生活垃圾焚燒廠滲濾液成分復雜，含有高濃度有機物和鹽分，如果直接回噴至焚燒爐內焚燒處理，產(chǎn)生的成本折合成燃料計算成本將高達122元/m3，相比之下，將垃圾滲濾液集中進行生化處理是一種經(jīng)濟有效的解決辦法。
廣州森綠環(huán)保工程有限公司同浙江大學、華中科技大學等單位合作，致力于垃圾焚燒二次污染控制研究，并于2007年底在杭州市蕭山垃圾焚燒廠投資建設了處理規(guī)模為100m3/d的垃圾滲濾液處理示范工程。
1 設計水質、水量
據(jù)研究，生活垃圾在堆酵48h后，實際脫水率為12％左右，垃圾整體減重可達20％左右。杭州錦江蕭山垃圾焚燒發(fā)電廠的生活垃圾處理量為800t/d，垃圾滲濾液產(chǎn)量為100m3/d左右。設計水質及排放標準見表1。
表1設計水質及排放標準
2 滲濾液處理工藝
工藝流程見圖1。
垃圾滲濾液進入調節(jié)池調節(jié)水質、水量并進行預曝氣，以去除部分氨氮和有機物，出水經(jīng)初沉池沉淀去除大顆粒有機物和無機物，再通過內電解分解去除部分水溶性有機物，并降低滲濾液的毒性、提高可生化性，然后再進入UASB反應器。利用電廠余熱使UASB保持中溫（30℃）消化，COD去除率>70％，產(chǎn)生的甲烷收集至鍋爐內焚燒。UASB反應器出水進入SBR反應池，采用間歇曝氣，去除80％以上的COD和氨氮，然后進入MBR反應器，通過活性污泥和膜截留去除60％以上的COD和90％以上的氨氮，膜出水再通過加入絮凝劑脫色，出水水質可達到工業(yè)冷卻水回用標準。
UASB、MBR、斜板沉淀池的污泥進入污泥濃縮池濃縮后，再通過板框壓濾機脫水，脫水污泥含水率<75％，可送入焚燒爐進行無害化處置。污泥濃縮池上清液和污泥脫水濾液回流至水解酸化池。
3 主要處理單元的設計參數(shù)
3.1 調節(jié)池
在垃圾滲濾液處理工程中，調節(jié)池不但起著調質調量的作用，還具有預處理、緩沖作用。調節(jié)池尺寸（L×B×H）為20m×15m×4.5m，為地下式鋼混防腐結構，池底設污泥斗，池內設置穿孔管曝氣，有效水力停留時間為12d。
3.2 UASB
對滲濾液連續(xù)一個月的取樣檢測數(shù)據(jù)表明，滲濾液有機物濃度高，B/C為0.45左右，宜采用UASB厭氧反應器作為前處理。UASB系統(tǒng)由池體、配水系統(tǒng)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室和排泥系統(tǒng)組成，尺寸（L×B×H）為10.0m×5.0m×8.5m，為半地下鋼混防腐結構；配水系統(tǒng)采用穿孔管，排泥系統(tǒng)與配水系統(tǒng)共用管道。有機負荷為5kgCOD/（m3•d），容積產(chǎn)氣率為1.75m3/m3•d），反應區(qū)有效高度為5.5m，有效HRT為4d。
3.3 SBR
由于生活垃圾焚燒廠滲濾液氨氮含量較填埋場滲濾液低，如果采用氨吹脫工藝（對pH和溫度都有較高的要求），不但會提高整個處理系統(tǒng)的運行成本，還會對大氣造成二次污染，所以該項目采用SBR以達到生物除氮的目的。SBR池2座，尺寸（L×B×H）為10.0m×8.0m×5.5m，鋼混防腐結構，有效容積為800m3，MLSS為5000mg/L，污泥負荷為0.1kgBOD/（kgMLSS•d），采用浮筒式潷水器，處理量為60m3/h。
3.4 MBR
MBR尺寸（L×B×H）為8.0m×5.0m×5.0m，為鋼混防腐結構，有效容積為180m3，MLSS為12000mg/L，污泥負荷為0.03kgBOD/（kgMLSS•d）。膜通量為1.3m3/（片•d），膜片為78片。
4 運行調試
4.1 UASB的調試
UASB反應器的接種污泥來自啤酒廠厭氧反應器中的顆粒污泥和部分絮狀污泥，污泥接種量為22gVSS/L。UASB調試分3個階段：
①污泥馴化階段。投泥后立即從調節(jié)池中泵入滲濾液進行浸泡，并按照COD：P=200：1投加磷酸二氫鉀。采用間歇式進水，進水負荷控制在0.3kgCOD/（m3•d）左右。當COD去除率達到75％并穩(wěn)定3～4天后，增大進水負荷，增幅為0.3kgCOD/（m3•d）。
