給水排水|現行垃圾滲濾液處理工藝及處理難點
本文節(jié)選自《給水排水》2015年第7期。/原標題：中心城區(qū)垃圾轉運站滲濾液處理技術探討/作者：上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司/趙國志 熊建英 李丹 楊姝君
小編導語：隨著我國城市化高速發(fā)展，城市垃圾產生量不斷增多,在垃圾壓縮轉運過程中，垃圾中部分水分被壓榨出來，與地面沖洗水一起形成轉運站垃圾滲濾液。他是一種高濃度有機廢水，很難被處理。近幾年，全國各地偷排滲濾液事件被媒體頻頻曝光，究竟它有什么特點？現行處理工藝是什么？處理難點又是什么？讓我們帶著問題一起看今天的文章。
城市垃圾轉運站是垃圾收運系統(tǒng)的核心，其功能是采用專用垃圾壓縮設備，對從城區(qū)收運來的垃圾進行壓縮轉運，減小垃圾體積。在此過程中，垃圾中部分水分被壓榨出來，與地面沖洗水一起形成轉運站垃圾滲濾液。轉運站滲濾液中含有高濃度的COD、BOD和氨氮，不可直接排放。而常規(guī)處理工藝大多針對填埋場滲濾液，雖能保證水質達標，但需要占用大量土地，并產生沼氣等不安全因素，與中心城區(qū)垃圾轉運站用地受限、環(huán)境敏感點多等特點形成矛盾。因此，如何在有限用地范圍內對滲濾液進行簡單有效處理，保證出水水質符合《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》（CJ 343-2010）的納管標準，已成為城市垃圾轉運站設計面臨的重要問題。
1城市垃圾轉運站滲濾液的來源和特征
城市垃圾轉運站滲濾液由垃圾壓縮過程中產生的滲濾液原液和轉運過程中作業(yè)區(qū)域內的地面沖洗污水組成。其性質取決于垃圾的成分、收運時間、壓縮方式、轉運站功能等多種因素，在水量、水質和排放標準等方面存在以下特點。
1.1水量特征
滲濾液的產生量由垃圾壓縮裝置的類型、壓縮的程度、垃圾的主要組成部分、垃圾的密度等因素決定，一般以垃圾質量的5%～10%計。表1為生活垃圾轉運站建設規(guī)模分類，以大型轉運站最大日運轉能力計算，其滲濾液產生量不超過300m3/d。而由于轉運站高峰作業(yè)時間一般集中在2～4 h，滲濾液瞬時流量波動較大。因此，轉運站滲濾液總體表現出水量小且波動較大的特點。此外，豎式壓縮工藝可將滲濾液同垃圾一并壓縮入車箱而運至垃圾填埋場或焚燒廠進行后續(xù)處理，因此，采用豎式壓縮工藝的轉運站可根據實際情況忽略滲濾液原液量而僅考慮沖洗水量。
1.2水質特點
垃圾滲濾液中含93種有機化合物，其中22種被列入我國和美國EPA環(huán)境優(yōu)先控制污染物的名單。此外，滲濾液中含有10多種金屬和氨氮，成分十分復雜。垃圾轉運站的典型水質范圍為：COD 20000~60000 mg/L、BOD5 8000~30000 mg/L、NH3-N400~1800 mg/L、SS 2500~20000 mg/L、pH5~8，除了高濃度的COD、BOD5、NH3-N和SS外，滲濾液中還含有重金屬、油脂和砂。滲濾液水質還受到季節(jié)等因素影響，水質波動也較大。綜上，滲濾液水質表現出成分復雜，污染物濃度高且波動較大的特點。
1.3出水特點
基于滲濾液的水質特點，需對滲濾液進行處理后排放，避免滲濾液無序排放對周圍環(huán)境造成的破壞。由于中心城區(qū)垃圾轉運站周邊一般配套建有市政管網，站內滲濾液就地處理后出水達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》（CJ 343-2010）即可。與《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889-2008)相比，轉運站滲濾液出水執(zhí)行的標準相對寬松，見表2。
