摘要：隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，生活垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)數(shù)量與日俱增，隨之而來的是大量垃圾滲濾液的產(chǎn)生。眾所周知，垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液具有污染成分多、濃度高、重金屬含量高、pH值低、滲濾液水量波動(dòng)大等的顯著性特點(diǎn)，是一種處理流程較為復(fù)雜的有機(jī)廢水。因此，簡(jiǎn)潔合理的滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)是擺在生活垃圾焚燒發(fā)電廠面前的一個(gè)重要問題。

作者：馮祥軍 廣州華浩能源環(huán)保集團(tuán)股份有限公司

關(guān)鍵詞：垃圾發(fā)電廠；垃圾滲濾液；工藝設(shè)計(jì)

垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾貯坑，在垃圾焚燒發(fā)電過程中，由于新鮮垃圾熱值較低，需要進(jìn)行5d左右的發(fā)酵，以達(dá)到濾出水份、提高熱值的目的，才能保證后續(xù)焚燒爐的正常運(yùn)行。由此產(chǎn)生的垃圾滲濾液呈暗綠色乃至醬油色，有明顯的刺激性氣味，懸浮物含量較高、且含有高濃度氨氮和毒性難降解有機(jī)組分，主要污染物表征值為CODcr、NH₃-N、SS等。本次設(shè)計(jì)的滲濾液處理項(xiàng)目位于山東半島，日處理垃圾滲濾液350噸。

1.1 本項(xiàng)目滲濾液處理工藝

在通常情況下，對(duì)滲濾液的處理主要通過膜生化反應(yīng)-超濾-納濾-反滲透的工藝來完成。從處理過程來分析，在滲濾液進(jìn)入調(diào)節(jié)池的初沉池之前設(shè)計(jì)固液分離設(shè)備，可有效去除滲濾液中大量的雜物，隨后將滲濾液的雜質(zhì)在初沉池內(nèi)沉淀，清液流入調(diào)節(jié)池內(nèi)。調(diào)節(jié)池內(nèi)滲濾液通過螺桿泵進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧罐內(nèi)，通過循環(huán)水泵提高上升流速，通過厭氧罐頂部的三相分離器將沼氣、厭氧污泥分離，利用厭氧菌在厭氧罐內(nèi)將滲濾液中的大顆粒分子的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小顆粒分子的有機(jī)物，進(jìn)而產(chǎn)酸產(chǎn)甲烷，甲烷引入火炬燃燒。厭氧出水進(jìn)入兩級(jí)AO生化反應(yīng)池進(jìn)行好氧生化處理，進(jìn)一步去除有機(jī)物和降解氨氮、總氮，采用外置式超濾系統(tǒng)在將經(jīng)過硝化處理后的活性污泥進(jìn)行分離。超濾出水進(jìn)入納濾設(shè)備和反滲透設(shè)備進(jìn)一步去除COD、氨氮和總氮，最終達(dá)到冷卻循環(huán)水回用標(biāo)準(zhǔn)。納濾和反滲透產(chǎn)生的濃液進(jìn)一步濃縮后用于垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理的石灰乳制備，生化池產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)過離心脫水機(jī)脫水后與生活垃圾摻燒，實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液零排放。

污水處理流程如下：

1.2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

(1)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

(2)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

1.3 滲濾液處理站工藝設(shè)計(jì)

1.3.1 預(yù)處理及調(diào)節(jié)池

1.功能：設(shè)置有格柵系統(tǒng)及調(diào)節(jié)池兩大單元。格柵主要隔除大顆粒、長(zhǎng)纖維雜物。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，以避免因水質(zhì)和水量的變化造成對(duì)后續(xù)處理的不良影響。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)：處理規(guī)模385m³/d，調(diào)節(jié)池總?cè)莘e4560m³。

1.3.2 厭氧系統(tǒng)

1.功能

滲濾液進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧罐后，在中溫環(huán)境下，反應(yīng)器內(nèi)的水解細(xì)菌、產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用水中的有機(jī)污染物進(jìn)行分解。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

按385m³/d進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)兩座厭氧罐，每個(gè)厭氧罐尺寸為φ13*13.5米。

1.3.3 MBR生化池

1.功能

厭氧罐沉淀后出水自流入中間水池。MBR生化池采用“兩級(jí)反硝化/硝化”工藝，通過活性污泥的生化作用，達(dá)到去除有機(jī)物、生物脫氮的目的。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

按385m3/d進(jìn)行設(shè)計(jì)（富余系數(shù)1.10）。生化池總有效容積為5440m3；按兩條線、兩級(jí)AO設(shè)計(jì)；每條線包括1個(gè)一級(jí)反硝化池2個(gè)一級(jí)硝化池、1個(gè)二級(jí)反硝化池和1個(gè)二級(jí)硝化池。

