谷占军

（原阳县康恒环保能源有限公司 河南新乡 453500）

在垃圾焚烧发电厂，渗滤液处理是与锅炉、汽机、电气系统处于同等重要位置的系统，是确保机组安全、环保、经济、稳定运行的重要环节。垃圾池是垃圾焚烧发电厂燃料堆酵的场地，其相关系统稳定运行是为锅炉提供高品质燃料的基础；渗滤液及时处理是垃圾池内渗滤液导排顺畅的前提。然而，在夏季，生活垃圾含水率、厂区内生活污水产生量和需要收集的初期雨水量同时增加，造成进入渗滤液处理站的污水总量往往会超出其最大设计处理能力，称之为“丰水期”；在运行中，因渗滤液处理效率低下导致渗滤液导排不及时，引起垃圾池“起水”，影响垃圾发酵，严重时会影响垃圾正常进厂，甚至存在非计划停炉的风险。因此，提高渗滤液处理效率对垃圾焚烧发电企业显得尤为重要。

1 工程概况

某项目于2019 年6 月投产运行，设计处理生活垃圾1 200 t/d，配置2 台600 t/d 的机械焚烧炉排炉，1 台30 MW 的凝汽式汽轮机和1 台30 MW 发电机，配套建设处理能力为550 t/d 的渗滤液处理站。该渗滤液处理站采用“物化+生化+膜深度处理”的组合工艺，负责处理渗滤液，生产、生活污水和厂区内收集的初期雨水等全厂污水。

2 工艺流程

渗滤液从收集池由提升泵经篮式过滤器抽至预沉淀池，经沉淀去除部分杂物。上清液经水堰板溢流至调节池，实现固液分离，之后由提升泵抽至厌氧处理单元进行厌氧生化处理。

厌氧处理单元采用内外循环厌氧反应器（IOC）工艺，渗滤液从反应器底部进入，以一定流速自下向上流动，起到搅拌作用，使气、水与活性污泥充分混合；在厌氧系统中，有机质被吸附分解，所产生的沼气经厌氧罐顶部的集气室收集后入炉焚烧，沉淀性能良好的污泥在沉降区分离，固液分离后的渗滤液经厌氧罐上部溢流进入反硝化、硝化（A/O）单元，继续去除部分有机污染物，并利用反硝化、硝化原理去除污水中的大部分氨氮。

反硝化、硝化（A/O）单元出水依次进入超滤、纳滤和反渗透膜处理单元进行深度处理，纳滤和反渗透系统产生的浓水经“化学软化+管式软化膜+碟管式反渗透（DTRO）”工艺深度处理，达标的产水回用至循环水系统，最终产生的浓缩液输送至炉内回喷系统。

初沉池，厌氧单元，反硝化、硝化（A/O）单元均需定期排放污泥至污泥储池。污泥采用“浓缩+离心脱水”工艺进行处理，脱水机上清液收集后送往反硝化、硝化（A/O）单元进行再次生化处理，脱水污泥经螺杆泵输送至垃圾仓最终入炉焚烧。

工艺流程见图1。

图1 工艺流程图

3 影响渗滤液处理系统高效运行的因素

3.1 物化处理单元设施

物化处理单元的设施包括渗滤液收集池、篮式过滤器、预沉淀池和调节池（事故池）；运行过程中，存在收集池提升泵滤网和叶轮被漂浮垃圾、琐碎杂物及池底沉积污泥堵塞的情况，还有篮式过滤器滤网被堵塞的现象。调节池潜水搅拌机故障，导致调节池内部循环流动停止，池底泥沙沉积，造成池容损失，降低其使用效率。

3.2 生化处理单元运行调整

生化厌氧处理过程中，影响厌氧消化效率的因素很多，如厌氧罐容积负荷、水力停留时间、温度、pH 值、氧含量等。运行过程中，需要实时控制调整，否则就会出现污泥颗粒化成形困难、污泥扩散颗粒易破裂、污泥活性不够、污泥流失、污泥中毒、系统酸化等运行异常情况。

