垃圾焚烧厂渗滤液处理技术研究进展

郑赞永

（1上海电气集团股份有限公司环保事业部 上海 200082 2上海市离心机械研究所有限公司 上海 200231）

随着土地资源的日益紧张，垃圾焚烧处理技术在城市生活垃圾处理中的比重不断在增大。生活垃圾焚烧法相比于传统的填埋法和堆肥法，优点是占地面积小，减量化、资源化和无害化程度高[1]。但是生活垃圾焚烧处理同样存在着垃圾渗滤液的污染问题，且处理难度更大。

1 垃圾焚烧厂渗滤液的特性

1.1 生活垃圾焚烧厂和填埋场渗滤液水质比较

垃圾焚烧厂的渗滤液是一种难处理的高浓度有机废水。由于存储周期及堆放条件等因素的不同，生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的水质特点与垃圾填埋场的渗滤液有所区别，表1列出生活垃圾焚烧厂与填埋场渗滤液的水质参数。

表1 生活垃圾焚烧厂和填埋场渗滤液水质参数

1.2 垃圾焚烧厂渗滤液的特性

1.2.1 有机物的种类较多，成分复杂，毒性大。生活垃圾大多在焚烧厂垃圾库内堆酵3～7d，产生的渗滤液属新鲜渗滤液，含有大量的杂环芳烃化合物、醇类化合物和苯胺类化合物等难降解有机物。

1.2.2 有机物浓度高且变化范围大。COD值一般在29600～79800mg/L之间，甚至更高，属于高浓度有机废水。

1.2.3 可生化性能较好。生活垃圾焚烧厂渗滤液的B/C比值(可生化性)一般在0.37～0.77之间，有利于采用生物方法进行处理，但极高浓度的有机物可能会对生物降解过程产生抑制作用，使处理难度增加。

1.2.4 氨氮含量高。焚烧厂生活垃圾渗滤液的氨氮值在308～1937mg/L之间，同时渗滤液中还含有大量有机氮。

1.2.5 pH较低，悬浮物（SS）含量比较高，渗滤液呈深褐色或黑色，并伴有极重的腐臭。

1.2.6 盐分含量高，并含有多种重金属。其中Cl-浓度高达数千mg/L，高浓度的Cl-会对微生物活性产生抑制作用。Ca2+含量大，会导致管道严重结垢堵塞。

1.2.7 水质水量变化大。垃圾渗滤液水质和水量主要受地域性、季节性和气象等因素影响。

1.2.8 不同的焚烧工艺对垃圾渗滤液的产量存在一定的影响。比如使用循环流化床锅炉的焚烧厂，一般垃圾在垃圾库内停留3d左右；而炉排炉的焚烧厂，一般都对生活垃圾进行5～7d的堆酵预处理后再进入炉内进行焚烧处理。因此，采用循环流化床锅炉的焚烧厂，渗滤液产生量相对少些。

2 生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺

鉴于上述生活垃圾焚烧厂渗滤液的特性，决定了生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处理工艺与一般垃圾填埋场渗滤液的处理工艺有所不同。所以，在借鉴垃圾填埋场渗滤液处理先进工艺的同时，要结合生活垃圾焚烧厂渗滤液的特性，有针对性的设计适合焚烧厂渗滤液的工艺。

2.1 渗滤液处理技术

2.1.1 生化处理技术

生物处理技术分为好氧处理法和厌氧处理法，运行成本低，处理效率高，因此被广泛应用于易生物降解废水的处理。

厌氧生物处理法能耗小，剩余污泥产率低，产生的沼气可以回收利用，适合处理高浓度有机废水。主要有上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、厌氧内循环反应器(IC)、厌氧接触工艺和厌氧滤池（AF）等。

目前，UASB属第二代厌氧反应器，是一种研究最为深入、应用最为广泛的厌氧反应器，虽然相对于新一代反应器处理负荷较低，但因其构造简单、操作稳定、去除效率高、抗冲击负荷能力强，仍然在渗滤液处理中得到大量应用。EGSB、IC等新型高效厌氧反应器在垃圾焚烧厂渗滤液处理中也逐步开始试用。

渗滤液经厌氧生物处理后，还需采用好氧生物法进一步降解有机污染物，并通过硝化/反硝化作用去除氨氮。常用的有活性污泥法（如SBR、氧化沟、好氧池等）、生物膜法（如滴滤池、生物转盘、生物流化床等）和膜生物反应器（MBR）等。

