垃圾渗沥液由于本身存在成分复杂、难降解有机物含量高、水质指标波动频繁等特点,在近几年的中央环保督查中,渗沥液处理问题时有通报,如填埋场老龄化,碳氮比失调,脱氮问题,膜后浓缩液回灌造成填埋场内渗沥液盐类富集,处理工程能耗偏高,渗沥液去向不明等,如何将其合理处理处置一直是环保领域的一大课题。
本文介绍了垃圾渗沥液的处理现状、处理工艺以及实践案例,希望对企业在垃圾渗沥液处理过程中有所启发。
来源:中国环联
我国原生垃圾的主要特点是厨余物含量高、含水率高,故焚烧厂为提高热值,通常将垃圾在贮坑中存放3~7天以沥出水分。焚烧厂垃圾渗沥液主要产生于垃圾贮坑,由垃圾在贮坑内堆酵过程中沥出的垃圾组分间隙水,有机质腐烂生成水和部分分解吸附水组成。其与填埋场初期垃圾渗沥液有很大的相似性,垃圾渗沥液的产生量受进厂垃圾的成分、水分贮存时间及天气影响。其主要特征为:①有机物种类繁多,水质复杂;②有机物含量高,在垃圾贮坑中由于挥发性酸的存在会产生较高的CODcr、BOD5,CODcr最高可达60000mg/L、BOD5最高可达35000mg/L;③氨氮含量高[1]。
由于对垃圾渗沥液污染物成分及其污染水平的不了解,把垃圾渗沥液作为一种高浓度有机废水处理,建立了一批垃圾渗沥液处理系统,氧化沟和传统的好氧技术在这个时期应用较为广泛。但因其COD负荷过高,NH3-N负荷过高,曝气量严重不足,渗沥液所含碱度不能得到应用,导致系统pH值过高,微生物生存条件丧失,处理后难以达到三级排放标准,甚至难以连续稳定运行[2]。
目前,国内外渗沥液处理工艺中,生化处理是主体,物化处理为预处理,膜处理为后续处理系统,而适合我国本土的垃圾渗沥液处理工艺厌氧+膜生物反应器(MBR)+膜深度处理系统的组合工艺也得到了大范围的成功应用。
在生化处理技术中,近年来兴起的物理和生化相结合的膜生物反应器(MBR)技术较为合理,其占地面积小,污泥负荷(F/M)低,剩余污泥量小,在国内有较多处理垃圾渗沥液的成功的工程实例,且越来越多占据着垃圾渗沥液处理市场,但只能将COD降到500~1000mg/L,距出水指标相距甚远,而且此时出水中污染物基本为难生物降解的污染物,为实现出水稳定达标排放,必须采用纳滤或反渗透或其组合工艺进行深度处理。
根据目前全国各地建设的垃圾卫生填埋场、生活垃圾焚烧厂及生活垃圾综合处理厂渗沥液处理设施的试剂运行情况,结合各方案的工艺特点对水质波动的适应性、总投资及单位运行成本等多方面进行分析,经过分析比较后,认为中温厌氧反应器+分体浸没式膜生物反应器+纳滤(NF)工艺组合处理法是建设工程优选推荐方案。其技术优点如下:适应性强、运行稳定、能耗低、运行费用低、工艺成熟可靠、技术先进;
工艺各段即相对独立,又是一个有机整体,整套系统可做到全自动化控制、无人值守;厌氧、MBR系统为低污泥产生工艺,少污泥或无污泥排放,在某种意义上真正实现了目前学术界正在研究的无污泥排放工艺,易于处理站运行。
本文中处理工艺图均来自万德斯环保官网(http://www.njwds.com/)。南京万德斯环保科技股份有限公司主营垃圾渗沥液处理,填埋场生态修复及综合利用等,持续创新、成功实施并稳定运行了超百项工程案例,形成了适合各类渗沥液处理的技术工艺。
针对常规渗沥液,形成了“MBR+NF+RO”、“MBR+高级氧化+强化生化”、“两级DTRO”、“MVR”四大核心技术工艺。
1、预处理——厌氧——MBR——NF——RO → 达标排放

2、预处理——厌氧——MBR——高级氧化+强化生化 → 达标排放

3、预处理——DTRO → 达标排放
4、预处理——MVR——洗气 → 达标排放

垃圾填埋场渗沥液常规膜处理工艺中产生的浓缩液往往回灌至填埋场,持续回灌后将导致填埋场渗沥液中有机物、盐分的含量逐年增高,将影响到渗沥液处理工艺正常运行。
万德斯环保开发了基于臭氧的高级氧化组合技术,高效生成氧化能力极强的羟基自由基(·OH,氧化还原电位2.85v),在有效分解有毒有害难降解有机物的同时,也提高了水体可生化性,因而结合强化生化技术进一步去除难降解有机物,从而经济高效稳定地实现浓缩液达标排放。
此外,采用MVR蒸发工艺对膜浓缩液进行处理,可大大提高水处理率,在特定条件下可以达到蒸发结晶、零浓水排放的目的,适用性较好。
通过对以上两项技术工艺的实际工程应用,万德斯环保形成了“腐殖酸分离膜+高级氧化+强化生化”、“DTRO+MVR”两项膜浓缩液处理工艺。
1、预处理——腐殖酸分离膜——高级氧化+强化生化 → 达标排放