硝化、反硝化（A/O）处理单元中，温度、pH 值、溶解氧、碳源补充量、回流比等因素对异养菌和自养菌的浓度及其活性影响较大。在运行过程中，因温度、pH 值、曝气程度及曝气方式、碳源补充量及补充时间、排泥时间及排泥量、回流比控制等调整问题，致使某一因素不在最佳运行状态，而引起整个处理单元运行效率低下，甚至出现系统瘫痪的风险。

3.3 膜深度处理单元系统故障

在膜系统表层的过滤和截留作用下，渗滤液的盐分和污染物在膜表面不断聚集加厚，形成致密滤饼层的可逆污染。伴随运行阻力增大、膜的通量下降，渗滤液中部分无机盐、胶体、微生物等污染物进入膜内部，与膜材料紧密粘附，堵塞膜孔，形成不可逆污染［1］，出现膜系统流量低、压力高报警等故障，进水流速及流量下降、产水率降低，系统无法正常启动等状况。膜元件可逆和不可逆的污染都影响膜系统运行效率。

随着运行时间的累积，存在膜元件老化、磨损、局部运行压力过高等因素引起的膜表面破损，导致膜系统的产水质量差，不能满足下一级膜系统设计进水质量要求，加速低分子量腐殖质类微生物对下一级膜表面的污堵，影响膜系统的运行效率。

膜化学酸性清洗操作中pH 值控制过低、酸性清洗时间过长等因素会造成膜密封圈老化失效、膜穿孔等损伤；超滤膜杀菌剂类型使用不当，长期误用氧化性杀菌剂造成膜系统氧化损伤：这些损伤会降低膜元件的使用寿命和运行效率。

3.4 其他辅助设备设施

水泵是渗滤液处理站介质输送的重要设备，水泵叶轮堵塞、机械密封漏水、电机故障、泵壳砂眼、轴承故障、梅花垫损坏等水泵常见故障频发。渗滤液处理系统自动化水平较高，设备设施的保护程序繁琐，仪控原件较多，且故障率较高。为防止污泥老龄化、活性降低，定期从初沉池，厌氧，反硝化、硝化（A/O）系统排放污泥，但因不同处理阶段排出的污泥特性差异大，脱泥机运行调整频繁，故障率较高。

以上因素都会在不同程度上影响渗滤液处理站运行效率。欲使其高效运行，需要提高精细化管理水平，加强运行监护和调整，避免影响渗滤液处理系统稳定运行的因素出现。

4 提高渗滤液处理效率的措施

4.1 加强物化处理单元运行过程管理

加强对收集池提升泵的运行监视，并做好维护工作。定期清理收集池内的漂浮垃圾和底部沉积污泥，定期检查收集池提升泵滤网和叶轮，确保收集池提升泵运行状态良好。定期清理篮式过滤器，确保其滤网无堵塞情况。做好调节池潜水搅拌机的维护保养工作，保障潜水搅拌机正常运行，减少池底污泥沉积量，保持调节池最大池容。保持事故池的备用状态，确保满足渗滤液处理站缺陷处理时对渗滤液的收集需求。

4.2 强化生化处理单元运行指标监督调整

渗滤液厌氧处理环境最适宜pH 值为7.5，运行时将厌氧反应罐pH 值控制在利于厌氧发酵的7.0～7.8 范围内；为维持污泥活性，需降低水温对厌氧微生物的影响，将厌氧反应罐内的温度稳定在35 ℃左右［2］，并且24 h 内温度波动不超过2 ℃，必要时，需调整运行负荷与水力停留时间。厌氧反应各阶段中产甲烷阶段的氧化还原电位最低，为-150 mV～-400 mV，因此，在运行操作中需严格控制进水带入的氧含量。为维持厌氧反应过程中营养物C、N、P 的比例接近（350～500）∶5∶1 的理想状态，需要及时调整厌氧进液量。监测厌氧反应罐内污泥负荷的变化趋势，做到排泥及时、排泥量适宜。尽可能减少含重金属、硫酸盐和硫化物、挥发性脂肪酸（VFA）、非极性酚化合物、单宁类化合物、芬香族氨基酸、焦糖化合物、氯化烃、甲醛、氰化物、洗涤剂、抗菌素等影响厌氧反应的有毒有害物的进入量。

