新沂滲濾液廢水處理原理

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)的生活垃圾無(wú)害化處理率呈逐年上升的趨勢(shì)，我國(guó)的垃圾處理處置方式主要為衛(wèi)生填埋和焚燒。由于不管是近階段的以填埋為主的垃圾處理方式，還是將來(lái)以焚燒處理為主的垃圾處理方式，不可燃廢棄物都需要通過(guò)填埋進(jìn)行處理。

對(duì)于垃圾填埋場(chǎng)而言問(wèn)題就是滲濾液處理的問(wèn)題，由于膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝作為常用的滲濾液處理組合工藝之一，因此，研究以MBR作為核心工藝與其他工藝相組合的各種形式非常必要。本文歸納總結(jié)了以MBR為核心的處理垃圾滲濾液的各類(lèi)組合工藝，綜述了其研究和工程應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了存在問(wèn)題，提出了適用范圍，并對(duì)MBR技術(shù)相關(guān)的研究提出一些建議，以期為未來(lái)垃圾滲濾液處理提供參考。

1 滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)及處理工藝

滲濾液為垃圾在堆放和填埋過(guò)程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等物理、生物、化學(xué)作用，同時(shí)在降水和其他外部來(lái)水的滲流作用下產(chǎn)生的含有機(jī)或無(wú)機(jī)成分的液體，垃圾滲濾液普遍具有污染物含量高、氨氮含量高、色度大、毒性強(qiáng)、污染時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)，是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水。

隨著填埋年齡的增長(zhǎng)，微生物對(duì)垃圾中有機(jī)物的降解速率、垃圾的持水能力和水的透過(guò)性會(huì)發(fā)生變化，中老齡填埋場(chǎng)的滲濾液中有機(jī)物大多為難降解的長(zhǎng)鏈碳水化合物或腐殖質(zhì)，而且普遍具有可生化降解物質(zhì)含量低，氨氮濃度較高的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)滲濾液常用的處理方法是以MBR為核心的組合處理工藝，通常主要的處理流程如下：

(1)預(yù)處理。包括格柵、調(diào)節(jié)池等裝置。待處理的滲濾液通過(guò)預(yù)處理可以截留粗大的懸浮物并對(duì)水質(zhì)與水量進(jìn)行均質(zhì)化。

(2)前處理。包括氨吹脫、加入吸附劑、混凝沉淀等物化處理。該處理階段需結(jié)合滲濾液中的水質(zhì)情況選擇具體工藝，若水中存在高濃度的氨氮，則需考慮氨吹脫進(jìn)行前處理;若水中存在一定的色度、難降解的有機(jī)物、重金屬離子等，則可考慮采用活性炭吸附等方式進(jìn)行前處理，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷。

(3)主處理。為MBR組合工藝處理技術(shù)。通過(guò)工藝聯(lián)合可以達(dá)到更好的氨氮及有機(jī)物處理效果。

(4)后處理。采用膜處理或者物化處理等方式進(jìn)行深度處理。膜處理工藝可進(jìn)一步處理重金屬離子及不可生化有機(jī)物，提升出水水質(zhì)。后處理工藝的選擇應(yīng)結(jié)合工程費(fèi)用以及需達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 以MBR為核心的滲濾液組合處理工藝

2.1 生化處理+MBR+膜處理

絕大部分垃圾滲濾液需通過(guò)組合工藝處理才能達(dá)到GB16889—2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中要求的污染物排放濃度限值。在滲濾液處理中常用的工藝組合方式是采用生化處理+MBR+膜處理組合工藝，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)由于負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，因此許多學(xué)者將該工藝與MBR進(jìn)行組合，通過(guò)試驗(yàn)或者工程應(yīng)用研究探討該組合工藝對(duì)滲濾液的處理效果，研究結(jié)果均表明UASB+MBR組合工藝能夠充分發(fā)揮厭氧、好氧生化處理與膜處理相結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用該工藝處理的滲濾液出水水質(zhì)穩(wěn)定且主要技術(shù)指標(biāo)CODCr和氨氮均可達(dá)到排放要求。

通過(guò)UASB厭氧處理工藝可在一定程度上降低運(yùn)行費(fèi)用，但是容易造成后續(xù)A/O生化池中的碳氮比失衡，因此，應(yīng)注意控制運(yùn)行過(guò)程，減輕出水中的碳氮比失衡。

由于UASB工藝在寒冷地區(qū)的運(yùn)行負(fù)荷極低，應(yīng)考慮到該工藝不適用于東北等地區(qū)。后來(lái)隨著技術(shù)成熟出現(xiàn)了第三代厭氧反應(yīng)器UBF，UBF綜合了UASB和AF的優(yōu)點(diǎn)，集顆粒污泥與生物膜于一體，在處理水質(zhì)變化大、污染物濃度高的垃圾滲濾液時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，常被用于與MBR工藝相結(jié)合處理焚燒廠(chǎng)滲濾液。采用UBF+MBR組合工藝處理焚燒電廠(chǎng)滲濾液，工程運(yùn)行結(jié)果表明綜合效益較好，但滲濾液中含氮化合物較高。采用兩級(jí)UBF+MBR+NF組合工藝處理垃圾焚燒廠(chǎng)滲濾液，運(yùn)行結(jié)果表明，CODCr、BOD5、SS、氨氮的去除率都大于99.8%，技術(shù)可行且經(jīng)濟(jì)合理。

