黃海婷

（河南清波環(huán)境工程有限公司 河南鄭州 450000）

垃圾中轉(zhuǎn)站在城市垃圾清運(yùn)過程中發(fā)揮重要作用，同時(shí)，也產(chǎn)生一定的環(huán)境污染，主要是垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液和臭味。滲濾液主要來自垃圾本身含有的水分，不但含有很高的污染物濃度，而且含有大量油脂、具有強(qiáng)烈惡臭，還可能有大量病原微生物。

1 垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液來源

（1）沖洗廢水：垃圾中轉(zhuǎn)產(chǎn)生的沖洗廢水包括垃圾槽沖洗水、車間地面沖洗水、車輛沖洗水等。

（2）滲濾液：垃圾運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的滲濾液、垃圾擠壓裝車中產(chǎn)生的滲濾液，主要含CODcr、BOD5、NH3-N、TN、SS、動植物油等污染物。滲濾液來源主要有兩部分：一是壓裝機(jī)和集裝箱接口處，二是箱體內(nèi)［1］。

（3）生活污水：中轉(zhuǎn)站廁所排水。

2 垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)

2.1 污染物種類多、濃度高

滲濾液中包含了大量可溶性污染物和油脂，是滲濾液中的主要污染物。與垃圾填埋場、垃圾焚燒場所產(chǎn)生的垃圾滲濾液相比，收運(yùn)系統(tǒng)滲濾液往往具有更高濃度的污染濃度（比如有機(jī)物、懸浮物、總氮、油等），因此會產(chǎn)生更為嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)荷。

2.2 色度高、臭味重

垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液通常為棕黑色液體，伴有強(qiáng)烈惡臭，感官上使人不舒服，惡臭會讓人呼吸困難。滲濾液的惡臭不僅對中轉(zhuǎn)站周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，中轉(zhuǎn)站作業(yè)人員的工作環(huán)境，也不利于作業(yè)人員的身體健康。

2.3 SS含量高

中轉(zhuǎn)站滲濾液中含有較多雜質(zhì)，包括各種垃圾碎片和顆粒物，表觀渾濁，嚴(yán)重時(shí)甚至造成管道堵塞。

2.4 總氮、氨氮含量高，營養(yǎng)元素比例失調(diào)

一般的垃圾滲濾液中BOD5/TP大都大于200，與微生物生長所需的磷元素相差較大，因此，在污水處理中缺乏磷元素，需要加以補(bǔ)給。

2.5 鹽分含量高

總的含鹽量通常5000mg/L以上，采用生化處理會因含鹽量過高造成啟動困難，運(yùn)行不穩(wěn)，培養(yǎng)馴化嗜鹽菌需要一個很長的過程。

3 進(jìn)出水水質(zhì)

進(jìn)出水水質(zhì)表如表1所示。

表1 進(jìn)出水水質(zhì)表

出水水質(zhì)達(dá)到該項(xiàng)目所在地污水處理廠納管及尾水排放標(biāo)準(zhǔn)限值（CODcr≤350mg/L，BOD5≤180mg/L，NH3-N≤35mg/L，SS≤200mg/L）。

4 處理工藝流程及說明

工藝流程圖如圖1所示。

圖1 中轉(zhuǎn)站滲濾液處理工藝流程圖

中轉(zhuǎn)站滲濾液處理工藝流程說明如下。

（1）預(yù)處理部分包括：格柵渠、隔油池、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、一體化溶氣氣浮機(jī)。

滲濾液從車間流出后，經(jīng)管道流至格柵渠，格柵渠配人工格柵，攔截廢水中肉眼可見的大塊物質(zhì)，避免堵塞或纏繞后續(xù)設(shè)備。然后自流進(jìn)入隔油池，浮油通過集油管收集到集油桶內(nèi)，廢水自流至調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池主要調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，配潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌混合，避免泥砂和懸浮物沉淀淤積；配堿液投加和pH在線自動控制，控制廢水pH 在7.0～8.5，同時(shí)，還配提升泵和液位自動控制提升廢水至混凝沉淀池。在混凝沉淀池內(nèi)加PAC、PAM（-），與廢水中的膠體物質(zhì)發(fā)生電中和，脫穩(wěn)形成絮體沉降，同時(shí)，還去除色度、油、氮、磷、重金屬以及有機(jī)物等?；炷恋沓厣锨逡鹤粤魅ヒ惑w化溶氣氣浮機(jī)。在氣浮機(jī)進(jìn)水端設(shè)混凝反應(yīng)區(qū)，通過投加破乳劑對廢水中的乳化油進(jìn)行破乳，并投加PAC 和PAM（-）對廢水中的膠體物質(zhì)和懸浮物進(jìn)行混凝反應(yīng)，形成大顆粒絮體，同時(shí)，起到混凝破乳效果；通過回流加壓溶氣+釋放器釋放的微小氣泡粘附在絮體的表面，降低懸浮物的密度使之上?。辉偻ㄟ^刮渣機(jī)刮出進(jìn)入污泥池，氣浮出水自流進(jìn)入中間水池，中間水池內(nèi)設(shè)提升泵和液位自動控制，提升滲濾液至厭氧反應(yīng)器。

