01 工程概況

某危險廢物填埋場一期工程總庫容為2.5萬t/a，其垃圾滲濾液處理站配套處理該填埋場所產(chǎn)生的滲濾液，該滲濾液處理站現(xiàn)狀設(shè)計規(guī)模為60 m3/d，于2009年開始投入運行，設(shè)計工藝：調(diào)節(jié)池→還原槽→氧化中和槽→絮凝槽→斜管沉淀池→中間水池→石英砂過濾器→回用水儲罐→達標納管排放。

對滲濾液處理站進行提標改造建設(shè)，提標改造后處理規(guī)模仍為60 m3/d。提標改造后排放的***類污染物執(zhí)行地方標準《污水綜合排放標準》（DB 31/199—2009）A級標準，其他排放指標執(zhí)行地方標準《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（DB 31/445—2009）。改造工藝：調(diào)節(jié)池→軟化→沉淀池→石英砂過濾器→蒸發(fā)系統(tǒng)→生化系統(tǒng)→達標納管排放。

由于垃圾滲濾液成分復(fù)雜、污染物含量高、含有大量有機物、高濃度氨氮及重金屬，危害性大、水質(zhì)數(shù)量變化大，在嚴化標準的基礎(chǔ)上，提標改造將從根本上改造項目使得尾水達標后納管排放。

02 現(xiàn)狀運行情況

2.1 現(xiàn)狀進、出水水質(zhì)

滲濾液處理站現(xiàn)狀設(shè)計規(guī)模為60 m3/d。尾水執(zhí)行地方標準《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（DB 31/445—2009）。現(xiàn)狀進、出水水質(zhì)如表1所示。

2.2 現(xiàn)狀工藝流程

現(xiàn)狀工藝如圖1所示。填埋場滲濾液先1進入調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，初步沉淀和降解；然后進入還原槽，投加NaHSO3及H2SO4進行還原；再進入氧化中和槽，通過投加NaOH及PAC進行氧化中和；接著進行絮凝反應(yīng)；在后續(xù)斜管沉淀池中，大顆粒混凝物通過沉淀去除；上清液通過石英砂過濾器過濾后進入回用水儲罐，經(jīng)檢測達標納管排放。

2.3 現(xiàn)狀運行情況評述

滲濾液處理站運行多年，部分進水水質(zhì)與原設(shè)計值相比發(fā)生一1定的變化，出水標準對處理站的管理要求越來越高，目前，運行過程中主要有如下幾方面問題。

（1）隨著使用年限的增加，還原槽、氧化中和槽及絮凝槽等設(shè)備局部腐蝕嚴重。

（2）斜管沉淀池中斜管設(shè)備老化嚴重，破損較多。

（3）工藝中還原及氧化中和單元目前沒有起到很好的作用，實際運行中，還原槽已不添加藥劑。

（4）主要出水指標不達標，主要表現(xiàn)為COD、BOD、總鎘、總鉛及Cl-出水不達標，填埋場承受較大的壓力。

03 提標改造工程設(shè)計

3.1 提標改造設(shè)計

進、出水水質(zhì)如表2所示。

3.2 提標改造技術(shù)路線

（1）應(yīng)用化學軟化法去除垃圾滲濾液中硬度離子

根據(jù)現(xiàn)狀進水濃度可知，進水具有高CODCr、高氨氮、高硬度、高堿度、高鹽分的特點。根據(jù)現(xiàn)場取樣檢測分析，氯離子濃度可高達十數(shù)萬毫克每升，總?cè)芙庑怨腆w（TDS）含量近200 g/L，總堿度近8 g/L，同時含有重金屬離子。給常用的滲濾液處理技術(shù)，如膜分離、蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)等技術(shù)，帶來很多的困難：膜污染、極易發(fā)生結(jié)垢等而引發(fā)一系列問題。任艷雙等對化學軟化/RO工藝處理垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液中試中，研究了化學軟化對COD和硬度的去除率。結(jié)果表明，進水CODCr基本為700~1 000 mg/L，出水CODCr為350~550 mg/L，化學軟化工藝對COD去除率為30%~60%；化學軟化進水的硬度（以碳酸鈣計）基本為800~1 200 mg/L，出水硬度為10~40 mg/L，去除率基本在96%以上，最高可達99.2%，化學軟化對硬度的去除效果很好。鄭攀峰等采用化學軟化對高含鹽高硬度廢水進行預(yù)處理，針對某工業(yè)園區(qū)排放的經(jīng)過超濾+反滲透工藝系統(tǒng)處理過的工業(yè)高含鹽高硬度廢水（總硬度為1 900~3 200 mg/L），通過高密池投加液堿調(diào)節(jié)廢水pH值至11.2，投加量約為理論投加量的1.8倍，之后投加純堿，投加純堿為理論計算量的1.2倍，然后投加絮凝劑和助凝劑在斜板沉淀區(qū)沉淀后，出水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至8左右，出水總硬度<100mg>

