馬來(lái)有 張騰云 陳洪敏 李孝忠 張銀虎 梁彥星

摘 要：與國(guó)外對(duì)垃圾滲濾液處理技術(shù)研究相比，我國(guó)在垃圾滲濾液的處理研究方面起步晚、起點(diǎn)低，經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的探索和研究，取得了一些成功經(jīng)驗(yàn)，有的已用于工程實(shí)踐。但是由于垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化大、水質(zhì)復(fù)雜、有機(jī)污染物含量高，缺少十分完善的處理工藝。目前，我國(guó)大多數(shù)垃圾填埋場(chǎng)主要是根據(jù)填埋場(chǎng)的具體情況及其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求采取有針對(duì)性的處理工藝。本文通過(guò)與國(guó)內(nèi)外處理技術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究，提出新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧-好氧-兩級(jí)DTRO技術(shù)。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液；上流式污泥床過(guò)濾器；曝氣生物濾池；兩級(jí)碟管式反滲透

1 垃圾滲濾液特點(diǎn)

垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過(guò)程中由于發(fā)酵、雨水沖刷和地表水、地下水浸泡而滲濾出來(lái)的污水。來(lái)源主要有四個(gè)方面：垃圾自身含水、垃圾生化反應(yīng)產(chǎn)生的水、地下水的反滲和大氣降水，其中大氣降水具有集中性、短時(shí)性和反復(fù)性，占滲濾液總量的大部分。滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，一般來(lái)說(shuō)有以下特點(diǎn)：

①水質(zhì)復(fù)雜，危害性大：不僅含有大量多種有機(jī)物，同時(shí)含有大量溶解性固體，如鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽等；②CODcr、BOD5濃度高及氨氮含量高，并且隨填埋時(shí)間的延長(zhǎng)而升高；③水質(zhì)變化大；垃圾滲濾液隨著填埋時(shí)間及降雨等因素，水質(zhì)變化較大；④金屬含量較高：垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子，并且隨著垃圾填埋場(chǎng)的填埋時(shí)間發(fā)生變化，其中鐵和鋅在酸性發(fā)酵階段較高；⑤滲濾液中的微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)：主要是C、N、P的比例失調(diào)。

對(duì)垃圾滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，垃圾滲濾液處理難點(diǎn)主要在于氨氮濃度較高、可生化性差等方面。

2 國(guó)內(nèi)外垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀

由于垃圾滲濾液受外界降水、生物發(fā)酵等多種因素的影響，屬于成分復(fù)雜且水質(zhì)、水量變化大的高濃度有機(jī)廢水，其處理一直是水處理領(lǐng)域的一個(gè)世界性的難題。目前，國(guó)內(nèi)外針對(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。常見(jiàn)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝有以下幾種，見(jiàn)表2-1。

表2-1 國(guó)內(nèi)外常用垃圾滲濾液處理工藝及特點(diǎn)

[序號(hào)＼&主要工藝＼&優(yōu)點(diǎn)＼&缺點(diǎn)＼&1＼&UASB+SBR+反滲透處理工＼&成本相對(duì)較低＼&運(yùn)行、管理費(fèi)用較高＼&2＼&MBR+NF+RO膜法＼&出水水質(zhì)好、占地面積小＼&膜成本高、壽命短、易受污染＼&3＼&過(guò)濾預(yù)處理+碟管式兩級(jí)反滲透＼&啟動(dòng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、COD、BOD5、懸浮物等去除率較高＼&膜易堵塞、氨氮出水不達(dá)標(biāo)＼&]

由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的生物垃圾滲濾液處理工藝雖然成本較低，但水力停留時(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。目前處理垃圾滲濾液一般是將生物法、物化法、膜技術(shù)以及其他方法進(jìn)行組合，尤其是膜技術(shù)在垃圾滲濾液方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，出水效果好，但同時(shí)也存在膜成本高、壽命短、易受污染等問(wèn)題。

3 新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧-好氧-兩級(jí)DTRO技術(shù)

3.1 工藝內(nèi)容 新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧-好氧-兩級(jí)DTRO技術(shù)工藝流程如下：①由于垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化較大，滲濾液經(jīng)格柵除較大的懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池來(lái)儲(chǔ)存滲濾液，用以調(diào)節(jié)滲濾液處理廠進(jìn)水的水質(zhì)和水量。②經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后，滲濾液自UBF（上流式污泥床過(guò)濾器）底部布水器均勻進(jìn)入進(jìn)行厭氧處理，UBF反應(yīng)器內(nèi)主要由布水器、污泥層和填料層構(gòu)成。反應(yīng)器內(nèi)環(huán)境適宜為：溫度20℃～35℃，pH6.5～7.8，容積負(fù)荷5～15kg/COD（m3·d）等。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，其中甲烷占75%～85%，可回收利用，在UBF反應(yīng)器上部設(shè)置集氣罩，收集產(chǎn)生的甲烷氣體。③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，溶解氧DO控制在3～5mg/L。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，并且特殊的大孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可使反應(yīng)器形成內(nèi)部厭氧、中部兼氧、外部好氧的微環(huán)境。使得硝化菌、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。④通過(guò)UBF和BAF厭氧-好氧生化處理，滲濾液中的有機(jī)物大量被降解，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，被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過(guò)濾膜，料液流經(jīng)過(guò)濾膜的同時(shí)，透過(guò)液通過(guò)中心收集管不斷排出。濃縮液最后從進(jìn)料端法蘭處流出，進(jìn)入濃縮液池。

表3-1 垃圾滲濾液厭氧-好氧-兩級(jí)DTRO處理前后數(shù)據(jù)表

單位：mg/L pH無(wú)量綱

[項(xiàng)目＼&CODcr＼&BOD5＼&NH3-N＼&SS＼&pH＼&滲濾液原水水質(zhì)

UBF出水

BAT出水

兩級(jí)DTRO出水＼&5000-10000

1500-3000

300-600

<100＼&2000-4000

600-800

90-120

<30＼&500-3000

350-2100

35-210

<25＼&200-1500

180-1350

18-135

<30＼&6-8

6-8

6-9

6-9＼&]

3.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì) ①厭氧UBF、BAF、DTRO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)其影響較小。②UBF反應(yīng)器內(nèi)，下方是高濃度顆粒污泥組成的污泥床，上部是填料及其附著的生物膜組成的填料層，不僅使得滲濾液與污泥、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CH4可作燃料，能回收大量能源。③BAF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，占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的1/5～1/10，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。④通過(guò)碟管式反滲透膜（DTRO）將滲濾液分為濃縮液（污染物含量極高）和清水（含少量鹽）兩部分占地面積小、自動(dòng)化程度高、對(duì)運(yùn)行管理人員要求較低。⑤套處理系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間較快，能耗低。

4 展望與結(jié)論

新型垃圾滲濾液處理工藝——厭氧-好氧-兩級(jí)DTRO技術(shù)是在目前應(yīng)用較多兩級(jí)DTRO處理垃圾滲濾液的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，既保留了兩級(jí)DTRO技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，啟動(dòng)快、適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，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、懸浮物等污染物，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，但同時(shí)該技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用中也要不斷的改進(jìn)，以適應(yīng)工程的實(shí)際需求。