基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术

基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术

周全平

上海晶宇环境工程股份有限公司  200439

摘要：垃圾处理过程中焚烧是最为常见的方式，使用该方法处理垃圾时，相关工作人员会将各类垃圾运送到垃圾焚烧厂中集中处理。在垃圾焚烧厂运行过程中存在重大污染风险，毒性强且处理难度大的渗滤液，正是引发风险的“元凶”。基于此，本文聚焦垃圾焚烧厂渗滤液深度处理，以降低污染、保护环境为目标，结合实际探讨基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术。希望能为实践工作提供参考。

关键词：渗滤液；深度处理技术；垃圾焚烧厂；水处理技术

前言：垃圾焚烧厂渗滤液的水质变化相对较大，水中的金属含量、氨氮含量、有机物浓度相对较高，还普遍存在微生物营养元素比例失调的情况。故污染性强且处理难度大，成为垃圾焚烧厂渗滤液的主要特征，妥善处理渗滤液，实现无害化排放成为垃圾焚烧厂运营期间最为重要的工作。为达到该目标，处理人员必须强化深度处理技术应用，基于多种水处理技术的整合，构建多层级处理体系，以常见处理工艺的层层衔接，全面改善水质。笔者立足现实，对基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理基础、技术要点以及应用成效加以论述，由此可见，对基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术加以探讨具有重大意义。

1垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术的应用基础

为对垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术应用情况进行有效探讨，本次研究以武汉星火垃圾焚烧发电厂二期项目渗滤液处理系统建设应用为案例。该项目开展工程中，渗滤液处理人员考虑到纳滤过程中出现了大量高盐分的浓缩液，若处理不当极容易对环境造成二次污染，所以决定使用新型DTRO（碟管式反渗透）膜处理渗滤液；这种材料不仅有着较高的耐盐性，还有着较高的截留率，在进一步浓缩浓缩液和去除其中的盐分、有害物质方面拥有突出优势。同时，为实现降本增效目标，本次工程拟采用基于“预处理+厌氧+生化+膜”深度处理技术。技术应用环节，主要依靠螺旋格栅机、预沉池和调节池实现预处理，而后借助厌氧沉淀、外置超滤膜、DTRO系统实现深度处理[1]。为实现深度处理，必须做好基础建设，即结合“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术应用需要配备专业设备。本次项目开展环节，配备容量为2800m3的调节池，还配备了2座基本尺寸为Φ10.7m×19m的钢制结构厌氧罐（1620m3/罐），卧式离心型厌氧循环泵、沼气处理系统、2套超滤集成设备（200m3/d/套），同时也配置了膜深度处理装置、浓缩液处理装置以及污泥处理装置。

2垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术的应用要点

实际作业环节，水处理人员需要在有效运用相关技术设备的基础上，让基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理方案顺利落实。这一复合型处理技术应用过程中，需要关注的要点如下。

2.1预处理

垃圾焚烧厂渗滤液来源众多，所以内部成分复杂毒性极强。为对其进行安全排放，水处理人员要借助基础技术完成预处理，打好深度处理基础。武汉星火垃圾焚烧发电厂二期项目渗滤液处理项目中，相关工作人员主要使用螺旋格栅处理垃圾焚烧厂渗滤液进水，基于该装置与预沉池和调节池的配合，分离废水中的固体和液体，提升水质与水量的均衡性。渗滤液进水会依次经过螺旋格栅机、混凝沉淀池和调节池，基于层层处理改善水质。这一环节的水处理重点是去除渗滤液中的悬浮物以及粗大颗粒物，螺旋格栅机的结构稳定且耐腐蚀性能强，可有效过滤上述物质，以免粒径≥2mm的固体颗粒进入调节池。预处理阶段，沉入混凝沉淀池的污泥会与其他环节的污泥共同汇入污泥浓缩池，后期经过污泥脱水机、污泥储泥斗以及污泥处理膜系统后形成泥饼并统一焚烧。

2.2厌氧处理

运用厌氧技术处理垃圾焚烧厂渗滤液时，项目工作人员主要利用中温厌氧方式进行，UASB池的加热温度应控制在35℃左右。作业环节要重视厌氧罐内的温度控制，为维持温度不变通过投加蒸汽的方式控温。此时，预处理系统出水会直接进入厌氧反应器，经过降解进一步去除废水中的有机物，基于厌氧沉淀加强固液分离。此环节沉淀的污泥同样会经由污泥脱水系统处理以及焚烧处理。

2.3生化处理

在垃圾焚烧厂滤液生化处理阶段，本项目采用外置超滤膜技术。使用中主要基于管式微滤或超滤膜实现固液分离，可起到超滤污泥回流和硝酸盐回流的重要作用。此环节，厌氧出水沉淀池的上清液会依次经过一级反硝化池、一级硝化池（2个）和外置式MBR，不仅能基于氮气转化去除废水中的氨氮还能有效降解废水中的COD。基于厌氧处理与MBR技术的有效配合，能切实降低渗滤液中的COD、BOD5、SS指标，还能有效调节pH值[2]。

