北京市安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)隸屬于北京環(huán)境衛(wèi)生工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，位于北京市大興區(qū)安定鎮(zhèn)境內(nèi)，主要接納西城區(qū)（原宣武區(qū)）、豐臺(tái)區(qū)及大興區(qū)的部分生活垃圾。填埋場(chǎng)占地面積49.26hm2，海拔23.876m，地質(zhì)結(jié)構(gòu)為第四紀(jì)沉積多層細(xì)顆粒堆積，潛水埋藏深度5-7米。填埋場(chǎng)總?cè)莘e為1303.8萬(wàn)m3，有效填埋容積約1200萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)日處理垃圾1400t，設(shè)計(jì)壽命25a。填埋區(qū)采用循環(huán)網(wǎng)格填埋的作業(yè)方式，垃圾填埋產(chǎn)生的滲瀝液收集至提升泵井。

垃圾滲瀝液水質(zhì)受垃圾成分、處理規(guī)模、降水量、氣候、填埋工藝及填埋場(chǎng)使用年限等因素的影響，具有成分復(fù)雜、有機(jī)污染物濃度高、氨氮含量高、前后期水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，可生化性前期較好、隨后逐年下降[1]。垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行初期，NH4+-N濃度較高，C/N比較高，滲瀝液COD、BOD5值也高，BOD5/COD值在0.4～0.8之間，可生化性較好，可以采用生物法進(jìn)行處理。隨著垃圾填埋場(chǎng)的運(yùn)行，滲瀝液中可生物降解的物質(zhì)被大量消耗，COD、BOD5值降低，BOD5/COD值接近0.1，NH4+-N濃度仍較高，C/N比較低，可采用物化的方法進(jìn)行處理[2-3]。為了使?jié)B瀝液處理系統(tǒng)能在不同時(shí)期都穩(wěn)定運(yùn)行，安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)采用了生物處理結(jié)合膜過(guò)濾技術(shù)對(duì)滲瀝液進(jìn)行處理。

一、滲瀝液水質(zhì)

安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液水質(zhì)隨季節(jié)和年份變化較大，CODCr濃度從幾千到上萬(wàn)不等，最高可達(dá)50000mg/L，NH4+-N濃度最高達(dá)2400mg/L。不同堆體的滲瀝液性質(zhì)隨其新鮮程度而變化，新鮮滲瀝液烏黑、惡臭，CODcr濃度高，NH4+-N值相對(duì)低；陳年滲瀝液相對(duì)色淺味淡，CODcr濃度高相對(duì)低，NH4+-N值相對(duì)高。表1給出了安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液2010-2012年水質(zhì)主要參數(shù)的變化情況。

二、工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)、流程及特點(diǎn)

（一） 處理水量及進(jìn)出水水質(zhì)

安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液處理工藝，日設(shè)計(jì)處理滲瀝液340m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)出水指標(biāo)見(jiàn)表2。

（二） 處理工藝流程及特點(diǎn)

安定滲瀝液處理系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)池、A2/O-MBR系統(tǒng)（厭氧反應(yīng)器、缺氧反應(yīng)器、好氧反應(yīng)器、MBR膜機(jī)組）、納濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、污泥與濃縮液處理系統(tǒng)構(gòu)成。

1.調(diào)節(jié)池

來(lái)自填埋場(chǎng)的滲瀝液經(jīng)堆體內(nèi)收集主管收集入提升泵井，由提升泵排入調(diào)節(jié)池，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)均化滲瀝液水質(zhì)和水量后，有水泵輸入后續(xù)工藝處理系統(tǒng)中。

2.A2/O-MBR系統(tǒng)

