垃圾滲濾液處理廠除臭提標(biāo)工藝實(shí)踐

李葉軍 ，厲志軍，張川

(1.杭州市環(huán)境集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310022；2.蘇州嘉諾環(huán)境工程有限公司，江蘇 蘇州 215200）

垃圾滲濾液分生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液、按填埋年份分年輕、中年、老年填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液，因此，填埋場(chǎng)在不同地域、填埋不同垃圾成分構(gòu)成、不同季節(jié)等環(huán)境條件下，垃圾滲濾液產(chǎn)生的水量、水質(zhì)濃度變化較大，處理難度不同，污水生物處理可生化性B/C 不同。采取的處理工藝流程及技術(shù)參數(shù)相應(yīng)有所變化。生活垃圾焚燒廠滲濾液含水率較高，濃度較高，生物處理可生化性B/C 較好。生活垃圾中成分復(fù)雜，有毒物質(zhì)、重金屬、部分工業(yè)生產(chǎn)廢棄物等物質(zhì)影響廢水水質(zhì)成分及濃度。在餐廚垃圾收集、運(yùn)輸、堆放和處理過程中，由于擠壓、雨水的沖刷等共同作用下產(chǎn)生的一種水質(zhì)復(fù)雜、COD 濃度高，微量元素豐富的廢水。廢水中有機(jī)物濃度較高，鹽分較高，廢水中含有動(dòng)植物油。生活垃圾及廚余垃圾滲濾液是液體在填埋場(chǎng)重力流動(dòng)的產(chǎn)物，主要來源于降水和垃圾本身的內(nèi)含水。由于液體在流動(dòng)過程中有許多因素可能影響滲濾液的性質(zhì)，包括物理因素、化學(xué)因素以及生物因素等，所以滲濾液的性質(zhì)在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變動(dòng)。一般來說，其pH 值在4 ～9，COD 在2000 ～62000mg/L 的范圍內(nèi)，BOD5從60 ～45000mg/L，鹽分較高，一般在0.5%～3%。重金屬濃度和市政污水中重金屬的濃度基本一致。城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，若不處理而直接排入水體或地表環(huán)境，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

1 垃圾滲濾液處理工藝流程

目前，國(guó)內(nèi)采用滲濾液處理工藝主要包括“雙膜法”即生化+MBR+納濾或反滲透工藝和“GZBS 工藝”。雙膜法能有效解決垃圾滲濾液溫度及水質(zhì)波動(dòng)大的問題，對(duì)于總氮有一定的去除效率，但第一是后段處理是物理過程，污染物并沒有實(shí)質(zhì)性的處理，從而納濾、反滲透膜過濾會(huì)產(chǎn)生25%左右的濃液，濃液中鹽分累積及有機(jī)物的濃縮，后續(xù)處理難度加大，投資及運(yùn)行費(fèi)用較大；第二是超濾膜、納濾膜、反滲透膜均采用進(jìn)口抗污染膜，設(shè)備投資高，膜的使用壽命一般為2 ～3 年需進(jìn)行更換。運(yùn)行過程根據(jù)壓力及產(chǎn)水能力需進(jìn)行加藥清洗，運(yùn)行費(fèi)用及折舊費(fèi)用高。第三是為維持較高的污泥濃度，系統(tǒng)充氧量大，加上膜的大量使用整個(gè)系統(tǒng)用電量很大，據(jù)統(tǒng)計(jì)該系統(tǒng)的噸水用電量達(dá)30 ～40 元/t。GZBS 工藝主要由前端生化處理及后端深度處理兩部分組成，該工藝能有效去除廢水中的COD、N 等污染物；采用生化+高級(jí)氧化工藝，將污染物徹底分解，不存在膜法處理的濃相問題；具有節(jié)電60%以上，節(jié)約投資和運(yùn)行成本；具有良好的沉降性能。泥水分離容易，具有良好的除臭功能，抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，該工藝獲國(guó)家發(fā)明專利。

2 生活垃圾滲濾液處理系統(tǒng)臭氣散發(fā)源和臭氣成分特點(diǎn)

