＊高博 郭訓(xùn)文 黃孝家 李炳輝

（廣州市華綠環(huán)?？萍加邢薰?廣東 510663）

生活垃圾滲濾液是一種高濃度有機(jī)廢水，其主要特點(diǎn)是：成分復(fù)雜、污染物種類多、變化很不穩(wěn)定[1]。生活垃圾滲濾液可分為早期垃圾滲濾液（填埋場(chǎng)場(chǎng)齡＜5年），中期垃圾滲濾液（填埋場(chǎng)場(chǎng)齡5～10年）和晚期垃圾滲濾液（填埋場(chǎng)場(chǎng)齡＞10年）[2]。隨著填埋場(chǎng)投運(yùn)時(shí)間的延續(xù)推移，垃圾填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)發(fā)生了如下變化：（1）從早期的易于處理向晚期的難以處理轉(zhuǎn)變；（2）隨著有機(jī)物濃度降低，污水的可生化性亦逐漸變差，氨氮濃度和總氮濃度明顯變高，到填埋場(chǎng)場(chǎng)齡后期，碳氮比嚴(yán)重失衡[3]。生活垃圾滲濾液已成為當(dāng)今比較棘手且熱門的污水處理問(wèn)題，而老齡填埋場(chǎng)垃圾滲濾液由于以上特點(diǎn)，更難以解決。

垃圾滲濾液的處理工藝路線主要經(jīng)歷如下變化：（1）20世紀(jì)90年代初，由單純生物處理，逐步發(fā)展為“物化預(yù)處理+生物處理”；（2）21世紀(jì)初，繼續(xù)演化為“生物處理+深度處理”；（3）如今，則發(fā)展為“預(yù)處理+生物處理+深度處理”的綜合處理路線[1]。垃圾滲濾液處理技術(shù)涌現(xiàn)出了以“納濾（NF）+反滲透（RO）”或DTRO為主的膜處理工藝，以及以“Fenton+曝氣生物濾池（BAF）”或蒸發(fā)（MVR、MVC）為主的非膜法工藝技術(shù)。采用膜處理技術(shù)的處理工藝，最終會(huì)產(chǎn)生15%以上的膜濃縮液，該濃縮液內(nèi)存在包括烴類、脂類、酸類等多種有機(jī)物，成分復(fù)雜、污染物濃度高、營(yíng)養(yǎng)比嚴(yán)重失衡、可生化性差，難以依靠單一的處理方法和工藝實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理[4-6]。因此，近年來(lái)，依靠具備處理后不產(chǎn)生濃縮液且出水率高等特點(diǎn)，F(xiàn)enton等高級(jí)氧化技術(shù)或高級(jí)氧化耦合生化技術(shù)逐步得到應(yīng)用和推廣[7-10]。

1.項(xiàng)目背景

福建省泉州市某垃圾填埋場(chǎng)一期和二期工程先后于2000年和2005年建成投入運(yùn)行。填埋場(chǎng)占地面積約383畝，總庫(kù)容約390萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)垃圾處理規(guī)模為610m3/d。一期填埋場(chǎng)建設(shè)時(shí)，配套建設(shè)有1座2萬(wàn)m3容積的滲濾液收集調(diào)節(jié)池，及配套建設(shè)滲濾液污水處理站，滲濾液處理能力為240m3/d，采用“厭氧+氧化溝+沉淀”工藝。2005年，隨著二期填埋場(chǎng)的建設(shè)，對(duì)滲濾液處理站進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后滲濾液處理能力為250m3/d，采用“厭氧生化+氨吹脫+混凝沉淀+氧化溝+催化氧化+膜處理”工藝，出水水質(zhì)滿足GB 16889-1997《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后排入污水處理廠。隨著填埋場(chǎng)場(chǎng)齡的增加、垃圾處理量增多，滲濾液水質(zhì)逐步惡化，原有滲濾液處理系統(tǒng)生化單元處理效率低且運(yùn)行穩(wěn)定性差，反滲透膜嚴(yán)重堵塞，產(chǎn)水率不斷降低，處理能力極為有限，處理后的水質(zhì)無(wú)法滿足新版排放標(biāo)準(zhǔn)GB 16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》的要求。此外，由于填埋庫(kù)區(qū)防滲系統(tǒng)功能衰退，庫(kù)區(qū)地下水導(dǎo)排系統(tǒng)排出水存在污染情況。為了徹底解決滲濾液及受污染地下導(dǎo)排水的處理問(wèn)題，相關(guān)部門決定對(duì)滲濾液處理系統(tǒng)進(jìn)行整改擴(kuò)建。

