垃圾填埋場滲瀝液與垃圾焚燒廠滲瀝液協(xié)同處理實例

文_李賓 羅小榮 陳憲輝 光大環(huán)保能源（天津）有限公司

1 垃圾滲瀝液的特點和危害

1.1 填埋場垃圾滲瀝液的特點

垃圾滲瀝液的主要污染物包括有機物、無機物、氨氮，重金屬等，受進場垃圾的成分種類、填埋方式、填埋時間、當?shù)厮牡刭|(zhì)條件、氣候氣溫、年平均降水量等因素影響，具有以下主要特點：

①垃圾滲瀝液成分復雜，有機污染物、無機污染物種類較多，含有低分子量的脂肪酸和高分子的碳水化合物。

②水質(zhì)變化大，COD和B0D濃度高，隨著垃圾填埋年限增加，垃圾滲瀝液中的COD、BOD濃度及B/C比均呈降低趨勢。

③重金屬含量高：由于進場垃圾中可能含有廢舊鐵渣、報廢的電子產(chǎn)品、廢舊電池等，這些均為垃圾滲瀝液中重金屬污染的主要來源。

④營養(yǎng)元素比例失調(diào)，高濃度的氨氮會抑制微生物的活性，給生化處理造成困難。

⑤色度大，具有惡臭，極易產(chǎn)生硫化氫、甲烷氣體。

1.2 垃圾滲瀝液的危害

垃圾滲瀝液可使地面水體水質(zhì)惡化，富營氧化，威脅飲用水和工農(nóng)業(yè)用水水源，危害人類健康。

2 項目概況

某項目位于天津市西青區(qū)王穩(wěn)莊鎮(zhèn)洪泥河東側(cè)，廠內(nèi)已建成生活垃圾焚燒發(fā)電廠1座，垃圾處理規(guī)模為2250t/d；滲瀝液處理站1座，污水處理規(guī)模為1500t/d。本項目滲瀝液處理設(shè)施采用新型滲瀝液處理技術(shù)IOC-A/O-UF-軟化-TUF-RO-DTRO厭氧-生化-深度處理相結(jié)合的工藝路線，產(chǎn)水達標回用于冷卻塔循環(huán)冷卻水補水，產(chǎn)生濃水用于煙氣凈化系統(tǒng)石灰漿制備，實現(xiàn)廠區(qū)污水“零排放”。

3 滲瀝液系統(tǒng)工藝介紹

本項目采用的光大三代滲濾液處理工藝，二代工藝是預處理(調(diào)節(jié)池、沉淀) +加溫池+高效厭氧，IOC+AO+UF+NF+RO，三代工藝是預處理(沉淀)+高效厭氧+A/O)+(UF+化軟+RO+DTRO)。第三代滲濾液處理技術(shù)是在第二代技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，相比第二代技術(shù)，第三代處理技術(shù)總回收率可達到85%，比第二代技術(shù)提高了25%，濃水排放量僅為15%，可滿足主廠房濃水回用要求；產(chǎn)水電導率降至500μs/cm以下，產(chǎn)水水質(zhì)遠優(yōu)于第二代工藝；由于優(yōu)化了深度處理系統(tǒng)進水水質(zhì)，后續(xù)系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。

4 主要處理單元工藝介紹

4.1 預處理單元

預處理單元包括初沉池、調(diào)節(jié)池、污泥儲池。其主要作用是調(diào)節(jié)水量，均衡水質(zhì)，緩解系統(tǒng)沖擊負荷，降低懸浮物濃度。初沉池分兩組，有效池容420m3，用平流式，懸浮物去除率為25%。

調(diào)節(jié)池 (事故池) 有效容積為4870m3，有效水深為8m,切換聯(lián)通閥，將原生 滲瀝液與外接滲瀝液分開存放，正常工況下連通閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

污泥儲池分兩組。初沉池、厭氧罐、AO池的污泥排入其中，經(jīng)旋轉(zhuǎn)擠壓脫水機脫出，干污泥輸送至垃圾倉燃燒。

4.2 厭氧單元

采用中溫厭氧反應(yīng)器 ，設(shè)計反應(yīng)溫度為35℃，單座尺寸規(guī)格：D×H＝φ15×25m，有效水深24.0m，共6座。2021年入爐沼氣295萬m3，最大沼氣入爐量15000m3/d，接收填埋場滲瀝液后，原液有機物濃度下降，最低入爐沼氣量降至4000m3/d。

4.3 生化處理系統(tǒng)

采用AO工藝，分南北雙線，A池池容2260m3，O池池容4502m3。有效停留時間為9d。此外，生化處理系統(tǒng)還包括射流曝氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、消泡排泥系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。

4.4 膜系統(tǒng)

膜系統(tǒng)由超濾系統(tǒng)(8套)、軟化系統(tǒng)、TUF系統(tǒng)(3套)、RO系統(tǒng)(3套)、DTRO系統(tǒng)(2套)串聯(lián)組成。其中，化學軟化+TUF微濾取代傳統(tǒng)納濾系統(tǒng)，提高系統(tǒng)回收率。

5 運行分析

5.1 水質(zhì)基本情況

本項目焚燒廠滲瀝液有機物濃度正常在30000～60000mg/L，隨著接收陳腐垃圾有機物濃度逐漸下降。填埋場滲瀝液有機物濃度在3000～5000mg/L，基本沒有可生化性屬于老齡滲瀝液，電導率30～35ms/L，有濃縮液回灌，鹽分偏高。