鑒于本項目規(guī)模較小、總?cè)芙庑怨腆w濃度高等特點，采用石灰-純堿軟化法，具有更好的可行性。與軟化相結(jié)合的工藝是沉淀，考慮投資成本及運行管理，采用化學軟化-沉淀的方法對滲濾液進行預(yù)處理。

（2）原石英砂過濾器利舊去除垃圾滲濾液中SS

目前，原處理單元石英砂過濾器運行情況良好，用石英砂過濾器進一步去除懸浮物，有利于后端處理系統(tǒng)及排水管道系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（3）應(yīng)用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)分離重金屬、無機化合物及大部分有機物

滲濾液由于長時間經(jīng)過填埋場的一系列生化反應(yīng)，其中有機物多為長鏈的碳水化合物及腐殖質(zhì)，且隨著時間的推移，BOD快速下降，從而BOD/COD比值降低，難降解成分高、毒性大，不利于生物處理。

目前滲濾液的處理多采用生化處理、反滲膜、熱力蒸發(fā)等工藝進行處理。

排放標準對氯化物有低于600 mg/L的要求，廢水中較高的含氯量，超過了膜分離技術(shù)的應(yīng)用界限；同時，廢水中也含有其他雜質(zhì)對膜組件造成不可逆的污染，污堵可能性比較高，需要頻繁維護甚至需要更換，從技術(shù)角度限制了膜分離技術(shù)在該項目中的應(yīng)用。***氧化技術(shù)的處理過程相對過于復(fù)雜、處理費用普遍偏高、氧化劑消耗大，碳酸根離子及懸浮固體對反應(yīng)有干擾，工程應(yīng)用尚不成熟。

蒸發(fā)技術(shù)處理垃圾滲濾液是一種利用物理分離原理實現(xiàn)污染物與水分離的垃圾滲濾液處理技術(shù)。蒸發(fā)處理后，垃圾滲濾液分離成相對潔凈的液相和含有污染物的固相。蒸發(fā)法處理垃圾滲濾液具有對水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強、工藝占地面積小、產(chǎn)水能力高及可析出鹽類晶體等特點。李星等采用直接蒸發(fā)法對垃圾滲濾液的處理進行了試驗研究，在中性和堿性條件下，CODCr絕大部分未被蒸出，而NH3-N有較高的蒸發(fā)量，便于后期開展進一步深度處理，對中晚期垃圾滲濾液進行有效濃縮分離，濃縮倍數(shù)可達6~10倍，濃縮后滲濾液體積可縮減至原液的1/6~1/10，顯著降低了滲濾液后續(xù)處理量，是一種垃圾滲濾液的有效處理方法。趙海對某滲濾液處理工程實際運行效果分析可知，滲濾液預(yù)處理后采用MVR蒸發(fā)工藝，進水CODCr達到30 000 mg/L，只有6%~8%的COD隨蒸汽會發(fā)出來，能適應(yīng)高含鹽量的水質(zhì)環(huán)境，運行穩(wěn)定，有較強耐沖擊能力，能適應(yīng)垃圾滲濾液水質(zhì)不穩(wěn)定，水量變化大的需要。同時，蒸發(fā)設(shè)備在其他領(lǐng)域已比較成熟，與常規(guī)工藝相比蒸發(fā)法具有明顯的優(yōu)勢。

（4）應(yīng)用生化系統(tǒng)（一體化SBR/MBBR反應(yīng)器）進一步處理蒸發(fā)系統(tǒng)冷凝液

本項目生化系統(tǒng)采用一體化SBR/MBBR反應(yīng)器，SBR池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。主要特點為工藝簡單投資少、耐沖擊負荷去磷除氮效果好、反應(yīng)推力大處理效率高、能充分抑制污泥膨脹運行靈活、便于實現(xiàn)高度自動化。MBBR池通過投加載體填料的方式完成處理能力和處理效果的提升，耐沖擊性強、性能穩(wěn)定、池體無堵塞、池體容積利用充分、系統(tǒng)靈活方便、使用壽命長。一體化SBR/MBBR反應(yīng)器兼具二者優(yōu)點，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)越性，使之揚長避短、相互補充，以取得更好的處理效果。朱云鵬等采用SBR/MBBR法改造青島某污水處理廠ICEAS工藝，由于進水工業(yè)廢水比例高達70%，致使可生化性較差；改造后的出水氨氮基本都在2 mg/L以下，平均去除率為90%，遠好于改造前65%的去除率，SBR/MBBR工藝抗沖擊負荷能力強；通過調(diào)整進水方式及投加懸浮填料，強化了系統(tǒng)的硝化能力，減少了曝氣時間，節(jié)約了能耗。

