林 涛

（无锡市宜兴生态环境监测站，江苏 无锡 214200）

1 垃圾渗滤液的处理特点

垃圾渗滤液的主要来源有渗入的降水，流入的地表水即地表径流和地表灌溉，以及渗入的地下水，垃圾本身含有的水分及其在降解过程中产生的水分[1]。

垃圾填埋场产生的渗滤液其处理过程非常复杂，因此，稳定达标排放就成为了日常工作管理中的难点。因受到物理、化学、生物等因素的影响，导致渗滤液的污染指标会在一个较大的范围内浮动。又由于垃圾填埋场的渗滤液是高浓度的有机类废水，如果不经过合格处理就直接排入自然环境，将会对环境产生较大影响，所以，必须要对垃圾渗滤液进行有效处理，且必须待其处理达标后才能外排。

一座中型规模的垃圾填埋场，渗滤液量约150 t/d，经处理后，要满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889—1997）中二级排放标准，同时，在工艺设计时要留有足够的设备位置及场地，以便于经处理后的废水排放升级。

1.1 垃圾渗滤液的特点和处理要点

垃圾渗滤液一般存在高浓度的问题，氨氮的浓度经测算在几千毫克每升，是普通生活污水的几倍。因此，高浓度的氨氮会导致生化处理系统效果不佳，也会导致污水中的碳氮比较低，最终会降低生物脱氮的效率。此外，垃圾渗滤液还存在可生化性较低的特点，其填埋时间越长，可生化性越差，且在填埋早期的生化性虽然比晚期好，但不能完全依靠生化工艺处理。

1.2 国内渗滤液的处理情况

在垃圾填埋初期，一般会使用厌氧和好氧的处理方式，但其出水无法稳定达标。其中，有部分垃圾填埋场未配套市政污水管网，其产生的垃圾渗滤液无法进入污水管网，这对渗滤液的处理提出了更高要求。由于一般的生化工艺已无法满足现有的处理要求，所以，当前较好的处理方法有生物处理以及后道深度处理。但也存在一定问题，如在温差较大的北方地区，冬季气温较低，平均每年约有4个月属于冰封状态，导致垃圾渗滤液处理系统无法运行，因此，一般采用MBR+钠滤的处理工艺，系统以A/O生化处理为主，这样系统启动运行快，还可以随时停机。

2 垃圾渗滤液处理工艺流程

渗滤液处理工艺流程如图1所示。

图1 渗滤液处理工艺流程

根据废水的特点、功能、要求及废水的排放特征，可采用以上工艺对该类废水进行处理。但由于水中的氨氮较高，选择废水处理工艺时需采用A/O硝化反硝化工艺+MBR+NF系统，而硝化池设换热系统，可将硝化池的水温控制在25～28 ℃左右，再通过较大的回流比去除废水中的有机物及氨氮，最后使系统出水达标排放。该工艺硝化及反硝化罐的污泥浓度可高达20～30 g/L，且对有机物的降解能力也很高。同时，为了有效防止UF系统膜孔的阻塞，需在UF进水设自清式过滤器，以去除粒度大于400 um的悬浮物，由此保证UF系统的安全运行。

3 主要设备及结筑物的功能

（1）调节池：由于废水水质及水量的变化较大，因此，调节池应具有足够的容量，这样才能使进入后级系统的水质、水量稳定，所以，需要在工艺中设置一座调节池。其作用在于，促使废水在池中进行水质、水量调节及均衡，并保证进入后级吹脱系统内的水质、水量的稳定。还要在池底设置穿孔曝气器，一则防止池中颗粒沉淀，二则起到预曝气作用，同时，可去除水中的部分氨氮，以减轻后级系统的工作负荷。

（2）进水提升泵：进水提升泵是用于提升调节池内的废水，以确保废水经提升后进入反硝化罐。

（3）反硝化罐：反硝化罐在工艺中是用于污水回流、污泥与前级污水的混合搅拌，其回流污水量为500%。在反硝化罐内，可利用水下搅拌机进行搅拌，且要控制溶解氧＜0.5 mg/L。最后使污水及回流液进行充分混合，其设计停留时间为18 h。反硝化罐为钢防腐结构，设计上升流速为2.9 m/h。

（4）水下搅拌机：水下搅拌机是用于反硝化罐内污泥、回流硝化液及进水的混合搅拌，从而使污泥呈悬浮状，以保证活性污泥与污水的混合反应。其工艺原理是，搅拌叶轮在电机的驱动下旋转搅拌使污泥产生旋向射流，并利用沿着射流表面的剪切应力来进行污泥匀质混合，使流场以外的污泥摩擦产生搅拌作用，使其在极度混合的同时形成体积流，且应用大体积流动模式使受控流体得到充分混合。