本项目中，一级反硝化池和一级硝化池均属于钢砼结构，前者有2座后者有4座；配套设备包括液下搅拌器（反硝化池）、专用射流曝气（硝化池）。当然，本项目中还配备了由“2台冷却塔+2台冷却水泵+卧式离心泵+2台冷却污泥泵+2台板式换热器”组成的冷却系统，主要用于维持生化系统温度稳定性。MBR工艺无需二沉池，拥有设备集中、占地面积小和高效降解有机物的优势，还能克服污泥膨胀弊端。基于MBR的超滤处理环节，主要依靠采用孔径为0.02um的有机管式超滤膜，可以实现菌体和水的有效分离，能为泥水完全分离提供保障。从现实角度来看，超滤清液中无悬浮物也无菌，所以MBR工艺拥有高效的固液分离特点，能有效保持出水水质稳定。

2.4膜处理

基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术应用环节，膜深度处理是最为关键的环节，选用适合的膜处理技术是保证渗滤液深度处理与安全排放的核心办法。本项目中，膜深度处理环节运用了两种工艺，其一是纳滤；其二是反渗透。其中，纳滤工艺依托NF系统实现，超滤系统出水会直接进入纳滤系统，可通过截留高价态的盐分和分离有机物的方式进一步处理废水，使该工序的出水水质得到改善。这一环节的浓缩液减量化处理中，浓缩液会进入焚烧炉，而清液则流入清水池，待水质达标后排放或回用。此次案例中使用了处理量为350m3的纳滤集成设备，应用了DOW牌滤膜；为保证纳滤效果，配备了1台立式离心高压泵、3台纳滤循环泵、1台立式离心纳滤清洗泵、2台纳滤离心进水泵。

膜深度处理阶段，水处理技术人员要根据实际需要合理选择反渗透工艺。以往较为常用的反渗透工艺为RO工艺，但随着新的技术材料问世，该阶段的可选工艺范围不断扩大。在本次项目开展过程中，水处理人员选择使用DTRO膜来促进实践工作提质增效。DTRO膜拥有极为强大的再浓缩功能，可通过浓缩现有的浓缩液，将渗滤液当中的有害物质以及盐分清除。通常来说，基于DTRO膜处理垃圾焚烧厂渗滤液时，可回收50%的浓缩物质，极大程度上实现了降本增效。本次案例中，基于DTRO膜的有效应用，高效完成了水质参数调节，也为纳滤膜分离效率提升提供辅助；系统运行中，处理后的浓缩液直接回流，与处理系统中的新鲜渗滤液混合，而后经过再处理排放。

在浓缩液的后续处理中，本项目采用了变废为宝的方式，先基于工艺流程改进提高浓缩液分离后的清液水量，提高回用水总量和质量；再将基于DTRO处理的二次浓缩液运用到飞灰固化等降有害粉尘处理领域，基于资源化利用达到节能环保目的[3]。为保证反渗透浓缩液处理效果，本次水处理项目配置了1套拥有66.5m3处理量的二级反渗透集成设备，其他配套装置如下：（1）6支卷式DOW牌反渗透膜（34.4m2/支）；（2）1台反渗透增压柱塞泵；（3）1台反渗透清洗水箱；（4）反渗透立式离心净水泵与立式离心清水泵各1台。

3垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术的应用效果

  此次垃圾焚烧厂渗滤液深度处理项目运行稳定，实现了渗滤液深度处理，技术应用效果良好。经统计发现，本次渗滤液处理的核心污染物去除率均超过99%，其中SS去除率达到了100%，COD去除率为99.95%、BOD5去除率为99.98%、NH3-N去除率为99.93%，渗滤液深度处理的出水水质达到规定标准可直接排放。此次基于复合技术的垃圾焚烧厂渗滤液深度处理项目综合运行成本为35.571元/m3，其中电费占比最高达到了每立方米22.133元。

结束语：综上所述，垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术的有效应用，为安全环保排放提供了有力支持。基于“预处理+厌氧+生化+膜”垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术不仅能解决高难度的渗滤液处理问题，消解二次污染；更可实现降本增效式渗滤液处理，对垃圾焚烧厂高质量可持续发展十分有益。为实现垃圾焚烧厂渗滤液深度处理技术的高效应用，相关工作人员不仅要结合实际配备各种处理设备，更要基于规范化、标准化、一体化管理为技术落实提供保障。

参考文献：

[1]王博涵,汪宇,张斯.生活垃圾渗滤液零排放工艺研究——以山西和天津渗滤液处理工程为例[J].河北建筑工程学院学报,2023,41(03):170-176.

[2]曹含章,刘永红,官桐乐,等.城市垃圾焚烧渗滤液EGSB-改良Bardenpho生物处理工艺研究[J].水处理技术,2024,50(02):94-98.

[3]李渊,廖勇,张莉萍,等.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理的改进策略——以遂宁川能能源有限公司为例[J].四川职业技术学院学报,2023,33(05):158-162.

作者简介：周全平，性别：男，出生年月：1994年2月，民族：汉

籍贯：甘肃榆中，学历：本科，研究方向：环境保护工程