垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理和回收利用

陈玉其

摘要：指出了随着社会经济的快速发展，各种环境污染不断加重。特别是城市化进程的不断加速，导致城市人口迅速扩增，城市生活垃圾成倍增长，为减少生活垃圾对环境带来的污染，通常利用堆肥、焚烧、综合利用和填埋等方式对其进行处理，但在各种处理过程中都会不可避免地产生垃圾渗滤液。因此，研究和探讨垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理和回收对策具有非常重要的现实意义。为此，分析了垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特点，提出了几点处理及回收的有效措施，以期能为我國垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理和回收利用提供一些参考和借鉴。

关键词：垃圾焚烧发电厂；垃圾渗滤液；处理；回收利用

中图分类号：X703

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）14-0047-02

1 引言

近年来，随着城镇化进程的加快，城市人口越来越多，而土地资源相对短缺，能够用于生活垃圾填埋的场所越来越少，按照城市生活垃圾处理减量化、无害化和资源化的原则，利用垃圾焚烧发电成为了城市垃圾处理的一条重要出路。但在垃圾焚烧发电前期存储过程中不可避免地产生垃圾渗滤液，因此探索垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理和回收利用方法具有非常重要的现实意义。

2 垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的特点

2.1 水质特点

生活垃圾进入焚烧炉前需在垃圾贮坑内需堆酵3～7 d，以使垃圾熟化并沥除水分，提高垃圾热值，此过程中会产生大量垃圾渗滤液。垃圾焚烧发电厂的垃圾贮坑一般建在室内，且垃圾渗滤液是由生活垃圾在短短数天内堆酵形成的，故渗滤液主要为垃圾本身的水分、垃圾中易降解成分短期发酵形成的水分、垃圾溶出的污染物及随水流出的细小悬浮物。在我国，大部分生活垃圾热值低、水分大，垃圾渗滤液中各种污染物含量多，危害程度大。具体地说，垃圾焚烧发电厂渗滤液水质呈现以下特性：①成分复杂，有机污染物浓度高，COD和BOD5浓度为20000～60000 mg/L。②氨氮含量高。垃圾焚烧电厂渗滤液中的含氮化合物含有大量有机氮，经过厌氧生物降解，有机氮可发生氨化作用而转化为无机态的氨氮。③盐分高。垃圾焚烧电厂渗滤液中盐分浓度很高，其中氯离子浓度达到数千mg/L，高浓度的氯离子会对微生物活性产生抑制作用，再加上氯离子又是一种渗透力极强的腐蚀介质，需要对处理设施进行防腐处理；垃圾渗滤液中Fe、Ca的含量也很高，尤其是Ca2+的大量存在，会导致管道、处理设施严重结垢，并且还会在污泥中积累，影响污泥活性。④微生物营养元素比例失调，渗滤液中TP含量较低。⑤悬浮物含量很高，渗滤液呈黄褐色或者灰褐色，有强烈恶臭味。

2.2 水量特点

据有关数据显示，在垃圾焚烧发电厂中，垃圾渗滤液可以占到进场垃圾量的10%～28%。渗滤液水量和进场垃圾前处理有着非常密切的关系。在进场前，压缩处理比较彻底的垃圾含水率较低，压缩处理一般的垃圾含水率就比较高。与此同时，受气候、季节、温度等因素的影响，垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液水量变化较为明显。通常情况下，雨季是垃圾渗滤液产生的高峰期，而旱季的渗滤液产生量比较少。

3 垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理

通过对垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的处理可达到以下目标：一是使垃圾渗滤液的水质达到《污水综合排放标准》的国标一级排放标准，避免渗滤液对环境造成污染；二是利用产生的甲烷气体进行发电，实现资源的循环利用；三是对垃圾渗滤液进行深度处理之后，用于渣池、配置石灰乳。处理流程如下。

3.1 预处理

预处理一般采用物化处理技术去除渗滤液中部分有机污染物、氨氮和固体悬浮物浓度，以降低对生物的抑制作用。目前常用的预处理方法主要包括混凝和氨吹脱。

3.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理系统主要使用中温两级上流式厌氧反应器。两级上流式厌氧反应器的第一级主要用于液化和水解固态有机物，以稀释和缓冲负荷冲击，同时对难以降解的固态物质进行有效截留；第二级主要是保持厌氧条件，有效降解有机物，生成含甲烷浓度较高的消化气。经厌氧生物系统生成的甲烷气体可以进行燃烧处理。

