沈陽市老虎沖生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲瀝液處理工程采用了“均化池+膜生化反應器（MBR）+納濾（NF）+反滲透（RO）”主工藝，納濾濃縮液和反滲透濃縮液分別采用減量化處理和 MVR蒸發(fā)處理系統(tǒng)處理。設計該工藝處理出水水質能夠穩(wěn)定達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）表2及遼寧省地方標準《污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）的控制出水水質要求，通過優(yōu)化設計工藝，實現(xiàn)了濃縮液全量處理和滲瀝液項目的全量處理。

01工程概況

沈陽市老虎沖生活垃圾衛(wèi)生填埋場位于沈陽市蘇家屯區(qū)奉集堡老虎沖村，距市區(qū)28公里，于2003年6月1日投入運行，填埋場占地面積1478畝，總庫容量為1.34×107m3，隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，生活垃圾量也在不斷增多，2015年實際日處理垃圾達2700噸，產生的滲瀝液量也隨之增加。同時滲瀝液處理站的處理能力達不到滲瀝液產生量，導致填埋區(qū)和調節(jié)池內大量積存滲瀝液需要及時處理；同時考慮規(guī)劃的餐廚垃圾廠污水約250 m3/d，以上垃圾滲瀝液集中處理，滲瀝液設計總規(guī)模為1100 m3/d。

02設計進、出水水質

根據(jù)垃圾滲瀝液的來源及填埋場多年實測水質，確定本工程設計進水水質如表1。

表1 垃圾滲瀝液處理站設計進水水質情況表 單位mg/L

設計出水需同時達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）表2及遼寧省地方標準《污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）的控制出水水質要求。主要水質參數(shù)控制指標詳見表2。

表2 垃圾滲瀝液污水處理站設計出水水質情況表

注：水溫≤12℃時NH3-N 出水指標≤10 mg/L。

03工藝流程

根據(jù)本工程滲瀝液水量、水質特點和處理要求，滲瀝液及濃縮液處理工藝分別如下：

滲瀝液處理工藝：均化池+膜生化反應器（MBR）+納濾（NF）+反滲透（RO）；

濃縮液處理工藝：納濾濃縮液采用減量化處理，反滲透濃縮液采用預處理+MVR蒸發(fā)處理系統(tǒng)處理。

滲瀝液經現(xiàn)狀調節(jié)池收集后進入均化池，在均化池進水水質調整后即可進入MBR系統(tǒng)進行污染物質的去除，經納濾、反滲透系統(tǒng)處理后，清水達標排放。

納濾濃縮液進入減量系統(tǒng)提取腐植酸后清液同納濾產水一起進反滲透處理，反滲透濃縮液進入MVR蒸發(fā)工藝處理，處理后清水達標排放。本項目清水回收率約為91.3%，工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程及水量平衡圖

04工藝設計參數(shù)

1. 均質池

作為滲瀝液處理系統(tǒng)的入口，填埋場滲瀝液、餐廚垃圾處理污水、污泥處理系統(tǒng)的上清液等進入均質池混合。均質池設計有效容積設計為1150m3；主要設備：預曝氣系統(tǒng)1套；MBR進水泵，Q=25 m3/h，H=20 m Pn=7.5 KW，4臺（2用2備）；袋式過濾器2套，Q=30m3/h，過濾精度800-1000um。

2. MBR系統(tǒng)

MBR系統(tǒng)設計為兩條線獨立運行，生化系統(tǒng)（兩級A/O）部分全部為鋼筋混凝土結構，半地上式，與均化池合并建設。

一級反硝化反應器兩座，單座尺寸12.2m×9.80m×9.5m，每座有效容積950 m3，一級硝化反應器兩座，單座尺寸17.6 m×12.1m×9.5m，有效容積3400 m3，設計溫度25°C，設計污泥濃度15 g/L，設計反硝化速率0.10kg NO3-N/（kgMLSS?d），設計反硝化率99%，設計總回流比21:1，設計硝化污泥齡17.35天，污泥負荷0.02kgCOD/（kgMLSS?d），硝化速率0.03kgNH4+-N/（kgMLSS?d），設計生化COD去除率95%。