2.1 滲濾液處理過程中的臭氣來源

通過對(duì)本公司垃圾滲濾液污水處理工藝各工藝段工藝特點(diǎn)及功能分析，結(jié)合已建工程運(yùn)行情況分析，臭氣產(chǎn)生位置及臭氣濃度主要區(qū)域：

預(yù)處理段格柵機(jī)，沉淀池，主要去除柵渣及懸浮物SS，在預(yù)處理段散發(fā)的臭氣主要是原水高濃度滲濾液廢水散發(fā)的臭氣，屬濃度臭氣區(qū)域。提升泵房是提升滲濾液原水，其散發(fā)的臭氣，濃度與預(yù)處理段一樣。基本是缺氧狀態(tài)環(huán)境，天氣溫度較高時(shí)，散發(fā)的臭氣濃度提高較多。高效生物反應(yīng)器主要針對(duì)高濃度、難降解廢水處理，通過厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)厭氧菌屬在厭氧環(huán)境對(duì)廢水中高濃度有機(jī)物進(jìn)行降解，通過水解、酸化、產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷氣體4 個(gè)階段，去除廢水中難降解COD 等有機(jī)物。

主要優(yōu)點(diǎn)：（1）省能源；（2）占地少；（3）處理有機(jī)負(fù)荷；（4）低污泥產(chǎn)量（約為好氧處理1/10）；（5）可變及間隙操作負(fù)荷能力強(qiáng)；（6）低營(yíng)養(yǎng)源需求；（7）剩余污泥易脫水。主要缺點(diǎn)：臭味的困擾，在厭氧生物反應(yīng)器中去除有機(jī)物COD 的同時(shí)，產(chǎn)生甲烷氣體0.4m3/1kgCOD。具體產(chǎn)氣量根據(jù)厭氧生物反應(yīng)器去除率及厭氧段COD 去除kg 量計(jì)算甲烷氣體量。厭氧段產(chǎn)生甲烷氣體一般通過三相分離器進(jìn)行收集利用，厭氧反應(yīng)器內(nèi)廢水?dāng)噭?dòng)產(chǎn)生的臭氣散發(fā)需加收集系統(tǒng)進(jìn)行收集集中進(jìn)行處理。厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的臭氣屬揮發(fā)性VOCS 總烴類廢氣。生化處理系統(tǒng)主要是生物段需氧供氣量，產(chǎn)生的臭氣散發(fā)，雖然好氧段臭氣濃度較低，但由于垃圾滲濾液處理量較大，生物段供氧量是根據(jù)去除BOD 及氨氮量來計(jì)算，一般去除1kgBOD 需氧1 ～2kgO2及去除1kg 氨氮需氧4.3kg。實(shí)踐工程中在垃圾滲濾液處理過程，生化系統(tǒng)的供氧量較大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)硝化段氣：水一般在200 ～400:1。對(duì)MBR系統(tǒng)供氧方式采用供氧曝氣器形式不一樣，一般采用射流曝氣器。停留時(shí)間均較長(zhǎng)，反硝化2 ～3 天，硝化5 ～7 天。因此，生化部分產(chǎn)生的臭氣量較大，天氣溫度較高時(shí)，散發(fā)的臭氣濃度較大，主要含有有機(jī)化合物、含硫化合物、含氮化合物及臭氣為主。

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘查后，對(duì)臭氣濃度分析得出數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目針對(duì)產(chǎn)生高濃度的臭氣區(qū)域，把預(yù)沉池、提升泵房、混合槽、生化池進(jìn)水槽、污泥濃縮池、污泥脫水設(shè)備、卸泥車間處作為重點(diǎn)除臭的區(qū)域。目前，芬頓車間區(qū)域運(yùn)營(yíng)過程中通過加強(qiáng)防范和通風(fēng)進(jìn)行改善。

2.2 滲濾液臭氣成分特點(diǎn)

對(duì)垃圾滲濾液處理過程產(chǎn)生的廢氣污染因子進(jìn)行分析，其主要是硫化氫、各類VOCs、鹽類廢氣、有機(jī)硫、三甲胺、氨氣、甲烷、有機(jī)酸、總烴等惡臭氣體。垃圾滲濾液處理工藝過程中散發(fā)的廢氣主要成分特點(diǎn)：是含有有機(jī)類廢氣，含氮化合物類，含硫化合物類廢氣、含揮發(fā)性類非甲烷總烴類廢氣。

