北京市安定卫生填埋场渗沥液处理工艺

北京市安定卫生填埋场渗沥液处理工艺

北京市安定卫生填埋场隶属于北京环境卫生工程集

团有限责任公司，位于北京市大兴区安定镇境内，主要接纳西城区（原宣武区）、丰台区及大兴区的部分生活垃圾。填埋场占地面积49.26hm2，海拔23.876m，地质结构为第四纪沉积多层细颗粒堆积，潜水埋藏深度5-7米。填埋场总容积为1303.8万m3，有效填埋容积约1200万m3，设计日处理垃圾1400t，设计寿命25a。填埋区采用循环网格填埋的作业方式，垃圾填埋产生的渗沥液收集至提升泵井。

垃圾渗沥液水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点，可生化性前期较好、随后逐年下降[1]。垃圾填埋场运行初期，NH4+-N浓度较高，C/N比较高，渗沥液COD、BOD5值也高，BOD5/COD值在0.4～0.8之间，可生化性较好，可以采用生物法进行处理。随着垃圾填埋场的运行，渗沥液中可生物降解的物质被大量消耗，COD、BOD5值降低，BOD5/COD 值接近0.1，NH4+-N浓度仍较高，C/N比较低，可采用物化的方法进行处理[2-3]。为了使渗沥液处理系统能在不同时期都稳定运行，安定卫生填埋场采用了生物处理结合膜过滤技

术对渗沥液进行处理。

一、渗沥液水质

安定卫生填埋场渗沥液水质随季节和年份变化较大，CODCr浓度从几千到上万不等，最高可达50000mg/L，

NH4+-N浓度最高达2400mg/L。不同堆体的渗沥液性质随其新鲜程度而变化，新鲜渗沥液乌黑、恶臭，CODcr浓度高，NH4+-N值相对低；陈年渗沥液相对色浅味淡，CODcr浓度高相对低，NH4+-N值相对高。表1给出了安定卫生填埋场渗沥液2010-2012年水质主要参数的变化情况。

二、工艺设计指标、流程及特点

（一）处理水量及进出水水质

安定卫生填埋场渗沥液处理工艺，日设计处理渗沥液340m3/d，设计进出水指标见表2。

（二）处理工艺流程及特点

安定渗沥液处理系统主要由调节池、A2/O-MBR系统（厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器、MBR膜机组）、纳滤系统、反渗透系统、污泥与浓缩液处理系统构成。

1.调节池

来自填埋场的渗沥液经堆体内收集主管收集入提升泵井，由提升泵排入调节池，经过调节池调节均化渗沥液水质和水量后，有水泵输入后续工艺处理系统中。

2.A2/O-MBR系统

A2/O-MBR系统由厌氧罐、缺氧罐、好氧罐及MBR膜机组四个部分组成。调节池中的渗沥液首先进入厌氧反应器进行中温厌氧生化反应，渗沥液中大分子有机物被分解成易降解的有机物或完全降解，为后续工艺处理提供良好的进水条件。渗沥液经过厌氧处理后依次进入缺氧罐、好氧罐及MBR膜机组。在好氧罐中，通过高活性的好氧微生物作用，降解进水中大部分的有机物；氨氮一部分通过生物合成去除，大部分在驯化产生的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到缺氧罐，在反硝化菌作用下还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。MBR膜机组采用孔径为0.02?m 浸没式超滤膜组件，通过抽吸出流的方式分离系统中净化水和菌体，同时通过污泥回流使A2/O-MBR系统中污泥浓度保持在10g/L左右。

3.纳滤及反渗透系统

A2/O-MBR系统出水进入纳滤系统，进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮。纳滤系统分为两段，采用聚酰胺复合膜，在41bar左右的压力下对污水进行浓缩分离，出水回收率在80%以上。当纳滤出水水质符合要求时，出水直接排入清水池；当水质较差时，纳滤出水经中间水箱调节后进入反渗透系统，反渗透主要截留水中的盐类和胶体物质，反渗透膜是采用卷式有机复合膜，其工作压力为41bar左右，产生的清水收集至清水池。反渗透同样采用浓水内循环二段

式系统，回收率保证在80%以上，脱盐率在90%左右。

4.剩余污泥、浓缩液处理系统

剩余污泥定期定量排入污泥池，上清液回流至调节池，根据实际情况一部分污泥通过厌氧罐重新输入系统，剩余污泥运送到填埋区处理；纳滤浓缩液进入腐殖酸提取装置，回收纳滤浓缩液中有一定肥效的腐殖酸类物质。反渗透系统产生的浓缩液进入浓缩液池，定期进行回灌或外运处理。

三、工艺运行情况

2012年安定渗沥液处理工艺的进出水情况，虽然进水浓度变化幅度较大，但出水浓度仍能保持相对稳定，该工艺处理渗沥液效果明显。

（一）对CODcr的去除

尽管运行期间进水CODCr浓度在5345.30～

18352.00mg/L间波动，但组合工艺的出水水质稳定达标，对有机物始终保持着很高的去除效果，CODcr各月平均去除率均超过99%，说明该组合工艺具有良好的抗冲击负荷能力。组合工艺各段对CODCr的去除效果也较为明显，

A2/O-MBR、NF和RO对CODcr的去除率分别为84.48%、77.79%和75.80%。A2/O-MBR处理段对有机物保持着较高的去除效果，这一方面是由于生物反应器中稳定增殖活性污泥对有机物的高效降解作用；另一方面，MBR处理单元代替传统二沉池具有高效的截留作用，使部分CODcr随活性污泥

截留于系统内，有效提高了A2/O-MBR对CODcr的处理效果[4]。处于工艺后端的纳滤和反渗透单元通过有机复合膜的截留作用进一步去除难降解的大分子有机物，保证了工艺整体对CODcr的去除效果。

（二）对NH4+-N的去除

组合工艺进水NH4+-N为672.00 ～

1176.00mg/L，出水NH4+-N稳定在7～10mg/L，工艺对NH4+-N的平均去除率达到99.15%，具有稳定的硝化效果。对于组合工艺各单元，A2/O-MBR单元对NH4+-N的去除率较高，达到了98.54%，出水NH4+-N稳定且达到排放要求，而纳滤和反渗透对NH4+-N去除的贡献较小，仅为25.14%和22.91%。可见，工艺进水中的NH4+-N在A2/O-MBR单元就基本完成了去除。这主要是由于MBR膜生物反应器在A2/O工艺的后端，长期处于高溶解氧、低有机负荷的运行状态，反应器内的微环境有利于自养硝化菌的生长和积累。另外，MBR膜对微生物的高效截留作用可确保世代时间比较长的自养硝化菌不会流失，从而提高了A2/O-MBR的硝化效果[5]。（三）对电导率的去除

电导率是最简便的表征水中含盐量的方法。通常情况下，电导率越高，水中的含盐量也越高，电导率越低，水中的含盐量也越低，而盐分是绿化用水的重要指标。组合工艺进水电导率为21700.00～31966.67μs/cm，出水电导率稳定