1.3.4 超濾系統(tǒng)

1.功能

生化系統(tǒng)出水經(jīng)由超濾進(jìn)水泵進(jìn)入超濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)泥水分離。超濾系統(tǒng)采用外置管式超濾膜，產(chǎn)生清液排入超濾清水池，濃縮液（泥水混合物）回流至一級(jí)反硝化池和二級(jí)反硝化池。剩余污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)處理。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

超濾系統(tǒng)設(shè)置在綜合處理車間。超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為455t/d（富余系數(shù)1.30），超濾設(shè)備設(shè)置1套（雙環(huán)路），膜材質(zhì)PVDF，膜孔徑30 DM，膜組件直徑8”，膜組件流道直徑8mm，膜組件長(zhǎng)度L =3000mm。

1.3.5 NF系統(tǒng)

1.功能

納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程，又稱為低壓反滲透，納濾膜的孔徑范圍在幾個(gè)納米左右，能將大分子有機(jī)物從溶液中截留出來。納濾出水達(dá)標(biāo)排放。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

一期設(shè)計(jì)規(guī)模390m3/d（富余系數(shù)1.10），處理能力按照2×195t/d設(shè)計(jì)，按照雙環(huán)路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)回收率85%，膜材質(zhì)有機(jī)復(fù)合膜，膜組件長(zhǎng)度1016mm，單支膜組件面積34.4m²。

1.3.6 RO系統(tǒng)

1.功能：

反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100 的有機(jī)物，能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)污染物、細(xì)菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，其脫鹽率大于95%，對(duì)CODCr、氨氮及總氮的脫除率可以達(dá)到90%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

RO設(shè)備設(shè)計(jì)處理能力按照330t/d設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成單條線路處理，設(shè)計(jì)回收率75%，膜材質(zhì)有機(jī)復(fù)合膜，膜組件長(zhǎng)度1016mm，單支膜組件面積34m²。

1.3.7 污泥脫水間

功能

污泥儲(chǔ)池中的污泥通過離心脫水進(jìn)料泵提升入離心脫水機(jī)，進(jìn)料過程中投加適量的絮凝劑以提高固液分離效果。離心脫水產(chǎn)生的干泥回入焚燒爐進(jìn)行焚燒處理，污泥壓濾液進(jìn)入脫水清液池，再由污水提升泵送至中間水池。

設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)備按350m³/d配備。污泥脫水后含水率≤80%，污水調(diào)理投加藥劑采用陽離子PAM，藥劑投機(jī)方式為螺桿泵投加，電磁流量計(jì)計(jì)量。

1.3.8 沼氣收集及預(yù)處理系統(tǒng)

1.功能：收集、處理厭氧池產(chǎn)生的沼氣。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)：本工程最大沼氣處理量為300m3/h，配備自動(dòng)高能點(diǎn)火、熄火保護(hù)、自動(dòng)排水、在線紫外火焰的檢測(cè)。燃盡率95％以上，氣體在塔體內(nèi)停留時(shí)間大于0.35秒。

1.3.9 臭氣收集系統(tǒng)

1.功能：

對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧罐、硝化池及污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行收集，集中輸送至主廠房垃圾倉，改善周邊環(huán)境衛(wèi)生狀況。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

預(yù)沉池、調(diào)節(jié)池池內(nèi)通風(fēng)次數(shù)為5次/h；儲(chǔ)泥池按照4次/h計(jì)算；污泥脫水間屋內(nèi)通風(fēng)次數(shù)為7次/h；總除臭風(fēng)量為9679m³/h。

1.4 結(jié)語

本項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)完成正處于驗(yàn)收階段。經(jīng)過調(diào)試，經(jīng)處理后的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終出水排入冷卻塔水池作為補(bǔ)充水源，實(shí)現(xiàn)了零排放的目標(biāo)。綜上所述，垃圾滲濾液處理工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)對(duì)垃圾發(fā)電廠周圍的自然與生態(tài)環(huán)境具有重大的影響。因此，建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠要同時(shí)建設(shè)垃圾滲濾液處理廠，通過合理設(shè)計(jì)垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的預(yù)處理、UASB厭氧罐、MBR生化池、超濾、納濾和反滲透系統(tǒng)的工藝參數(shù)，保證建成后能夠正常運(yùn)行，提高滲濾液處理系統(tǒng)的運(yùn)行效率和處理質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)生活垃圾焚燒發(fā)電廠生態(tài)效益與社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。