林 濤

（無(wú)錫市宜興生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 無(wú)錫 214200）

1 垃圾滲濾液的處理特點(diǎn)

垃圾滲濾液的主要來(lái)源有滲入的降水，流入的地表水即地表徑流和地表灌溉，以及滲入的地下水，垃圾本身含有的水分及其在降解過(guò)程中產(chǎn)生的水分[1]。

垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液其處理過(guò)程非常復(fù)雜，因此，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放就成為了日常工作管理中的難點(diǎn)。因受到物理、化學(xué)、生物等因素的影響，導(dǎo)致滲濾液的污染指標(biāo)會(huì)在一個(gè)較大的范圍內(nèi)浮動(dòng)。又由于垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液是高濃度的有機(jī)類廢水，如果不經(jīng)過(guò)合格處理就直接排入自然環(huán)境，將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，所以，必須要對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行有效處理，且必須待其處理達(dá)標(biāo)后才能外排。

一座中型規(guī)模的垃圾填埋場(chǎng)，滲濾液量約150 t/d，經(jīng)處理后，要滿足《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889—1997）中二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)要留有足夠的設(shè)備位置及場(chǎng)地，以便于經(jīng)處理后的廢水排放升級(jí)。

1.1 垃圾滲濾液的特點(diǎn)和處理要點(diǎn)

垃圾滲濾液一般存在高濃度的問(wèn)題，氨氮的濃度經(jīng)測(cè)算在幾千毫克每升，是普通生活污水的幾倍。因此，高濃度的氨氮會(huì)導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)效果不佳，也會(huì)導(dǎo)致污水中的碳氮比較低，最終會(huì)降低生物脫氮的效率。此外，垃圾滲濾液還存在可生化性較低的特點(diǎn)，其填埋時(shí)間越長(zhǎng)，可生化性越差，且在填埋早期的生化性雖然比晚期好，但不能完全依靠生化工藝處理。

1.2 國(guó)內(nèi)滲濾液的處理情況

在垃圾填埋初期，一般會(huì)使用厭氧和好氧的處理方式，但其出水無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。其中，有部分垃圾填埋場(chǎng)未配套市政污水管網(wǎng)，其產(chǎn)生的垃圾滲濾液無(wú)法進(jìn)入污水管網(wǎng)，這對(duì)滲濾液的處理提出了更高要求。由于一般的生化工藝已無(wú)法滿足現(xiàn)有的處理要求，所以，當(dāng)前較好的處理方法有生物處理以及后道深度處理。但也存在一定問(wèn)題，如在溫差較大的北方地區(qū)，冬季氣溫較低，平均每年約有4個(gè)月屬于冰封狀態(tài)，導(dǎo)致垃圾滲濾液處理系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，因此，一般采用MBR+鈉濾的處理工藝，系統(tǒng)以A/O生化處理為主，這樣系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行快，還可以隨時(shí)停機(jī)。

2 垃圾滲濾液處理工藝流程

滲濾液處理工藝流程如圖1所示。

圖1 滲濾液處理工藝流程

根據(jù)廢水的特點(diǎn)、功能、要求及廢水的排放特征，可采用以上工藝對(duì)該類廢水進(jìn)行處理。但由于水中的氨氮較高，選擇廢水處理工藝時(shí)需采用A/O硝化反硝化工藝+MBR+NF系統(tǒng)，而硝化池設(shè)換熱系統(tǒng)，可將硝化池的水溫控制在25～28 ℃左右，再通過(guò)較大的回流比去除廢水中的有機(jī)物及氨氮，最后使系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)排放。該工藝硝化及反硝化罐的污泥濃度可高達(dá)20～30 g/L，且對(duì)有機(jī)物的降解能力也很高。同時(shí)，為了有效防止UF系統(tǒng)膜孔的阻塞，需在UF進(jìn)水設(shè)自清式過(guò)濾器，以去除粒度大于400 um的懸浮物，由此保證UF系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3 主要設(shè)備及結(jié)筑物的功能

（1）調(diào)節(jié)池：由于廢水水質(zhì)及水量的變化較大，因此，調(diào)節(jié)池應(yīng)具有足夠的容量，這樣才能使進(jìn)入后級(jí)系統(tǒng)的水質(zhì)、水量穩(wěn)定，所以，需要在工藝中設(shè)置一座調(diào)節(jié)池。其作用在于，促使廢水在池中進(jìn)行水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)及均衡，并保證進(jìn)入后級(jí)吹脫系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)、水量的穩(wěn)定。還要在池底設(shè)置穿孔曝氣器，一則防止池中顆粒沉淀，二則起到預(yù)曝氣作用，同時(shí)，可去除水中的部分氨氮，以減輕后級(jí)系統(tǒng)的工作負(fù)荷。

