第２４卷第４期 环境科技 Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．４ ２０１１年８月 Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｕｇ．２０１ ｌ 复合ＭＢＲ组合工艺在生活垃圾焚烧发电厂渗滤液 处理中的应用 苏东辉． 庞晓露 （浙江省环境监测中心， 浙江 杭州 ３１００１５） 摘 要： 以浙江某处理规模为１００ ｍＳ／ｄ垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工程为例，介绍了氨吹脱＋ＡＢＲ＋两级Ａ／０的复 合ＭＢＲ组合工艺在生活垃圾焚烧厂渗滤液处理中的应用情况。复合ＭＢＲ工艺对生活垃圾焚烧厂渗滤液的有机污染 物和氨氮均有较高的去除效率，均在９８％以上。经过该组合工艺处理后，出水水质可达到ＧＢ ８９７８—１９９６（污水综合 排放标准》中三级排放标准。 关键词： 渗滤液；ＭＢＲ；氨吹脱；ＡＢＲ 中图分类号：Ｘ５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７４—４８２９（２０１１）０４—００４７—０４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＭＢＲ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ Ｌｅａｃｈａｔｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｗａｓｔｅ Ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ ＰＩａｎｔ． ＳＵ Ｄｏｎｇ—ｈｕｉ，ＰＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｌｕ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｌｅａｃｈａｔｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｏｆ １００ ｍ３／ｄ ｗａｓｔｅ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｎ Ｚｈｅｊｉａｎｇ．ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ＋ＡＢＲ＋ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＭＢＲ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ ｔｗｏ ＭＯ ａｄｄｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｉｎ ｌｅａｃｈａｔｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＭＢＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｄ ｈｉｓｈ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｉｅｓ ｔｏ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉａ—ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｃｈａｔｅ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ａｌｌ ａｂｏｖｅ ９８％．