A2/O-MBR系統(tǒng)由厭氧罐、缺氧罐、好氧罐及MBR膜機(jī)組四個(gè)部分組成。調(diào)節(jié)池中的滲瀝液首先進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行中溫厭氧生化反應(yīng)，滲瀝液中大分子有機(jī)物被分解成易降解的有機(jī)物或完全降解，為后續(xù)工藝處理提供良好的進(jìn)水條件。滲瀝液經(jīng)過(guò)厭氧處理后依次進(jìn)入缺氧罐、好氧罐及MBR膜機(jī)組。在好氧罐中，通過(guò)高活性的好氧微生物作用，降解進(jìn)水中大部分的有機(jī)物；氨氮一部分通過(guò)生物合成去除，大部分在馴化產(chǎn)生的硝化菌的作用下轉(zhuǎn)變成為硝酸鹽和亞硝酸鹽，回流到缺氧罐，在反硝化菌作用下還原成氮?dú)馀懦觯_(dá)到生物脫氮的目的。MBR膜機(jī)組采用孔徑為0.02μm浸沒(méi)式超濾膜組件，通過(guò)抽吸出流的方式分離系統(tǒng)中凈化水和菌體，同時(shí)通過(guò)污泥回流使A2/O-MBR系統(tǒng)中污泥濃度保持在10g/L左右。

3.納濾及反滲透系統(tǒng)

A2/O-MBR系統(tǒng)出水進(jìn)入納濾系統(tǒng)，進(jìn)一步分離難降解較大分子有機(jī)物和部分氨氮。納濾系統(tǒng)分為兩段，采用聚酰胺復(fù)合膜，在41bar左右的壓力下對(duì)污水進(jìn)行濃縮分離，出水回收率在80%以上。當(dāng)納濾出水水質(zhì)符合要求時(shí)，出水直接排入清水池；當(dāng)水質(zhì)較差時(shí)，納濾出水經(jīng)中間水箱調(diào)節(jié)后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，反滲透主要截留水中的鹽類(lèi)和膠體物質(zhì)，反滲透膜是采用卷式有機(jī)復(fù)合膜，其工作壓力為41bar左右，產(chǎn)生的清水收集至清水池。反滲透同樣采用濃水內(nèi)循環(huán)二段式系統(tǒng)，回收率保證在80%以上，脫鹽率在90%左右。

4.剩余污泥、濃縮液處理系統(tǒng)

剩余污泥定期定量排入污泥池，上清液回流至調(diào)節(jié)池，根據(jù)實(shí)際情況一部分污泥通過(guò)厭氧罐重新輸入系統(tǒng)，剩余污泥運(yùn)送到填埋區(qū)處理；納濾濃縮液進(jìn)入腐殖酸提取裝置，回收納濾濃縮液中有一定肥效的腐殖酸類(lèi)物質(zhì)。反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)入濃縮液池，定期進(jìn)行回灌或外運(yùn)處理。

三、工藝運(yùn)行情況

2012年安定滲瀝液處理工藝的進(jìn)出水情況，雖然進(jìn)水濃度變化幅度較大，但出水濃度仍能保持相對(duì)穩(wěn)定，該工藝處理滲瀝液效果明顯。

（一）對(duì)CODcr的去除

盡管運(yùn)行期間進(jìn)水CODCr濃度在5345.30～18352.00mg/L間波動(dòng)，但組合工藝的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，對(duì)有機(jī)物始終保持著很高的去除效果，CODcr各月平均去除率均超過(guò)99%，說(shuō)明該組合工藝具有良好的抗沖擊負(fù)荷能力。組合工藝各段對(duì)CODCr的去除效果也較為明顯，A2/O-MBR、NF和RO對(duì)CODcr的去除率分別為84.48%、77.79%和75.80%。A2/O-MBR處理段對(duì)有機(jī)物保持著較高的去除效果，這一方面是由于生物反應(yīng)器中穩(wěn)定增殖活性污泥對(duì)有機(jī)物的高效降解作用；另一方面，MBR處理單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)二沉池具有高效的截留作用，使部分CODcr隨活性污泥截留于系統(tǒng)內(nèi)，有效提高了A2/O-MBR對(duì)CODcr的處理效果[4]。處于工藝后端的納濾和反滲透單元通過(guò)有機(jī)復(fù)合膜的截留作用進(jìn)一步去除難降解的大分子有機(jī)物，保證了工藝整體對(duì)CODcr的去除效果。