（2）進(jìn)水提升泵：進(jìn)水提升泵是用于提升調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水，以確保廢水經(jīng)提升后進(jìn)入反硝化罐。

（3）反硝化罐：反硝化罐在工藝中是用于污水回流、污泥與前級(jí)污水的混合攪拌，其回流污水量為500%。在反硝化罐內(nèi)，可利用水下攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，且要控制溶解氧＜0.5 mg/L。最后使污水及回流液進(jìn)行充分混合，其設(shè)計(jì)停留時(shí)間為18 h。反硝化罐為鋼防腐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上升流速為2.9 m/h。

（4）水下攪拌機(jī)：水下攪拌機(jī)是用于反硝化罐內(nèi)污泥、回流硝化液及進(jìn)水的混合攪拌，從而使污泥呈懸浮狀，以保證活性污泥與污水的混合反應(yīng)。其工藝原理是，攪拌葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)攪拌使污泥產(chǎn)生旋向射流，并利用沿著射流表面的剪切應(yīng)力來(lái)進(jìn)行污泥勻質(zhì)混合，使流場(chǎng)以外的污泥摩擦產(chǎn)生攪拌作用，使其在極度混合的同時(shí)形成體積流，且應(yīng)用大體積流動(dòng)模式使受控流體得到充分混合。

（5）硝化罐：硝化罐是以活性污泥為載體，以生物膜法活性污泥為主的生物處理裝置。該裝置是使污水中的有機(jī)物以及氨氮被吸附降解，從而凈化水質(zhì)。硝化罐內(nèi)設(shè)有射流曝氣器，控制溶解氧≥2 mg/L，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為72 h。硝化罐為鋼防腐結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)上升流速為0.73 m/h。

（6）流泵：污水回流泵是用于提升硝化罐內(nèi)的污水，使其經(jīng)提升后回流至反硝化罐。

（7）板式換熱器：在工藝中，板式換熱器是用于冷卻硝化罐回流液，以確保硝化罐水溫設(shè)定在25～28 ℃之間，且換熱系統(tǒng)采用溫控裝置。

（8）冷卻塔：由于反硝化及硝化系統(tǒng)是一個(gè)產(chǎn)能過(guò)程，會(huì)使系統(tǒng)溫度升高。因此，在系統(tǒng)中，設(shè)置冷卻塔可用來(lái)冷卻硝化以及反硝化系統(tǒng)的溫度，是為了保證硝化及反硝化系統(tǒng)能在25～28 ℃較適合且反應(yīng)效率高的條件下運(yùn)行。玻璃鋼冷卻塔是用于工藝中循環(huán)水的冷卻系統(tǒng)，是用來(lái)降低水溫，循環(huán)使用。

（9）冷卻水泵：冷卻水泵是用于提升循環(huán)水，使其經(jīng)提升后進(jìn)入板式換熱器，經(jīng)換熱后的水回冷卻塔進(jìn)水。

（10）羅茨風(fēng)機(jī)：羅茨風(fēng)機(jī)配套射流曝氣器使用，以提供射流曝氣器微壓空氣，用于硝化池的供氣。在系統(tǒng)中設(shè)置二臺(tái)，一用一備。

（11）射流泵：射流泵配套射流曝氣器使用，以提供射流曝氣器壓力水，是通過(guò)壓力水形成真空吸氣。在系統(tǒng)中設(shè)置二臺(tái)，一用一備。

（12）射流曝氣器：射流曝氣器是采用法爾管盤式結(jié)構(gòu)，有A（內(nèi)噴嘴為拉法爾管）和B（外噴嘴為拉法爾管）兩個(gè)系列。

（13）泡沫罐：泡沫罐是用于收集以及儲(chǔ)存硝化罐的泡沫，并通過(guò)水噴淋消泡。

（14）泡沫泵：泡沫泵是用于提升泡沫罐內(nèi)的污水，使其經(jīng)提升后回流至反硝化罐。

（15）潛污泵：潛污泵是用于提升硝化池的污泥，使其經(jīng)提升后進(jìn)入垃圾堆放場(chǎng)。

（16）消泡劑加藥裝置：消泡劑加藥裝置是用來(lái)向硝化池內(nèi)投加復(fù)合消泡劑，使其與原水中的懸浮物充分混合，令污水里較小粒徑的懸浮物聚凝，從而產(chǎn)生較大粒徑的絮狀顆粒物，方便后級(jí)疊片式過(guò)濾器更好運(yùn)轉(zhuǎn)。

（17）UF進(jìn)水泵：UF進(jìn)水泵是用于提升硝化罐內(nèi)的水，使其經(jīng)提升后進(jìn)入自清式過(guò)濾器。

（18）自清式過(guò)濾器：自沖洗過(guò)濾器設(shè)在超濾進(jìn)水泵后，由于超濾系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流速較高，所以，大顆粒的懸浮物經(jīng)水泵加速后將損壞膜管及水泵葉輪。因此，該裝置用于截留硝化罐出水口的大顆粒懸浮物，防止大顆粒懸浮物阻塞UF系統(tǒng)。