二級反硝化兩座，為8.25m×6.55 m×9.5m，有效容積430m3；二級硝化兩座，為8.25m×5.2 m×9.5m，有效容積340m3；設計溫度25°C，設計污泥濃度15 g/L，設計反硝化速率0.05 kg NO3-N/（kgMLVSS?d）。

二級硝化出水經過UF進水泵分配至UF環(huán)路。設計超濾處理規(guī)模1100 m3/d，膜過濾通量65 l/h?m2，超濾單位膜管面積27.20 m2，膜管28支。超濾系統(tǒng)設計6條環(huán)路，每個環(huán)路有5（4）支管式超濾膜。

主要設備：反硝化攪拌器6臺2.5 kW，4臺1.5 Kw；一級射流泵8臺，Q=640 m3/h，H=13 m，P=37 kW；二級射流泵2臺，Q=200 m3/h，H=13 m，P=15 kW；

硝酸鹽回流泵2臺，Q=250 m3/h，H=13 m，P=15 kW；鼓風機6臺（4用2備）Q=4600 m3/h，H=8 m，P=160kW；超濾進水泵4臺（2用2備），Q=250 m3/h，H=16 m，P=18.5 kW；雙環(huán)路超濾集成設備2套，Q=400 m3/h，P=110 kW；單環(huán)路超濾集成設備（帶清洗系統(tǒng)）2套，Q=150 m3/h，P=55 kW。

3. 納濾（NF）

納濾處理規(guī)模1100 m3/d，納濾產水率80%，膜過濾通量17l/h?m2，單位膜元件面積32.5 m2，設計膜原件72支。納濾系統(tǒng)設計2套裝置，每套裝置有3條環(huán)路，每個環(huán)路并聯(lián)2根膜殼，每根膜殼裝有6支膜元件。

主要設備：納濾進水泵2臺，Q=25 m3/h，H=40 m，P=5.5 kW；納濾集成設備2套，Q=575 m3/h，P=42kW。

4. 反滲透（RO）

納濾出水864m3/d和經過處理后的納濾濃水濾出清液165m3/d經過反滲透處理，反滲透處理規(guī)模1029m3/d，能夠達到排放要求。設計反滲透處理規(guī)模1110m3/d，反滲透為中壓反滲透，平均工作壓力為40-50bar，膜過濾通量14 l/h?m2，設計總膜面積2700 m2，單位膜元件面積30 m2，膜原件90支。

主要設備：反滲透進水泵3臺，Q=25 m3/h，H=30 m，P=4kW；反滲透集成設備3套，Q=370 m3/h，P=53kW。

5. 污泥處理系統(tǒng)

生化剩余污泥產量約為210 m3/d，納濾濃縮液減量系統(tǒng)產生的化學污泥，經過污泥濃縮池進行濃縮后，采用疊螺脫水機進行脫水，脫水產生的干泥去垃圾填埋場填埋，疊螺脫水機上清液回入均化池。

設計污泥池一座，貯存生化和混凝沉淀產生的污泥，半地上鋼砼結構構，尺寸10 m×7 m×5 m，有效容積280 m3；設計脫水清液池，半地上鋼砼結構，尺寸10 m×7 m×5 m，有效容積280 m3。

主要設備：污泥進料泵1臺，Q=20 m3/h，H=15 m，P=5.5kW；疊螺脫水機1套，Q=450kg-DS/h，P=4.4kW；絮凝劑制備系統(tǒng)1套，P=3 kW。

6. 納濾濃縮液處理系統(tǒng)