圖2 地下導(dǎo)排水處理工藝流程圖Fig.2 Flow chart of underground drainage treatment process

2.工藝設(shè)計(jì)

(1)設(shè)計(jì)規(guī)模及水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)滲濾液平均處理量為400m3/d，同時(shí)設(shè)計(jì)預(yù)留200m3/d的生化處理線，深度處理系統(tǒng)按600m3/d處理量進(jìn)行設(shè)計(jì)和設(shè)備配置，因此，滲濾液設(shè)計(jì)處理規(guī)模為600m3/d。地下導(dǎo)排水設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1000m3/d。

滲濾液和地下導(dǎo)排水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)實(shí)測(cè)資料確定，滲濾液出水指標(biāo)執(zhí)行GB 16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中表2標(biāo)準(zhǔn)限值，地下導(dǎo)排水出水指標(biāo)執(zhí)行GB/T 31962-2015《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》表1中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。滲濾液及地下導(dǎo)排水設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)主要指標(biāo)分別如表1、表2所示。

表1 滲濾液設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)Tab.1 Designed influent and effluent quality of leachate

表2 地下導(dǎo)排水設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)Tab.2 Designed influent and effluent quality of underground drainage

(2)工藝流程

滲濾液處理系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1。

滲濾液處理系統(tǒng)如圖1所示，主要采用“預(yù)處理+生物處理+深度處理”的工藝路線。說(shuō)明如下：

圖1 滲濾液處理工藝流程圖Fig.1 Flow chart of leachate treatment process地下導(dǎo)排水處理系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖2。

①預(yù)處理系統(tǒng)中，因滲濾液原水碳氮比失衡嚴(yán)重，需要在其進(jìn)入生化系統(tǒng)前采用均質(zhì)池對(duì)水質(zhì)及水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

②生物處理系統(tǒng)中，采用高效生物反應(yīng)器+兩級(jí)硝化反硝化處理工藝，使反應(yīng)池內(nèi)的污泥維持在穩(wěn)定且較高的濃度水平。

③深度處理系統(tǒng)中，采用兩級(jí)Fenton-BAF處理工藝，該工藝不僅出水率高，且不產(chǎn)生濃縮液。

④整個(gè)工藝產(chǎn)生的污泥，經(jīng)濃縮、調(diào)理后，進(jìn)行機(jī)械脫水，脫水后的泥餅含水率≤60%，可直接運(yùn)輸至填埋場(chǎng)處置，脫水后的清液經(jīng)收集后回至均質(zhì)池。

3.工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)滲濾液處理工藝流程設(shè)計(jì)參數(shù)

①預(yù)處理系統(tǒng)

均質(zhì)池共設(shè)計(jì)2座，總有效容積為600m3，HRT=1d。

②生化處理系統(tǒng)

一級(jí)反硝化池共設(shè)計(jì)5座，總有效容積1800m3，反硝化容積負(fù)荷設(shè)計(jì)為0.9kg NO3-N/(m3·d)，HRT=3d。

一級(jí)硝化池共設(shè)計(jì)6座，總有效容積為5000m3，硝化容積負(fù)荷設(shè)計(jì)為0.3kg NH3-N/(m3·d)，HRT=8.33d。

二級(jí)反硝化池共設(shè)計(jì)2座，總有效容積為750m3，HRT=1.25d。

二級(jí)硝化池共設(shè)計(jì)4座，總有效容積為2200m3，HRT=3.67d。

生化沉淀池共設(shè)計(jì)2座，總沉淀面積為97.5m2，表面水力負(fù)荷0.260.26m3/(m2·h)。

生化系統(tǒng)設(shè)置硝化液回流和污泥回流，其中硝化液回流分別從一級(jí)和二級(jí)硝化池出水端回流至一級(jí)和二級(jí)反硝化池進(jìn)水端，回流比均為10:1；污泥回流從生化沉淀池回流至一級(jí)和二級(jí)反硝化池進(jìn)水端，回流比為1:1。