（5）硝化罐：硝化罐是以活性污泥为载体，以生物膜法活性污泥为主的生物处理装置。该装置是使污水中的有机物以及氨氮被吸附降解，从而净化水质。硝化罐内设有射流曝气器，控制溶解氧≥2 mg/L，设计停留时间为72 h。硝化罐为钢防腐结构，设计上升流速为0.73 m/h。

（6）流泵：污水回流泵是用于提升硝化罐内的污水，使其经提升后回流至反硝化罐。

（7）板式换热器：在工艺中，板式换热器是用于冷却硝化罐回流液，以确保硝化罐水温设定在25～28 ℃之间，且换热系统采用温控装置。

（8）冷却塔：由于反硝化及硝化系统是一个产能过程，会使系统温度升高。因此，在系统中，设置冷却塔可用来冷却硝化以及反硝化系统的温度，是为了保证硝化及反硝化系统能在25～28 ℃较适合且反应效率高的条件下运行。玻璃钢冷却塔是用于工艺中循环水的冷却系统，是用来降低水温，循环使用。

（9）冷却水泵：冷却水泵是用于提升循环水，使其经提升后进入板式换热器，经换热后的水回冷却塔进水。

（10）罗茨风机：罗茨风机配套射流曝气器使用，以提供射流曝气器微压空气，用于硝化池的供气。在系统中设置二台，一用一备。

（11）射流泵：射流泵配套射流曝气器使用，以提供射流曝气器压力水，是通过压力水形成真空吸气。在系统中设置二台，一用一备。

（12）射流曝气器：射流曝气器是采用法尔管盘式结构，有A（内喷嘴为拉法尔管）和B（外喷嘴为拉法尔管）两个系列。

（13）泡沫罐：泡沫罐是用于收集以及储存硝化罐的泡沫，并通过水喷淋消泡。

（14）泡沫泵：泡沫泵是用于提升泡沫罐内的污水，使其经提升后回流至反硝化罐。

（15）潜污泵：潜污泵是用于提升硝化池的污泥，使其经提升后进入垃圾堆放场。

（16）消泡剂加药装置：消泡剂加药装置是用来向硝化池内投加复合消泡剂，使其与原水中的悬浮物充分混合，令污水里较小粒径的悬浮物聚凝，从而产生较大粒径的絮状颗粒物，方便后级叠片式过滤器更好运转。

（17）UF进水泵：UF进水泵是用于提升硝化罐内的水，使其经提升后进入自清式过滤器。

（18）自清式过滤器：自冲洗过滤器设在超滤进水泵后，由于超滤系统内循环流速较高，所以，大颗粒的悬浮物经水泵加速后将损坏膜管及水泵叶轮。因此，该装置用于截留硝化罐出水口的大颗粒悬浮物，防止大颗粒悬浮物阻塞UF系统。

（19）UF循环泵：UF循环泵是用于提升前级水以及超滤系统内水的内循环，是通过内循环提高UF膜组件的表面流速，防止污泥及悬浮物阻塞膜组件。

（20）UF膜组件：管式超滤膜分离技术是一种广泛应用于溶液和气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。

（21）UF清洗装置：清洗装置由清洗水箱、清洗水泵、电加热器、温控装置等组装而成，是用以满足超滤系统的循环清洗，需满足超滤装置一次清洗用的药剂量。

（22）UF清液槽：在工艺中，UF清液槽是用于储存超滤产水，起着调节水量的功能。

（23）UF清液回流泵：清液回流泵是用于提升超滤产水，且当超滤产水不合格时，部分水会提升回流，以保证超滤产水水质。

（24）NF进水泵：NF进水泵是用于提升UF清液槽内的水，使其经提升后进入后级保安过滤器。

（25）阻垢剂加药装置：阻垢剂加药装置是用来向钠滤系统进水中投加阻垢剂，通过管道混合器混合，与前级水进行充分混合，以防止钠滤膜元件浓水侧发生结垢现象。

（26）保安过滤器：在工艺中，保安过滤器是用来去除前级系统出水泄漏的机械杂质，以保证出水的清洁度，防止后级钠滤膜元件及NF增压泵受损。

（27）NF增压泵：NF增压泵是用来向钠滤装置提供渗透压的动力，以满足钠滤系统膜元件在设计年限内正常的压力及流量。

（28）NF清液槽：在工艺中，NF清洗槽是用于储存钠滤产水，其起着调节水量的功能。

（29）NF循环泵：NF循环泵是用于提升NF清液槽内的水，使其经提升后回流进入保安过滤器进口，且当钠滤出水超标时采用循环泵回流。在系统中，循环泵采用三台，二用一备，一台用于水的回流，另一台用于提升后各加药系统的配药用水。

