垃圾渗滤液处理扩建工程工艺方案比选

垃圾渗滤液处理扩建工程工艺方案比选（李强 章明海）

摘要： 本文从广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理的排放要求方面考虑，从多个方案中比较选择出最适宜该场的渗滤液扩建方案。
关键词： 垃圾渗滤液 工艺 方案比选
Comparison and Selection of Expansion Proposal for the Leachate Treatment Plant.
Li zhan jiang1 Li Ping2 Wang bo guang3 (1 Guangzhou Municipal Solid Waste Administration Center 2 Institute of Environmental Sciences, South China University of Technology. 3 Guangzhou Environmental Monitor Center.)
Abstraction Based on the Leachate Treatment Discharge Requirement, the Optimum Expansion Proposal for LTP Is Chosen From Several Feasible Options after Comprehensive Consideration.
Key words Landfill Leachate; technology; Proposal Selection
广州市兴丰垃圾卫生填埋场位于广州市中心东北方向约38km的丘陵山地中，占地面积84公顷，填埋库容达2000万m3。是我国第一座在技术和管理上全面与国际接轨的垃圾填埋场，它采用了高标准的建设，并将其营运承包给知名的境外专业公司。该场于2000年11月开始建设，于2002年8月一期工程建成并投入营运，运行一年多来，取得了良好的环境效益和社会效益。兴丰场原设计的进场垃圾接纳量平均为3000 T/d，垃圾渗滤液处理能力为565 m3/d，主要工艺设计参数如表1所示。由于广州市规划中的其它垃圾处理设施不能如期建成，在相当长的一段时间内兴丰场将承担6000 T/d的处理任务，因此渗滤液处理设施的扩建势在必行。扩建后渗滤液总处理能力必须达到1200 m3 /d，场区自北向南流水经谷口排入金坑河，再流至兴丰填埋场东南方向大约900 m的总库容达1850万m3的金坑水库。由于下游金坑水库功能环境较为敏感，因此兴丰场渗滤液处理出水必须达到回用水标准。

*注：实际处理后水质均达到回用水标准。
1 扩建工程渗滤液水量水质标准
1.1 渗滤液水量
根据兴丰场运行1年多来渗滤液产生量、广州降雨量和垃圾填埋方式等综合考虑确定垃圾量增加至6000 t以上时，渗滤液处理水量将增加 650 m3/d。
1.2 渗滤液进水水质和出水水质
渗滤液进水水质和出水水质采用采用表1中的参数。
2 扩建工程处理方案选择原则
（1）扩建工程工艺必须达到现有渗滤液处理厂的处理能力和处理效果，保持最终出水稳定地达到回用水水质标准；
（2）选择工艺尽可能简单、技术可靠、管理方便、运行高效低耗的处理流程，并尽可能降低工程投资。
（3）由于渗滤液水质变化幅度大，选取的工艺必须有较强的适应性和操作上的灵活性，具有一定的抗冲击负荷能力，并且能够容易进行改造，以适应水质的变化。
3 扩建工程处理工艺方案介绍
3.1方案一：UASB+SBR+CMF+RO处理工艺
3.1.1 工艺流程
现渗滤液处理采用的工艺方案为UASB+SBR+CMF+RO，见图1。

3.1.2 工艺说明
渗滤液由调节池泵入均衡池，进行水质水量的均衡和pH调节，均衡池出水进入UASB反应池中，在反应池中COD负荷为10~15 kgCOD/m3d ，BOD降解可达75%，COD降解可达70%。经厌氧后渗滤液进入SBR池，在此利用生物反应进行BOD5、COD以及NH3-N的去除，停留时间为10.5d，反硝率：4.51gNO3/kgVSS.h (20°C)。
SBR 反应期的操作以好氧，缺氧交替运作，在好氧情况下，微生物会产生硝化作用；在缺氧情况下，微生物会进行反硝化作用以去除氨氮[3]。
为了防止高氨氮浓度对生化系统可能产生的抑制，SBR系统采用了高污泥龄设计(30d)，这较生活污水处理厂的设计为长，可保证反应器中数量足够且性能隐定的硝化和反硝化菌，使微生物在反应器中的停留时间大于硝化和反硝化菌的最小世代期。高污泥龄设计还可去除较难生化的有机物。
经生化处理后的渗滤液进入连续微滤（CMF）系统，此系统作为反渗透系统的前处理，采用0.2μm中空纤维膜，隔除渗滤液中大于0.2μm的固体、细菌和不溶性的有机物。经生化和微滤处理的渗滤液进入RO反渗透系统，RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜，设计最大工作压力： 35 Bar，最大回收率为80%，清洗周期为1~2星期，预期膜的工作寿命为1~2年。RO出水可直接进行回用，浓缩液经化学沉淀后形成稳定的絮凝体再运至填埋场进行填埋处理。
该工艺的技术特点是：
（1）UASB能耗低效率高，与SBR相结合的工艺是既经济又灵活去除有机物及氨氮的有效方式；
（2）高效的SBR处理体系是生物脱氮的关键，它将各种形态的氮最终转化为N2，彻底解决了渗滤液中的氮污染问题；
（3）CMF＋RO深度处理系统可确保出水水质稳定达标；
（4）剩余污泥量小。
3.1.3 各阶段的出水水质

3.2 方案二：蒸发+RO处理工艺
3.2.1 工艺流程

3.2.2 工艺说明
渗滤液由调节池泵入预处理池，通过投加臭氧对氨氮与低分子有机物进行预处理，出水经沉淀后进入热交换器。预处理后渗滤液用泵送入两个热交换器进行预热，交换器同时作为蒸发器浓缩液和冷凝水的冷却器。预热后的渗滤液进入进水池，然后提升进入蒸发器。在蒸发器内，渗滤液通过喷头喷洒在高温的管束外表面而蒸发成蒸气，蒸气经收集后通过离心压缩机压缩进入管束，从而产生持续的蒸发循环。同时渗滤液喷洒到管束外表面对管束中的蒸气起到降温作用而使管道内蒸气冷凝。管道中形成的冷凝水收集后进入脱气器中，减少易挥发有机成分，冷凝液用泵从脱气器经过冷凝液冷却器进入暂存池。
经蒸发处理的渗滤液进入RO反渗透系统，RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜，设计最大工作压力为35 Bar，最大回收率为80%，清洗周期为1~2星期，预期膜的工作寿命为1~2年。RO出水可直接进行回用。
蒸发器底部所收集的浓缩液及RO浓缩液用循环泵输送入浓缩液冷却器对进水进行预热，冷却后的浓缩液进入焚烧炉焚烧。
该工艺的技术特点是：
（1）全部采用物化工艺处理，进水水质波动对处理效果基本无影响；
（2）剩余污泥量小；
（3）浓缩液可以得到彻底的处置，无须回灌。
3.2.3 各阶段的出水水质和处理效率

3.3 方案三：MBR+UF+NF处理工艺方案
3.3.1 工艺流程