填埋齡在10a以上的老齡化垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液中氨氮的質(zhì)量濃度通常高達(dá)3000～4000mg/L，因此，在工程中老齡化的滲濾液處理中常采用厭氧處理技術(shù)作為前處理工藝。

采用厭氧好氧膜生物反應(yīng)器和厭氧+GAC膜生物反應(yīng)器對(duì)臺(tái)州某垃圾填埋場(chǎng)的老齡化垃圾滲濾液進(jìn)行了處理，并結(jié)合NF/RO工藝對(duì)MBR出水進(jìn)一步深度處理，結(jié)果表明出水基本滿(mǎn)足工業(yè)回用水的指標(biāo)要求。

取北京市阿蘇衛(wèi)垃圾填埋場(chǎng)的晚期垃圾滲濾液作為處理對(duì)象，驗(yàn)證了水解酸化+缺氧+MBR組合工藝處理的出水具有水質(zhì)穩(wěn)定高效的效果。雖然硝化反硝化生物脫氮可以達(dá)到良好的脫氮效果，且運(yùn)行穩(wěn)定，但是往往需要投加大量碳源，在經(jīng)濟(jì)效益上不夠具有優(yōu)勢(shì)。然而，厭氧氨氧化具有良好的脫氮效果，相比傳統(tǒng)脫氮方式更能有效降低能耗而且不需要外加碳源，CODCr濃度也較低，因此，也有學(xué)者將其與MBR組合探討處理滲濾液的效果。

通過(guò)研究表明，二級(jí)厭氧+厭氧氨氧化+MBR組合工藝處理焚燒廠(chǎng)滲濾液這類(lèi)高濃度有機(jī)廢水能夠更充分發(fā)揮厭氧處理的優(yōu)勢(shì)，去除有機(jī)物和氨氮，降低后續(xù)MBR系統(tǒng)的污染物負(fù)荷。該工藝可大幅去除氨氮，只需設(shè)計(jì)一級(jí)硝化反硝化即可，不用額外碳源，是一種穩(wěn)定可持續(xù)的生物處理技術(shù)。

新沂滲濾液廢水處理原理

目前，國(guó)內(nèi)外所針對(duì)垃圾滲濾液處理的研究主要集中在高濃度氨氮的去除以及深度處理兩個(gè)方面。傳統(tǒng)的生物垃圾滲濾液處理工藝雖然成本較低，但因水力停留時(shí)間較長(zhǎng)、占地面積較大、出水水質(zhì)達(dá)不到相關(guān)要求。

新型垃圾滲濾液廢水處理設(shè)備工藝——厭氧+好氧+兩級(jí)DTRO技術(shù)工藝流程：

滲濾液經(jīng)格柵除較大的懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，儲(chǔ)存滲濾液并調(diào)節(jié)滲濾液進(jìn)水的水質(zhì)和水量。經(jīng)調(diào)節(jié)池后，滲濾液自UBF底部布水器均勻進(jìn)入進(jìn)行厭氧處理，在UBF反應(yīng)器處理中厭氧微生物分解有機(jī)物過(guò)程中能產(chǎn)生大量的甲烷、二氧化碳等氣體，在UBF反應(yīng)器上部設(shè)置集氣罩，收集產(chǎn)生的甲烷氣體。經(jīng)過(guò)UBF厭氧分解及反硝化反應(yīng)后，滲濾液進(jìn)入好氧型BAF反應(yīng)器，同時(shí)對(duì)反應(yīng)器底部進(jìn)行曝氣。反應(yīng)器內(nèi)填充聚氨酯基填料，適宜微生物生長(zhǎng)和繁殖，硝化菌、反硝化菌能共同存在于反應(yīng)器內(nèi)，可發(fā)生同步硝化反硝化反應(yīng)，去除有機(jī)物和氨氮。滲濾液再利用兩級(jí)DTRO(碟管式反滲透)進(jìn)行深度處理。滲濾液通過(guò)膜堆與外殼之間的間隙后通過(guò)導(dǎo)流通道進(jìn)入底部導(dǎo)流盤(pán)中，料液流經(jīng)過(guò)濾膜，透過(guò)液通過(guò)中心收集管不斷排出。濃縮液從進(jìn)料端法蘭處流出，進(jìn)入濃縮液池。

新型垃圾滲濾液處理工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：

反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)對(duì)其影響較??；UBF反應(yīng)器使得滲濾液與污泥、填料充分接觸，增大降解效率，而且上層的填料層可有效防治污泥流失，同時(shí)UBF反應(yīng)器處理時(shí)能產(chǎn)生大量甲烷可作燃料，能回 收大量能源；BAF內(nèi)部形成厭氧+兼氧+好氧環(huán)境，可同時(shí)進(jìn)行硝化反硝化，有效去除氨氮及總氮，并兼有過(guò)濾功能，可減輕后續(xù)DTRO膜堵塞，延長(zhǎng)膜的使用壽命。

新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧+好氧+兩級(jí)DTRO技術(shù)既保留了兩級(jí)DTRO技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，彌補(bǔ)兩級(jí)DTRO處理垃圾滲濾液的不足之處，不僅能去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物、懸浮物等，還能有效地去除氨氮及總氮，保證出水達(dá)標(biāo)排放，適應(yīng)于垃圾滲濾液的深度處理。