蒸發(fā)器冷凝液中含有一1定濃度的氨氮及總氮，需要加以針對性地處理以使其滿足排放要求。鑒于蒸發(fā)器冷凝液規(guī)模較小、污染物濃度一般等特點，結(jié)合一體化SBR/MBBR反應(yīng)器工藝具有更好的可行性。

3.3 提標改造后工藝流程

提標改造后工藝流程如圖2所示。進水經(jīng)過調(diào)節(jié)池，由泵提升后進入軟化-沉淀池，出水由泵提升至石英砂過濾器；然后在蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)濃縮，冷凝液經(jīng)生化系統(tǒng)處理后達標納管排放。軟化-沉淀池及生化系統(tǒng)剩余污泥一并排入污泥儲罐，至生產(chǎn)車間回用或固化。蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)晶體，定期外運作進一步處理處置。

3.4 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

3.4.1 調(diào)節(jié)池（利舊）

調(diào)節(jié)池1座，有效容積為150 m3，鋼砼防腐結(jié)構(gòu)。主要收集、貯存來自垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液，均質(zhì)均量，并起到一1定預(yù)處理的功能，完成滲濾液初步沉淀和降解。

調(diào)節(jié)池設(shè)置污水提升泵2臺，1用1備，Q=2.5 m3/h，H=25 m，N=0.75 kW；超聲波液位計1臺，控制液位啟停。

3.4.2 軟化-沉淀池（新建）

軟化-沉淀池1座，為豎流沉淀池，規(guī)格：φ=2.2 m×4.0 m，碳鋼襯膠成套設(shè)備。主要起水質(zhì)軟化預(yù)處理作用，有利于后端蒸發(fā)系統(tǒng)和排水管道系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。混凝反應(yīng)時間>30 min，沉淀區(qū)固體負荷100 kg/(m2?d)，沉淀區(qū)表面負荷0.7m3/( m2?h)，設(shè)計污泥產(chǎn)量360 kg DS/d，通過污泥泵間歇排泥至污泥儲罐。

軟化-沉淀池設(shè)置石灰、純堿、PAM加藥裝置各一套。

3.4.3 石英砂過濾器（利舊）

石英砂過濾器2臺，單臺規(guī)格：φ =0.8 m，H= 3.0 m，碳鋼襯膠成套設(shè)備。主要作用為去除懸浮物，有利于后端蒸發(fā)系統(tǒng)和排水管道系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。設(shè)計濾速為5~8 m/h，單水反沖洗，反洗強度為10~12 L/（m2·h），濾料為石英砂d=0.6~1.2 mm，無煙煤d=0.6~1.6 mm。

過濾器設(shè)置進水泵2臺，Q=2.5 m3/h，H=25 m，N=0.75 kW；反沖洗水泵Q=6 m3/h，H=35 m，N=2.2 kW。

3.4.4 蒸發(fā)系統(tǒng)（新建）

三效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)1套，水蒸發(fā)量為2.5 t/h，設(shè)計晶體量為0.5 t/h，設(shè)計冷凝液量為50 m3/d。主要作用為除鹽及金屬離子。進料溫度為25 ℃，設(shè)計物料沸點升12 ℃，蒸發(fā)系統(tǒng)冷凝器冷卻水進水溫度≤32 ℃，蒸發(fā)系統(tǒng)冷凝器冷卻水回水溫度為39 ℃，蒸氣壓力0.5 MPa(G)。

三效強制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置加熱器、分離器、晶漿罐和母液罐等。

3.4.5 生化系統(tǒng)（新建）

生化系統(tǒng)采用IFAS-SBR工藝，2組并聯(lián)，間歇進/出水運行方式，單組規(guī)格：V=15 m3，設(shè)計流量為50 m3/d。主要作用為去除NH3-N、TN，使之滿足納管標準。總生化反應(yīng)時間為12 h。

生化系統(tǒng)設(shè)置反應(yīng)罐2套，單臺規(guī)格：φ 2.0 m×H 6.0 m；潛水曝氣機2臺，自吸式，Q=0.4 m3/min，H=6 m，N=2.2 kW；聚胺酯懸浮型填料，填充率30%。

04 結(jié)論

滲濾液處理站提標改造的主要內(nèi)容為：利用原調(diào)節(jié)池、石英砂過濾器，新增軟化-沉淀池、蒸發(fā)系統(tǒng)、生化系統(tǒng)，通過優(yōu)化工藝改造，滿足提標改造的要求。項目建成投入使用后，預(yù)計排放的***類污染物達到地方標準《污水綜合排放標準》（DB 31/199—2009）A級標準，其他排放指標達到地方標準《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（DB 31/445—2009）。在處理站的布置上，要結(jié)合原滲濾液處理站的自身情況，結(jié)合原有設(shè)備間功能區(qū)劃，合理布置新增設(shè)備，設(shè)計適宜的改造方案，有待進一步研究改善。