2現行垃圾滲濾液處理工藝簡介
垃圾滲濾液由于性質特殊，單一的處理手段不能達到理想的處理效果，因此常規(guī)滲濾液處理工藝多采用預處理+生物處理+深度處理的組合工藝，一般為預處理+厭氧+膜生物反應器+納濾/反滲透。
預處理一般包括細格柵、調節(jié)池以及除油除SS設施，目的是調節(jié)滲濾液的水質和水量，去除滲濾液中的砂和油脂，降低SS含量。
厭氧則是利用厭氧微生物將基質中結構復雜的難降解有機物先分解為低級、結構較為簡單的有機物，在無需提供外源能量的條件下，以被還原有機物作為受氫體，再由甲烷菌將有機物分解為甲烷、二氧化碳和水等終產物。厭氧工藝具有處理負荷高、能耗低、污泥產率低等優(yōu)點，容積負荷一般為5～10 kgCOD/m3，COD去除率最高可達70%左右，滲濾液經過厭氧處理后，可為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造穩(wěn)定進水條件。
滲濾液經厭氧處理后，其出水COD仍較高，需采用好氧工藝進一步處理。典型好氧工藝為膜生物反應器（MBR），其利用超濾膜分離系統(tǒng)替代傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池，反應器的污泥濃度可達到8~15 g/L，容積負荷為1.5~2 kgCOD/m3，氨氮、總氮的去除率可達到90%以上。厭氧工藝與好氧工藝串聯(lián)，可有效減少反應器體積，減少污泥量。
MBR出水COD通常在500~1 000mg/L，通過納濾/反滲透等膜分離物理方法，可有效去除細菌、懸浮物、有機污染物、重金屬、氨氮等污染物質，COD可降至100 mg/L以下。
采用“預處理+厭氧+膜生物反應器+納濾/反滲透”組合工藝對滲濾液進行處理，可使出水水質穩(wěn)定達到GB 16889-2008中的表2或表3標準，出水可直接排放。
3城市垃圾轉運站滲濾液處理難點
中心城區(qū)垃圾轉運站周邊建筑密集，有的甚至緊挨居民區(qū)。采用現行工藝對轉運站滲濾液進行處理，可保證出水水質明顯優(yōu)于CJ 343-2010中的相關標準，但基于以下一些原因，現行滲濾液處理工藝不宜用于中心城區(qū)垃圾轉運站的滲濾液處理。
（1）轉運站滲濾液水量一般不超過300 t/d，厭氧反應器體積龐大，產生的沼氣綜合利用價值不高，一般采用火炬燃燒的方式進行處置。燃燒火炬對周邊環(huán)境影響較大。
（2）轉運站滲濾液直接采用MBR工藝，MBR反應器的水力停留時間（HRT）為15~20 d；采用厭氧+MBR工藝，MBR反應器的水力停留時間為7~10 d。MBR反應器占地大，鼓風曝氣、循環(huán)冷卻所需能耗高。
（3）納濾/反滲透等膜分離系統(tǒng)會產生20%~30%濃縮液，處理處置困難�，F有的濃縮液處理技術有高級氧化、蒸發(fā)、電解等，工藝系統(tǒng)復雜、運行成本高、運行經驗相對不足。另外，納濾/反滲透等膜分離系統(tǒng)投資大，能耗、藥耗均較高。
（4）中心城區(qū)垃圾轉運站周邊建筑密集，有的甚至緊挨居民區(qū)，現行處理工藝產生的沼氣、臭氣、濃縮液等不安定因素會對周邊安全造成隱患，影響周邊居民心理，如處理處置不當，會對周邊環(huán)境造成不良影響。中心城區(qū)垃圾轉運站本身用地面積有限，現行處理工藝占地面積較大，會給轉運站的總平面布置帶來較大困難。另外，現行處理工藝系統(tǒng)復雜，投資及運行成本均較高。
綜上，中心城區(qū)轉運站滲濾液處理工藝的選擇應遵循高效、占地小、流程短、設備配置簡單、自動化程度高、運行維護方便等原則，工程設計應滿足安全、可靠、環(huán)保、節(jié)地和便捷的要求。