（2）A2/O+A/O-MBR系統(tǒng)包括：厭氧反應(yīng)器、一級反硝化池、一級硝化池、二級反硝化池、二級硝化池/MBR池。由于本項(xiàng)目水量小，二級硝化池和MBR池合建。

經(jīng)預(yù)處理后的滲濾液提升進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，利用水解酸化菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌等厭氧菌種的協(xié)同作用分解廢水中的大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物［2］，提高廢水的生化性；分解廢水中的有機(jī)氮為氨態(tài)氮，利于后續(xù)的硝化和反硝化生物脫氮，降低廢水中的CODcr。厭氧反應(yīng)器出水自流進(jìn)入A2/O+A/O-MBR 池的首段（一級反硝化池），同回流混合液和回流污泥進(jìn)行混合均勻；在一級反硝化池內(nèi)利用池內(nèi)的反硝化菌，以有機(jī)物為電子供體還原回流混合液中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮為氮?dú)?，降低總氮的同時(shí)降低廢水中的CODcr；一級硝化池利用硝化細(xì)菌及亞硝化細(xì)菌降解廢水中的氨態(tài)氮為硝態(tài)氮，利用異氧菌分解廢水中的CODcr為二氧化碳和水。一、二級反硝化池均設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)對池內(nèi)泥水進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?，一、二級硝化池設(shè)微孔曝氣及鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣充氧?；旌弦夯亓鲝囊患壪趸刂烈患壏聪趸?，污泥回流從二級硝化池/MBR池回流至一級反硝化池和二級反硝化池。二級硝化池與MBR 膜池合建，滲濾液經(jīng)過兩級硝化、反硝化后，由MBR 裝置進(jìn)行過濾處理。MBR 代替了常規(guī)生化工藝中的二沉池，使微生物被迅速、完全截留在生化反應(yīng)器內(nèi)，保持生化反應(yīng)器的高生物濃度，有效控制泥齡，避免了污泥的流失，確保硝化效果，提高出水質(zhì)量。出水經(jīng)在線監(jiān)測渠后達(dá)標(biāo)排放至污水管網(wǎng)［3］。

污泥處理流程：氣浮浮渣單獨(dú)收集后排至垃圾車運(yùn)走，混凝沉淀池、厭氧反應(yīng)器、A2/O/A/O/MBR 生化池，產(chǎn)生的污泥經(jīng)污泥泵排至污泥池。污泥池內(nèi)設(shè)污泥泵，污泥通過污泥泵提升至疊螺機(jī)進(jìn)行脫水，同時(shí)，在疊螺機(jī)絮凝區(qū)投加PAM（+）進(jìn)行絮凝，脫水后的污泥與中轉(zhuǎn)站壓縮后垃圾一起送至垃圾填埋場或垃圾焚燒廠；疊螺機(jī)產(chǎn)生的濾液回流至調(diào)節(jié)池重新進(jìn)行處理。

（3）除臭系統(tǒng)：滲濾液調(diào)節(jié)池、污泥池及脫水機(jī)房的除臭與糞便處理車間和垃圾壓縮車間的臭氣合并處理，本文不再贅述。

5 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

本工程設(shè)計(jì)規(guī)模Q = 20m3/d ≈0.83m3/h，設(shè)計(jì)溫度為10～25℃，污水站每天24h連續(xù)運(yùn)行。

由于本項(xiàng)目水量較小，考慮水質(zhì)水量的沖擊負(fù)荷，在冬季及水質(zhì)狀況不好的情況下，可以提高生化池內(nèi)的污泥濃度，達(dá)到更好的處理效果。

5.1 格柵、隔油池、調(diào)節(jié)池

格柵渠尺寸1.5m×0.6m×0.6m，采用人工格柵，SUS304 不銹鋼材質(zhì)。隔油池尺寸2m×4m×4.5m，采用撇油器自動撇油，自流進(jìn)水，自流出水。調(diào)節(jié)池尺寸8m×4m×4.5m，有效水深3.5m，停留時(shí)間5.6d。配套設(shè)備和儀表：潛水?dāng)嚢铏C(jī)、污水提升泵、液位控制器、電磁流量計(jì)、pH 自動控制儀等。格柵渠、隔油池和調(diào)節(jié)池均采用鋼混結(jié)構(gòu)。

