李钟
中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司， 贵州省贵阳市 550008
摘要：垃圾焚烧发电厂在日常运行中会产生大量的废水，主要来源于以下几个方面:a)垃圾贮存坑堆放的垃圾发酵产生的渗滤液；b)工厂工人日常生活产生的废水；c)设备循环水箱排放的废水；d)冷却炉渣产生的炉渣废水；e)临时或长期堆放垃圾的区域冲洗产生的废水等。这五种废水除了第一种外，大多数都比较容易处理。
关键词:垃圾渗滤液;处理工艺;回用
1垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特性
1.1水质特征
目前，我国的生活垃圾收集、运输和处理系统还没有完全实现垃圾分类，少量的纸箱、书籍、塑料等干垃圾从源头上被分离出来，然后全部进入垃圾收集处理系统。相关研究表明，餐厨垃圾占生活垃圾物理成分的50%以上，导致垃圾含水量较高。为了提高垃圾的燃烧热值，一般需要将生活垃圾堆放在垃圾储存坑中3 ~ 7天，然后进入焚烧炉，将生活垃圾中的水分浸出[3-5]，过程中会产生大量的渗滤液[6]。尤其在夏季，受人们生活习惯和气候的影响，生活垃圾中水果、蔬菜和雨水的含量较高；在发酵过程中，随着气温的升高，分解速度进一步加快，导致垃圾渗滤液量突然增加。生活垃圾渗滤液气味难闻，污染物成分复杂，浓度高，毒性大，必须妥善处理。垃圾发电厂一般在室内修建垃圾储存坑，垃圾渗滤液是新鲜的生活垃圾在进入焚烧炉之前，在储存坑内堆积发酵而成。因此，渗滤液主要包括生活垃圾成分发酵降解形成的水分、垃圾中溶解的污染物、垃圾中含有的水分以及水分渗透过程中携带的细颗粒[7]。具体来说，焚烧发电厂的垃圾渗滤液具有以下特点:①色度高，气味难闻，垃圾渗滤液为黄黑色、灰黑色或深黑色不透明粘稠液体，会散发出强烈的刺鼻气味。
(2)污染物种类复杂，浓度高，化学需氧量浓度一般为10000 ~ 80000毫克/升..
检测到的污染物包括碳氢化合物、酸、醛、酚，有些甚至被怀疑是致癌物。③氨氮含量高影响微生物的活性，在生物处理中对微生物有一定的抑制作用。④垃圾渗滤液中营养元素比例严重失衡，渗滤液中TP含量较低。⑤含盐量高。根据实际运行数据，垃圾渗滤液中的盐浓度很高，高浓度的盐会抑制微生物的活性。盐对管道和钢筋混凝土处理构筑物有极强的腐蚀性，因此垃圾渗滤液处理设施必须进行防腐处理。⑥悬浮固体含量高，含有大量不溶性和难溶性物质[8-10]。
1.2 水量特点
垃圾焚烧发电技术主要包括循环流化床技术和炉排炉技术。循环流化床温度均匀，对垃圾预处理要求不高。垃圾在垃圾储存坑中的停留时间可以是2 ~ 4天。渗滤液产生量一般占进入工厂垃圾总量的10% ~ 20%左右，工程设计规模一般按20%计算。炉排焚烧炉种类繁多，应用广泛。该技术通过炉排的交错运动，使生活垃圾依次通过干燥区、燃烧区和燃尽区。垃圾场发酵时间较长。垃圾渗滤液的量一般为进来垃圾的20% ~ 40%，工程设计规模一般按30% ~ 40%计算[11-12]。根据实际运行经验，发现地区、人们的生活习惯、气候、季节对垃圾焚烧发电厂的渗滤液量会有很大的影响。夏季渗滤液产量明显高于冬季。考虑到工程运行的稳定性和可靠性，渗滤液处理站的设计规模一般根据夏季渗滤液的产量来确定。
2垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理
垃圾焚烧厂渗滤液在垃圾贮存坑停留时间短，属于短期新鲜渗滤液。与老的垃圾渗滤液相比，垃圾渗滤液的BOD/COD高得多，可生化性更好，B/C比可达50%以上。垃圾渗滤液的质量和数量波动很大。如果采用不当的处理方法，这些污染物会进入土壤和水中，造成严重的环境污染[13]。可降解有机物的生化处理是最经济可靠的。通过微生物的协同作用，可以去除大量有机污染物，有效去除氮磷，从而节约垃圾渗滤液处理的运行成本。国内成熟、经济的垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工艺是预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理的组合工艺[14]。
2.1预处理
预处理是在渗滤液进入后续生化处理前，通过物化方法去除渗滤液中的悬浮物、漂浮物、油类和部分有机物，以满足后续处理工艺对水质的要求，降低后续处理设施设备磨损和堵塞的风险。目前常用的预处理方法主要有初沉池、隔油池、混凝等。
2.2厌氧生物处理
