广东省生活垃圾转运站压滤液常用处理技术分析

陈嘉臣

（广东省环境保护工程研究设计院有限公司，广东 广州 510062）

1 背景

广东省内大部分地区的生活垃圾转运站，大多设备简陋，几乎均未设置压滤液处理设施。随着城市化建设步伐的不断加快，近年来广东省内生活垃圾转运站逐步在进行规范化建设及升级改造。由于转运站压滤液具有产生地点不集中、产生量相对较少、污染物浓度高的特点，因此选择一种经济可行的压滤液处理方案具有现实意义。不同省份的饮食习惯和气候条件会对生活垃圾组分和压滤液成分有较大影响，本文仅对当前广东省内垃圾转运站压滤液的主要处理技术及其存在问题进行简要介绍，为相关部门选用垃圾转运站压滤液处理技术提供参考。

2 压滤液的水质和水量

2.1 压滤液水质

生活垃圾转运站压滤液主要来源于垃圾压缩设备压缩新鲜垃圾的过程，少部分来自转运站的冲洗废水。压滤液中有机物种类较多，其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物等，内含杂环芳烃、多环芳烃、酚、醇、苯胺类化合物等难以降解的有机物，因而水质复杂，污染物种类多且浓，具有短期波动性和长期变化的复杂性。压滤液中有机物、氨氮等污染物浓度较高，但由于垃圾在转运站内停留时间短，转运站污染物浓度相对较低，再加上有冲洗废水的稀释，转运站压滤液污染物浓度比填埋场、垃圾焚烧电厂的压滤液污染物浓度低，同时转运站压滤液可生化性较好。

2.2 压滤液水量

垃圾压滤液产生量与垃圾含水率、压缩方式、压缩设备强度有关。广东省内垃圾转运站主要采用水平装箱式的压缩方式，根据目前这种压缩工艺的实际运行情况，转运站压滤液产生量可按垃圾量的10%进行计算。结合广东省内各县市区常住人口数量，广东省内独立建设垃圾压滤液处理系统的转运站，压滤液产生量一般为10～100 t/d左右。

3 压滤液主要处理技术简介

介于垃圾渗滤液水质成分的复杂性，仅仅依靠单一工艺单元很难完成对渗滤液的完全处理，必须要多工艺单元联合作用。不同类型方法的组合，一般是用生物法或化学法作为预处理，然后用物化法作为后处理。

3.1 两级DTRO工艺

DTRO是反渗透的一种形式，利用压力使渗滤液中的水分子通过反渗透膜，把污染物包括氨氮等大于1 nm的分子及离子截留，从而达到处理渗滤液的目的，其核心技术是碟管式膜片、膜柱。DTRO分为两级反渗透膜系统，经过预处理的渗滤液直接进入一级DTRO膜系统，膜柱组出水分为两部分：浓缩液和透过液。第二级DTRO膜系统用于对一级DTRO膜系统透过液的进一步处理，因此又称为透过液级，第二级膜柱浓缩液排向第一级系统的进水端，以提高系统的回收率，透过液最后排入清水池。具体工艺流程详见图1。

图1 DTRO工艺流程图

该工艺组的主要优点为：集装箱式设备安装调试耗时短，两个月左右就可以投入使用；有效去除渗滤液中的各种盐分，同时具有去除氨氮效果，出水水质可稳定达标；工艺简单，便于运行、管理；占地面积小，系统可扩充性强，可根据需要增加一级、二级或高压膜组；浓缩液产量较纳滤膜高约30%，工作压力较纳滤膜高。缺点为存在氨氮及盐的累积问题，膜组件需定期更换。

由于“集装箱式两级DTRO”工艺具有建设快、投资省、占地小、效果好的特点，在广东省内多个地区得到广泛应用，如汕尾市海丰县城生态科技城及部分乡镇等。该工艺运行成本约为30～40元/吨，单位处理规模（m3/d）总投资约5.0万元/m3。

3.2 声电芬顿+膜处理工艺

芬顿反应产生强氧化性的羟基自由基（·OH）对高浓度有机废水有明显处理效果，声电芬顿技术是一种新型的声电耦合高级氧化工艺。传统芬顿法需要投加铁盐，成本高、污泥量大、出水色度高。而本工艺采用铁铝合金网作为阳极，极板溶解直接产生Fe2+或Fe3+，得到电子被还原为Fe2+，使Fe2+可以循环利用。

将声化学引入到电化学过程中，一方面空化效应产生强氧化性物质，同时具有加速传质、活化电极表面等特性；另一方面利用超声的清洗作用，实现电极的原位再生，提高电化学体系的催化效果。因此，声电氧化法是集成了声化学及电化学优点的一种新型处理技术。用声电联用技术处理有机污染物比单独的电催化氧化去除率提高 10%～20%。