3.3 好氧生物处理

好氧生物法不仅可以有效降解有机污染物，还可以通过硝化作用去除氨氮，主要有活性污泥法、生物膜法和新型的膜生物反应器（MBR）等。其中MBR通过膜的高效截留作用，可以使微生物完全被截留在生物反应器内，也使反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄实现完全分离。因此，MBR污泥浓度高，抗冲击负荷能力强，较长的污泥龄有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长繁殖，为硝化提供良好的条件。目前，MBR已得到越来越多的应用，可以替代传统的活性污泥法对城市生活垃圾焚烧厂渗滤液进行处理。

3.4 深度处理

深度处理系统由臭氧氧化系统和膜处理系统组成，其中，膜处理系统又由超滤和纳滤组合而成，能够彻底分离水中的污染物，渗滤液经过处理之后能达到《污水综合排放标准》的国标一级标准。臭氧氧化系统由两路组成，一路是应急系统，可对膜处理后的排水加以进一步处理，以确保渗滤液处理后的水质标准；另一路是处理纳滤浓液，通过把纳滤浓液高级氧化后再次返回系统进行处理，以最大限度地控制污染指标，尽可能地减少渗滤液污染物给环境带来的危害。

3.5 污泥处理

污泥处理系统由污泥脱水机、污泥浓缩池和相应的加药设施等组成，主要用于对渗滤液处理系统中生成的污泥实行减量化处理。污泥压干将其含水量降低到70%以下后可以在垃圾焚烧电厂焚烧炉里焚烧处理。

4 垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液的回用

在我国，渗滤液经过处理后可以用于厂区保洁、冲洗垃圾运输车及生产（如配置石灰乳、渣池）。由于垃圾渗滤液纳滤浓水盐分高且含有大量大分子有机物，生化性较差，直接重新进入系统可能会影响系统生化性能。故炉内回喷和生产处理（如配置石灰乳）成了垃圾渗滤液纳滤浓水主要的处理途径。其中，炉内回喷可降低炉内温度，所以要限制回喷量。回用于渣池、配置石灰乳等工艺时，能处理的纳滤浓液量较小。所以，在垃圾渗滤液处理生产过程中，要尽量提高纳滤产水率，降低浓水产生量，保证系统的稳定运行。

城市垃圾一般通过垃圾运输车从中转站转运至垃圾焚烧电厂，垃圾运输车在垃圾焚烧电厂卸下垃圾出厂前通常需要进行清洗，以避免对城市道路造成污染。垃圾车清洗对水质要求不高，用渗滤液最终排放水清洗车辆是废水回用的理想方法。

利用先進的处理工艺（如反渗透工艺），对渗滤液进行有效处理可使其达到冷却循环水补水的要求。垃圾焚烧发电厂每天都需要大量的循环水补充量，一般不低于1.5×106 m³/d，如果将经过处理以后的渗滤液最终清液作为循环冷却补充水，就能够实现废水的零排放。垃圾焚烧电厂垃圾渗滤液生化后，反渗透工艺的清液可以作为锅炉冷却循环补充水，浓液通过炉内回喷和配置石灰乳消耗掉，最终实现废水的零排放。

垃圾渗滤液经处理以后，可灵活回用于垃圾渗滤液车辆冲洗、炉内回喷、配置石灰乳、循环冷却用水等各个方面。

5 结语

垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液是一种具有高污染的特殊废水，对其处理所需的运行成本和投资要比一般的工业废水和城市污水高出许多。目前垃圾焚烧发电厂主要通过预处理、生物处理以及深度处理等工艺，对渗滤液实施有效处理，使其达到《污水综合排放标准》的一级排放标准。在此基础上，要运用科学合理的组合工艺，在减少渗滤液对环境污染的同时，实现对可回用水和甲烷资源的循环利用，在垃圾发电项目中贯彻循环经济的发展理念，使之获取更大的社会效益和经济效益。

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