莊蓉蓉
(廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司,福建 廈門 361000)
垃圾滲濾液,又稱滲瀝水或浸出液,是垃圾在堆放或者填埋過(guò)程中由于發(fā)酵、降雨及徑流的影響以及地表水的浸泡而濾出的污水。垃圾滲濾液具有污染物濃度高、成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、濃度大、可生化性不穩(wěn)定等特點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)一般采用垃圾場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)設(shè)立污水處理站集中處理,但用此法處理“場(chǎng)齡”小于5年的早期垃圾滲濾液,處理后的COD、BOD5可以達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),但氨氮仍遠(yuǎn)高于這一標(biāo)準(zhǔn);中晚期的填埋垃圾滲濾液中氨氮嚴(yán)重超標(biāo),生物脫單所需的碳源有嚴(yán)重不足,且C/N過(guò)低對(duì)常規(guī)的生物處理有抑制作用,而且因有機(jī)碳缺乏,難以進(jìn)行有效的反硝化,導(dǎo)致了處理難度大大增加。建設(shè)專用的滲濾液處理廠投資大,運(yùn)行管理費(fèi)用高,而且填埋場(chǎng)封場(chǎng)后,滲濾液逐漸減少,處理難度進(jìn)一步加大,而且單獨(dú)的滲濾液濃度高,處理設(shè)備腐蝕老化快,出水更難達(dá)標(biāo)。
將填埋場(chǎng)垃圾滲濾液接入適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理具有一定的優(yōu)勢(shì),利用城市污水對(duì)滲濾液的緩沖、稀釋作用和城市污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充滲濾廢水中缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)滲濾液和城市污水的同時(shí)處理同時(shí)達(dá)標(biāo),從而解決滲濾液?jiǎn)为?dú)處理難以達(dá)標(biāo)的難題。下面以廈門市前埔污水處理廠為例進(jìn)行研究。
污水處理系統(tǒng)本身的潛在能力可以用來(lái)接納滲濾液的負(fù)荷。有研究表明,滲濾液的量小于城市污水總量的0.5%且引起的污染負(fù)荷增量不超過(guò)10%時(shí),將滲濾液和城市污水合并處理是可行的,并且不會(huì)對(duì)城市污水的生物處理帶來(lái)負(fù)面影響。但由于滲濾液所特有的水質(zhì)及變化特點(diǎn),進(jìn)行合并處理時(shí),容易對(duì)城市污水處理廠造成的沖擊負(fù)荷,影響甚至破壞城市污水污水處理廠的正常運(yùn)行。
廈門市前埔污水處理廠一二期總處理規(guī)模20萬(wàn)噸/天,采用“多模式A/A/O氧化溝輔助化學(xué)除磷”工藝,流程圖如圖1所示。
廈門市前埔污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)值和實(shí)際值見(jiàn)表1。
目前廈門市前埔污水處理廠實(shí)際日均處理水量約17.11萬(wàn)噸,主要接納來(lái)自后坑垃圾處理站和東部固廢中心的垃圾滲濾液,每天約1500噸/天,后坑垃圾處理站和東部固廢的垃圾滲濾液水質(zhì)情況詳見(jiàn)表2。
由表2可見(jiàn),后坑和東部固廢的垃圾滲濾液的可生化性大于0.4,但C/N比約2;C/P比約204。在實(shí)際運(yùn)行中污水處理廠在脫氮方面應(yīng)保持C/N>3,以滿足反硝化過(guò)程所需的碳源,C/P>200后,生化處理系統(tǒng)的效率就會(huì)下降,由此可見(jiàn)后坑和東部固廢的垃圾滲濾液無(wú)法滿足城市污水處理廠除磷脫氮的碳源要求,可能對(duì)污水處理廠的脫氮除磷效果造成威脅。
圖1 廈門市前埔污水處理廠工藝流程圖
表1 前埔污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)值和實(shí)際值(單位:mg/L)
