老龄化垃圾填埋场渗滤液全量化处理工程实例

垃圾填埋场渗滤液主要来源于垃圾自身含水和大气降雨降雪等，其污染物浓度高，污染成分复杂，处理难度大。随着填埋场场龄的增加，渗滤液有机物含量逐年下降，氨氮浓度逐年上升。10年以上的老龄化填埋场渗滤液水质特点是氨氮浓度高（很多地区高达3000mg/L以上）、可生化性差、C/N比失调。

国内渗滤液处理主流脱氮工艺采用两级A/O+MBR，通过投加碳源等措施实现高效脱氮，确保出水达标，如成都市垃圾渗滤液处理厂处理规模为1300m ³ /d，碳源投加量最高达到9～10t/d。 碳源投加成为影响老龄化填埋场渗滤液处理运行成本的主要因素。 为有效减少碳源投加量，可充分利用老龄化填埋场渗滤液和新鲜的垃圾焚烧厂渗滤液水质的共性和个性，通过两种渗滤液协同处理，减少渗滤液处理运行成本。

老龄化填埋场和垃圾焚烧厂两种渗滤液进行全量化协同处理，其经验可为同类项目的设计和建设提供借鉴与参考。

本项目渗滤液中一部分为1500 m ³ /d垃圾卫生填埋场渗滤液，另一部分为500 m ³ /d垃圾焚烧发电厂渗滤液。设计出水水质执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）表2标准，处理达标后外排市政污水管网。设计水质见表1。

1. 渗滤液水质水量波动比较大，要求选择的工艺必须具有很强的抗冲击负荷能力；

2. 老龄化填埋场渗滤液氨氮浓度有逐年升高趋势，而出水执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）表2标准，对出水氨氮和总氮的排放要求极为严格，要求选择的工艺必须具备高效脱氮能力，对氨氮的去除率须达到99%以上；

通过进出水水质分析，并借鉴国内其他类似项目成功运行案例，本项目渗滤液主体工艺采用“ 厌氧系统+两级A/O+超滤+纳滤+反渗透 ”工艺，纳滤浓缩液采用“ 物料膜减量化+臭氧氧化 ”工艺，反渗透浓缩液采用“ DTRO减量化+浸没燃烧蒸发 ”工艺，工艺流程如图1所示。

图1 渗滤液处理工艺流程

前端生化系统的剩余污泥进入离心脱水机，纳滤浓缩液系统产生的化学污泥进入板框脱水机，脱水后的污泥含水率达到80%以下，然后外运至垃圾焚烧发电厂，干化后焚烧处理。

1. 整个处理系统在确保出水稳定达标的同时，实现了渗滤液的全量化处理，浓缩液不外排。

调节均衡池主要由调节池、沉淀池和混合池组成。调节池主要用于垃圾焚烧厂渗滤液均质均量，停留时间8.2d，有效容积4080m ³ 。调节池和混合池前端均设置沉淀池，分别用于焚烧厂渗滤液沉淀预处理和经过厌氧处理后焚烧厂渗滤液沉淀处理，沉淀池表面水力负荷0.42m ³ /（m ² ·h）。混合池主要用于填埋场渗滤液、经厌氧处理后的垃圾焚烧厂渗滤液以及部分焚烧厂渗滤液原液混合均质，调配C/N比，便于后续生化处理，停留时间2d，有效容积4000m ³ 。

主要设备：厌氧进水泵2台（1用1备），Q=30m ³ /h，H=250kPa，N=7.5kW；生化进水泵2台（1用1备），Q=30m ³ /h，H=250kPa，N=7.5kW；沉淀池排泥泵2台（1用1备），Q=10m ³ /h，H=150kPa，N=3kW。

垃圾焚烧厂渗滤液COD高达60000mg/L，通过厌氧反应器去除高浓度有机物。厌氧反应器采用中温厌氧，温度控制在35℃左右，容积负荷6.0kgCOD/（m ³ ·d），COD设计去除率75%。设置2台厌氧罐，每台有效容积1625m ³ ，采用钢制设备，厌氧系统产生的沼气经过脱水脱硫预处理后供给后续浸没燃烧蒸发系统。