5.2 混凝沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算

混凝區(qū)尺寸0.75m×0.5m×1.8m，2座；PAC反應(yīng)時(shí)間40min，PAM 反應(yīng)時(shí)間40min；沉淀池尺寸1.5m×1.0m×3.0m，1座；表面負(fù)荷0.55m3/m2·h；斜管高度866mm；泥斗高度950mm；有效水深1.2m；水力停留時(shí)間2.16h。

配套設(shè)備：框式攪拌機(jī)、槳葉攪拌機(jī)、斜管填料及支架，混凝沉淀池鋼結(jié)構(gòu)池體，PAC、PAM加藥裝置（與氣浮共用，單套加藥裝置配1個藥箱2臺計(jì)量泵）等。

5.3 氣浮、中間水池

氣浮設(shè)備采用成品成套設(shè)備，由廠家配套，尺寸1.5m×3.5m×1.8m，1座；中間水池尺寸1.5m×1m×1.8m，1座。

配套設(shè)備：氣浮整套設(shè)備，中間水池鋼結(jié)構(gòu)池體，PAC、PAM 加藥裝置（與混凝沉淀共用），污水提升泵，液位控制儀等。

5.4 厭氧池設(shè)計(jì)計(jì)算

由于本項(xiàng)目水量較小，A2/O+A/O-MBR 池體采用SUS304不銹鋼水箱，組合水箱尺寸12.7m×5m×6m，1座。設(shè)計(jì)進(jìn)水CODcr濃度S0=16625mg/L，設(shè)計(jì)出水COD濃度Se=7481mg/L，容積負(fù)荷NS=2.0kgCOD/m3·d，厭氧有效容積VA=Q×(S0-Se)/Ns/1000=91.44m3；厭氧池尺寸5m×3.5m×6m，1座；有效水深5.6m；有效池容98m3；水力停留時(shí)間4.9d。

配套設(shè)備：籃式過濾器、厭氧布水器、厭氧循環(huán)泵、出水裝置、排泥裝置、pH自動控制儀等。

5.5 A2/O+A/O-MBR設(shè)計(jì)計(jì)算

一級反硝化硝化計(jì)算：污泥濃度7kgMLSS/m3，一級反硝化池尺寸5m×2.2m×6m，1座，有效水深5.4m；硝態(tài)氮污泥負(fù)荷0.039kgNO3-N/kgMLVSS·d；一級總氮日處理量14.76kgTN/d；一級反硝化池有效容積59.4m3；一級硝化池尺寸5m×5m×6m，1 座，有效水深5.2m；CODcr污泥負(fù)荷0.12kgCODcr/kgMLVSS·d［4］；一級CODcr日處理量59.56kgCODcr/d；一級硝化池有效容積130m3；氨氮負(fù)荷0.039kgNH4-N/（kgMLSS·d）。二級反硝化池尺寸2.5m×2m×6m，1 座；硝態(tài)氮污泥負(fù)荷0.020kgNO3-N/kgMLVSS·d；二級總氮日處理量3.5kgTN/d；二級反硝化池有效容積25m3；二級硝化池尺寸2.5m×2m×6m，1座；CODcr污泥負(fù)荷0.06kgCODcr/kgMLVSS·d；二級CODcr日處理量4.94kgCODcr/d；二級硝化池有效容積25m3；氨氮負(fù)荷0.02kgNH4-N/（kgMLSS·d）。

氧化每公斤氨氮所需氧量4.57kgO2/kgN；20°時(shí)，衰減系數(shù)0.045d-1。SS的污泥轉(zhuǎn)換率0.7gMLSS/gSS。一級硝化需氧量：污泥產(chǎn)泥系數(shù)0.8kgMLVSS/kgCODcr；排除生物反應(yīng)池的系統(tǒng)微生物的量17.72kg/d。耗氧量70.64kgO2/d。二級硝化需氧量：污泥產(chǎn)泥系數(shù)0.7kgMLVSS/kg?CODcr；排除生物反應(yīng)池的系統(tǒng)微生物的量1.98kg/d。耗氧量14.90kgO2/d。

氧轉(zhuǎn)移效率30%。曝氣池溶解氧飽和濃度9.74mg/L。標(biāo)態(tài)下飽和溶解氧濃度9.17mg/L?；旌先芤褐腥芙庋鯘舛?mg/L。一級硝化池標(biāo)準(zhǔn)需氧量：擴(kuò)散器的安裝深度4.8m。標(biāo)態(tài)下的需氧量98.10kgO2/d。二級硝化池標(biāo)準(zhǔn)需氧量：擴(kuò)散器的安裝深度4.5m。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量22.56kgO2/d。

