垃圾滲濾液處理技術(shù)應(yīng)用實例

文_劉飛 中國電建集團江西省電力設(shè)計院有限公司

近年來隨著城市生活垃圾的快速增長，許多城鎮(zhèn)興建了新的垃圾焚燒發(fā)電廠，但同時也帶來了關(guān)于垃圾滲濾液的處理難題。不同于一般的城市污水，垃圾滲濾液具有水質(zhì)水量變化大，BOD5和CODCr濃度高，氨氮、金屬含量高，含鹽量高，色度深且有惡臭，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特征。為滿足排放要求，目前垃圾焚燒發(fā)電廠的滲濾液處理基本都采用組合處理工藝：預(yù)處理+生物處理+深度處理，其中最典型的一種方案為“預(yù)處理+厭氧+膜生物反應(yīng)器（MBR）+納濾（NF）+反滲透（RO）”。

1 概述

南方某生活垃圾焚燒發(fā)電廠采用1×500t/d的焚燒線，配置1臺10MW的凝汽式汽輪機和1臺12MW的發(fā)電機。根據(jù)國內(nèi)類似城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠運行經(jīng)驗并結(jié)合該地區(qū)生活垃圾的特性，該項目所在地區(qū)垃圾焚燒廠高峰期滲濾液產(chǎn)生率約為28%，該項目入場垃圾量約為600t/d，滲濾液產(chǎn)生量約168t/d。同時考慮垃圾卸料平臺沖洗、垃圾運輸車輛沖洗排水等，最終垃圾滲濾液處理系統(tǒng)處理能力設(shè)計為200t/d。根據(jù)環(huán)評批復(fù)，該項目滲濾液經(jīng)處理后出水須達到GB/T19923-2005《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》標準后回用于循環(huán)冷卻水補充水，濃縮液回噴焚燒爐或回用于其他生產(chǎn)工序，污泥入爐焚燒處置。

2 設(shè)計進出水水質(zhì)

2.1 滲濾液設(shè)計進水指標

根據(jù)國內(nèi)同類型規(guī)模相近的垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理系統(tǒng)水質(zhì)運行監(jiān)測資料顯示，滲濾液水質(zhì)隨時間變化，并且不呈周期性。參考其他地方的工程經(jīng)驗及運行情況，該項目設(shè)計滲濾液原水水質(zhì)如表1所示。

表1 設(shè)計滲濾液原水水質(zhì)

2.2 滲濾液處理回用水標準及出水指標

該項目垃圾滲濾液處理出水水質(zhì)達到GB/T19923-2005《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》標準中的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充水的水質(zhì)要求后，回用作為循環(huán)冷卻補充水。具體水質(zhì)指標（部分）如表2所示。

表2 水質(zhì)指標

3 工藝流程及說明

3.1 工藝流程

根據(jù)該項目滲濾液的水質(zhì)、水量特點和處理要求，以及國內(nèi)類似垃圾焚燒發(fā)電廠的滲濾液處理工程實踐，該項目滲濾液處理工藝選擇如下：

滲濾液→預(yù)處理→厭氧→膜生物反應(yīng)器（MBR）→納濾（NF）→反滲透（RO）→回用至循環(huán)水補充水。

3.2 流程說明

該方案工藝流程主要包括預(yù)處理、厭氧反應(yīng)段、膜生物反應(yīng)器（MBR）、深度處理、濃縮液處理、污泥處理及沼氣處理。

3.2.1 預(yù)處理

焚燒廠料坑滲濾液經(jīng)螺旋格柵機去除大的漂浮物和雜質(zhì)后，進入初沉池。通過初沉池充分沉淀可去除廢水中的SS及部分有機物，減輕對后續(xù)處理設(shè)施設(shè)備的影響并降低后續(xù)處理系統(tǒng)的有機負荷，沉淀后的清液排入調(diào)節(jié)池。

調(diào)節(jié)池是調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量的重要單元，來自不同時段的滲瀝液經(jīng)過調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)后，進入處理工藝的水質(zhì)和水量趨于穩(wěn)定。

3.2.2 厭氧反應(yīng)段

厭氧反應(yīng)器采用上流式厭氧污泥床（UASB）。滲濾液在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，然后經(jīng)厭氧進水泵提升至厭氧反應(yīng)器，通過厭氧布水系統(tǒng)將滲濾液均勻的分配在池底，在厭氧環(huán)境下，反應(yīng)器內(nèi)的水解細菌、產(chǎn)酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌利用水中的有機污染物進行生物活動，水中的難溶有機污染物首先被分解為可溶性大分子物質(zhì)，再被分解為小分子有機酸，最后被分解為二氧化碳、甲烷和水等小分子物質(zhì)，實現(xiàn)污染物的去除。產(chǎn)生的沼氣收集后焚燒。厭氧設(shè)排泥管，需要排泥時利用排泥泵將污泥排放至污泥池。

3.2.3 膜生物反應(yīng)器（MBR）

厭氧出水自流進入一級硝化反硝化系統(tǒng)，滲濾液依次流經(jīng)反硝化池及硝化池，在缺氧、好氧條件下，滲濾液中的剩余有機物、氨氮、硝態(tài)氮等得到降解去除。生化系統(tǒng)的泥水混合物通過超濾系統(tǒng)分離后，清液進入膜系統(tǒng)進行深度處理，濃縮污泥（硝化液）部分回流至A/O系統(tǒng)，部分排入污泥池。

3.2.4 深度處理及濃縮液處理

經(jīng)外置式膜生化反應(yīng)器處理的超濾出水進入后續(xù)的深度處理系統(tǒng)，膜深度處理系統(tǒng)采用納濾（NF）+（反滲透）RO工藝，剩余有機污染物大部分被納濾和反滲透膜攔截于濃縮液中，透過液排入清液池。納濾及反滲透產(chǎn)生的濃縮液一起進入DTRO濃液減量化系統(tǒng)進一步濃縮后統(tǒng)一收集至濃液池，最終濃液用于煙氣凈化或入爐回噴。

3.2.5 污泥處理

污泥采用“濃縮+污泥脫水” 處理工藝，脫水后的干泥由運輸車送入垃圾倉焚燒，污泥脫水機上清液進入污水池收集后，用泵送至反硝化池再處理。

3.2.6 沼氣處理

沼氣正常情況下入爐焚燒，停爐時采用火炬燃燒系統(tǒng)。處理站內(nèi)臭氣需統(tǒng)一收集后輸送至垃圾坑一次風(fēng)入口處。

3.3 處理效果

滲濾液經(jīng)處理后，出水水質(zhì)達標。主要處理單元處理效果去除率如表3所示。

表3 處理效果、去除率

4 結(jié)語

通過采用“預(yù)處理+厭氧+膜生物反應(yīng)器（MBR）+納濾（NF）+反滲透（RO）”工藝處理垃圾滲濾液，出水水質(zhì)理論上可以滿足GB/T19923-2005《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》中循環(huán)冷卻水補水的相關(guān)要求。如果環(huán)評對滲濾液處理系統(tǒng)廢水排放量有要求而發(fā)電廠無法完全消納此部分廢水，可根據(jù)實際情況考慮采用DTRO減量化等工藝以進一步減少濃液量。