生物處理系統(tǒng)中設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)1套，循環(huán)水量為400m3/h。硝化池內(nèi)采用微孔曝氣供氧，生化池安裝填料。

③深度處理系統(tǒng)

一級(jí)和二級(jí)Fenton混合池?cái)?shù)量各設(shè)計(jì)1座，單座有效容積28.2m3，HRT=1.13h；一級(jí)和二級(jí)Fenton反應(yīng)池各1座，單座有效容積185m3，HRT=7.4h；一級(jí)和二級(jí)Fenton混凝池各1座，單座有效容積28.6m3，HRT=1.14h；一級(jí)和二級(jí)Fenton絮凝池各1座，單座有效容積28.6m3，HRT=1.14h；一級(jí)和二Fenton沉淀池各1座，單座沉淀面積45.6m2，表面水力負(fù)荷0.55m3/(m2·h)。

一級(jí)和二級(jí)DN-BAF池各2座，單座尺寸為6m×4m×7.5m，一級(jí)反硝化填料負(fù)荷為0.75kg NO3-N/(m3·d)，二級(jí)反硝化填料負(fù)荷為0.30kg NO3-N/(m3·d)，表面水力負(fù)荷為0.52m3/(m2·h)；一級(jí)與二級(jí)DC-BAF池各設(shè)計(jì)2座，單座尺寸為6m×4m×6m，表面水力負(fù)荷為0.52m3/(m2·h)。

④污泥處理系統(tǒng)

設(shè)計(jì)將生化污泥和芬頓物化污泥分別收集、濃縮、調(diào)理和脫水處理，各配套1套污泥調(diào)整裝置和1臺(tái)過(guò)濾面積為120m2的高壓隔膜板框壓濾機(jī)。每天產(chǎn)生的含水率約60%的污泥量約10～12t。

⑤除臭系統(tǒng)

收集污泥脫水間、污泥間及生化池產(chǎn)生的臭氣，設(shè)計(jì)2套生物除臭系統(tǒng)，總臭氣處理能力為20000m3/h，臭氣處理后經(jīng)15m高排氣筒排放，執(zhí)行GB 14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

(2)導(dǎo)排水處理系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

pH調(diào)節(jié)池1座，總有效容積200m3，HRT=4.8h。

導(dǎo)排水調(diào)節(jié)池1座，總有效容積600m3，HRT=14.4h。

硝化濾池共6座，單座尺寸為6m×4m×8m，表面水力負(fù)荷0.29m3/(m2·h)，硝化容積負(fù)荷為0.46kg NH3-N/(m3·d)。

反硝化濾池共2座，單座尺寸為6m×4m×6m，表面水力負(fù)荷0.87m3/(m2·h)，反硝化容積負(fù)荷為2.08kg NO3-N/(m3·d)。

4.運(yùn)行效果

改擴(kuò)建工程于2017年開(kāi)工建設(shè)、2018年4月建成開(kāi)始調(diào)試，2018年底完成驗(yàn)收。近3年來(lái)，雖然進(jìn)水水質(zhì)有些波動(dòng)，但整個(gè)處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定。滲濾液出水指標(biāo)均能滿足GB 16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中表2要求，地下導(dǎo)排水出水指標(biāo)滿足GB/T 31962-2015《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》表1中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。滲濾液處理系統(tǒng)各單元平均運(yùn)行效果見(jiàn)表3。

表3 滲濾液處理系統(tǒng)各單元運(yùn)行效果（mg/L）Tab.3 Operation effect of each unit of leachate treatment system(mg/L)

5.結(jié)論

本工程采用“均質(zhì)池+兩級(jí)硝化反硝化+生化沉淀+兩級(jí)Fenton-BAF”的非膜法處理工藝處理垃圾滲濾液，可以使出水水質(zhì)滿足GB 16889-2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中表2的要求，出水率大于97%，無(wú)濃縮液。受污染地下導(dǎo)排水采用“硝化濾池+反硝化濾池”工藝實(shí)現(xiàn)脫氮處理，處理后出水水質(zhì)滿足GB/T 31962-2015《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》表1中B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。