城市生活垃圾渗滤液处理项目运营实例研究
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作者: 季鸿先
摘 要：本文通过对两种垃圾渗滤液处理工艺的实际运行工作，积累了一定的实地工作经验，对矿化垃圾床和MBR两种渗滤液处理工艺在实际运行工作中的操作方法及遇到的问题进行一定的说明。
关键词：垃圾渗滤液 MBR 矿化垃圾床
引言：随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大以及居民生活水平的提高，城市生活垃圾的产量在急剧增加，根据无害化、减量化、资源化的原则，一大批生活垃圾填埋厂和焚烧厂建成和在建，而垃圾渗滤液是否能够足量处理和达标排放直接关系到垃圾处理厂是否能够正常运行。
垃圾渗滤液作为一种成份复杂的高浓度有机废水，通过研究者的努力，近年来陆续建成一批渗滤液处理项目，但在生产运营过程中存在着一些问题，制约了处理水量和出水水质，需要从业人员进行更接近实际生产的技术交流和技术革新工作。本文通过对实际运行过的两个渗滤液处理站，介绍一些运行体会，并总结一些调试方法，以供从业人员参考。
一、矿化垃圾渗滤液处理工艺
1 原理
垃圾填埋龄在8～10年以上（北方地区10～15年以上），易降解物质完全或接近完全降解，垃圾自身几乎不再产生渗滤液、填埋气和异味，此时的垃圾称为“矿化垃圾”，矿化垃圾与一般的土壤相比，容量小、孔隙率高，程弱碱性，吸附和交换能力强，有机质含量高，矿化垃圾中含有种类繁多的微生物，具有很强的生存和讲解能力，是一种良好的生物介质。
2 矿化垃圾渗滤液处理工艺工程运行实例
国内南方某生活垃圾填埋场，采用先经过耗氧回灌后塔式矿化垃圾床的预处理方式，矿化床出水水质为CODcr1000mg/L以下，温度适宜季节氨氮30mg/L左右，运行状态比较稳定。
（1）矿化垃圾耗氧回灌床
在好氧垃圾填埋柱中，空气经布气管强制释放到垃圾填埋层内，通过压力扩散和分子扩散作用而使得填埋层达到好氧状态，填埋层内微生物利用氧气进行生物氧化还原反应，渗滤液COD和凯氏氮浓度下降较快，比在厌氧情况下提前进入稳定阶段，进而加快了填埋垃圾的稳定化进程。某月份耗氧回灌连续一周的进出水数据如下：
进水控制：采用间歇进水方式，每次进水10分钟，进水量为10吨左右，停110分钟，平均每天进水12次，进水量为120吨左右。但要根据进水水水质经常调整进水时间和间隔晾晒时间。
通风控制：采用间歇通风方式，通风30分钟，停120分钟。
在实际生产过程中，进水方式、进水量和通风方式要根据进出水方式不断的进行微调，才能达到比较好的处理效果。
存在的问题：
［1］回灌床表面很难均匀布水，需要大量增加布水支管，由于渗滤液成份复杂，如无机物含量高、杂质量大，布水管道很容易堵塞、结垢，检修维护量相对较大。
［2］运行18月左右，回灌床矿化垃圾整体下沉，床体压实，渗水效果和通风效果明显下降，需要进行矿化垃圾整体翻修。
3 塔式矿化垃圾床
该项目采用两组地面构筑的塔式床，每组包含三层矿化垃圾，层间距为60cm左右，矿化垃圾厚度50cm左右。回灌出水进收集井，通过潜水泵泵至塔式床第一层，经布水管道均匀的喷洒在矿化垃圾表面。某月份矿化垃圾连续一周进出水数据如下：
进水控制：采用间歇进水方式，每次进水10分钟，进水量为10吨左右，停110分钟，平均每天进水10次，进水量为100吨左右。但要根据进水水水质经常调整进水时间和间隔晾晒时间。
在实际生产过程中，要尽量控制缓慢、匀量和少量多次进水，避免出现较大冲击负荷的，破坏微生物系统。
存在的问题：
（1）低温季节，尤其是气温降至0度以下，塔式矿化床处理效果下降，某年度低温季节一周矿化床进出水数据如下：
（2）布水管道结垢现象明显，造成布水不均匀，检修量大，建议将布水管道分段法兰连接，易于日常维护。
（3）6个月左右矿化垃圾压实，处理量下降，出水效果变差，需要进行表层翻修，翻修深度一般不低于20cm。
二、MBR渗滤液处理工艺工程实例
1.工艺原理
MBR系统是结合生物学的处理工程和膜分离工程的处理方法。MBR系统与传统的生物学的处理方法的最大差异点是高效分离方式。传统的生物学的处理，利用微生物流量和水的比重差的重力沉降的高效分离方式，操作复杂对发生各负荷的对策能力低而恶化污泥的沉降性，因此处理水质的变动大，但是MBR系统使这些问题点得以解决，保证污水处理的稳定性的高效率。
2.MBR渗滤液处理工艺工程运行实例
国内某垃圾焚烧厂，处理工艺采用膜生物反应器-MBR，出水要求CODcr1000mg/L以下，温度适宜季节氨氮25mg/L以下，该项目目前运行稳定，工艺流程图如下：
图2-1
渗滤液原水过螺旋除渣机固液分离后进2000m3调节池，调节池出水泵至膜生物反应器，活性污泥经超滤分离后产清夜达标外排至市政管网。某时期一周连续进出水数据如下：
MBR膜生物反应器处理垃圾渗滤液生产控制过程中应注意的问题如下：
（1）渗滤液原水杂质较多，应特别注意生化系统前的杂质祛除工作，防止大量杂质进入生化系统，堵塞曝气设备和超滤。
（2）渗滤液原水浓度过高，要特别注意控制进水负荷的变化，特别在提高处理水量过程中，要逐渐、缓慢的增加，每天负荷的增加量最好不要超过一定数值。
（3）微生物最好控制在稳定生长阶段，以利于对污泥产率的控制，防止污泥浓度增加过快。
（4）通过连续运行，得到污泥浓度合理控制范围，过低则系统相对脆弱，抗冲击能力差；过高则系统处理效率降低，曝气头、超滤膜等设备运行负荷增大，供气量要求增加。
MBR膜生物反应器直接对渗滤液原水进行处理存在的问题：
（1）管道结垢明显，24个月左右应该对原水进水管道进行比较彻底的检修。
（2）由于进水瞬间负荷过高，工艺控制难度较大，系统相对脆弱，频繁的冲击负荷容易产生大量泡沫，影响正常生产，严重的导致系统彻底崩溃。
（3）夏季高温季节，池内温度上升速度过快，需要配给足量的冷却设备。
（4）渗滤液原水杂质较多，容易进入生化系统，导致超滤膜经常堵塞，影响设备使用寿命。
总结：通过通过实地运行工作，介绍了两种渗滤液处理工艺在实际运行过程中的情况。MBR法作为一种逐渐成熟的渗滤液处理工艺，其运行稳定，可直接达到排放标准，但能耗大，运行成本较高，系统运行操作较复杂。
通过长期的一线运行工作，认为根据渗滤液原水的产生条件、水质情况和排放标准，应该因地制宜的选择一种更能解决实际问题的处理工艺，如条件允许，可以深入研究采用组和工艺的可能性，以降低运行成本，降低能耗，保证稳定运行，降低运行操作难度，保证出水水质，达到设计处理水量。
参考文献：
［1］我国垃圾渗滤液处理现状及存在问题赵由才同济大学
［2］MBR工艺在垃圾渗滤液处理中的应用王凡长沙环境保护职业技术学院
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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