何桂芳
摘 要
垃圾焚烧发电厂渗滤液处理是一项复杂、困难的工作，单一处置措施达不到《污水综合排放标准》的要求。因此本文根据垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特点，阐述了垃圾渗滤液的处理方法常用的处理手段，最后根据实际情况，对垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理提出推荐工艺，旨在为垃圾渗滤液的处理贡献自己的一份力量。
关键词
垃圾焚烧发电厂;渗滤液处理;处理手段;推荐工艺
中图分类号： X773;X703 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 96
0 引言
我国原生垃圾主要含有大量的餐廚垃圾，并且与建筑、废品以及其他工业垃圾混合现象严重，有机质含量较高，含水率和燃烧热值较低。在设计生活垃圾焚烧装置时，应该具备能够存放一周垃圾储量的能力，垃圾应贮存在垃圾坑内发酵成熟，并对垃圾中的水分进行过滤，以提高垃圾的燃烧热值，减少助燃试剂的添加量，增加焚烧过程中的发电量。然而，发酵生成的渗滤液处理也是一个大问题，因为渗滤液含有较高浓度的有毒有害物质以及有机质，污染能力强，且处理较为困难，在处理过程中受到气候、降水、温度以及水量等因素影响较大，所以垃圾渗滤液的处理处置应该形成自己的体系，以保证不会产生二次污染。
1 垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特点
1.1 水质特点
生活垃圾要在垃圾坑内发酵一周左右的时间，才能进入焚烧炉处理，目的是为了熟化垃圾过滤出多余的水分，提高燃烧过程中的发热量，在发酵成熟过程中会产生大量的渗滤液。我国产生的垃圾有机质含量较高，含水率和燃烧热值较低，垃圾渗滤液是由生活垃圾在几天内发酵形成的，所以其中主要物质是垃圾中本身含有的水分，还包括经发酵降解的有机质、悬浮固体颗粒物、厌氧消化细菌以及随水流出的污染物质。这些渗滤液污染物含量较高，污染能力强，危害性大。一般来说，垃圾焚烧发电厂渗滤液具有以下特点：
（1）污染物成份复杂。
（2）有机污染物浓度高。COD浓度一般在40000～80000mg/L，BOD5浓度在20000～40000mg/L。
（3）氨氮浓度较高，一般在1000～2000mg/L。
（4）重金属离子浓度与盐分含量高。
（5）悬浮物浓度高，颜色发黄暗淡并伴有恶臭。
1.2 水量特点
据相关资料统计，垃圾渗滤液可占垃圾焚烧发电厂进入垃圾量的1/5左右，渗滤液量与垃圾预处理有着直接的关系。垃圾在运进垃圾焚烧发电厂前，压缩率不同的垃圾含有的水分也不一样，压缩率较高的垃圾含有的水分较少。此外，在处理过程中受到气候、降水、温度以及水量等因素影响较大，不同的自然环境垃圾渗滤液中含水量也不相同，在高温高湿且降水量较大的季节，垃圾渗滤液产生的也较多。
2 垃圾渗滤液的处理方法
随着社会经济和国民条件的提高，城市和乡镇产生的垃圾越来越多，相应地垃圾渗滤液的也在不断增加，针对垃圾渗滤液的处理提出了新的要求和挑战，需要相关技术不断完善创新，目前常用的垃圾渗滤液包括物理化学法、生物处理法、生化物化结合法。
2.1 物理化学法
物理化学法主要是利用物理和化学手段去除废水中的污染物，受水质水量的影响程度较小，出水水质比较稳定，尤其对BOD5/COD比值较低，难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。一般作为垃圾渗滤液处理中的预处理和深度处理。其主要运用于渗滤液处理中的方法有：化学氧化、絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离法、蒸发等。
2.1.1 化学氧化法
化学氧化法不适用于单独处理渗滤液，一般用在生物预处理之后，原理为采用强氧化剂对废水中的污染物进行强氧化，用来氧化去除那些不能被微生物降解或难以被降解的有机物和部分有毒物质。化学氧化法作用效果稳定受水质和水量的影响较小，但是存在操作工艺要求高、处理成本高以及占用资源较多的缺点，目前主要包括Fenton试剂法和电化学氧化法。
2.1.2 絮凝沉淀
絮凝沉淀法用在生物处理后对经过生物处理的渗滤液进行絮凝和沉降以去除那些难生物降解的有机物、重金属和聚合物等。絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥，含盐量高，氨氮的去除率较低等。
2.1.3 活性炭吸附
活性炭吸附一般不做单独的处理单元，也可去除污水中的有机物。一般用于对出水要求极高的后续处理，但会导致运行费用增加，如使用过的活性炭再生重复使用，就成为固体剩余物，造成二次污染，并且该工艺的费用较高。