②提高負荷階段。逐步提高滲濾液的比例，以出水COD和pH值為主要監(jiān)控指標，當COD去除率>75％、pH值>7.0時，穩(wěn)定運行3～5天，再逐步提高負荷。在調試過程中出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象，可能是負荷提高過快或水流速度過大所致；將流速由l0m3/h降至3m3/h，同時加入少許粘土、粗砂石等小顆粒物質，可解決跑泥問題。連續(xù)運行一段時間后，從反應器底部取泥樣用電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)污泥顆粒有纏繞緊密的菌絲主干，表面和內部嵌著一些非細胞的粘性物質（可能是細胞分泌物）。
③滿負荷運行階段。污泥顆粒化速率越來越快，形成一層層顆粒污泥層。出水SS濃度進一步降低，污泥的沉降性和穩(wěn)定性有明顯改善，產(chǎn)氣量有很大提高，反應器容積負荷最終穩(wěn)定在5.0kgCOD/（m3•d）左右，COD去除率>70％。
4.2 SBR、MBR的調試
由于滲濾液的有機物和氨氮濃度較高，故SBR和MBR在穩(wěn)定運行之前，必須培養(yǎng)出適應滲濾液水質特點，具有硝化菌和反硝化菌的活性污泥。接種污泥采用蕭山污水處理廠二沉池的回流污泥，于泥投量為曝氣池總容積的1％，在接種污泥的同時按生活污水：UASB出水=10：1的比例依次短時進入，每次進水后缺氧攪拌3.0h、曝氣6.0h。連續(xù)進水幾次后，直到反應器加滿。
SBR的調試與MBR同步進行，SBR出水通過中間池直接進入MBR。由于采用城市污水廠好氧活性污泥作為接種污泥，當滲濾液經(jīng)稀釋投加時，系統(tǒng)初始的COD去除率較高，這是因為SBR系統(tǒng)具有較高的緩沖和稀釋作用，之后出水COD逐漸升高，2天后污泥逐漸適應水質時，COD的去除率逐漸升高并穩(wěn)定在75％左右。再接著將UASB出水稀釋5倍加入，SBR和MBR的出水COD濃度亦隨之增加，10天后去除率分別穩(wěn)定在70％、35％；再將UASB出水稀釋3倍加入，l0天后SBR的COD、NH3-N去除率分別達到70％、53％，MBR的COD、NH3-N去除率分別達到40％、56％。最后直接以UASB出水作為反應器的進水，大概3周后SBR對COD、NH3-N的去除率分別達到81％、90％，MBR對COD、NH3-N的去除率分別達到70％、90％。整個調試過程持續(xù)45天，反應器啟動成功。
4.3 混凝劑的選擇
實驗證明，鋁鹽混凝劑的效果好于鐵鹽混凝劑，高分子混凝劑的效果好于無機鹽混凝劑。在綜合考慮經(jīng)濟和運行效果的情況下將聚合氯化鋁鐵（PAFC）與硫酸鋁（AS）配合使用，處理效果較好。而PAFC與AS的投量分別為200mg/L和500mg/L時處理效果最優(yōu)。
5工程總結
經(jīng)過兩個半月的調試，該工程出水各項指標達到了《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質》（GB/T19923-2005）中冷卻用水水質要求，可補充到電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中回用，實現(xiàn)了垃圾焚燒電廠廢水“零排放”的目標。2008年5月29日由浙江省環(huán)境檢測中心進行了監(jiān)測驗收，數(shù)據(jù)見表2。
該工程總投資為700萬元，裝機容量為80kW，電耗為19.2kW•h/m3，電價按0.55（kW•h）計，則電費為l0.56元/m3。藥劑費主要為石灰和混凝劑的費用，約為4元/m3。擬配備4人，工資按1800元/（月•人）計，則人工費為2.4元/m3。綜合上述費用，不考慮折舊、設備維修、監(jiān)測等費用，直接運行費為16.96元/m3。
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