缪 兵 罗云红 钟佑承
云南省铁路集团有限公司 云南 昆明 650000
摘 要：生活垃圾是城镇居民在生活中和为城镇日常活动提供服务中产生的固体废弃物。生活垃圾如果处理不当，其中含有的以及由其产生的有害物质会对大气、土壤、水体造成污染，不仅严重影响城市环境卫生，而且会威胁人们的身体健康。随着我国经济的持续高速增长，人们生活水平迅速提高，城镇化进程也不断加快， 与此同时也面临着日趋严重的环境问题，特别是生活垃圾的收运及处理问题。对垃圾渗滤液的进行深度处理，对保护该区域生态及旅游环境、改善投资环境、提高人民的生活质量等方面有着十分重要的意义。
关键词：生活垃圾；渗滤液；系统
1设计范围
生活垃圾场渗滤液处理工程由调节池后取水设施至处理达标排放至清水池的管道设施之间的构（建）筑物及相应配套的构（建）筑物工艺、设备、电气、仪表、管路设计。
2设计原则
渗滤液处理是一项技术复杂的系统工程，根据工程的实际特点，结合生活垃圾场的规划情况，提出渗滤液处理工艺和设备的设计原则。
（1）在填埋场总体规划的指导下，根据建设项目的规划布局，结合地质和环境要求，和填埋场总体规划相协调，建设美观实用的渗滤液处理设施。
(2)根据垃圾填埋场渗滤液废水中污染物浓度高，水质水量多变的特点，选择技术先进、工艺可靠、性价比高的工艺；
(3)在工艺设计中采用完善的设施和设备，来消除处理时产生的臭味、飞沫等、重金属等二次污染问题；采用低噪音处理设备；二次污染的治理应满足相关国家标准；浓缩液和生化产生的剩余污泥一起，排入混凝反应池，与混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清液回到调节池进一步处理。污泥进入储泥池，采用污泥泵打回至填埋区或者经过污泥处理系统处理后泥饼作填埋处理，产生的废液回流至调节池或其他处理单元；
(4)采用技术先进实用，运行稳定可靠，操作管理方便的处理工艺，使先进性和可靠性有机的结合起来；
(5)采用高效节能设备，尽可能的节省建设投资和运行成本，同时减少工程占地面积；
(6)所有设备保证一年四季均可运行，超滤膜使用寿命超过5年以上；NF、RO的膜片使用寿命在3年以上，纳滤系统的回收率达90%反渗透系统的回收率不低于80%；所有的工艺用罐均应加盖，室外考虑保温措施。
（7）采用自动化技术及监测仪器，提高运行管理水平。
（8）为确保工程质量，保证设备高效，可靠运行，主体设备选用国内外知名品牌。
3技术参数
3.1进水水质
进水即为调节池出水。
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3.2出水水质
采用的出水水质根据项目建设要求是达到《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008中表2出水要求。
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4处理工艺选择
选择一个工艺的先决条件是要对垃圾渗沥液主要成份进行分析，特别对是重金属、COD、BOD、TN和盐（电导率、氯化物和硫酸盐）的分析，一年中要对不同时间的变化进行分析。这种经常性的分析能 够提供垃圾渗沥液的季节性变化。
根据垃圾填埋场渗沥液的水质水量特点和处理要求，我们拟采用如工艺流程图所示的UASB+膜生化反应器+纳滤+ 反渗透(RO) 的处理工艺。
渗沥液处理系统由四部分组成，包括：(1)预处理系统；（2）膜生化反应器MBR系统；（3）纳滤（NF）、反渗透（RO）系统；（4）生化剩余污泥、浓缩液处理系统。具体工艺流程如下图：
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5.各段处理效果
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6.工艺说明
来自填埋场调节池内的渗沥液，用水泵送15m3/h废水经过粗滤器进入膜生化反应器（MBR），生化去除大部分可生化有机物和氨。膜生化反应器（MBR）包括前置反硝化池、硝化池和超滤分离等几部分。反硝化池和硝化池由搪瓷罐体组成。超滤出水经过超滤清液池进入纳滤、反渗透系统，通过纳滤、反渗透系统去除不可生化的有机物，使出水的COD、BOD、NH3-N、SS、重金属、大肠菌群和色度等指标同时达到处理要求，送到清水池，作为净水储存，回用或排放。反渗透的浓缩液用泵回灌填埋场，生化产生的剩余污泥，排入混凝反应池，与混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清液回到调节池进一步处理。污泥再经压滤后成泥饼回填填埋场。
6.1 MBR的工作原理
该工艺特别适用于高负荷有机废水的处理，膜生化反应器(MBR)已成功地应用于垃圾处理厂的渗沥液处理。
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MBR工艺原理图
如上图所示，MBR是一种分体式膜生化反应器，包括生化反应器和超滤UF两个单元。生化反应器可分为前置式反硝化和硝化两部分。在硝化池中，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，在硝化池中，氨氮一部分通过生物合成去除，大部分在高效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐，回流到反硝化池，在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。为提高氧的利用率，采用特殊设计的曝气机构。超滤UF采用孔径0.02μm的有机管式超滤膜, 膜生化反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度达到10-30g/l，是传统A/O工艺5~10倍，经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗沥液中难生物降解的有机物也能逐步降解。系统出水无菌，无悬浮物。