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｅｆｌｆｕｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｇｒａｄｅ ｔｈｒｅｅ ｏｆ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ”Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓｔａｎｄａｒｄ”（ＧＢ８９７８－－１９９６）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｅａｅｈａｔｅ； ＭＢＲ； Ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｉｒｐｐｉｎｇ； ＡＢＲ ０ 引言 焚烧发电厂渗滤液处理工程为例，介绍氨吹脱、ＡＢＲ 厌氧和复合ＭＢＲ组合工艺在垃圾焚烧厂渗滤液处 生活垃圾焚烧厂渗滤液是一种污染物成分复 杂。含有高浓度有机物和盐分等其他有害污染物的 理中的应用情况。 废水，如果采取回喷至焚烧炉内焚烧处理．成本每吨 １ 垃圾焚烧厂渗滤液的水质特点 废水高达近百元。而且还会对焚烧炉产生锅炉负荷 降低、锅炉腐蚀加快、煤耗增加等一系列影响［１－２］，但 生活垃圾焚烧电厂渗滤液的来源包括垃圾自身 若采用常规物化、生化法处理法又很难满足当前排 所含水的水分、垃圾发酵分解产生的水分，以及储运 放标准的要求。许多工程经验证明，只有将多种处理 过程中渗入雨水和地表水等。渗滤液的产量受地区 技术组合起来，才能达到好的处理效果。目前应用较 经济发展状况、季节变化、以及垃圾进场前中转、筛 为成熟的组合工艺主要为含膜处理技术的组合工艺 分预处理工艺等方面的影响，存在较大波动。一般认 和物化＋高级氧化的处理工艺．其中包含膜生物反应 为渗滤液产量是垃圾处理量的１０％ ２０￣［３１。 器（ＭＢＲ）的组合工艺应用最普遍。 由于生活垃圾在焚烧电厂垃圾储坑内的储存时 本文以曾经环保竣工验收监测过的浙江某垃圾 间一般小于１周，其水质和生活垃圾填埋场渗滤液 收稿日期：２０１０—０４—２２ 存在较大差异。主要具有以下特点：①有机物浓度高 作者简介：苏东辉（１９７４一），男，山东乐陵人，硕士研究生，工程师，从 且变化范围大，Ｐ（ＣＯＤ）一般在３０～７Ｏ ｇ／Ｌ之间；② 事环境影响评价、环保工程设计和环保竣工验收工作． 可生化性能较好。生活垃圾焚烧厂渗滤液的可生化 ４８ 环 境 科 技 ２．４反应器高效集成、占地面积小 ２０１ １年８月 比值 （ＢＯＤ）／ｐ（ＣＯＤ））一般在Ｏ．５左右，而且渗滤液 的Ｐ（Ｃ） （Ｎ）一般在２０左右，易于进行生化处理； ③有机物的种类较多。生活垃圾焚烧厂的渗滤液大 多是短期内新鲜渗滤液，没有经过明显的生化作用 池、滤池及一系列辅助设备，甚至污泥的处理及费用。 （厌氧发酵、水解和酸化等过程１，从而含有大量的杂 环芳烃化合物、醇类化合物和苯胺类化合物等难降 ２．５ 系统启动速度快．水质可以很快达到处理要求 由于膜生物反应器的容积负荷大，生物反应池 的容积可大大缩小，同时，膜生物反应器省去了二沉 系统在最初的运行期，没有排泥，能够迅速的提 解有机物；④氨氮含量高。焚烧厂生活垃圾渗滤液的 Ｐ（氨氮）在１．２ ｇ／Ｌ左右 。 上述水质特点决定了生活垃圾焚烧发电厂渗滤 液的处理工艺流程应具备有机物处理负荷高，抗水 质水量变化冲击负荷能力强，对氨氮、重金属等去除 率高．运行稳定可靠等特点。 ２膜生物反应器（ＭＢＲ）的优缺点 ＭＢＲ是将生物降解过程与高效膜相结合的一 种高效污水处理单元装置。ＭＢＲ一般由生物反应器、 膜分离组件和膜清洗系统３部分组成，生物反应器部 分一般由发硝化池（罐）和硝化池（罐）组成，膜分离组 件一般为超滤系统。ＭＢＲ主要具有以下优点。 ２．１ 污染物去除效率高．且无二次污染。 ＭＢＲ采用超滤技术取代传统的二沉池，对微生 物实现完全截留。使生物反应器内的污泥质量浓度 从传统活性污泥法的３～５ ｇ，Ｌ提高到１０～３０ ｇ／Ｌ， 提高了反应器的容积负荷，足以应对高浓度的 ＣＯＤ．ＢＯＤ和ＴＮ的处理需求。且不会发生污泥膨 胀．并可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时 间内达到更好的去除效果。提高了生化反应效率。 ＭＢＲ对生物菌体、病毒均有有效截留，几乎 １００％的生物菌体分离 出水无细菌和固性物。 ２．２对负荷变化适应性强．耐冲击负荷。 膜生物反应器由于膜的高效截留作用，可以完 全截留活性污泥．使得反应器内污泥浓度很高，实现 了反应器内水力停留时间（ＨＲＴ）和污泥停留时间 （ＳＲＴ）的完全分离，使整个反应器的运行控制更为 灵活稳定Ｉ５Ｊ。 ２．３氨氮去除效率高 ＭＢＲ去除氨氮的主要过程是通过硝化池中，高 活性的好氧微生物作用，降解大部分有机物，氨氮和 有机氮在菌和亚菌的作用下氧化为盐 和亚盐．通过超滤膜的浓液回流到反硝化体中， 使反硝化菌有足够的盐作为电子受体，提高反 硝化速率，盐在缺氧环境中厌氧菌的作用下将 其还原成氮气排出。ＭＢＲ生化反应和膜对硝化、反 硝化菌高效截留相结合，大大提高了硝化、反硝化菌 的浓度．延长了停留时间．从而增加氨氮的去除效 率．一般氨氮去除率可达９０％以上。 高系统内的污泥浓度。 ２．６无需脱臭装置 膜生物反应器气体的排放量减少．因此，挥发性 污染物或臭气的排放也很少。 ＭＢＲ的主要缺点是超滤膜需定期清洗和更换， 否则膜通量会显著降低。 ３工程概况及设计水质、水量 工程建设了２台３００ ｔ／ｄ垃圾焚烧炉，生活垃圾 处理能力６００ ｔ／ｄ。垃圾渗滤液设计处理规模为１００ ｍ３／ｄ，建设有１个容积８００ ｍ 的调节池，在根据最大 污染物负荷和充分考虑水质调节均匀的条件下．项 目设计进出水水质见表１。 表１设计进出水水质 ｍｇ 项目ｐＨ值ｐ（ＣＯＤ）ｐ（ＢＯＤ） ｐ（氨氮）ｐ（ＳＳ） 设计进水 ６ ９ ６０ ０００ ３０ ０００ １ ５００ ７ ０００ 设计出水 ６～９ ５００ ３００ ３５ ４００ ４工艺流程 该垃圾焚烧电厂渗滤液处理流程见图１。 垃圾渗 垃圾卸料区 渣区冲 滤液 冲洗水 洗水 中为后加碳源 级Ａ／Ｏ的复合 １一艺 图１ 渗滤液处理工艺流程图及监测点位示意 针对渗滤液氨氮高的特点，首先采用氨吹脱工 艺除去部分氨氮．吹脱法是利用垃圾渗滤液氨氮含 第２４卷 第４期 苏东辉等 复合ＭＢＲ组合工艺在生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理中的应用４９ 量高，其实际浓度或是添加碱生成的ＮＨ 与平衡浓 度之间的有一定的差异，将易挥发的Ｎ 从液相扩 散到气相中，达到去除氨氮的目的。吹脱法在去除氨 氮的同时，也能够去除苯酚、氰化物、硫化物及其他 难生化的．对生化处理有抑制作用且毒性大的挥发 物质，有利于后续生化处理［６３。 再针对渗滤液原液有机物浓度较高的特点，并 为了降低整个处理系统的能耗。采用厌氧工艺降低 处理废水中的有机负荷。厌氧工艺采用ＡＢＲ厌氧 池，ＡＢＲ厌氧反应池为厌氧折流板反应器，是第３ 代高效厌氧反应器。ＡＢＲ反应池内设置若干竖向导 流板．将反应池分隔成串联的几个反应室，每个反应 室都可以看作一个相对的升流式污泥床系统． 废水进入反应池后沿导流板上下折流前进，依次通 过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过各 反应室与其中的微生物充分接触而得到去除 。 寸（Ｌ×Ｂ×日）为１５ ｍ×１２ ｍ×４．５ ｍ，为地下式钢混 防腐结构，池底设污泥斗，池内设置穿孔管曝气。 ５．２吹脱池 曝气吹脱池１座，钢筋混凝土结构，尺寸为４ ｍ ×５．７ ｍ×２．５ ｍ。ＨＲＴ为１２ ｈ，设碱液配置及投加系统 及２台ＳＳＲ鼓风机。曝气吹脱池内投加碱液，调节 ｐＨ值在９．５ ｌ０．５之间．使水中大部分氨氮以游离 态存在，经吹脱，氨氮从水中逸出。 ５．３ ＡＢＲ厌氧池 钢筋混凝土结构，尺寸为１５ ｍ×４ ｍ×２ ｍ．有效 容积为１２０ ｍ ，分５格，ＨＲＴ为３６ ｈ，产生的沼气经 管道收集接人垃圾焚烧炉焚烧。 ５．４复合ＭＢＲ池 生化反应部分的一级反硝化池、一级硝化池、二 级反硝化池和二级硝化池，分别为有效容积１２０，４５０， ８０和３００ ｍ，的钢结构罐体，设计污泥质量浓度为 １５ ｋｇ／ｍ ，有机负荷为０．２１ ｋｇ／ｋｇ。反硝化罐内液下搅 拌装置维持完全混合状态，硝化罐内曝气采用专用 在废水中有机污染物浓度得到一定降低的条件 下，采用ＭＢＲ工艺进一步降低废水中的氨氮和有机 污染物浓度。本工程采用复合ＭＢＲ工艺（有后加碳 源的两级Ａ／Ｏ—ＭＢＲ工艺）。