（19）UF循環(huán)泵：UF循環(huán)泵是用于提升前級(jí)水以及超濾系統(tǒng)內(nèi)水的內(nèi)循環(huán)，是通過(guò)內(nèi)循環(huán)提高UF膜組件的表面流速，防止污泥及懸浮物阻塞膜組件。

（20）UF膜組件：管式超濾膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液和氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。

（21）UF清洗裝置：清洗裝置由清洗水箱、清洗水泵、電加熱器、溫控裝置等組裝而成，是用以滿足超濾系統(tǒng)的循環(huán)清洗，需滿足超濾裝置一次清洗用的藥劑量。

（22）UF清液槽：在工藝中，UF清液槽是用于儲(chǔ)存超濾產(chǎn)水，起著調(diào)節(jié)水量的功能。

（23）UF清液回流泵：清液回流泵是用于提升超濾產(chǎn)水，且當(dāng)超濾產(chǎn)水不合格時(shí)，部分水會(huì)提升回流，以保證超濾產(chǎn)水水質(zhì)。

（24）NF進(jìn)水泵：NF進(jìn)水泵是用于提升UF清液槽內(nèi)的水，使其經(jīng)提升后進(jìn)入后級(jí)保安過(guò)濾器。

（25）阻垢劑加藥裝置：阻垢劑加藥裝置是用來(lái)向鈉濾系統(tǒng)進(jìn)水中投加阻垢劑，通過(guò)管道混合器混合，與前級(jí)水進(jìn)行充分混合，以防止鈉濾膜元件濃水側(cè)發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。

（26）保安過(guò)濾器：在工藝中，保安過(guò)濾器是用來(lái)去除前級(jí)系統(tǒng)出水泄漏的機(jī)械雜質(zhì)，以保證出水的清潔度，防止后級(jí)鈉濾膜元件及NF增壓泵受損。

（27）NF增壓泵：NF增壓泵是用來(lái)向鈉濾裝置提供滲透壓的動(dòng)力，以滿足鈉濾系統(tǒng)膜元件在設(shè)計(jì)年限內(nèi)正常的壓力及流量。

（28）NF清液槽：在工藝中，NF清洗槽是用于儲(chǔ)存鈉濾產(chǎn)水，其起著調(diào)節(jié)水量的功能。

（29）NF循環(huán)泵：NF循環(huán)泵是用于提升NF清液槽內(nèi)的水，使其經(jīng)提升后回流進(jìn)入保安過(guò)濾器進(jìn)口，且當(dāng)鈉濾出水超標(biāo)時(shí)采用循環(huán)泵回流。在系統(tǒng)中，循環(huán)泵采用三臺(tái)，二用一備，一臺(tái)用于水的回流，另一臺(tái)用于提升后各加藥系統(tǒng)的配藥用水。

（30）NF膜組件：NF膜組件（鈉濾）是一種通過(guò)借助選擇的透過(guò)（半透過(guò)）性膜的功能以及壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，膜元件是由鈉濾膜導(dǎo)流布和中心管等制作而成，且將多根NF膜元件裝入耐壓容器內(nèi)，組成NF組件。本裝置是有機(jī)物深度處理系統(tǒng)的關(guān)鍵，其成熟的工藝設(shè)計(jì)、合理地控制、操作及管理，直接決定著系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行；并關(guān)系到鈉濾膜的使用壽命，經(jīng)鈉濾處理后的出水，去除了絕大部分無(wú)機(jī)鹽和幾乎所有的有機(jī)物、微生物（細(xì)菌、熱源等），從而確保了本系統(tǒng)產(chǎn)水的高質(zhì)量、高品質(zhì)。

超濾系統(tǒng)的出水水質(zhì)由淤積密度指數(shù)SDI儀監(jiān)測(cè)，當(dāng)SDI值＜3時(shí)，即可由NF提升泵增壓后進(jìn)入鈉濾系統(tǒng)，NF出水進(jìn)鈉濾清液槽，另一部分未透過(guò)水由管道匯集后成濃水（主要含有鹽分、機(jī)械雜質(zhì)、膠體、有機(jī)物等），排入下水道回流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

（31）NF清洗裝置：NF清洗裝置是由清洗水箱、清洗水泵、電加熱器、溫控裝置、清洗過(guò)濾器等組裝而成，是用以滿足鈉濾裝置的循環(huán)清洗及藥劑的過(guò)濾，需滿足單套鈉濾一次清洗用的藥劑量。

