(shù)量波動(dòng)性大、車輛運(yùn)輸間隔無規(guī)律，污水處理廠在短時(shí)間內(nèi)增加滲濾液合并量以防止調(diào)節(jié)池溢流的情況時(shí)有發(fā)生。這些變化沒有反映在出水水質(zhì)數(shù)據(jù)上，是因?yàn)槌鞘形鬯幚砉に嚲哂幸欢蜎_擊性，但如果沖擊負(fù)荷過大，必然將影響污水處理廠的正常運(yùn)行。為確保污水處理廠的正常工作，應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)一步加強(qiáng)管理措施，第一，與垃圾填埋場協(xié)商，制定滲濾液水質(zhì)水量劇變時(shí)的應(yīng)急方案；第二，污水廠操作人員加強(qiáng)進(jìn)出水水質(zhì)監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出正確的合并滲濾液水量混合臨界比。

3 結(jié)論

合并處理一直以來被認(rèn)為是處理垃圾滲濾液最為簡單的方案，但是鑒于滲濾液所特有的水質(zhì)及變化特點(diǎn)，在采用此種方案時(shí)必須輔以相應(yīng)有效的控制措施，以保證城市污水處理廠的正常運(yùn)行。

分析及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明，瀝滘污水處理廠合并處理滲濾液的方法安全可行。現(xiàn)有情況下將垃圾滲濾液以污水處理廠日處理污水量的0.067%比例直接混入，通過稀釋、緩沖和營養(yǎng)均衡作用，混合污水可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，處理方案的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。

［1］李國鼎.環(huán)境工程手冊[M].高等教育出版社,2003.

［2］沈耀良,王寶貞,楊銓大,等.城市垃圾填埋場滲濾液處理方案[J].污染防治技術(shù),2000,13(1):17-20.

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

［4］吳文繼.晚期垃圾滲濾液深度處理實(shí)驗(yàn)研究[D].南京:南京大學(xué),2005.

［5］申秀英等.垃圾填埋瀝濾水的活性污泥法處理[J].中國給水排水,1995,11(3):37-40.

［6］余建恒,周少奇,曾武.大坦沙污水廠承接糞便污水的脫氮除磷研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2008,2(12):1605-1608.

［7］劉國林.城市垃圾填埋場滲濾液的處理技術(shù)進(jìn)展[J].凈水技術(shù),2005,24(5):38-41.