隨著城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量日益增多，國內(nèi)多數(shù)城鎮(zhèn)選擇清潔直運(yùn)-焚燒發(fā)電的方式運(yùn)輸處理生活垃圾。因此城鎮(zhèn)原有的小型垃圾中轉(zhuǎn)/收集站被逐漸取消，取而代之的建設(shè)是各種大、中型垃圾中轉(zhuǎn)站。大、中型垃圾中轉(zhuǎn)站以及垃圾焚燒廠由于垃圾處理量大，其滲濾液產(chǎn)生量多，對(duì)周邊環(huán)境影響較大。
垃圾滲濾液的產(chǎn)生
垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液主要是由城市生活垃圾在中轉(zhuǎn)站經(jīng)過壓縮或堆放之后所產(chǎn)生的二次污染。城市生活垃圾在中轉(zhuǎn)壓縮過程中，垃圾中所含水分會(huì)被壓出，垃圾中的污染物會(huì)被水分帶出，這樣使得垃圾滲濾液逐漸形成。垃圾滲濾液中的污染物來源主要是：垃圾自身中含有的可溶性及不可溶性的有機(jī)物和無機(jī)物。
垃圾滲濾液是一種高濃度特殊有機(jī)廢水，其具有化學(xué)需氧量（≥30000mg/L），生化需氧量（≥5000mg/L），氨氮（≥500mg/L），總氮（≥1200mg/L）及總磷（≥70mg/L）等污染物濃度高、水質(zhì)水量變化大、含有害有毒污染物種類多等特點(diǎn)。另外垃圾中轉(zhuǎn)站不同于垃圾填埋場，其一般建于城鎮(zhèn)中心區(qū)域。因此要求滲濾液處理系統(tǒng)污染物處理效率高，處理設(shè)施集約占地小，不產(chǎn)生二次污染等。
現(xiàn)有的垃圾滲濾液處理技術(shù)多來源于垃圾填埋場滲濾液處理技術(shù)，其一般多采用預(yù)處理+氨吹脫+生化處理系統(tǒng)+MBR/NF/RO/DTRO膜處理系統(tǒng)。滲濾液經(jīng)系統(tǒng)處理后能夠達(dá)標(biāo)外排，但是會(huì)產(chǎn)生膜濃水及氨吹脫廢液，滲濾液并沒有全量達(dá)標(biāo)外排。膜濃水一般采用回灌至垃圾堆體、高級(jí)氧化或蒸發(fā)的方式進(jìn)行處理，處理成本高，濃水達(dá)標(biāo)難度大，處理過程也可能產(chǎn)生危廢。僅適用處理低濃度的填埋場滲濾液（CODcr≤10000mg/L，總氮≤1000mg/L）,并不完全適用處理垃圾中站滲濾液。同時(shí)該工藝存在硝化/反硝化池體占地大，鐵氧化工藝污泥產(chǎn)生量大的問題。
垃圾中轉(zhuǎn)站或焚燒廠滲濾液屬于新鮮滲濾液，沒有經(jīng)過垃圾堆體的發(fā)酵處理，所以其各種污染物濃度（CODcr≥10000mg/L，總氮≥2000mg/L，TP≥2000mg/L）普遍高于垃圾填埋場滲濾液的污染物濃度。同時(shí)中轉(zhuǎn)站垃圾會(huì)含有一定比例廚余垃圾，造成中轉(zhuǎn)站滲濾液水質(zhì)更加復(fù)雜，因此其處理難度要大于垃圾填埋場滲濾液。另外垃圾中轉(zhuǎn)站多位于城鎮(zhèn)近郊區(qū)，滲濾液系統(tǒng)若產(chǎn)生濃水，濃水不能回灌垃圾堆體，若采用高級(jí)氧化或蒸發(fā)方式處理，濃水達(dá)標(biāo)的可靠性差，處理過程中還會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物，可能會(huì)造成二次污染進(jìn)而影響周邊環(huán)境。一般垃圾中轉(zhuǎn)站占地是高度集約化，因此需要滲濾液處理設(shè)施高度集約、占地小。因此迫切需要開發(fā)一種適用于垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液的全量處理系統(tǒng)。
垃圾滲濾液全量處理
垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液全量處理系統(tǒng)，包括污泥處理系統(tǒng)，以及依次相連的預(yù)處理系統(tǒng)、高效厭氧系統(tǒng)、高效生化系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng)；其中，高效厭氧系統(tǒng)包括依次相連的水解酸化池、高效厭氧池以及沼氣處理系統(tǒng)；高效生化系統(tǒng)包括依次相連的兩級(jí)反硝化/硝化處理系統(tǒng)以及MBR分離裝置；深度處理系統(tǒng)包括依次相連的混凝沉淀池，多級(jí)Fenton流化床、Fenton沉淀池、生物流化床，以及外排沉淀池。垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液經(jīng)本發(fā)明的系統(tǒng)處理后，滲濾液全量達(dá)標(biāo)外排，系統(tǒng)不產(chǎn)生膜濃水，無需回灌至垃圾堆體或經(jīng)過蒸發(fā)、氧化還原等其他處理，可實(shí)現(xiàn)滲濾液的全流量達(dá)標(biāo)排放。