（30）NF膜组件：NF膜组件（钠滤）是一种通过借助选择的透过（半透过）性膜的功能以及压力为推动力的膜分离技术，膜元件是由钠滤膜导流布和中心管等制作而成，且将多根NF膜元件装入耐压容器内，组成NF组件。本装置是有机物深度处理系统的关键，其成熟的工艺设计、合理地控制、操作及管理，直接决定着系统的正常、稳定运行；并关系到钠滤膜的使用寿命，经钠滤处理后的出水，去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物、微生物（细菌、热源等），从而确保了本系统产水的高质量、高品质。

超滤系统的出水水质由淤积密度指数SDI仪监测，当SDI值＜3时，即可由NF提升泵增压后进入钠滤系统，NF出水进钠滤清液槽，另一部分未透过水由管道汇集后成浓水（主要含有盐分、机械杂质、胶体、有机物等），排入下水道回流进入调节池。

（31）NF清洗装置：NF清洗装置是由清洗水箱、清洗水泵、电加热器、温控装置、清洗过滤器等组装而成，是用以满足钠滤装置的循环清洗及药剂的过滤，需满足单套钠滤一次清洗用的药剂量。

（32）自动加酸系统：自动加酸系统是用来向钠滤系统进水中投加盐酸溶液，通过管道混合器混合，与前级水进行充分混合，是用以降低钠滤进水的pH值，防止盐分过高时钠滤结垢。

（33）自动加碱系统：自动加碱系统是用来向硝化系统中投加氢氧化钠溶液，以维持系统反硝化所需的碱度。

（34）清洗药剂泵：清洗药剂泵是用于各种清洗剂药剂插桶的抽吸，经抽吸后进入各加药箱内。其属于插桶式结构，PP材质。

渗滤液处理系统的控制范围：本期重点在渗滤液站预处理以及相关加药、钠滤及超滤自动控制以及混床自动运行的监控。该系统是渗滤液处理的核心部分。

4 控制系统

电气设备主要是由控制柜、水泵、加药泵、搅拌机以及提升泵、阀门组成，最大电机75 kW。根据这一特点，每台电气设备为一个单元采取短路保护；每台电机为一个单元采取短路及过载保护，一般电机启动采用直接启动控制方式，并设置手动/自动转换选择开关。超滤循环泵，风机以及钠升增压泵采用软启动控制。控制系统是将可编程序控制器、电气控制、现场检测仪表于一体，此控制系统具有编制程序、数据处理、参数设置等功能，内设I/O控制柜及动力配电柜，且在各个工艺设备的现场，按照需要设有就地操作按钮箱。同时，为了提高渗滤液处理系统的管理水平与操作水平，以及降低系统的运行成本，需要选择一个性能/价格优秀的控制系统来为工程提供良好的运行及管理手段。所以，渗滤液处理的控制系统是提高科学管理水平，降低劳动强度，保证处理质量，节约能耗、水耗和药耗的重要技术措施。控制系统说明如下。

（1）各水池与水泵的液位控制：各水池内均设有压力式液位变送器，具有4～20 mAl输出，前后级泵与水池液位联动工作，由PLC控制系统自动控制。当水池水位过低（达到停泵水位）后级泵停止工作；当水池液位上升至中水位时，后级泵启动工作；当水池水位过高（达到报警水位）前级泵停止工作。

（2）加药系统：系统中加药计量泵与相应工作泵联动运行，故障时报警；计量泵，故障时报警；加酸泵以及加碱泵根据pH信号自动调节加酸及加碱量。各加药箱配液位开关，带低液位开关量信号输出，低液位报警并延时10 min停泵。

（3）潜污泵：潜污泵用于硝化池的定期排泥，按设定的时间程序运行，每8 h排泥3 min；

（4）罗茨风机：风机与调节池提升泵联锁运行，曝气风机在系统中设二台，一用一备，故障时备用泵自投，曝气风机12 h自动切换工作。

（5）射流泵：射流泵与调节池提升泵联锁运行，曝气风机在系统中设二台，一用一备，故障时备用泵自投，曝气风机12 h自动切换工作。

5 结语

综上所述，针对城市垃圾填埋场渗滤液的处理系统，主要介绍了设备及结筑物的功能。同时，在实际运行中，建议在反硝化系统中投加碱液，以满足反硝化所需的碱度；在钠滤系统投加非氧化性杀菌剂，以防止钠滤系统微生物膨胀。