（二）對(duì)NH4+-N的去除

組合工藝進(jìn)水NH4+-N為672.00 ～

1176.00mg/L，出水NH4+-N穩(wěn)定在7～10mg/L，工藝對(duì)NH4+-N的平均去除率達(dá)到99.15%，具有穩(wěn)定的硝化效果。對(duì)于組合工藝各單元，A2/O-MBR單元對(duì)NH4+-N的去除率較高，達(dá)到了98.54%，出水NH4+-N穩(wěn)定且達(dá)到排放要求，而納濾和反滲透對(duì)NH4+-N去除的貢獻(xiàn)較小，僅為25.14%和22.91%?？梢?jiàn)，工藝進(jìn)水中的NH4+-N在A2/O-MBR單元就基本完成了去除。這主要是由于MBR膜生物反應(yīng)器在A2/O工藝的后端，長(zhǎng)期處于高溶解氧、低有機(jī)負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，反應(yīng)器內(nèi)的微環(huán)境有利于自養(yǎng)硝化菌的生長(zhǎng)和積累。另外，MBR膜對(duì)微生物的高效截留作用可確保世代時(shí)間比較長(zhǎng)的自養(yǎng)硝化菌不會(huì)流失，從而提高了A2/O-MBR的硝化效果[5]。

（三）對(duì)電導(dǎo)率的去除

電導(dǎo)率是最簡(jiǎn)便的表征水中含鹽量的方法。通常情況下，電導(dǎo)率越高，水中的含鹽量也越高，電導(dǎo)率越低，水中的含鹽量也越低，而鹽分是綠化用水的重要指標(biāo)。組合工藝進(jìn)水電導(dǎo)率為21700.00～31966.67μs/cm，出水電導(dǎo)率穩(wěn)定在1398.75～1785.00μs/cm，平均去除率達(dá)到93.97%。組合工藝中A2/O-MBR、NF和RO對(duì)電導(dǎo)率的處理率分別為24.76%、36.51%和87.52%，其中A2/O-MBR和納濾對(duì)鹽分截留量率較低，而反滲透機(jī)組脫鹽率較高，為工藝系統(tǒng)出水的最后排放或者回用作最后有力的保障。

（四）運(yùn)行成本

2012年全年，滲瀝液處理系統(tǒng)累計(jì)進(jìn)水115185t，產(chǎn)生凈水95274t，平均回收率82.7%。期間工藝運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)22.88元/m3，與國(guó)內(nèi)其他工藝相比[1]、[6-7]，有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

（五）工藝運(yùn)行中需注意的問(wèn)題

1.滲瀝液水質(zhì)水量存在季節(jié)性變化，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)調(diào)控工藝運(yùn)行。就北京地區(qū)而言水量變化表現(xiàn)為夏季水量大、冬季小。冬春季滲瀝液量減少，生物處理系統(tǒng)負(fù)荷不足，易造成微生物生長(zhǎng)困難，出水水質(zhì)下降，此時(shí)可縮短膜處理設(shè)備每日的運(yùn)行時(shí)間，應(yīng)加強(qiáng)膜設(shè)備維護(hù)和清洗；夏季水量大時(shí)，可全天候運(yùn)行，并關(guān)注好調(diào)節(jié)池容量。滲瀝液水質(zhì)變化，主要指CODcr、BOD5、SS、NH4+-N、TDS、PH等一系列指標(biāo)隨季節(jié)變化而變化。就北京地區(qū)而言，CODcr、BOD5、SS、TDS是夏季較高、冬季較低，NH4+-N、PH是冬季較高，夏季較低。因此，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)的水質(zhì)變化，做好相關(guān)藥劑的投加，保證工藝各單元在正常的水質(zhì)條件下運(yùn)行。

2.隨著填埋場(chǎng)填埋年限增加，滲瀝液中氨氮濃度會(huì)越來(lái)越高。強(qiáng)化反硝化的同時(shí)，將面臨系統(tǒng)碳源不足的問(wèn)題。為解決此問(wèn)題，需考慮對(duì)不同滲瀝液調(diào)配或外加碳源的方式調(diào)整污水的可生化性。本工藝設(shè)有調(diào)節(jié)池兩個(gè)，一個(gè)收集生活污水，另一個(gè)收集滲瀝液。通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，合理地調(diào)配工藝進(jìn)水水質(zhì)，適時(shí)地投加碳源，以保證生物處理系統(tǒng)對(duì)含氮化合物的去除要求，降低后端膜處理設(shè)備運(yùn)行壓力。