杭州市某綠色循環(huán)綜合體項(xiàng)目為大型垃圾中轉(zhuǎn)站，日處理垃圾2000噸/天，產(chǎn)生垃圾壓縮滲濾液500m3/天。滲濾液處理采用本系統(tǒng)。
系統(tǒng)工作時(shí)，滲濾液通過提升泵泵入格柵集水池，在池內(nèi)暫存同時(shí)起到除砂的目的，池內(nèi)設(shè)置提升泵將污水泵入初沉池，在初沉池進(jìn)行混凝沉淀后的清水進(jìn)入混凝氣浮池，將初沉池設(shè)置在混凝氣浮池之前，可以減少氣浮的負(fù)荷，避免釋放器堵塞?；炷龤飧〕貎?nèi)廢水進(jìn)行混合反應(yīng)后從水中分離出一些顆粒物、漂浮物及浮渣和浮油。氣浮池出水流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置水下攪拌機(jī)進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，同時(shí)設(shè)置水力攪拌泵對(duì)廢水進(jìn)行水力攪拌以防調(diào)節(jié)池水面堆積浮渣而形成浮渣層。
調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水通過水泵泵入?yún)捬跸到y(tǒng)，對(duì)高濃度的廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵，去除大部分的有機(jī)污染物。厭氧系統(tǒng)出水進(jìn)入兩級(jí)MBR系統(tǒng)，依次流經(jīng)一級(jí)反硝化池、一級(jí)硝化池、二級(jí)反硝化池、二級(jí)硝化池，利用微生物進(jìn)行降解，同時(shí)通過設(shè)置反硝化池多點(diǎn)進(jìn)水，大比例內(nèi)回流，大比例污泥外回流等多種作用，污水在交替缺氧、好氧條件下，滲濾液中的有機(jī)物、氨氮、總氮得到降解去除，生化系統(tǒng)單元處理后的滲濾液通過外置管式MBR超濾進(jìn)行泥水分離后，清液進(jìn)入深度處理單元進(jìn)一步處理，而污泥濃縮液則回流至硝化池或反硝化池。
圖1、工藝流程示意圖
管式MBR裝置的出水進(jìn)入混凝沉淀池，在池內(nèi)廢水與聚鐵混凝反應(yīng)，從而降低廢水中的CODcr。混凝沉淀池出水再進(jìn)入一級(jí)Fenton流化床，加入H2O2、FeSO4，利用Fenton試劑的強(qiáng)氧化作用對(duì)廢水中難降解有機(jī)物進(jìn)行氧化降解并提高廢水的可生化性。一級(jí)Fenton流化床出水進(jìn)入一級(jí)沉淀池，廢水與液堿、PAM反應(yīng)后形成Fe(OH)3沉淀將廢水中的鐵離子及其它重金屬離子沉淀出來。一級(jí)沉淀池出水進(jìn)入反硝化生物流化床，池內(nèi)填充特種海綿填料，該填料能夠富集豐富的反硝化菌，利用其反硝化作用和外加碳源對(duì)廢水中TN進(jìn)行反硝化。反硝化生物流化床出水再依次進(jìn)入二級(jí)Fenton流化床、二級(jí)沉淀池和反硝化/硝化生物流化床，通過高級(jí)氧化及生化作用對(duì)廢水中的CODcr及TN進(jìn)行處理。反硝化/硝化生物流化床的出水流入外排沉淀池進(jìn)一步沉淀，以確保出水懸浮物達(dá)標(biāo)。
預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧系統(tǒng)、MBR系統(tǒng)、深度處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥排入污泥池，通過污泥泵提升進(jìn)入臥螺離心脫水機(jī)，脫水到含水率80%以下后統(tǒng)一運(yùn)送至規(guī)定處置點(diǎn)。
技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢
01
本系統(tǒng)的高效厭氧系統(tǒng)采用水解酸化池+高效厭氧池；水解酸化池采用升流式流態(tài)、布水采用脈沖循環(huán)旋流形式，采用電板式換熱器對(duì)滲濾液進(jìn)行升溫，并采用高效水解菌以提高滲濾液的B/C比，有利于提高厭氧池的處理效率，顯著提高厭氧池的處理負(fù)荷，縮小厭氧池池容。