厌氧微生物在没有分子氧和化合氧的情况下，可以极大地降解有机污染物。与好氧生物处理相比，厌氧生物处理对进水水质要求较低，有机负荷较高，污泥产量较低，去除单位有机物更节能，非常适合垃圾渗滤液处理。目前，渗滤液处理的厌氧处理技术主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧接触法、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(ic)等。虽然厌氧处理系统对渗滤液的去除率可以达到80%左右，但由于渗滤液量波动大、浓度高的特点，应注意保证低温厌氧处理效率的稳定性，减轻后续处理设施的压力。厌氧生物系统产生的沼气可以燃烧。
2.3 好氧生物处理
好氧生物处理是在氧气充足的情况下，通过硝化作用降解水中的有机污染物，去除氨氮。目前常用的垃圾渗滤液好氧生物处理方法主要有活性污泥法和膜生物反应器(MBR)。膜生物反应器中的微生物不能通过膜的孔隙而被截留在生物反应器中，从而实现水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离。膜生物反应器较长的SRT有利于硝化细菌的生长和繁殖，硝化细菌增殖缓慢，为硝化提供了良好的条件。目前，膜生物反应器在垃圾渗滤液处理领域得到越来越多的应用。
目前，垃圾渗滤液处理中广泛采用的好氧工艺是A/O+MBR组合工艺。该组合工艺实现了SRT和水力停留时间的分离，提高了反应器内污泥浓度，抗冲击负荷，能有效降解有机污染物和去除氮；工艺流程短，系统设备简单紧凑，占地面积小，易于实现自动化，操作维护简单。工程实践表明，厌氧+A/O+MBR组合工艺可将出水COD降低到1200mg/L以下，有机物降低率可观，但仅生化处理不能满足我国现行排放标准的要求。
2.4深度处理
生物处理后，垃圾渗滤液中可生物降解的有机化合物被大量去除，但仍有一些惰性有机化合物无法生物降解和吸附，需要进行深度处理才能达到排放标准。目前，渗滤液的深度处理技术主要是指膜处理技术。纳滤膜技术和反渗透膜技术在我国垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理中得到广泛应用。NF可以截留高分子量和多价离子的污染物，一般作为RO的预处理或出水水质保证措施。Ro较高的分离效率和较高的投资及运行成本适用于有中水回用要求的垃圾焚烧厂。在膜处理中，应特别注意膜操作和浓缩液的处理，以最大限度地提高前端处理过程的效率，降低膜进水的污染物浓度，减少浓缩液的产生。
2.5污泥处理
污泥处理系统对于减少垃圾渗滤液处理系统产生的生化和物化污泥非常重要，一般由污泥浓缩、污泥调理、相应的投加设施和污泥脱水设备组成。一般情况下，污泥的含水量降低到80%左右，然后与垃圾混合，送入垃圾焚烧炉焚烧。
3.垃圾渗滤液的达标排放和回用
3.1垃圾渗滤液的标准排放
目前，我国还没有对垃圾焚烧厂的渗滤液处理方法和排放标准做出统一、明确或强制性的规定，导致目前渗滤液处理方法和设计排放标准的多样性。垃圾渗滤液处理系统的排放要求一般以各厂与政府签订的特许经营协议、环评批复意见以及各厂实际情况为依据。目前焚烧厂执行的主要排放标准有三个:《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求、《生活垃圾填埋控制标准》(GB16889-2008)表2水质要求、各焚烧厂相应区域管道验收要求[15-16]。接收管道的要求因地而异。
3.2垃圾渗滤液的再利用
这对维护生态环境系统，促进生活垃圾处理水平的提升和升级，实现垃圾渗滤液零排放具有重要意义。垃圾焚烧发电厂每天需要大量的循环冷却水。垃圾渗滤液经过先进有效的工艺处理达到回用标准，再补充生产用水，既能降低生产用水量，又能减少环境污染。
目前国内焚烧发电厂的垃圾渗滤液达到中水回用的要求后，可以用于焚烧厂的日常生活和生产，如回用于补充循环冷却水用水、厂区道路冲洗、垃圾车清洗等。用膜系统处理垃圾渗滤液产生的浓水含有大量难降解有机物，盐度高，可生化性差。如果直接返回到前端反应系统，不利于生化系统的长期稳定运行。目前，垃圾渗滤液膜处理浓水的主要处理方法是再喷焚烧炉和喷粉煤灰，但这两种处理方法消化的浓水较少。因此，在垃圾渗滤液处理过程中，应尽量增加膜通量，减少浓水的产生，保证整个生产系统的稳定运行。
参考文献
［1］高星.垃圾焚烧发电厂渗滤液处理组合工艺及特性［D］.广州:华南理工大学，2014.
［2］丁路跃，胡斯翰.浅论生活垃圾焚烧电厂渗滤液的零排放［J］.广州化工，2016(4):109－111.
［3］芈金建.生活垃圾入焚烧炉前的处理［J］.能源研究与利用，2010(2):42－44.