朱月琪等人[1]采用“混凝沉淀+声电芬顿+A2/O 生化+MBR/NF组合工艺”对广州市某县级区辖内某镇压缩站的压滤液进行处理，实时监测结果显示该工艺处理效果良好，出水达标排放。该压缩站每天产生污水量为10 m3/d，系统运行成本每吨水约为36.3元。

苗柯等人[2]采用“预处理（格栅）+超声波电芬顿（USF）+涡流高效分离器（GL）+超声波膜震动反应器（UF/NF 2 ）组合工艺”对广州市番禺区火烧岗生活垃圾压缩分选中心的压滤液进行处理，出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）[3]表2中一级排放标准。该压缩站每天产生污水量4～6 m3/d，处理成本每吨水约为25.92元。

广东家宝城市管理科技有限公司研发的EIMT垃圾渗滤液处理系统通过“预处理（格栅池+隔油池+污水池）+物化处理（高效混凝+微电解氧化+芬顿氧化）+膜深度处理（MF+UF+NF+RO）组合工艺”对转运站压滤液进行处理，主要在梅州市五华县、河源市紫金县、东莞市高埗镇的多个乡镇垃圾转运站有广泛应用。其工艺流程详见图2。

图2 EIMT垃圾渗滤液处理系统工艺流程图

3.3 二级A/O+MBR工艺

二级A/O脱氮工艺是一种有回流的前置反硝化生物脱氮工艺，由前端缺氧池，后端厌氧池串联组成。采用 MBR 工艺，活性污泥不随出水流失，而是在生化池中形成高浓度的活性污泥，彻底分解污染物，高效固液分离。其工艺流程详见图3。

图3 二级A/O工艺流程图

该工艺与传统生物脱氮工艺相比主要特点有：流程简单、构筑物少，大大节省了基建费用。在原污水C/N 比较高（大于4）时，不需外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用；好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高出水水质；缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好氧池的有机负荷，另一方面，也可起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分消化过程对碱度的消耗。该工艺在低污泥负荷、长泥龄条件下运行，因此系统剩余污泥量少，稳定性较高。

杨一帆[4]采用该工艺对广州市花都区某生活垃圾压缩站的压滤液进行处理，渗滤液处理系统设计处理规模为60 m3/d，处理后达标排放至市政污水管网中，运行效果良好。渗滤液处理系统投资为420万元，折合每吨投资约为7万元。

3.4 UASB+A/O+膜处理工艺

针对压滤液这种高浓度有机废水可以采用“厌氧+好氧”为主体路线的工艺，厌氧系统采用UASB反应器，利用厌氧微生物将废水中绝大部分的有机物转化为生物质能源—沼气，其有机物去除率达到95%左右，厌氧出水自流入好氧处理系统，好氧采用除碳脱氮的A/O工艺，在去除剩余有机污染物的同时，实现生物脱氮功能。

上流式厌氧污泥床反应器（UASB）是一种处理污水的厌氧生物方法，混合液在三相分离器的作用下进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，这使得污泥床区具有很高的污泥浓度，同时能在反应器内实现污泥颗粒化，具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性，很适合处理高、中浓度有机污水。A/O工艺即缺氧-好氧生物脱氮工艺，是在常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术。在A/O池生化系统内，氨氮主要通过微生物的同化作用以及硝化菌和反硝化菌的作用予以去除。具体工艺流程详见图4。

广东家宝城市管理科技有限公司通过“高效混凝+UASB+A2O+膜深度处理（MF+UF+NF+RO）工艺”进场处理东莞市清溪镇、常平镇等多个垃圾转运站压滤液，出水水质基本达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）[5]规定的A级排放标准。

福建龙马环卫装备股份有限公司在国内多个转运站采用“UASB+A/O+外置式MBR+NF工艺”处理压滤液，经处理后出水水质基本达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）[5]规定的B级排放标准。

图4 UASB+A/O+膜处理工艺流程图

4 结论

综上所述，两级DTRO工艺系统简单，运维简单，出水水质稳定，但产水率容受进水水质影响，需对浓缩液进行处理，适用于中小型转运站；声电芬顿+膜处理工艺的芬顿氧化控制工艺难度高，药剂腐蚀大，出水易返色，但运行成本较低，同样适用于中小型转运站；二级A/O+MBR工艺能较好地降解废水中的氨氮，且运营管理相对简易，运行费用较低，故障率较低，适用于大中型转运站；UASB+A/O+膜处理工艺系统复杂，系统稳定性很大程度上取决于管理操作人员的技术水平和运行经验以及设备的配置匹配，运行成本和投资成本相对较高，适用于大型转运站。

垃圾转运站压滤液作为一种浓度高、盐度高、成分复杂的难降解有机废水，采用单一处理工艺难以使出水水质符合排放标准，相关人员需要结合不同项目的实际情况，通过试验确定最优工艺组合，并着重考虑其经济适用性，以实现出水稳定达标排放。