垃圾焚燒廠滲濾液處理技術研究進展

鄭贊永

（1上海電氣集團股份有限公司環(huán)保事業(yè)部 上海 200082 2上海市離心機械研究所有限公司 上海 200231）

隨著土地資源的日益緊張，垃圾焚燒處理技術在城市生活垃圾處理中的比重不斷在增大。生活垃圾焚燒法相比于傳統(tǒng)的填埋法和堆肥法，優(yōu)點是占地面積小，減量化、資源化和無害化程度高[1]。但是生活垃圾焚燒處理同樣存在著垃圾滲濾液的污染問題，且處理難度更大。

1 垃圾焚燒廠滲濾液的特性

1.1 生活垃圾焚燒廠和填埋場滲濾液水質比較

垃圾焚燒廠的滲濾液是一種難處理的高濃度有機廢水。由于存儲周期及堆放條件等因素的不同，生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液的水質特點與垃圾填埋場的滲濾液有所區(qū)別，表1列出生活垃圾焚燒廠與填埋場滲濾液的水質參數(shù)。

表1 生活垃圾焚燒廠和填埋場滲濾液水質參數(shù)

1.2 垃圾焚燒廠滲濾液的特性

1.2.1 有機物的種類較多，成分復雜，毒性大。生活垃圾大多在焚燒廠垃圾庫內堆酵3～7d，產(chǎn)生的滲濾液屬新鮮滲濾液，含有大量的雜環(huán)芳烴化合物、醇類化合物和苯胺類化合物等難降解有機物。

1.2.2 有機物濃度高且變化范圍大。COD值一般在29600～79800mg/L之間，甚至更高，屬于高濃度有機廢水。

1.2.3 可生化性能較好。生活垃圾焚燒廠滲濾液的B/C比值(可生化性)一般在0.37～0.77之間，有利于采用生物方法進行處理，但極高濃度的有機物可能會對生物降解過程產(chǎn)生抑制作用，使處理難度增加。

1.2.4 氨氮含量高。焚燒廠生活垃圾滲濾液的氨氮值在308～1937mg/L之間，同時滲濾液中還含有大量有機氮。

1.2.5 pH較低，懸浮物（SS）含量比較高，滲濾液呈深褐色或黑色，并伴有極重的腐臭。

1.2.6 鹽分含量高，并含有多種重金屬。其中Cl-濃度高達數(shù)千mg/L，高濃度的Cl-會對微生物活性產(chǎn)生抑制作用。Ca2+含量大，會導致管道嚴重結垢堵塞。

1.2.7 水質水量變化大。垃圾滲濾液水質和水量主要受地域性、季節(jié)性和氣象等因素影響。

1.2.8 不同的焚燒工藝對垃圾滲濾液的產(chǎn)量存在一定的影響。比如使用循環(huán)流化床鍋爐的焚燒廠，一般垃圾在垃圾庫內停留3d左右；而爐排爐的焚燒廠，一般都對生活垃圾進行5～7d的堆酵預處理后再進入爐內進行焚燒處理。因此，采用循環(huán)流化床鍋爐的焚燒廠，滲濾液產(chǎn)生量相對少些。

2 生活垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝

鑒于上述生活垃圾焚燒廠滲濾液的特性，決定了生活垃圾焚燒廠垃圾滲濾液的處理工藝與一般垃圾填埋場滲濾液的處理工藝有所不同。所以，在借鑒垃圾填埋場滲濾液處理先進工藝的同時，要結合生活垃圾焚燒廠滲濾液的特性，有針對性的設計適合焚燒廠滲濾液的工藝。

2.1 滲濾液處理技術

2.1.1 生化處理技術

生物處理技術分為好氧處理法和厭氧處理法，運行成本低，處理效率高，因此被廣泛應用于易生物降解廢水的處理。

厭氧生物處理法能耗小，剩余污泥產(chǎn)率低，產(chǎn)生的沼氣可以回收利用，適合處理高濃度有機廢水。主要有上流式厭氧污泥床反應器（UASB）、膨脹顆粒污泥床(EGSB)、厭氧內循環(huán)反應器(IC)、厭氧接觸工藝和厭氧濾池（AF）等。

目前，UASB屬第二代厭氧反應器，是一種研究最為深入、應用最為廣泛的厭氧反應器，雖然相對于新一代反應器處理負荷較低，但因其構造簡單、操作穩(wěn)定、去除效率高、抗沖擊負荷能力強，仍然在滲濾液處理中得到大量應用。EGSB、IC等新型高效厭氧反應器在垃圾焚燒廠滲濾液處理中也逐步開始試用。

滲濾液經(jīng)厭氧生物處理后，還需采用好氧生物法進一步降解有機污染物，并通過硝化/反硝化作用去除氨氮。常用的有活性污泥法（如SBR、氧化溝、好氧池等）、生物膜法（如滴濾池、生物轉盤、生物流化床等）和膜生物反應器（MBR）等。