內(nèi)置超濾：開機(jī)率90%，單只膜柱面積12m2，膜通量0.25m3/（m2·d），膜總面積96m2，膜數(shù)量8支，膜架數(shù)量1套。

A/O+A/O-MBR 配套設(shè)備：潛水?dāng)嚢铏C(jī)、混合液回流泵、污泥回流泵、微孔曝氣盤、風(fēng)機(jī)、消泡加藥裝置、堿加藥裝置、pH自動控制儀、DO儀、電磁流量計(jì)、液位控制儀等。

6 運(yùn)行效果及分析

本項(xiàng)目垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理站自2020年8月正式投產(chǎn)運(yùn)行，滲濾液處理量15～20m3/d，處理后出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。日常運(yùn)行期間，定期對混凝沉淀池、氣浮、MBR 膜等設(shè)備進(jìn)行定期的清洗，機(jī)電設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)，截止到發(fā)稿時(shí)，該項(xiàng)目一直出水水質(zhì)穩(wěn)定，無設(shè)備故障。各處理單元實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)分析表如表2所示。

表2 是眾多實(shí)測水質(zhì)中篩選出來的典型數(shù)據(jù)，實(shí)際運(yùn)行中數(shù)據(jù)會有起伏。由表2 可以看出，COD、氨氮、總氮的去除率均在97%以上，由于實(shí)際進(jìn)水有機(jī)物濃度較原設(shè)計(jì)偏低，氨氮、總氮較設(shè)計(jì)值偏高，考慮生化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的碳氮比，在預(yù)處理段和厭氧反應(yīng)段刻意降低有機(jī)物的去除率，以保證后續(xù)生化系統(tǒng)不用添加碳源［5］；磷的去除采用混凝加藥和氣浮處理進(jìn)行控制；通過運(yùn)行可知，即使水質(zhì)跟設(shè)計(jì)值有一定偏差，可以通過調(diào)整各段的去除率及去除的污染物種類、運(yùn)行參數(shù)，既可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，又能節(jié)省能源。

表2 實(shí)測運(yùn)行數(shù)據(jù)及處理效果一覽表

7 經(jīng)濟(jì)分析

該工程總投資為397 萬元，包括構(gòu)（建）筑物投資139萬元，主要設(shè)備投資219萬元，設(shè)計(jì)費(fèi)、招投標(biāo)費(fèi)等其他間接投資39萬元。

滲濾液處理站24h運(yùn)行，配置3人，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)行管理及日常檢測，人工費(fèi)15元/t；總裝機(jī)功率57kW，運(yùn)行功率41.2kW，系數(shù)0.8，電費(fèi)1元/kW·h，電費(fèi)39.55元/t；藥劑費(fèi)用包括PAC、PAM、MBR 清洗劑、堿等，藥劑費(fèi)15.56元/t；合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用為：15+39.55+15.56=70.11元/t。

8 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

本次厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)采用頂部布水形式，做成可取出的結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)水結(jié)垢或堵塞時(shí)進(jìn)行清理更換［6］。接種污泥采用垃圾焚燒廠滲濾液處理站的污泥，該污泥是已經(jīng)馴化好的嗜鹽菌，對加速項(xiàng)目啟動和穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。所有構(gòu)筑物及設(shè)備均采用密封處理、管道進(jìn)行保溫處理，前段構(gòu)筑物均進(jìn)行臭氣的收集和處理，構(gòu)筑物密封后保證了冬季的運(yùn)行效果，更有利于硝化和反硝化的運(yùn)行。同時(shí)，該工藝可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況，調(diào)整預(yù)處理段加藥量、厭氧段以及A2/O+A/O-MBR 的處理效率，在確保達(dá)標(biāo)的情況下，讓滲濾液處理站運(yùn)行費(fèi)用更低。

9 結(jié)語

實(shí)踐表明，采用“預(yù)處理+A2/O+A/O-MBR”工藝處理垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液，運(yùn)行效果良好。預(yù)處理段采用“隔油+混凝沉淀+氣浮”工藝，可以有效去除油脂和懸浮物，減輕了后續(xù)處理的運(yùn)行負(fù)荷及難度。厭氧反應(yīng)器不但可以進(jìn)行厭氧反應(yīng)，還可以提高廢水生化性，提高后續(xù)硝化反硝化的效率，二級硝化采用與MBR池合建模式節(jié)省占地，提高出水效果，確保出水百分百達(dá)標(biāo)排放。

該處理工藝各設(shè)施動力消耗較少，操作維護(hù)簡便，運(yùn)行費(fèi)用較低，處理效果較好，是一項(xiàng)值得推廣的垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理工藝。