3.生物處理單元受環(huán)境溫度影響較大，應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化做好溫度調(diào)控。溫度每變化10℃，污泥的活性變化2倍[8]。水溫低于5.6℃時(shí)，微生物基本上處于休眠狀態(tài)，低于4℃時(shí)，微生物開(kāi)始死亡[9]。本工藝對(duì)生物反應(yīng)器采用必要的控溫措施，冬季溫度較低時(shí)，利用鍋爐換熱系統(tǒng)進(jìn)行升溫；夏季溫度較高時(shí)，可開(kāi)啟冷卻塔進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕禍亍?/p>

4.在膜處理設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，膜污染是不能完全避免，可采取相應(yīng)的措施來(lái)減小膜的污染程度。由于膜污染機(jī)理復(fù)雜，對(duì)于減少污染的方法也要具體問(wèn)題具體分析，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中膜污染的主要防治措施有：一是改變操作運(yùn)行條件。選擇合適的膜通量、操作壓力，以保證得到最佳透水率的同時(shí)避免凝膠層的形成，有效降低膜污染速率。適當(dāng)提高進(jìn)水溫度，可以減小溶液黏度，增大擴(kuò)系數(shù)，提高過(guò)濾通量。增加膜面流速可以減小污染物在膜面的沉積[10]。二是對(duì)膜進(jìn)行清洗。清洗方法主要有：水力清洗、機(jī)械清洗、化學(xué)清洗和電清洗[11]。本工藝所采用的是水力清洗和化學(xué)清洗。冬季，清洗水溫較低，可通過(guò)加熱設(shè)備適當(dāng)提升水溫，以提高清洗效果。

5.濃縮液處理手段還有待進(jìn)一步研究。納濾和反滲透無(wú)法從根本上徹底分解滲瀝液中的污染物，處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的濃縮液。目前，安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)納濾濃縮液通過(guò)腐殖酸提取系統(tǒng)進(jìn)行處理，提取的腐殖酸類(lèi)物質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究。反滲透濃縮液通過(guò)回灌或外運(yùn)處理，增加了額外的處理成本，同時(shí)易造成二次污染。濃縮液是膜分離技術(shù)不可回避的問(wèn)題，更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和完善的濃縮液處理手段還有待進(jìn)一步研究。

四、結(jié)論

安定衛(wèi)生填埋場(chǎng)采用的A2/O-MBR+NF+RO組合工藝能很好地解決垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理難題，對(duì)CODcr、NH4+-N和電導(dǎo)率的去除率分別為99.55%、99.15%、93.97%，出水效果較好，能達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）的排放要求。該系統(tǒng)可不間斷運(yùn)行，操作運(yùn)行簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用僅為22.88元/噸，與國(guó)內(nèi)其他工藝相比有一定經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有高效集成、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。因此，該工藝具有較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，適合在垃圾滲瀝液處理中應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃春.MBR+NF+RO工藝在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用[J].低溫建筑技，2010，04：97-98.

[2]尹學(xué)英.城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液性質(zhì)及處理技術(shù)初探[J].四川環(huán)境，2007，26（6）：106-111.

[3]王進(jìn)安，劉學(xué)建，杜巍，盧麗超.北京阿蘇衛(wèi)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液處理[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2006，l 4（3）：15-17.

[4]吳劍，王世和，楊小麗，等.MB（A2/O）反應(yīng)器處理城市污水.東南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，37（1）：144-147.

[5]朱寧偉， 李激，鄭曉英，等.A2O-MBR組合工藝處理城市污水的試驗(yàn)研究[J].中國(guó)給水排水，2010，26（15）：1-4.

[6]程昶.膜生物反應(yīng)器—納濾工藝在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)用水與廢水，2009，40（5）：85-87.

[7]李煒臻，白慶中.納濾膜分離技術(shù)在垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液處理中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（24）：7582-7583.

[8]胡慧青，周啟星.天子嶺垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的治理及其工藝改進(jìn)[J].污染防治技術(shù)，1998，11（3）：62-64.

[9]劉盛彬，唐穎，許俊森.活性污泥處理生物有機(jī)廢水的工藝研究[J].北方環(huán)境，1999（2）：24-25.

[10] 黃明珠.超濾組合工藝在佛山飲用水處理中的應(yīng)用研究[D].中山大學(xué)，2009.

[11]尹學(xué)英.UASBMBR組合工藝處理垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液的調(diào)試研究[D].東南大學(xué)，2009.

（責(zé)任編輯：李利）