2.1.2 物化處理技術

物化處理技術和生化處理比起來，處理成本較高，但是可以有效去除廢水中的難生物降解污染物，水質和水量的變動基本上不會影響物化處理技術的處理效果，處理后的水質比較穩(wěn)定。尤其是對垃圾滲濾液中難生物降解的有機物有較好的處理效果。常用的物化處理法主要有活性炭吸附、混凝法、吹脫、化學沉淀、電化學法和蒸發(fā)法等。

2.1.3 膜處理技術

膜處理技術穩(wěn)定、高效，已廣泛用于廢水處理領域。按照膜孔徑的大小，膜過濾通?？梢苑譃槲V（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。

MF或UF常與好氧生化處理相結合構成膜生物反應器（MBR），通過膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反應器內，不僅替代了二沉池的作用，而且延長了污泥齡，增大了污泥濃度。生化反應器內活性污泥濃度從3～5g/L提高到20～30g/L，最高可達到40g/L，使反應效率提高，出水無菌體及懸浮物。并且無須太多考慮污泥沉降和膨化的問題。通過對水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）的分別控制，使得難降解的物質在反應器中不斷反應和降解。

隨著《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889-2008）的實施，NF和RO逐漸應用于垃圾焚燒廠滲濾液的深度處理。NF對二價離子以及分子量大于200的有機物有較高的截留率，而對單價離子和小分子有機物截留率較低。RO可以截留分子量更小的有機物，且可以截留可溶性的金屬鹽和所有離子，出水水質較NF更佳。

2.2 滲濾液處理工藝

為滿足不同要求的排放標準，國內已建、在建和改造的生活垃圾焚燒廠滲濾液處理系統(tǒng)均采用了不同處理工藝的組合。

2.2.1 排放標準

目前，由于國內對生活垃圾焚燒廠滲濾液排放沒有專門的標準，當前各工程項目執(zhí)行的標準主要有《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)、《生活垃圾填埋污染控制標準》(GB 16889-1997）和《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889-2008)，各標準排放指標參見表2。

表2 滲濾液排放標準

新標準GB 16889-2008各項指標要求更加嚴格，并對總氮和總磷提出了要求，使得滲濾液處理工藝必須強化脫氮除磷的效果，這就要求滲濾液處理必須選擇深度處理工藝以滿足排放要求。另外，部分垃圾焚燒廠為實現(xiàn)廢水的“零排放”目標，處理出水回用，采用了《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》(GB/T19923-2005)中冷卻用水水質要求或者《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T 18920-2002)標準。

2.2.2組合工藝

國內垃圾焚燒廠滲濾液處理系統(tǒng)均采用組合工藝，其主體技術一般采用厭氧-好氧生物和膜組合處理工藝。其中，厭氧處理單元大多采用UASB工藝，好氧處理單元則越來越多的采用外置式MBR工藝，深度處理單元采用NF或RO工藝。根據(jù)出水標準不同，例舉了國內垃圾焚燒廠滲濾液處理部分工程案例，見表3。

表3 國內垃圾焚燒廠滲濾液處理部分工程案例

由于早期生活垃圾焚燒廠滲濾液排放執(zhí)行比較低的標準，出水只需達到GB16889-1997三級標準或者GB8978-1996三級標準，因此，一般采用高效厭氧反應器-MBR組合工藝即可滿足處理目標。隨著國家對垃圾焚燒廠的環(huán)保要求日益嚴格，對滲濾液處理系統(tǒng)的建設要求也越來越高，部分地方垃圾焚燒廠滲濾液處理出水需要達到GB 16889-2008標準或回用標準，因此必須采用深度處理工藝，包括NF、RO或其他物化處理方法。

3 結語

垃圾焚燒廠滲濾液水質復雜，較垃圾填埋場滲濾液處理難度更大。雖然有多種處理方法，但都有其各自的不足之處，難以一步到位。應從環(huán)保和經(jīng)濟性角度考慮，根據(jù)滲濾液特性及出水標準，通過研究和應用多種處理技術的合理組合，充分發(fā)揮其各自的優(yōu)點，簡化工藝流程，降低運行成本。

[1]中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會塵世生活垃圾處理委員會.我國城市生活垃圾處理行業(yè)2010年發(fā)展綜述 [J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2011(4):32-37.

[2]肖誠斌,龐保蕾,任艷雙,等.垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液處理工程實例[J].中國給水排水,2012,28(25):77-79.

[3]宋燦輝,胡智泉,肖波.UASB+A/O+UF+NF工藝處理生活垃圾焚燒廠滲濾液[J].環(huán)境工程,2010,28(1):40-42.