（32）自動(dòng)加酸系統(tǒng)：自動(dòng)加酸系統(tǒng)是用來(lái)向鈉濾系統(tǒng)進(jìn)水中投加鹽酸溶液，通過(guò)管道混合器混合，與前級(jí)水進(jìn)行充分混合，是用以降低鈉濾進(jìn)水的pH值，防止鹽分過(guò)高時(shí)鈉濾結(jié)垢。

（33）自動(dòng)加堿系統(tǒng)：自動(dòng)加堿系統(tǒng)是用來(lái)向硝化系統(tǒng)中投加氫氧化鈉溶液，以維持系統(tǒng)反硝化所需的堿度。

（34）清洗藥劑泵：清洗藥劑泵是用于各種清洗劑藥劑插桶的抽吸，經(jīng)抽吸后進(jìn)入各加藥箱內(nèi)。其屬于插桶式結(jié)構(gòu)，PP材質(zhì)。

滲濾液處理系統(tǒng)的控制范圍：本期重點(diǎn)在滲濾液站預(yù)處理以及相關(guān)加藥、鈉濾及超濾自動(dòng)控制以及混床自動(dòng)運(yùn)行的監(jiān)控。該系統(tǒng)是滲濾液處理的核心部分。

4 控制系統(tǒng)

電氣設(shè)備主要是由控制柜、水泵、加藥泵、攪拌機(jī)以及提升泵、閥門組成，最大電機(jī)75 kW。根據(jù)這一特點(diǎn)，每臺(tái)電氣設(shè)備為一個(gè)單元采取短路保護(hù)；每臺(tái)電機(jī)為一個(gè)單元采取短路及過(guò)載保護(hù)，一般電機(jī)啟動(dòng)采用直接啟動(dòng)控制方式，并設(shè)置手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換選擇開(kāi)關(guān)。超濾循環(huán)泵，風(fēng)機(jī)以及鈉升增壓泵采用軟啟動(dòng)控制。控制系統(tǒng)是將可編程序控制器、電氣控制、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表于一體，此控制系統(tǒng)具有編制程序、數(shù)據(jù)處理、參數(shù)設(shè)置等功能，內(nèi)設(shè)I/O控制柜及動(dòng)力配電柜，且在各個(gè)工藝設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)，按照需要設(shè)有就地操作按鈕箱。同時(shí)，為了提高滲濾液處理系統(tǒng)的管理水平與操作水平，以及降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本，需要選擇一個(gè)性能/價(jià)格優(yōu)秀的控制系統(tǒng)來(lái)為工程提供良好的運(yùn)行及管理手段。所以，滲濾液處理的控制系統(tǒng)是提高科學(xué)管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證處理質(zhì)量，節(jié)約能耗、水耗和藥耗的重要技術(shù)措施?？刂葡到y(tǒng)說(shuō)明如下。

（1）各水池與水泵的液位控制：各水池內(nèi)均設(shè)有壓力式液位變送器，具有4～20 mAl輸出，前后級(jí)泵與水池液位聯(lián)動(dòng)工作，由PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。當(dāng)水池水位過(guò)低（達(dá)到停泵水位）后級(jí)泵停止工作；當(dāng)水池液位上升至中水位時(shí)，后級(jí)泵啟動(dòng)工作；當(dāng)水池水位過(guò)高（達(dá)到報(bào)警水位）前級(jí)泵停止工作。

（2）加藥系統(tǒng)：系統(tǒng)中加藥計(jì)量泵與相應(yīng)工作泵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，故障時(shí)報(bào)警；計(jì)量泵，故障時(shí)報(bào)警；加酸泵以及加堿泵根據(jù)pH信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)加酸及加堿量。各加藥箱配液位開(kāi)關(guān)，帶低液位開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出，低液位報(bào)警并延時(shí)10 min停泵。

（3）潛污泵：潛污泵用于硝化池的定期排泥，按設(shè)定的時(shí)間程序運(yùn)行，每8 h排泥3 min；

（4）羅茨風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)池提升泵聯(lián)鎖運(yùn)行，曝氣風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中設(shè)二臺(tái)，一用一備，故障時(shí)備用泵自投，曝氣風(fēng)機(jī)12 h自動(dòng)切換工作。

（5）射流泵：射流泵與調(diào)節(jié)池提升泵聯(lián)鎖運(yùn)行，曝氣風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中設(shè)二臺(tái)，一用一備，故障時(shí)備用泵自投，曝氣風(fēng)機(jī)12 h自動(dòng)切換工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理系統(tǒng)，主要介紹了設(shè)備及結(jié)筑物的功能。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行中，建議在反硝化系統(tǒng)中投加堿液，以滿足反硝化所需的堿度；在鈉濾系統(tǒng)投加非氧化性殺菌劑，以防止鈉濾系統(tǒng)微生物膨脹。