另外水解池出水一部分進(jìn)入?yún)捬醭?，一部分超越厭氧池直接進(jìn)入后續(xù)生化系統(tǒng)，滿足生化系統(tǒng)反硝化脫氮的碳源需求，降低碳源投加量。厭氧池根據(jù)進(jìn)水濃度和場地尺寸可以采用UASB或EGSB等形式；本發(fā)明中高效厭氧池采用脈沖循環(huán)旋流布水形式，循環(huán)攪拌采用沼氣、水力雙效循環(huán)，池內(nèi)采用高效顆粒污泥，污泥床內(nèi)生物量多，折合濃度計(jì)算可達(dá)20~30g/L；容積負(fù)荷率高，在中溫發(fā)酵條件下，一般可達(dá)10kgCOD/（m3•d）左右，甚至能夠高達(dá)15~40kgCOD/(m3•d)，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小；設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問題。
02
垃圾中轉(zhuǎn)站由于采用高效厭氧系統(tǒng)對(duì)滲濾液進(jìn)行處理，系統(tǒng)出水的COD濃度被大幅降解，能夠降低后續(xù)處理單元的COD負(fù)荷；有利于提高兩級(jí)反硝化/硝化處理系統(tǒng)中氨氮硝化和總氮反硝化效率，為MBR系統(tǒng)出水污染物指標(biāo)達(dá)到較低的水質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
03
本系統(tǒng)的高效生化系統(tǒng)中兩級(jí)硝化/反硝化針對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)，優(yōu)化曝氣設(shè)備及回流形式，并設(shè)置碳源投加系統(tǒng)以確保系統(tǒng)達(dá)到高效氨氮及總氮的處理效果；
而高效生化系統(tǒng)中MBR系統(tǒng)采用管式MBR裝置，運(yùn)行通量大（50-120L/H）；抗污染性好；膜設(shè)備外置，安裝、維護(hù)、操作簡單；結(jié)構(gòu)緊湊，占地?。荒勖L（4-5年）；膜芯可單獨(dú)拆卸檢修、更換，換膜成本低；能耗較同類產(chǎn)品低；適用于高濃度的工業(yè)廢水、垃圾滲濾液等難處理的廢水；該MBR系統(tǒng)將滲濾液全量處理后進(jìn)入深度處理系統(tǒng)，MBR系統(tǒng)出水氨氮，生化需氧量已經(jīng)基本達(dá)標(biāo)，而化學(xué)需氧量小于800mg/L，總氮低于100mg/L，不產(chǎn)生濃水，無需回灌或進(jìn)行其他處理，無二次污染，為深度處理系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。
04
本系統(tǒng)的深度處理系統(tǒng)中混凝沉淀、多級(jí)Fenton流化床主要通過物理化學(xué)的作用對(duì)滲濾液中的化學(xué)需氧量進(jìn)行處理。而多級(jí)生物流化床則通過海綿載體上負(fù)載的異氧菌、反硝化菌以及外加碳源對(duì)滲濾液中的總氮進(jìn)行生物處理。外排沉淀池則通過絮凝劑的混凝沉淀作用確保出水化學(xué)需氧量及懸浮物達(dá)標(biāo)；整個(gè)深度處理系統(tǒng)均采用物理化學(xué)及生物作用而非膜濃縮的方式對(duì)滲濾液進(jìn)行全量處理，確保其全量達(dá)標(biāo)，除污泥以外不產(chǎn)生濃水或其他二次污染物。
工程案例
某大型垃圾中轉(zhuǎn)站（垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量2000t/d），其滲濾液處理站設(shè)計(jì)規(guī)模為500m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)見下表。
表1、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)一覽表
本垃圾滲濾液處理站出水排至城市下水道，CODcr，BOD5、氨氮、TN、TP及SS等污染物執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889-2008）規(guī)定濃度限值。具體出水水質(zhì)見下表。
表2、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)一覽表
該滲濾液處理站采用本發(fā)明工藝進(jìn)行處理，工程實(shí)際進(jìn)水指標(biāo)均在設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)范圍內(nèi)，該工程經(jīng)過一年調(diào)試及試運(yùn)行后，滲濾液處理站實(shí)際出水指標(biāo)詳見下表。
表3、實(shí)際出水水質(zhì)一覽表
