垃圾焚燒廠產(chǎn)生的垃圾滲濾液主要來(lái)自未焚燒前儲(chǔ)存在貯坑內(nèi)的垃圾受到一定的擠壓作用后排出的水分和垃圾中有機(jī)質(zhì)在貯坑內(nèi)酸性發(fā)酵產(chǎn)生的廢水。其水質(zhì)具有如下特征：（1）水質(zhì)成分復(fù)雜，有機(jī)物濃度較高。滲濾液中含有大量的苯胺類、雜環(huán)芳烴化合物等難降解有機(jī)物，其COD高達(dá)30~70g/L。（2）氨氮含量高。滲濾液中氨氮質(zhì)量濃度一般超過(guò)1 000 mg/L，而且蛋白質(zhì)、苯胺類等化合物降解后，其含量還會(huì)繼續(xù)升高。（3）可生化性較好。相對(duì)于填埋垃圾滲濾液，其BOD5/COD一般超過(guò)0.4，VFA含量在5 g/L以上，易被微生物降解。焚燒垃圾滲濾液若直接排入水體中，將對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。

筆者以某垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液為處理對(duì)象，介紹了預(yù)處理—UASB—A/O膜生物反應(yīng)器—NF的組合工藝的設(shè)計(jì)及運(yùn)行情況，以期為同類型廢水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參考。

1 工程概況
 
本滲濾液處理站服務(wù)范圍為現(xiàn)有垃圾焚燒廠垃圾成品庫(kù)和原生庫(kù)收集池內(nèi)滲濾液、地磅房和卸料平臺(tái)沖洗污水。根據(jù)本工程可研報(bào)告的論證及相關(guān)部門的批復(fù)，確定本項(xiàng)工程規(guī)模200 m3/d。

參考國(guó)內(nèi)焚燒廠滲濾液典型水質(zhì)參數(shù)及根據(jù)同類地區(qū)同類型垃圾焚燒廠水質(zhì)參數(shù)確定本生活垃圾滲濾液處理站進(jìn)水主要水質(zhì)參數(shù)，見表 1，出水水質(zhì)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)主要求達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

表 1 滲濾液處理站設(shè)計(jì)水質(zhì)

項(xiàng)目	pH	BOD 5 /(mg.L -1 )	COD/(mg.L -1 )	SS/(mg.L -1 )	氨氮/(mg.L -1 )	石油類/(mg.L -1 )	TP/(mg.L -1 )	色度/倍
進(jìn)水	6~9	25000	50000	9000	1200	-	15	500
出水	6~9	20	100	70	15	5	1	50

2 處理工藝
 
2.1 污水處理
 
本工程采用“預(yù)處理—UASB—A/O膜生物反應(yīng)器—NF”的污水處理工藝，工藝流程如圖 1所示。

 滲濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池前先經(jīng)過(guò)過(guò)濾和沉淀去除纖維絲和泥沙等無(wú)機(jī)物，并在調(diào)節(jié)池出口處加熱到厭氧要求溫度，然后在綜合罐中調(diào)節(jié)pH和營(yíng)養(yǎng)元素、溫度等，再用泵提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB底部。厭氧處理后的出水，進(jìn)入MBR系統(tǒng)進(jìn)一步處理。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本工程中將生化系統(tǒng)和超濾系統(tǒng)分別獨(dú)立設(shè)置。厭氧出水首先進(jìn)入A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行硝化-反硝化脫氮。生化池出水進(jìn)入超濾工藝中進(jìn)行固液分離，產(chǎn)水進(jìn)入NF進(jìn)一步截留不可生化的大分子有機(jī)物及部分鹽分、納濾的清液。分離的污泥通過(guò)循環(huán)泵回流至生物反應(yīng)器內(nèi)，其中的污泥質(zhì)量濃度可達(dá)到10～15 g/L，處理效率大幅度提高。納濾過(guò)程產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)過(guò)絮凝后進(jìn)污泥濃縮池進(jìn)行處理。

2.2 污泥處理
 
采用“污泥濃縮+污泥脫水+爐內(nèi)焚燒”的工藝處理污泥。系統(tǒng)中設(shè)置污泥處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)、UASB、A/O膜生物反應(yīng)器、膜處理系統(tǒng)等產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮池處理后，再通過(guò)帶式壓濾污泥脫水機(jī)，脫水后污泥含水率低于75%，并通過(guò)焚燒爐進(jìn)行焚燒無(wú)害化處置。污泥濃縮池上清液和污泥脫水液則回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。