2、DTRO——预处理——MVR →达标排放

针对存量垃圾渗沥液,万德斯环保开发出了两种处理工艺,第一是以DTRO为核心的移动式处理系统,具有高效便捷的优点。第二是以“高级氧化+强化生化”为核心的处理系统,具有稳定性、适应性、可控性较高的特点。可根据存量垃圾渗沥液的特点以及处理指标要求进行相应的选择。
1、预处理——DTRO → 达标排放

2、预处理——MBR+高级氧化+强化生化 → 达标排放

垃圾中转站渗沥(滤)液日产量应考虑压缩装置的类型(水平或垂直)、压缩的程度、垃圾的主要组成部分、垃圾的密度等因素。渗沥液日常量可按垃圾量的5%~10%(重量比)计;降雨较少的地区可按垃圾量的3%~8%(重量比)计。其渗沥液主要是垃圾压实过程中产生,因此垃圾中大量的污染物转移到渗沥液中。由于大量的餐厨垃圾混入生活垃圾,在压实过程中油类物质进入渗沥液。垃圾压实过程中垃圾碎屑、垃圾中的泥沙进入渗沥液中以及冲洗废水中含有大量的悬浮物。
万德斯环保针对垃圾中转站渗沥(滤)液处理,形成了“UNITANK生化池+高负荷生物滤池”、“厌氧+AO(MBR)”、“厌氧+AO(MBR)+反渗透RO/DTRO/纳滤NF”三种技术处理路线。
1、预处理 → UNITANK生化池 → 高负荷生物滤池

2、预处理 → 厌氧 → AO(MBR)

3、预处理 → 厌氧 → AO(MBR) → 反渗透RO/DTRO/纳滤NF

【案例一】三明市生活垃圾焚烧发电厂渗沥液处理项目
三明市生活垃圾焚烧发电厂渗沥液处理项目位于福建省三明市三元区莘口镇黄砂村渡头坪,渗沥液处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4第二类污染物最高允许排放浓度中的三级排放标准。
该项目采用“除渣机+预处理+调节池+厌氧反应器UASB+两级硝化、反硝化+浸没式MBR+NF”为主的组合处理工艺,厌氧系统采用中温厌氧,结构形式为钢制罐体,MBR系统是生化系统和超滤膜系统的有机结合,生化系统采用两级A/O处理工艺,可有效分解有机物和脱氮,超滤膜系统采用孔径0.01µm的有机浸沉式超滤膜,膜生化反应器通过超滤膜分离净化水和菌体。相比外置式超滤膜,浸没式MBR具有操作简单,膜分离运行压力相对较低,动力消耗低等特点。
该项目于2016年6月通过竣工验收,目前运行正常,设备运行稳定,出水水质达标。
【案例二】沈阳市老虎冲生活垃圾焚烧发电厂项目渗沥液处理系统设备及运行服务采购

沈阳市老虎冲生活垃圾焚烧发电厂项目渗沥液处理系统设备及运行服务采购工程位于沈阳市苏家屯区奉集堡老虎冲村生活垃圾卫生填埋场厂区北侧。
该项目采用“预处理系统+厌氧系统+MBR生化处理系统(二级A/O生物脱氮+管式超滤膜)+纳滤+反渗透+浓缩液减量化”为主体的处理工艺流程。渗沥液产水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准,水质符合“敞开式循环冷却水系统补充水”的参数要求。
该工程设计处理水量为1000m3/d,浓液设置减量化装置,设计最终出水率大于等于84%,浓水量小于等于16%。浓缩液经过减量化后,经水泵提升输送至锅炉系统,回喷至焚烧炉进行焚烧,实现浓缩液的“减量化、无害化”最终处置。
南京万德斯环保科技股份有限公司(以下简称万德斯环保)成立于2007年,为专业化的固废、水务和生态领域全过程环境治理服务提供商,专业提供环境问题系统解决方案,包括研发设计、系统集成、工程承包、设施运营、技术服务等。主营垃圾渗沥液处理,填埋场生态修复及综合利用;危险废弃物处置;污泥处理处置;工业废水处理及近零排放;市政污水处理及资源化利用;水环境综合治理;村镇环境综合整治;土壤和地下水修复等,已成为环保细分领域中重要服务商之一,业务覆盖全国,并已延伸至海外。
万德斯目前在环保细分行业具有市场、人才、技术、管理和品牌全方位竞争优势。具有环保工程专业承包壹级、市政公用工程总承包、建筑机电安装工程专业承包等资质。获得“渗滤液处理领域年度标杆企业”、“填埋场修复领域领先企业”、渗滤液及地下水修复技术创新企业、苏南国家自主创新示范区瞪羚企业、中国战略性新兴环保产业领军企业、国家火炬特色产业基地优秀民营企业、江苏省民营科技企业、江苏省行业领军先进企业、江苏省骨干环保企业、江苏省信用管理贯标企业、南京市知识产权示范企业等荣誉称号,已成为带动区域环保行业发展的龙头企业。
万德斯环保成立至今,坚持科技创新,专注环保,致力技术研发创新与科技成果转化,拥有江苏省垃圾填埋场环境污染防控与生态修复工程技术研究中心、江苏省研究生工作站、江苏省企业技术中心、南京市垃圾渗滤液深度处理与资源化应用工程技术研究中心等研发平台,并担任中国战略性新兴产业环保联盟副理事长单位、地下水污染防控与修复产业联盟理事单位。
凭借对环保行业的深入理解和持续的技术创新,万德斯环保已经成为环境资源服务领域的先锋企业。在国家发展绿色生态文明的时代背景下,万德斯将继续以建设生态文明为己任,矢志环保,用智慧呵护生态文明!

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