目前從理論推算垃圾滲濾液對(duì)進(jìn)水水質(zhì)主要指標(biāo)的影響詳見(jiàn)表3。
由表3可見(jiàn),垃圾滲濾液對(duì)污水處理廠的水質(zhì)沖擊負(fù)荷還是比較大的,COD、BOD5、NH3-N、TN指標(biāo)均超過(guò)10%這一界限。垃圾滲濾液接入前埔污水處理廠后,該廠的出水水質(zhì)仍達(dá)標(biāo)排放,符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)國(guó)標(biāo)一級(jí)B,但垃圾滲濾液成分復(fù)雜,碳氮比嚴(yán)重失調(diào),造成氧化溝污泥指數(shù)持續(xù)上升,經(jīng)過(guò)對(duì)垃圾滲濾接入前后氧化溝污泥變化跟蹤發(fā)現(xiàn):垃圾滲濾接入后氧化溝污泥濃度為3980mg/L,較接入前增加17.4%;SV增加139.91%;SVI增加182.50%,受污泥沉降性能變差,污泥指數(shù)升高影響,二沉池大量浮泥,單純的生物除磷已不能滿足出水要求。
垃圾滲濾液對(duì)主要污水處理廠的氧化溝供養(yǎng)設(shè)備動(dòng)力成本、污泥處置成本和除磷藥劑使用量造成影響,垃圾滲濾液提升、水處理其它固定設(shè)備用電(推流器、攪拌器、回流泵等)、加速設(shè)備老化等的費(fèi)用暫不考慮。
前埔污水處理廠氧化溝供氧設(shè)備有鼓風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)碟,以BOD5去除能耗作為污染物供氧能耗標(biāo)準(zhǔn)。納入統(tǒng)計(jì)范圍的8個(gè)月內(nèi),前埔污水處理廠污水處理量3086.41萬(wàn)噸,BOD5去除總量4481噸,氧化溝供氧設(shè)備(鼓風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)碟)總用電量5854120 kWs,由此可得出:去除每噸BOD5,供氧設(shè)備能耗為(鼓風(fēng)機(jī)加轉(zhuǎn)蝶用電)1306(kWh/噸),以電費(fèi)0.6104元/度計(jì)算,去除每噸BOD5成本約800元/噸。每噸BOD51718mg/l垃圾滲濾液增加供氧設(shè)備動(dòng)力成本1.37元。
前埔污水處理廠污泥處理采用深度脫水工藝,添加石灰和三氯化鐵作為絮凝劑,脫水后泥餅含水率﹤60﹪,產(chǎn)泥系數(shù)約5.8噸泥/噸BOD5(含有脫水藥劑)。納入統(tǒng)計(jì)范圍的8個(gè)月內(nèi),前埔污水處理廠污泥產(chǎn)量25947噸;脫水車間總用電量421932 kWs;石灰總用量3460噸;三氯化鐵總用量2080噸;由此可得:產(chǎn)泥用電量為16.3kWs/噸;石灰單耗為0.133噸/噸泥,三氯化鐵單耗為0.08噸/噸泥。
按上述數(shù)據(jù)推算,每噸BOD51718mg/L的垃圾滲濾液將產(chǎn)生約0.01噸污泥,套用三氯化鐵1150元/噸、生石灰348元/噸、電費(fèi)0.6104元/度,每噸污泥處理費(fèi)用約224元,則每噸垃圾滲濾液污水處理成本約2.24元。
此外,由于垃圾滲濾液的接入,可能會(huì)導(dǎo)致污水處理廠污泥重金屬含量升高,原來(lái)可以用于作化肥、建筑材料等或者直接農(nóng)用還田的污泥,可能不再適合使用這些處置辦法,否則就需要對(duì)污泥進(jìn)行必要的初步處理。污泥處置方式減少了,必然增加污泥處置費(fèi)用。
(1)垃圾滲濾液成分復(fù)雜,水質(zhì)水量變化大,且成分隨“場(chǎng)齡”變化,是一種難處理的高濃度有機(jī)廢水。
(2)垃圾滲濾液直接排入污水處理廠進(jìn)行合并處理會(huì)對(duì)污水處理廠運(yùn)行工藝造成很大沖擊,給污水處理廠運(yùn)行管理帶來(lái)困難,但如果能對(duì)排入量進(jìn)行合理控制,將是比較好的選擇。
(3)垃圾滲濾液直接排入污水處理廠將增加污水處理廠的運(yùn)行單耗,增加污水處理成本。
[1]喬勇,趙國(guó)志.垃圾滲濾液接入城市污水處理廠存在的問(wèn)題探討[J].給水排水,2006,32(02).