加强反硝化、硝化（A/O）单元的运行监视，掌握运行指标的变化趋势，预判运行工况并及时做出调整；监测反应池中悬浮固体浓度（MLSS），避免出现池中MLSS 过大、引起沉淀体积大量增加、区域沉淀速率降低，导致出水水质降低情况的出现，运行中控制污泥沉降体积（SV30），试验沉降污泥体积不超过65%为宜，需根据运行情况合理安排排泥时间和排泥量；根据MLSS 变化趋势，合理调整碳源补充量，以保证微生物繁殖所需有机物量。合理控制反硝化池回流比，使回流量满足其反硝化还原反应所需的硝氮量，创造微生物高效脱氮环境。

根据曝气表面紊流，调整空气流量，使液面表观气速在1.2 cm/s～3.6 cm/s 的范围内，控制间歇式曝气时间使消化池微生物饱食期与饥饿期的时间比例接近1∶2［3］，观察曝气池混合均匀、并伴随着数量稳定且新鲜的白色或淡色泡沫，控制曝气末段溶解氧浓度（DO）不超过4 mg/L。

4.3 减少膜系统故障率

按照膜系统设计要求运行，控制超滤、纳滤和反渗透膜的产水回收率；监测超滤膜管的温度不超过40 ℃，超滤膜有前后压力增大、进水流速和流量下降趋势时，要及时查找原因，防止污泥堵塞膜孔。加强对产水淤泥密度指数（SDI）、氯含量及浊度等水质变化趋势的监督，第一时间发现超滤膜破损，并采取措施。定期检查并清理超滤产水管内壁及产水池壁沉积的污泥和微生物［4］，防止超滤产水被污染。

纳滤和反渗透运行中要控制进水压力、产水回收率等主要运行参数，避免浓水侧盐分超过溶度积；定期清洗膜元件，避免因膜表面浓差极化引起的膜性能产水量降低、脱盐率下降［5］现象出现。加强纳滤装置产水水质监测，确保提供合格的反渗透进水。

膜污染速度与给水条件有关，加强对本级膜系统进出口压差、氧化还原电位、产水水质及回收率等关键运行参数的变化趋势监视，确保为下一级膜系统提供合格的进水。一旦发现膜污染，立即进行化学清洗，避免膜系统污染加剧。膜寿命中后期处理能力下降，需提前做好随时更换膜元件的准备工作，确保膜元件更换的及时性。

严格落实运行规程中关于化学清洗药剂配制和清洗时长的相关要求。酸洗时pH 值控制到2～3，碱洗时pH 值控制到11～12。清洗浸泡时间根据膜污染程度确定，但浸泡时间不能过长。膜系统的加药装置需正常运行，加药量适宜，正确选用药剂类型。

4.4 加强各辅助设备的养护

加强对电机和水泵的维护保养，定期检查更换润滑油、尼龙衬垫、机械密封；水泵相关的备品备件满足维修需求。定期检查各类仪控原件，确保仪控原件的外壳、面板及线路板清洁，减少仪控电接点腐蚀，避免因仪控故障导致系统无法正常运行情况的出现。

根据污泥脱水性能的影响规律与作用机制，强化污泥脱水和安全管理［6］，平衡污泥含水率与脱水机运行效率之间的关系，合理调整絮凝剂投加量；加强污泥脱水系统的运行监护和设备的维护保养，及时处理设备缺陷，保障系统稳定运行需求。

5 结论

该项目通过制定并落实设备管理制度，加强各系统状态及运行指标监督，及时维护、保养设备，合理储备易损坏的备品备件量等措施，使得物化、生化、膜处理、污泥脱水及其他辅助设备稳定运行，有效避免了影响渗滤液处理系统运行效率的情况出现，实现渗滤液处理系统长周期高效运行，为项目整体安全、环保、稳定运行消除了渗滤液处理因素带来的隐患。