主要设备：钢制厌氧罐2台，?14m×15m；厌氧循环泵4台（2用2备），Q=150m ³ /h，H=180kPa，N=11.0kW。

两级A/O生化池分为两组，每组两个系列，每个系列一级A池有效容积2304m ³ ，一级O池有效容积4096m ³ ，二级A池有效容积436m ³ ，二级O池有效容积436m ³ 。渗滤液中的大部分有机物在生化池内均能得到降解，同时一级硝化池至一级反硝化池设置混合液回流泵，将大部分硝酸盐氮回流至一级反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，生化系统对氨氮的去除率达到99%以上。

主要设备：一级硝化射流曝气器32台，18路；一级硝化射流泵16台，Q=630m ³ /h，H=130kPa，N=37kW；硝酸盐回流泵8台，Q=375m ³ /h，H=130kPa，N=22kW；二级硝化射流曝气器4台，8路；二级硝化射流泵4台，Q=180m ³ /h，H=130kPa，N=11kW；冷却污泥输送泵4台，Q=600m ³ /h，H=150kPa，N=37kW；冷却水输送泵4台，Q=600m ³ /h，H=150kPa，N=37kW；冷却塔4台，Q=600m ³ /h，N=18.5kW，配套板式换热器4台；超滤进水泵6台（4用2备），Q=300m ³ /h，H=250kPa，N=30kW；鼓风机6台（4用2备），Q=10800m ³ /h，H=80kPa，N=300kW；超滤双环路集成设备8套，每套2个环路，每个环路5支膜，N=110kW；超滤清洗设备2套。

本项目深度处理系统采用 NF+RO 组合工艺 ，主要去除渗滤液中的难降解有机物和部分总氮，确保系统出水稳定达标。为了减少膜通量衰减对产水量的影响，处理水量考虑1.2的变化系数，纳滤系统设计膜通量15L/（h·m ² ），清液得率85%，计算膜总面积5667m ² ；反渗透系统设计膜通量12L/（h·m ² ），清液得率75%，计算膜总面积6250m ² 。

主要设备：纳滤集成设备6套，Q=400m ³ /d，N=32.5kW；反渗透集成设备6套，Q=400m ³ /d，N=60kW。

本项目纳滤浓缩液产量300m ³ /d，采用“ 物料膜减量化+混凝沉淀预处理+臭氧氧化 ”组合处理工艺，经过物料膜减量化后浓缩液量为75m ³ /d。

主要设备：物料膜减量化系统2套，Q=200m ³ /d，N=49.5kW；臭氧AOP反应器3套，?2400mm×7000mm，一、二、三级臭氧AOP反应器各1套；生物活性炭反应器4套，?3000mm×7000mm，其中一级生物活性炭反应器2套，二、三级生物活性炭反应器各1套；臭氧发生器2套，Q=20kg/h，N=200kW；尾气分解系统1套，N=18kW；液氧贮槽1套，双壁真空保温，20m ³ ，1.6MPa。

本项目反渗透浓缩液产量500m ³ /d，设计规模按照520m ³ /d考虑，浸没燃烧蒸发设计规模260m ³ /d。采用“ DTRO减量化+浸没燃烧蒸发 ”组合处理工艺。

主要设备：DTRO系统2套，Q=260m ³ /d，N=67kW；浸没燃烧蒸发系统1套，Q=260m ³ /d；反渗透集成设备1套，Q=15m ³ /h，N=29kW。

本项目污泥一部分为来自厌氧和两级A/O系统的生化污泥，另一部分为来自纳滤浓缩液处理系统的化学污泥，由于两种污泥性质不同，故分开收集，分开处理。 生化污泥采用离心脱水机脱水，化学污泥采用板框压滤机脱水 ，产生的上清液分别回流至前端混合池和浓缩液预处理系统，脱水后污泥含水率达到80%以下，然后外运至成都万兴环保发电厂（二期），干化后焚烧处理。

本项目渗滤液设计规模2000m ³ /d，其中垃圾填埋场渗滤液1500m ³ /d，垃圾焚烧发电厂渗滤液500m ³ /d。项目占地面积约3.73hm ² ，工程概算总投资4.14亿元，其中一类费3.6亿元。渗滤液处理运行成本101.20元/m ³ ，其中人工费4.63元/m ³ 、水费0.09元/m ³ 、电费39.15元/m ³ 、天然气费27.70元/m ³ 、蒸汽费2.40元/m ³ 、药剂费27.23元/m ³ 。

本文首发于《中国给水排水》，更新后刊登于《CE碳科技》。