2.1.4 膜分离法
膜分离法主要作用主体是膜系统，半透膜能够保证水流过而截留其他溶质和悬浮颗粒物，主要优点是操作安全简便，不会产生污染，但过滤后的浓缩液处理困难，目前半透膜根据膜孔径不同分为微滤膜（0.01～10微米）、超滤膜（0.01～0.001微米）、纳滤膜（0.001～0.0001微米之间）和反渗透膜（0.0001微米到无孔膜）。
2.1.5 蒸发工艺
垃圾渗滤液蒸发时，水从渗滤液中蒸发出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。蒸发主要用于膜分离处理后的浓缩液处理。
2.2 生物处理法
垃圾渗滤液的生物处理主要是指依靠处理系统中的微生物的新陈代谢作用以及微生物絮体对污染物的吸附作用来去除渗滤液中的有机污染物的废水处理方法，可分为厌氧和好氧处理两种。
2.2.1 厌氧生物处理
厌氧处理工艺主要有升流式厌氧污泥床（UASB）、内循环厌氧反应器（IC）、厌氧流化床反应器、厌氧固定床反应器（厌氧滤池AF）等。厌氧处理工艺具有设计负荷高的优点，且处理过程基本不耗能。厌氧处理工艺可降低COD和BOD浓度，同时重金属包含在厌氧污泥中，有机含氮化合物作为NH4-N被释放进水，这样pH值增高，但厌氧产生的甲烷沼气需要进行收集并且进行处置。由于厌氧处理出水COD浓度较高，而且厌氧处理对氨氮去除无任何效果，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。
2.2.2 好氧生物处理
渗滤液处理常用的好氧处理工艺包括氧化沟、反硝化与硝化（A/O）工艺以及SBR工艺，这些工艺处理方法可以实现有机物去除和生物脱氮两大功能，对降低渗滤液中的BOD5、COD和氨氮都能取得一定的效果。渗滤液好氧处理的核心是硝化/反硝化机理，该过程可将去除COD与去除氨氮有机结合起来。
2.3 生化物化结合法
目前在MF和UF基础上开发的MBR系统已经广泛应用于生化末端的泥水分离过程，利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中，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。污泥龄的延长，有利于世代期较长的亚硝化菌和硝化菌被保留在反应器中，使氨氮得到较充分的硝化，再通过反硝化过程实现生物脱氮。
3 推荐工艺
3.1 工艺流程
查阅相关文献和工程实例发现，“预处理+UASB厌氧+外置MBR+纳滤/反渗透”组合处理工艺具有良好的效果，基本上能够适用不同实际情况的垃圾焚烧发电厂。该工艺的具体处理过程如下：首先对垃圾池中的渗滤液进行预处理，将悬浮物和沉淀物过滤去除，然后将预处理后的渗滤液导入调节池，根据渗滤液各组分含量调节水质，随后将调节过后的渗滤液放入厌氧反应器，此过程会产生一定数量的沼气，可以收集后回收利用，然后将厌氧反应器的渗滤液分别进行反硝化、硝化处理，最后将渗滤液进行纳滤、反渗透等处理，使出水水质符合《污水综合排放标准》的排放标准。
3.2 工程难点分析
渗滤液中含有较高浓度的有机物，水质和水量不均匀，渗滤液中物质组成和含量具有随机性，所以渗滤液的处理难度较大。在处理过程中应该注意以下几点：
（1）调节池进水和出水处应该设置格栅，防止金属、塑料、石块以及废纸等杂质进入后续反应装置，以免影响处理效果。此外这些固体颗粒物一旦进入后续反应装置，容易破坏装置，缩短设备服务年限。所以有必要在调节池的前后设置格栅，以免杂质进入保护设备。
（2）渗滤液在生化处理过程中会产生剩余污泥。该污泥含水量高（含水率约98%），不适合直接处置，需要进行污泥脱水，脱水后污泥进行焚烧或者填埋处理。
（3）膜浓缩液难以处理。膜系统工作一方面会净化水质，产生洁净水，另一方面会过滤出含有有机物、各种离子以及盐浓度较高，这些高浓度的污染物不会被硝化和反硝化细菌分解。膜系统产生的浓溶液是目前国内垃圾渗滤液处理的难题。一般的解决方案如下：一是通过工艺控制在加工工艺系统中，可以降低浓度;二是选择适当的处理工艺，将主要污染物控制在可接受的浓度水平。
4 结语
综上所述，垃圾渗滤液处理过程中较为复杂且难度较大，需要结合当地垃圾焚烧发电厂的实际情况，选用科学有效的处理工艺。单一的物理化学法、生物处理法和膜分离法等处理工艺，不能满足、《污水综合排放标准》的一级排放标准，根据相关文献和工程实例研究表明，“预处理+UASB厌氧+外置MBR+纳滤/反渗透”的综合处理工艺，基本能够满足不同地域和自然环境的垃圾焚烧发电厂，能够达到出水水质的要求，在满足基本处理标准的前提下，表现出良好的作用效果，有望在垃圾滲滤液处理方面推广应用。
参考文献
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