5.2 填埋場滲瀝液接收量情況

2021年5月10日，以罐車運輸形式接收填埋場滲瀝液，接收量100t/d左右。5月24日陳腐垃圾進場，原生垃圾與陳腐垃圾摻燒比例1：1。2021年10月開始填埋場陳腐垃圾第一層基本開挖完畢，由于滲瀝液液位較高，影響陳腐垃圾開挖及運輸。填埋場是需要在 2022年6月前完成清場工作，為保證陳腐垃圾入場量，10月份調(diào)整罐車運輸量至300t/d。

5.3 焚燒廠滲瀝液有機物濃度變化

焚燒廠滲瀝液有機濃度隨著陳腐垃圾摻燒比例及焚燒廠垃圾季節(jié)變化，垃圾倉滲瀝液COD指標由50000mg/L下降至20000mg/L以下，導致后續(xù)無法通過焚燒廠滲瀝液進行碳氮比調(diào)節(jié)。

5.4 接收填埋場滲瀝液量與2#AO池出水指標變化

由于10月份后接收比例較大，導致AO系統(tǒng)難降解有機富集，出水指標超過 1500mg/L，甚至1月份由于難降解有機物富集導致出水突破3000mg/L。

5.5 填埋場滲瀝液處理及工藝調(diào)整情況

接收填埋場滲瀝液初期，接收量空載100t/d以內(nèi)。滲瀝液處理系統(tǒng)A池以焚燒廠滲瀝液作為補充碳源，調(diào)節(jié)碳氮比，保證反硝化反應(yīng)正常進行。

2021年7月份由于持續(xù)接收陳腐垃圾，焚燒廠垃圾倉滲瀝液COD濃度下降至25000mg/L，碳源量較大，溶氧控制不穩(wěn)定，AO氨氮指標波動。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，調(diào)整填埋場滲瀝液接收量。

2021年10月份由于填埋場庫區(qū)開挖第二層，需要降低滲瀝液位，為保證陳腐垃圾開挖及運輸，提高滲瀝液進廠量300t/d。

由于陳腐垃圾和外接滲瀝液提量，焚燒廠滲瀝液原液不能滿足碳源要求，提報申請采購液體葡萄糖碳源。由于填埋場滲瀝液接收比例提高，生化系統(tǒng)污泥上浮，生化泡沫嚴重，投加消泡劑抑制泡沫。

由于采購流程及疫情原因，外部碳源不能及時到廠。碳源補充量不足，AO池硝酸鹽富集，抑制硝化細菌及異養(yǎng)菌，生化COD和氨氮指標逐漸升高。AO系統(tǒng)出水變差導致后端膜系統(tǒng)污染堵塞，清洗頻率增加，出水指標滿足達標要求。

2022年春節(jié)后，開始投加液體葡萄糖碳源，外接滲瀝液量調(diào)整，生化系統(tǒng)指標降低，膜系統(tǒng)污染堵塞情況好轉(zhuǎn)。

5.6 濃水水平衡情況

本項目是零排放項目，循環(huán)水不能排放，需要進入生產(chǎn)廢水系統(tǒng)進行處理， 生產(chǎn)用水采用市政中水，氯離子220mg/L。生產(chǎn)廢水和滲瀝液系統(tǒng)日產(chǎn)生濃水120～320t，環(huán)評批復生產(chǎn)廢水濃水用于撈渣機補水，滲瀝液濃水用于石灰制漿。目前，濃水回用量能夠滿足回用平衡，保證滲瀝液全量處理及循環(huán)水水質(zhì)控制。

6 結(jié)語

垃圾焚燒接收填埋場滲瀝液具有碳源和濃水消納優(yōu)勢。接收量控制依據(jù)，保持AO系統(tǒng)有足夠碳源調(diào)節(jié)碳氮比，一般碳氮比3～5之間，根據(jù)自身執(zhí)行出水總氮控制標準調(diào)節(jié)。填埋場滲瀝液鹽分指標是重要參數(shù)，大多數(shù)填埋場存在濃縮液回灌現(xiàn)象。氯離子不要大于5000mg/L，濃度過高要進行稀釋。接收前要計算好濃縮液產(chǎn)率和消納問題。本項目同時接收陳腐垃圾，接收外部滲瀝液前要測算出濃縮液消納量。本項目設(shè)計滲濾液產(chǎn)生率28%，接收外部滲瀝液后，滲瀝液總產(chǎn)生率在22%左右，沒超出設(shè)計值。本項目深度處理系統(tǒng)采用超濾+軟化+TUF+反滲透+DTRO，設(shè)計回收率85%，實際在75%～80%間，濃縮液產(chǎn)生量控制在20%～25%，濃水可以完全用于焚燒爐煙氣凈化系統(tǒng)制備石灰漿使用。

本項目接收量受陳腐垃圾量捆綁限制，填埋場滲瀝液量不能自由調(diào)控。填埋場滲瀝液已經(jīng)過厭氧發(fā)酵，剩余有機物為難降解物質(zhì)。填埋場滲瀝液接收量過大，會導致生化系統(tǒng)難降解有機物富集，出水COD指標升高。以本項目為例生化系統(tǒng)出水COD應(yīng)控制1500mg/L內(nèi)，系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定運行。生化出水COD指標超過2000mg/L后，后端超濾膜污染通量下降50%，反滲透膜系統(tǒng)污染較為嚴重，清洗難以恢復。

本項目自2021年5月～2022年4月初，總計處理填埋場滲濾液58637t。使用液體葡萄糖39t，以葡萄糖單價3400元／t計算，合計花費132600元，噸水增加碳源成本2.26元。單獨處理填埋場滲瀝液，每天葡萄糖投加量5kg/(m3滲瀝液)，每天投加葡萄糖成本17.4元/(m3滲瀝液)。