3 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
 
（1）調(diào)節(jié)池。由于不同季節(jié)、不同時(shí)期垃圾堆放產(chǎn)生的滲濾液的水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，所以將其引入調(diào)節(jié)池中停留一定的時(shí)間，并通過(guò)預(yù)曝氣使廢水在池內(nèi)充分混合，以保證后續(xù)處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)節(jié)池尺寸為25 m×20 m×5 m，整個(gè)調(diào)節(jié)池池底標(biāo)高-2.0 m，池底設(shè)污泥斗，池頂標(biāo)高+3.0 m。調(diào)節(jié)池配備2臺(tái)提升泵，Q=30 m3/h，H=10 m。

（2）綜合罐。廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB前先在綜合罐內(nèi)進(jìn)行預(yù)酸化，將其中的復(fù)雜大分子有機(jī)物水解成小分子物質(zhì)，并在酸化池（綜合罐）中設(shè)置回流、加熱、加藥系統(tǒng)，對(duì)污水進(jìn)行預(yù)調(diào)節(jié)，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，且可去除部分COD和BOD。綜合罐直徑5 m，高5 m，碳鋼防腐，總有效容積90 m3。

（3）UASB。UASB反應(yīng)塔尺寸D 10 m×12 m，現(xiàn)場(chǎng)制作，總有效容積900 m3。設(shè)計(jì)流量200 t/d，容積負(fù)荷（以COD計(jì)）為5 kg/（m3·d），COD去除率50%~70%。UASB通過(guò)三相分離器進(jìn)行沼氣收集，收集管通過(guò)水封至100 m3的氣柜。本沼氣利用系統(tǒng)分為兩部分，一部分為沼氣加熱系統(tǒng)，通過(guò)沼氣燃燒加熱清水，熱水通過(guò)換熱器循環(huán)加熱污水 ，提高UASB塔內(nèi)的水溫。第二部分為自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，將多余的沼氣通過(guò)自動(dòng)點(diǎn)火火炬放空燃燒。

UASB系統(tǒng)的主要設(shè)備見表 2。

表 2 UASB系統(tǒng)主要設(shè)備規(guī)格型號(hào)

名稱	規(guī)格型號(hào)	名稱	規(guī)格型號(hào)
進(jìn)水泵	Q=60m 3 /h,H=20m	布水裝置	2臺(tái),非標(biāo)
水封罐	D0.8m×3.0m	出水裝置	非標(biāo)
阻火器	DN80	火炬	100m 3 /h
三相分離器	非標(biāo)	氣柜	100m 3
UASB反應(yīng)塔	D10m×12m	蒸汽噴射加熱器	冷水流量10~20m 3 /h,起始平均溫度15℃,最終溫度35~40℃

（4）A/O膜生物反應(yīng)器。超濾膜采用日本住友電工聚四氟乙烯超濾膜，共1 056 m2，88支膜，分成4組膜組件設(shè)于MBR池中。生化系統(tǒng)Q=200 m3/d，工作時(shí)間按24 h計(jì)算，平均流量8.3 m3/h。A池尺寸為20 m×6.0 m×5.5 m，半地下鋼混防腐結(jié)構(gòu)，有效容積600 m3。O池尺寸為20.0 m×20.0 m×5.5 m，半地下鋼混防腐結(jié)構(gòu)，有效容積2 000 m3。該系統(tǒng)的主要設(shè)備如表 3所示。

表 3 A/O膜生物反應(yīng)器主要設(shè)備規(guī)格型號(hào)

名稱	規(guī)格型號(hào)	名稱	規(guī)格型號(hào)
潛水?dāng)嚢铏C(jī)	10.0m×6.0m×5.50mm,有效水深5.00m	板式換熱器	4臺(tái),逆流式,換熱器1.11×10 6 kJ/h,熱式介流量100m 3 /h,冷介質(zhì)流量120m 3 /h
微孔曝氣器	0.3m 3	清水冷卻泵	3000個(gè),120m 3 /h
羅茨風(fēng)機(jī)	3臺(tái),Q=25m 3 /min,H=6m	冷卻塔	Q=120m 3 /h
循環(huán)泵	2臺(tái),200m 3 /h,10m	碳源投加泵	Q=20L/h,H=40m
電磁流量計(jì)	DN100	消泡劑投加泵	Q=20L/h,H=40m
污泥冷卻泵	100m 3 /h	其余	溶解氧發(fā)生器1個(gè),液位計(jì)5個(gè)

（5）NF。NF系統(tǒng)由15個(gè)膜元件組成，每一個(gè)膜元件擁有32.2 m2膜過(guò)濾面積；每5個(gè)膜元件組成一根膜管，共3根膜管。納濾系統(tǒng)最大壓力為1.5 MPa，并配套清洗系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)。納濾凈化水回收率85％，濃縮液經(jīng)過(guò)絮凝后進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。納濾濃縮液經(jīng)過(guò)濃縮沉淀處理后，大部分二價(jià)離子及50％左右的COD被吸附去除，上清液回到調(diào)節(jié)池中。NF系統(tǒng)采用GE品牌膜。單套處理量200 m3/d。

