生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)研究
——以A廠為例

羅鹿，夏龍貴，彭波，駱中璨

（1.江西伍仟年前生態(tài)科技有限公司，江西南昌，330001；2.江西省化學(xué)工業(yè)學(xué)校，江西南昌，330012；3.吉安市青原生態(tài)環(huán)境局，江西吉安，343009；4.知行道合〈江西〉環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，江西南昌，330001）

0 引言

基于生活垃圾滲濾液有機(jī)物濃度、鹽分含量、氨氮含量高及營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)、可生化性隨時(shí)間逐漸變差等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)A 廠滲濾液處理站處理工藝，工藝如圖1 所示。

圖1 滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)

1 滲濾液處理工藝說明

（1）預(yù)處理工藝［1,2］：設(shè)計(jì)1 座沉淀池和1座調(diào)節(jié)池，采用絮凝沉淀工藝對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。廢水經(jīng)粗格柵除去粒徑大于2mm 顆粒，后進(jìn)入混凝沉淀池（添加絮凝劑PAC、PAM），廢水中懸浮物絮凝形成的大顆粒礬花被除去。經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)處理后，廢水中大部分懸浮物得到處理，污泥排入污泥池，清液進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

（2）上流式厭氧污泥床（UASB）工藝［3］：經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)處理后，滲濾液SS、CODcr 值均得到有效降低；濾液經(jīng)籃式過濾器后進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，厭氧工藝為常溫（25～35℃）升流式厭氧污泥床（UASB）工藝。UASB 由反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器、氣室三部分構(gòu)成。污泥床底部反應(yīng)區(qū)留有大量厭氧性污泥，沉淀性能和凝聚性能良好的污泥在反應(yīng)區(qū)下部形成污泥層。廢水經(jīng)床底流入，同污泥層中微生物接觸反應(yīng)生成沼氣（CH4）。沼氣小氣泡在不斷上升的過程中發(fā)生合并，所形成的大氣泡不斷攪動(dòng)污泥并于污泥床上部形成一稀薄污泥層并同廢水一同進(jìn)入三相分離器。沼氣氣泡（CH4）碰到分離器下部反射板時(shí)破裂，沼氣穿過水層進(jìn)入沼氣室，厭氧工序產(chǎn)生的沼氣被無公害充分焚燒處理。固液相混合物經(jīng)反射進(jìn)入三相分離器沉淀區(qū)，污水污泥經(jīng)絮凝沉淀后逐漸形成大顆粒，經(jīng)重力作用后沉淀。斜壁上污泥沿斜壁滑回至厭氧反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)積累的厭氧污泥同污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上端溢出，最終從污泥床中排出。經(jīng)三相分離器后，處理后的污水上清液經(jīng)UASB 集水系統(tǒng)進(jìn)入MBR 系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。

（3）膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝［4］：MBR系統(tǒng)由A/O 工藝系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、超濾清液池等構(gòu)成。

①A/O 工藝：由1 座反硝化池、1 座硝化池、曝氣系統(tǒng)和反硝化攪拌系統(tǒng)等組成。

UASB 系統(tǒng)出水在重力作用下進(jìn)入反硝化池，與超濾系統(tǒng)回流的硝化液和污泥經(jīng)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵鲾嚢韬蟪浞只旌稀Ｈ毖鯒l件下，反硝化細(xì)菌利用廢水中碳源將硝化液中的硝態(tài)氮反硝化為氮?dú)?，達(dá)到脫氮和除去有機(jī)物的目的。反硝化池出水進(jìn)入消化池，經(jīng)好氧微生物分解處理后，廢水中大部分有機(jī)物得以降解，氨氮于此過程中被氧化為硝酸鹽。UASB 系統(tǒng)出水在重力作用下流入反硝化池，池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢杵鳎M(jìn)水與超濾系統(tǒng)回流的硝化液及污泥充分混合后，在缺氧條件下，反硝化菌利用廢水中的碳源把硝化液中的硝態(tài)氮反硝化成氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)脫氮及有機(jī)污染物去除的目的。反硝化池出水進(jìn)入硝化池，硝化池內(nèi)混合液經(jīng)超濾系統(tǒng)水泵提升后進(jìn)入外置式超濾系統(tǒng)進(jìn)行泥水分離，透過液進(jìn)入超濾清水池。經(jīng)濃縮后的泥水混合物回流返回硝化池，以增加污泥濃度并兼為硝化液回流，所剩污泥排入污泥濃縮池進(jìn)行進(jìn)一步處理。因滲濾液特殊性，生化培養(yǎng)階段和運(yùn)行期間有時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫并放出熱量，氣泡會(huì)導(dǎo)致污水生化處理效率降低，放熱不利于生化處理和超濾系統(tǒng)運(yùn)行，因此A/O 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需增設(shè)消泡系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，其中冷卻系統(tǒng)兼?zhèn)湎趸厮莺拖趸夯亓鞴δ堋?/p>