MBR的主要特点：
(1) 主要污染物COD,BOD和氨氮有效降解，无二次污染；
(2) 100%生物菌体分离；
(3)出水无细菌和固性物；
(4)容积负荷高，HRT短，反应器高效集成，占地面积小；
(5)污泥负荷(F/M)低，生物系统运行稳定
(6)污泥泥龄长，剩余污泥量小，有利于硝化菌的生长；
(7)无需脱臭装置；
(8)运行费用合理。
6.2纳滤工艺原理
纳滤膜均属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是出水水质好。MBR的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮，同时可进一步脱盐处理，确保出水CODcr达到排放要求。由于强化了生化预处理，纳滤的浓缩液的有机物和氨浓度较其它预处理后的浓度要低得多，可考虑回灌处理。MBR预处理后，采用纳滤净化，水回收率可达到75%以上，CODcr 、重金属离子及多价非金属离子(如磷等)达到相应的控制。纳滤操作压力为1.0 MPa—2.0MPa。
6.3 反渗透工艺原理
反渗透膜也属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是脱盐率高，出水水质稳定。反渗透系统选用进口抗污染卷式反渗透复合膜作为脱盐组件，这种膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜组件脱盐率在95-99%。正常运行压力在2.5-3.5MPa左右，由于纳滤清液水质已非常好，反渗透系统回收率可达到80~85%。反渗透清液直接排放或回用。
6.4剩余污泥、浓缩液处理
反渗透的浓缩液用泵回灌填埋场，生化产生的剩余污泥，排入混凝反应池，与混凝剂反应后去沉淀池，沉淀后上清液回到调节池进一步处理。污泥经压滤后成泥饼回填填埋场。
7.主要工艺设施和设备
7.1渗滤液调节池提升泵
垃圾渗滤液经管网收集后首先进入调节池，调节池有调节水质和水量的作用。在垃圾渗滤液处理过程中，垃圾渗滤液的流量和水质是非恒定的，要使垃圾渗滤液流量恒定、波动小、水质均匀，必须采用足够大的调节池进行调节预处理。调节池总容积需25000m3以上，调节池内设提升泵，提升泵数量：2台（一用一备），单台型号参数：Q=15m3/h，H=15m，N=1.5kW。
7.2反硝化/硝化系统
反硝化罐设计停留时间24h，设计尺寸Φ6.875×9.60m，有效高度7.0m，数量：一只。在反硝化罐内设置一台水下搅拌机，保证罐内污泥均匀，罐内处于兼氧的状态。
硝化罐设计停留时间72h，设计尺寸Φ9.16×9.6m，有效高度7.0m。硝化罐内设射流曝气机，为德国进口，充氧率达35%，外设射流循环泵，保证空气和污水的均匀混合，充分接触。
7.3超滤系统
超滤UF采用孔径0.02μm的有机管式超滤膜, 膜生物反应器通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流可使生物反应器中的污泥浓度达到10-30g/L，经过不断驯化形成的微生物菌群，对渗沥液中难生物降解的有机物也能逐步降解。系统出水无菌，无悬浮物。
7.4纳滤系统
纳滤膜均属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是出水水质好。MBR的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮，同时可进一步脱盐处理，确保出水CODCr达到排放要求。由于纳滤具有纳米级的分离切割孔径，所以其可以去除不可生化有机物和绝大部分的COD、BOD、NH3-N、SS、重金属、大肠杆菌和色度等。 MBR预处理后，采用纳滤净化，水回收率可达到90%以上，CODCr 、重金属离子及多价非金属离子(如磷等)达到相应的控制。
7.5反渗透系统
反渗透膜也属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点是脱盐率高，出水水质稳定。反渗透系统选用进口抗污染卷式反渗透复合膜作为脱盐组件，这种膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜组件脱盐率在95-99%。由于纳滤清液水质已非常好，反渗透系统回收率可达到80%，反渗透清液稳定达标，可直接排放或回用。
7.6污泥处理系统
污泥处理系统主要处理来自各个处理单元的污泥和浓缩液，先将其收集到污泥井，用隔膜泵提升至混凝池进行混凝沉淀，上清液溢流回调节池，沉淀污泥用隔膜泵提升至浓缩池进行浓缩后，用泵打入板框压滤机压成泥饼回填填埋场。浓缩液回罐至填埋场区。
7.7加药系统
为维持系统中个工艺部分能正常运行，需要向系统顶点投加一定的药剂。整个系统需要使用的药剂主要是下面六种：PAC/PAM,稀硫酸/稀碱液、消泡剂、阻垢剂、膜清洗剂（氧化剂）。
7.8气动控制系统
系统中对于膜处理部分的工艺控制要求较高，使用了多个气动控制阀门，需要一个气动控制系统对其进行供气和控制。控制压力选用0.8Mpa。供气系统主要流程如下：空压机提供压缩空气后经冷干机去除空气中水蒸汽，然后气体先后经过除尘过滤器、除油过滤器、精密过滤器后进入压缩空气主管。压缩空气主管采用DN25热镀锌钢管制作而成，接到气动阀门后采用ф10的耐压1.0MPa的PE管连接到气动阀门中，进行气动控制。
结束语
垃圾渗滤液处理的“高级氧化+生化处理”技术将为中国垃圾渗滤液的处理提供了全新的思路和解决方法，是一种技术可行、经济适用的前景性技术。
参考文献：
[1]王军，钱晓红．浅议垃圾渗滤液处理技术．科技创新导报．2008（27）
[2]安青．垃圾渗滤液处理工艺研究fJ1．杭州化工．2008(01)