（6）污泥濃縮池。總污泥量估計(jì)15 m3/d（考慮到污泥量較少，將UASB厭氧污泥和生化污泥一起濃縮處理），停留時(shí)間24 h。設(shè)計(jì)尺寸為4.0 m×4.0 m×5.5 m，鋼混防腐結(jié)構(gòu)。污泥處理系統(tǒng)主要設(shè)備規(guī)格見表 4。

表 4 污泥處理系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格型號(hào)

名稱	規(guī)格型號(hào)	名稱	規(guī)格型號(hào)
污泥螺桿泵	Q=10m 3 /h,H=10m	絮凝劑溶藥罐	PE罐2m 3 ,計(jì)量泵流量30~100L/h,壓力0.7MPa
濃縮液泵	Q=10m 3 /h,H=10m	污泥加藥泵	2臺(tái),流量30-100L/h,壓力0.7MPa
清水泵	Q=15m 3 /h,H=10m	化學(xué)除臭系統(tǒng)	處理量4100m 3 /h
板框脫水機(jī)	處理進(jìn)水量Q=3m 3 /h,出泥含水率≤80%,含固率1%~2%	管道混合器	DN50,流量20m 3 /h;L=500mm,接口DN20,1.0MP

4 系統(tǒng)運(yùn)行情況
 
該組合工藝經(jīng)過(guò)90 d的調(diào)試運(yùn)行后，達(dá)到200 m3/d的處理量，其在滿負(fù)荷運(yùn)行階段（1個(gè)月）測(cè)得的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的平均值如表 5所示。

表 5 各系統(tǒng)的處理效果

處理單元		COD	BOD 5	NH 3 -N	SS
原水	進(jìn)水/(mg.L -1 )	48764	29516	1528	11314
調(diào)節(jié)池	出水/(mg.L -1 )	31737	18783	1327	9042
	去除率/%	35.1	36.4	13.2	20.1
綜合罐	出水/(mg.L -1 )	24816	15228	1445	6215
	去除率/%	21.8	18.9	-8.9	31.3
UASB	出水/(mg.L -1 )8647	4216	1314	3281
	去除率/%	65.2	72.3	9.1	47.2
A/O膜生物反應(yīng)器	出水/(mg.L -1 )	812	271	38	56
	去除率/%	93.9	93.6	97.1	98.3
NF	出水/(mg.L -1 )78	17	11	19
	去除率/%	90.4	93.7	71.1	66.1
	總?cè)コ��?%	99.84	99.94	99.28	99.83

由表 5可以看出，該工藝可以很好地處理焚燒廠的垃圾滲濾液，出水可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 運(yùn)行成本分析
 
本工程調(diào)試結(jié)束后，投入正常運(yùn)行的運(yùn)行費(fèi)用如表 6所示。

表 6 單位水處理成本分析

項(xiàng)目	設(shè)備名稱	運(yùn)行費(fèi)用/(元.t -1 )	備注
電費(fèi)	生化系統(tǒng)	13.92	電費(fèi)單價(jià)按照0.80元/(kW.h)計(jì)
折舊費(fèi)	MBR系統(tǒng)	0.48
	NF系統(tǒng)	1.44
	生化系統(tǒng)	6.03	按照15a折舊
	MBR系統(tǒng)	2.60	按照10a折舊
	NF系統(tǒng)	2.74	按照3a折舊
藥劑費(fèi)		0.25	次氯酸鈉、氫氧化鈉等消泡劑,酸堿,膜清洗藥劑等
人工費(fèi)		1.25	按照2500元/(人.月)計(jì),共3人
合計(jì)		28.71

朱衛(wèi)兵等認(rèn)為，以處理1 kg COD 的運(yùn)行費(fèi)來(lái)比較工藝的經(jīng)濟(jì)性較為科學(xué)。本工程中處理1 kg COD平均費(fèi)用為0.57元，而城市污水廠每去除1 kg COD的運(yùn)行費(fèi)（包括折舊費(fèi)）為0.8~1.2元�？梢�，該組合工藝處理垃圾焚燒廠的垃圾滲濾液具有較好的經(jīng)濟(jì)性。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結(jié)論
 
（1）采用預(yù)處理—UASB—A/O膜生物反應(yīng)器—NF的組合工藝處理某生活垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液，取得了較好的效果，出水各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）有機(jī)物和SS主要在UASB及前序工藝中去除，而A/O膜生物反應(yīng)器+NF對(duì)NH4+-N的去除較為明顯。

（3）與城市污水廠生活污水處理的運(yùn)行費(fèi)用相比，該工藝具有較好的經(jīng)濟(jì)性。