2.1.2 物化处理技术

物化处理技术和生化处理比起来，处理成本较高，但是可以有效去除废水中的难生物降解污染物，水质和水量的变动基本上不会影响物化处理技术的处理效果，处理后的水质比较稳定。尤其是对垃圾渗滤液中难生物降解的有机物有较好的处理效果。常用的物化处理法主要有活性炭吸附、混凝法、吹脱、化学沉淀、电化学法和蒸发法等。

2.1.3 膜处理技术

膜处理技术稳定、高效，已广泛用于废水处理领域。按照膜孔径的大小，膜过滤通常可以分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）。

MF或UF常与好氧生化处理相结合构成膜生物反应器（MBR），通过膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，不仅替代了二沉池的作用，而且延长了污泥龄，增大了污泥浓度。生化反应器内活性污泥浓度从3～5g/L提高到20～30g/L，最高可达到40g/L，使反应效率提高，出水无菌体及悬浮物。并且无须太多考虑污泥沉降和膨化的问题。通过对水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的分别控制，使得难降解的物质在反应器中不断反应和降解。

随着《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）的实施，NF和RO逐渐应用于垃圾焚烧厂渗滤液的深度处理。NF对二价离子以及分子量大于200的有机物有较高的截留率，而对单价离子和小分子有机物截留率较低。RO可以截留分子量更小的有机物，且可以截留可溶性的金属盐和所有离子，出水水质较NF更佳。

2.2 渗滤液处理工艺

为满足不同要求的排放标准，国内已建、在建和改造的生活垃圾焚烧厂渗滤液处理系统均采用了不同处理工艺的组合。

2.2.1 排放标准

目前，由于国内对生活垃圾焚烧厂渗滤液排放没有专门的标准，当前各工程项目执行的标准主要有《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-1997）和《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)，各标准排放指标参见表2。

表2 渗滤液排放标准

新标准GB 16889-2008各项指标要求更加严格，并对总氮和总磷提出了要求，使得渗滤液处理工艺必须强化脱氮除磷的效果，这就要求渗滤液处理必须选择深度处理工艺以满足排放要求。另外，部分垃圾焚烧厂为实现废水的“零排放”目标，处理出水回用，采用了《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)中冷却用水水质要求或者《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准。

2.2.2组合工艺

国内垃圾焚烧厂渗滤液处理系统均采用组合工艺，其主体技术一般采用厌氧-好氧生物和膜组合处理工艺。其中，厌氧处理单元大多采用UASB工艺，好氧处理单元则越来越多的采用外置式MBR工艺，深度处理单元采用NF或RO工艺。根据出水标准不同，例举了国内垃圾焚烧厂渗滤液处理部分工程案例，见表3。

表3 国内垃圾焚烧厂渗滤液处理部分工程案例

由于早期生活垃圾焚烧厂渗滤液排放执行比较低的标准，出水只需达到GB16889-1997三级标准或者GB8978-1996三级标准，因此，一般采用高效厌氧反应器-MBR组合工艺即可满足处理目标。随着国家对垃圾焚烧厂的环保要求日益严格，对渗滤液处理系统的建设要求也越来越高，部分地方垃圾焚烧厂渗滤液处理出水需要达到GB 16889-2008标准或回用标准，因此必须采用深度处理工艺，包括NF、RO或其他物化处理方法。

3 结语

垃圾焚烧厂渗滤液水质复杂，较垃圾填埋场渗滤液处理难度更大。虽然有多种处理方法，但都有其各自的不足之处，难以一步到位。应从环保和经济性角度考虑，根据渗滤液特性及出水标准，通过研究和应用多种处理技术的合理组合，充分发挥其各自的优点，简化工艺流程，降低运行成本。

[1]中国环境保护产业协会尘世生活垃圾处理委员会.我国城市生活垃圾处理行业2010年发展综述 [J].中国环保产业,2011(4):32-37.

[2]肖诚斌,庞保蕾,任艳双,等.垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理工程实例[J].中国给水排水,2012,28(25):77-79.

[3]宋灿辉,胡智泉,肖波.UASB+A/O+UF+NF工艺处理生活垃圾焚烧厂渗滤液[J].环境工程,2010,28(1):40-42.