生化出水經過納濾膜濃縮分離后，其濃水中主要含有大分子腐植酸和二價鹽。

本項目為了減少濃縮液的產生量和處理量對納濾的濃縮液進行減量化處理。納濾濃縮液先經過一級物料膜提取腐植酸后，水中的大分子有機物含量降低，可以再進入二級物料膜系統(tǒng)進一步回收水資源。二級物料膜出水可進入反滲透系統(tǒng)，二級物料膜濃水進入污泥脫水系統(tǒng)加藥脫水后回流均質池。

本工程設計納濾濃縮液減量化處理系統(tǒng)處理規(guī)模220t/d。按照水量平衡圖出水率要求，滿足提取腐殖酸濃度不低于3%，納濾濃縮液產水率不低于75%，本項目納濾濃縮液減量系統(tǒng)流程見圖2。

圖2 納濾濃縮液減量系統(tǒng)流程圖

主要設備：物料調理系統(tǒng)1套，Q=15 m3/h；一級物料膜系統(tǒng)1套，Q=220 m3/h， Pn=30kW；二級物料膜系統(tǒng)1套，Q=214.5 m3/h， Pn=14kW；清洗系統(tǒng)1套，Pn=6kW。

7. 反滲透濃縮液處理系統(tǒng)

濃縮液處理系統(tǒng)的處理對象為RO產生的濃縮液，其水中主要含有一價鹽離子、二價鹽離子、氨氮和難降解有機物等物質。考慮到此類濃縮液的成分復雜，應用一般的生化、物化工藝很難處理達標。本項目設計采用預處理+MVR蒸發(fā)處理濃縮液，處理后產物為：符合填埋要求的干化污泥、符合排放要求的產水和可回收利用的有機鈉鹽及銨鹽。處理工藝流程見圖3。

圖3 反滲透濃縮液蒸發(fā)系統(tǒng)工藝流程圖

8. 主要設計參數(shù)

深度處理系統(tǒng)濃縮液為反滲透系統(tǒng)濃縮液220 m3/d。所以MVR蒸發(fā)系統(tǒng)處理規(guī)模為：220m3/d。濃縮液設計水質見表3。

表3 濃縮液水質表單位mg/L pH除外

MVR蒸發(fā)系統(tǒng)出水符合本項目出水指標，見表2。

主要設備：加藥系統(tǒng)1套，處理量220 m3/d，P=23 kW；預處理系統(tǒng)1套，Q=220 m3/h， Pn=63kW。MVR蒸發(fā)系統(tǒng)1套，Q=220 m3/h， Pn=440kW；干化系統(tǒng)1套，Pn=160kW。

05主要技術經濟指標

本項目總投資概算為1.14億元，廠區(qū)占地面積12798.92 m2，總裝機容量約為3275 kW，工作容量為2725 kW。處理每噸滲瀝液的成本包括人工費、動力費、消耗藥劑材料費、維護維修費、運行管理費等，經過計算，單位處理成本約75~105元/m3（隨著水質情況波動）。

06運行效果

本工程于2016年1月完工并投入運行，歷經5年的運行 ，處理效果的監(jiān)測數(shù)據(jù)見表4，處理出水達到設計的排放濃度限值。

表4 垃圾滲瀝液處理站進出水水質情況表 單位mg/L pH除外

07結語

我國滲瀝液處理難度大，處理設施設計和運行要求高。本項目處理規(guī)模較大，出水水質嚴格，該工程的成功實施對國內大型滲瀝液項目具有指導意義。

納濾濃縮液減量化工藝可以使納濾系統(tǒng)整體回收率達到95%，起到減少納濾濃縮液、增加系統(tǒng)總產水率的作用。

針對反滲透濃縮液，采用MVR蒸發(fā)系統(tǒng)工藝，實現(xiàn)最終干化處理，通過此工藝可以使系統(tǒng)整體回收率達到91.3%，實現(xiàn)濃縮液全量處理和滲瀝液項目的全量處理。