垃圾焚烧厂渗滤液无害化处理系统解决方案

垃圾焚烧厂渗滤液无害化处理系统解决方案

采用固液分离机+调节池+盘管式外循环高效厌氧系统+MBR膜生物反应系统（两级A/O生物脱氮+外置式管式膜）+深度膜处理系统（纳滤+反渗透）工艺处理垃圾渗滤液，处理后出水达到GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中所规定水污染物的排放限值。

1、渗滤液主要来源

a）生活垃圾倒入垃圾仓内经堆压、发酵，渗滤液逐渐积聚至垃圾储坑底部；

b）垃圾卸料平台冲洗污水及车间地面冲洗水；

c）垃圾运输车冲洗污水。

2、渗滤液产生量的确定

垃圾渗滤液产生量主要受进厂垃圾的成分、水份和贮存天数的影响，其中厨余和果皮类垃圾含量是影响渗滤液质和量的主要因素。由于地域差异，国内各地垃圾的成分和含水率差别较大，一般垃圾含水率在20％～50％左右，过水垃圾甚至达到70％以上。

3、设计进出水水质

焚烧厂渗滤液的主要来源于垃圾储料，其主要特点是有机污染物CODcr、BOD5指标较高，氨氮较高等。处理后的出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表二标准，垃圾焚烧厂产生的渗滤液主要污染物指标，见下表。

设计进出水水质单位：mg/L（pH除外）

4、垃圾渗滤液处理工艺综述

垃圾渗滤液的单独处理方法包括生物法、物理法、化学法以及组合处理方法。

（1）生物法

生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的结合：

1）厌氧生物处理

厌氧生物处理最主要的是优点能耗少，操作简单，产生的剩余污泥量少，投资及运行费用低，且厌氧产生的沼气具有一定的回收利用价值。但厌氧处理出水中的COD浓度较高，且厌氧对氨氮无任何处理效果，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理。

2）好氧生物处理

好氧工艺需要通过生物降解去除渗滤液中的有机污染物（COD）和氨氮，因此，一般采用较多的是生物脱氮能力较强的反硝化前置A/O，其主要原理为：

反硝化反应器设置在流程的前端，去除BOD、进行硝化反应的综合好氧反应器则设置在流程的后端；进行反硝化反应时，可以利用原废水中的有机物直接作为有机碳源，将从好氧反应器回流回来的含有硝酸盐的混合液中的硝酸盐，反硝化成为氮气；在反硝化反应器中，反硝化反应产生的碱度可以随出水进入好氧硝化反应器，补偿硝化反应过程中所需消耗碱度的一半左右；好氧的硝化反应器设置在流程的后端，也可以使反硝化过程中常常残留的有机物得以进一步去除。

因此，由于垃圾焚烧厂渗滤液有机污染物浓度高、且可生化性较好，适合采用厌氧-好氧组合工艺。

（2）物理法-膜技术

近年来，膜技术应用于垃圾渗滤液处理，取得了迅速的发展。包括超滤、纳滤和反渗透等，采用膜技术其优点是出水水质较好，可以达到较高的排放要求。

其中纳滤、反渗透大部分用于深度处理或水回用。

超滤（UF）筛分孔径为1nm-70μm，不截留渗滤液中所含盐份，用来将微生物菌体、沉淀物从污水中分离出来，设计将超滤与好氧生

化相结合即采用超滤取代传统的二沉池，该结合即为膜生化反应器（MBR）。

（3）生物、物理结合法-MBR技术

MBR膜生化反应器技术采用超滤取代传统的二沉池，通过超滤膜的截留作用将微生物完全截留在生化系统中，实现水力停留时间和污泥龄的完全分离，使生化反应器内的污泥浓度从3～5g/L提高到10～30g/L，从而提高了反应器的容积负荷，使反应器容积减小，使污泥泥龄得到大幅延长，高浓度的微生物数量增加，这样使得废水中的氨氮能够完全硝化，提高了对有机污染物的去除。

（4）MBR工艺比选

1）外置式MBR

外置式MBR，即管式膜生物反应器中生物反应器与膜单元相对独立，通过混合液循环泵使得处理水通过膜组件后外排；其中的生物反应器与膜分离装置之间的相互干扰较小。目前在焚烧厂垃圾渗滤液处理中采用的外置式膜生化反应器，超滤膜一般均选用错流式管式超滤膜。循环泵为混合液（污泥）提供一定的流速（3.5-5m/s），使混合液在管式膜中形成紊流状态，避免污泥在膜表面沉积。

图外置式超滤膜的过滤方式

2）内置式MBR

图内置式超滤膜的过滤方式

3）外置式和内置式膜生化反应器对比表

表外置式和内置式膜生化反应器对比

综合上述对比，设计采用外置式膜生化反应器。

（5）膜深度处理工艺

1）纳滤（NF）工艺原理

渗滤液处理系统采用的纳滤（NF）为卷式膜，其分离孔径在一般在1nm到10nm左右，一般的纳滤（NF）设计操作压力为5-25bar左右，实际运行的操作压力不超过10bar。

图卷式膜结构示意图

纳滤（NF）系统采用浓水内回流方式，主要目的是增大错流流速，同时用循环水稀释膜中的浓缩液，避免有机物和无机物在膜表面富集，这一设计方式可以有效防止膜污染，将常规的75%回收率提高到85%。

2）反渗透系统

经过纳滤膜处理后的出水部分进入反渗透系统，回收率为75%。

反渗透膜孔径一般在0.1nm～1nm，经由反渗透膜的截留，水中几乎所有离子得以去除，只有清水透过。截留污染物的清液可达标排放。

本系统选择螺旋卷式结构的反渗透膜，可有效的去除水中残余的COD和NH3等，也能脱除水中的各种有机物、微粒，且无污染，使出水水质更好。

（6）浓缩液处理工艺

浓缩液来自纳滤和反渗透系统产生的膜浓缩液，采用高压反渗透工艺对浓缩液进行减量化处理，可将浓缩液减量50%以上，最终可通过冷却炉渣，飞灰固化，随垃圾进入焚烧炉等方式厂内消纳。

综上所述，设计采用固液分离机+调节池+盘管式外循环高效厌氧系统+MBR膜生物反应系统（两级A/O生物脱氮+外置式管式膜）+深度膜处理系统（纳滤+反渗透）为核心的处理工艺。