能够达到更高的脱碳效 率。碳源为厂内的粪便污水，无需另外购买碳源。 ５主要构筑物及设计参数 ５．１ 调节池 设备射流鼓风曝气。 超滤膜为孑Ｌ径０．０２ ｍ的有机管式超滤膜，超 滤膜设计通量为６１．２ Ｌ／（ｈ・ｍ２），膜总面积７８－３ ｍ ．操 作压力０．６ Ｍｐａ。 ６处理效果及分析 在垃圾渗滤液处理工程中，调节池不但起着调 质调量的作用，还具有预处理、缓冲作用。调节池尺 本工程环境保护竣工验收时渗滤液处理系统监 测结果及处理效果情况见表２和表３。 表２ ＣＯＤ监测结果及处理效果 ６．１ 物化处理部分的处理效果 后，出水ｐ（ＣＯＤ）在７ ７１０—８ ４４０ ｍｇ／Ｌ之间，物化 处理部分的ＣＯＤ去除率在８２．０％～８４．６％之间．平 由表２知，调节池出水的Ｐ（ＣＯＤ）在４５ ５００～ ５０ ４００ ｍｇ／Ｌ之间，经过处理系统的物化部分处理 均去除率为８３－３％。 环 境 科 技 由表３知，调节池出水的Ｐ（氨氮）在１ ５２０一 ｌ ６００ ｍ Ｌ之间，经过处理系统的物化部分处理后， 出水Ｐ（氨氮）在２８４～２９８ ｍｇ／Ｌ之间，物化处理部 ７结论 ２０１１年８月 （１）采用复合ＭＢＲ工艺，能够有效的降低垃圾 焚烧发电厂垃圾渗滤液的有机污染物，并具有较好 分的氨氮去除率在８０．４％～８１．７％之间．平均去除 率为８１．３％。 ６．２复合ＭＢＲ系统的处理效果 的氨氮去除效果，对ＣＯＤ去除率在９８％左右，对氨 氮的去除率可达９９％左右。 （２）采用氨吹脱＋ＡＢＲ＋两级Ａ／Ｏ的复合ＭＢＲ 由表２知．经过复合ＭＢＲ系统处理后。出水Ｐ 组合工艺处理生活垃圾焚烧发电厂的渗滤液，出水 （ＣＯＤ）在８４～１４８ ｍｇ／Ｌ之间，复合ＭＢＲ系统处理 水质可以达到ＧＢ ８９７８－－１９９６（（污水综合排放标准》 单元ＣＯＤ平均去除率为９８．６％。 中三级排放标准。 由表３知，经过复合ＭＢＲ系统处理后．出水Ｐ （氨氮）在１．２８～２．９７ ｍｇ／Ｌ之间，复合ＭＢＲ系统处 理单元氨氮平均去除率为９９．４％。 ６．３整个系统处理效果 ［参考文献］ ｆ１】宋灿辉，胡智泉，肖 波．ＵＡＳＢ＋Ａ／０＋ＵＦ＋ＮＦ工艺处理生 由表２和表３知，整个处理系统对ＣＯＤ和氨氮 的处理效率均较高，分别达到９９．８％和９９．９％。 ６．４膜清洗方式 活垃圾焚烧厂渗滤液［Ｊ］．环境工程，２０１０ ２８（１）：４０—４２． 『２１吴云波，杨浩明，黄 娟．生活垃圾焚烧电厂的危害与防 超滤膜组件通量的大小是决定整个处理系统 能耗多少的主要因素之一，要维持超滤膜在一个较 高的水平就需要定期进行清洗。本工程采用水力正 洗、反洗和化学清洗的组合清洗方式，首先是用清 水冲洗出膜管内的污泥，然后以５００ ｋＰａ左右的清 水发冲膜管，使吸附于膜管内的滤饼层脱落，然后 再进行化学清洗。经组合清洗后，膜通量能得到有 效恢复。 治措拖研究［Ｊ】．环境科技，２００９，２２（Ｓ２）：１１５—１１７． ｆ３】王 盼，陆新生，欧 明．ＵＡＳＢ—ＭＢＲ—ＮＦ工艺在生活垃 圾焚烧电厂渗滤液处理中的应用ｆＪ１．给水排水，２００９，３５ ｆ增刊１：１３５—１３９． 『４］袁 江，夏 明，黄．兴，等．ＵＡＳＢ和ＭＢＲ组合工艺处理 生活垃圾焚烧发电厂渗滤液［Ｊ］．工业安全与环保，２０１０，３６ （４）：２１—２２，２４． ｆ５１王 凡，王 钢．ＭＢＲ工艺在垃圾渗滤液处理中的应用 ［Ｊ］．企业技术开发，２０１０，２９（３）：３８—４０． 『６１孙孝龙，蒋文举．国内垃圾渗滤液处理工艺现状与技术探 讨【ＪＪ．云南化工，２０１０，３７（４）：４０—４３． 『７１尹学英．某垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程实例及技术探 讨ｆＪ］．环境科技，２００９，２２（３）：４４—４６． （责任编辑朱歆莹） ６．５投资成本及运行费用 该垃圾渗滤液处理系统投资约每吨水３．５万 元，运行成本每月每吨水２４元。 亲近 自 ：然 ．爱 护 每块绿 地ｊ ，积极参 加植树活动。 变不利于环境ｊ的ｊ饮食习惯，使用可再生的材料。 。 关心并积极参加．科 技事 业，使之ｊ成为改善环境状况的动力９ 等。 ！： ． 。攀 。