3 改進(jìn)措施

（1）為減少?gòu)S區(qū)臭氣外溢，增加臭氣收集范圍，現(xiàn)方案增加泵房、混合槽、污水脫水車間脫水機(jī)、卸泥車間、生化池進(jìn)水槽各點(diǎn)收集，收集風(fēng)量也相應(yīng)由5000m3/h 增加到10000m3/h，相應(yīng)風(fēng)管直徑調(diào)整到DN600。

（2）增加各污染源廢氣收集換氣次數(shù)和風(fēng)量系數(shù)，換氣次數(shù)增加1 ～5 次不等，通過做好密封措施增加收集效率，通過密閉的手段結(jié)合負(fù)壓收集，確保在現(xiàn)有風(fēng)量下在污染源內(nèi)形成微負(fù)壓。

（3）提高除臭裝置的除臭效率，調(diào)整生物除臭裝置的生物填料，選擇更高效的復(fù)合配比填料。生物濾池馴化采用直接馴化掛膜法，利用垃圾滲濾液處理系統(tǒng)中生物轉(zhuǎn)盤污泥為生物濾池污泥作為接種污泥，投加一定量的營(yíng)養(yǎng)鹽，以循環(huán)的方式完成生物膜的掛膜過程。對(duì)污泥進(jìn)行馴化，馴化幾天后后生動(dòng)物為線蟲、菌膠團(tuán)勢(shì)良好，并有一些酵母菌存在，排硫硫桿菌。即表明生物膜生長(zhǎng)正常，30 天后生物膜為深褐色。初具脫硫能力，采用同性質(zhì)有機(jī)物降解系統(tǒng)運(yùn)行中的活性污泥快速接種，效果明顯。處理含有多種成分的混合廢氣采用的微生物多為混合微生物分別去降解，有的成分需要幾種微生物的相繼作用才能分解轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

（4）本工程根據(jù)廢氣中的污染物質(zhì)類型較多且濃度較低以及臭氣濃度和揮發(fā)性VOCS 濃度為主，采用多級(jí)干式混合濾料吸附反應(yīng)裝置，增加進(jìn)口干式化學(xué)濾料過濾幾種品種及活性炭濾料，主要去除廢氣中VOCS、臭氣的處理能力。前兩段采用活性炭濾料，主要吸附各類揮發(fā)性物質(zhì)及臭氣物質(zhì)。后段采用三種進(jìn)口干式化學(xué)混合濾料，通過不同化學(xué)濾料成分，氧化反應(yīng)不同化學(xué)污染物質(zhì)，提高廢氣處理系統(tǒng)效果，進(jìn)一步穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

4 結(jié)語

項(xiàng)目實(shí)施完成后，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有很好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益，具體有以下六個(gè)方面的成效：

（1）具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的生物洗滌增濕處理裝置，做到洗滌液定時(shí)補(bǔ)充、循環(huán)使用，效率高、費(fèi)用低、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，保障整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

（2）選用有機(jī)復(fù)合生物填料，具有較高的表面活性及使用壽命，微生物能夠依靠填料中的有機(jī)質(zhì)生長(zhǎng)，無須另外投加營(yíng)養(yǎng)劑，有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）生物濾池內(nèi)獨(dú)特的氣體分布方式，分布均勻，凈化效率高達(dá)99%以上。

（4）排放口檢測(cè)的氨氣、硫化氫、臭氣濃度三個(gè)值都達(dá)到生態(tài)環(huán)境部2018 年12 月發(fā)布的最新惡臭污染排放標(biāo)準(zhǔn)征求意稿的排放限值，極大地改善了垃圾滲濾液處理廠的工作環(huán)境，創(chuàng)造了較好的環(huán)境效益。

（5）該臭氣收集處理工程實(shí)施后，不僅能有效降低廠區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際臭氣濃度，減少對(duì)外界影響的發(fā)生概率，廠區(qū)周圍居民臭味投訴至目前未發(fā)生過，有明顯的社會(huì)效益。