超濾（UF）工藝：設(shè)計(jì)采用超濾膜，生化系統(tǒng)出水經(jīng)進(jìn)水泵提升進(jìn)入超濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)泥水分離。超濾系統(tǒng)采用超濾膜，出水排入超濾清液池，濃縮液（泥水混合物）回流至反硝化池，剩余污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行處理。籃式過濾器過濾精度為800μm，可防止顆粒進(jìn)入超濾膜對(duì)膜造成損壞，過濾器進(jìn)出水口設(shè)置壓力傳感器及壓力表，監(jiān)測(cè)過濾器壓差，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)須清洗或更換濾芯。超濾單元設(shè)置1 個(gè)環(huán)路，生化池泥水混合物經(jīng)預(yù)過濾器后進(jìn)入超濾環(huán)路，環(huán)路設(shè)一臺(tái)循環(huán)泵維持錯(cuò)流過濾流速度，泥水混合物在超濾膜組件中不斷循環(huán)，循環(huán)過程中清液不斷排出至清液罐，污泥被膜截留并回流至生化池，從而完成泥水分離過濾過程。

（4）深度處理工藝［5］：反應(yīng)后硝化液經(jīng)外置超濾系統(tǒng)進(jìn)行固液分離，部分超濾清液進(jìn)入NF 裝置進(jìn)一步去除水中殘留有機(jī)物，后采用反滲透進(jìn)一步分離難降解的較大分子有機(jī)物，確保出水能達(dá)標(biāo)排放。NF 和反滲透裝置產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)減量處理后輸送至焚燒爐進(jìn)行焚燒處理。

3 滲濾液處理工藝應(yīng)用

采集A 廠滲濾液處理后的尾水樣品，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)采用“預(yù)處理+上流式厭氧污泥床（UASB）＋膜生物反應(yīng)器（MBR）＋納濾（NF）+反滲透（RO）”的處理工藝，能使垃圾滲濾液等高濃度廢水后的尾水樣品pH檢出值為6.38～7.51，色度檢出值為4～8（倍），懸 浮 物 檢 出 值 為4～5mg/L，CODcr 檢 出 值 為14～23mg/L，BOD5檢出值為1.7～2.8mg/L，氨氮檢出值為0.025L～0.181mg/L，石油類檢出值為0.04L～0.07mg/L，陰離子活性表面劑檢出值為0.08～0.11mg/L，均滿足《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T19923-2005）中循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 討論

本設(shè)計(jì)研究采用“預(yù)處理+上流式厭氧污泥床（UASB）＋膜生物反應(yīng)器（MBR）＋納濾（NF）+反滲透（RO）”對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)滲濾液進(jìn)行處理，結(jié)果表明該工藝組合應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放目的，可在工程應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行推廣。筆者根據(jù)多年工業(yè)企業(yè)三廢處理設(shè)計(jì)與運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)A 廠滲濾液處理與環(huán)保日常管理提出以下建議［6-8］。

首先，樹立正確三廢處理理念，構(gòu)建嚴(yán)格縝密的管理體系。將三廢治理理念貫穿于進(jìn)水水質(zhì)控制、污水處理、廢水達(dá)標(biāo)排放整個(gè)過程。對(duì)三廢管理體系進(jìn)行版塊劃分，將各單元或工序規(guī)整到某一具體版塊中進(jìn)行管理，如進(jìn)水水質(zhì)控制版塊、原輔材料管理版塊、污水處理版塊等。

其次，落實(shí)生活垃圾及滲濾液來源，從污染源出發(fā)控制污染物處理總量。應(yīng)定期對(duì)來水進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括pH、CODcr、BOD5、NH3-N、SS、石油類、As 等常規(guī)指標(biāo)和Cu、Zn、Hg、Ni、氟化物等潛在特征污染指標(biāo)，通過計(jì)算機(jī)程序定期匯總污水處理總量、各指標(biāo)濃度及污染物總量，分析污染物總量變化趨勢(shì)。若污染物總量變化異常，須從污水處理站進(jìn)水到出水整個(gè)過程逐一排查問題，做好問題記錄及落實(shí)處理方案。

再次，定期清理廢水處理系統(tǒng)，從過程中提高處理效率。廢水中Ca2+和S042-等離子會(huì)結(jié)合形成微溶物（Ca2++S042-→CaSO4↓；Mg2++S042-→MgSO4↓），絮凝劑中的鋁離子發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生微量不溶物（Al3++OH-→Al（OH）3↓），垃圾滲濾液中含量有機(jī)質(zhì)導(dǎo)致生化污泥量較大，在絮凝劑作用下極容易形成較大團(tuán)粒，時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)鈣鎂結(jié)垢現(xiàn)象，定期清理廢水處理系統(tǒng)可有效避免設(shè)備及管道堵塞，保證系統(tǒng)整體處理效率。最后，落實(shí)污泥鑒定與定期監(jiān)測(cè)，從末端處理出發(fā)動(dòng)態(tài)掌控對(duì)環(huán)境的影響。應(yīng)委托資質(zhì)單位對(duì)污泥進(jìn)行采樣檢測(cè)，參照《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 浸出毒性鑒別》（GB5085.3-2007）確定檢測(cè)指標(biāo)為浸出毒性Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Cr6+、Hg、烷基Hg、Be、Ba、Ni、Ag、As、Se、無機(jī)氟化物、氰化物（以CN-計(jì)）等指標(biāo)，通過污泥樣品檢測(cè)信息分析污水處理站工況及處理效果。