采用“預處理+膜處理 NF、RO”工藝對山東省某大型垃圾填埋場高鹽滲濾液進行處理，水回收率達70%,出水水質滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 168842008 )規(guī)定的污染物排放限值；經過濃縮減量化系統(tǒng)處理后,產生的NF濃縮液和RO濃縮液做分類單獨收集，方便后續(xù)濃縮蒸發(fā)結晶及其他處理工藝的實施。
尹戶生1,張 斌1,李耕宇1，鄧方平1，臧宏寬2
1.長沙中聯(lián)重科環(huán)境產業(yè)有限公司，湖南 長沙
2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院，北京
目前，國內生活垃圾的處理處置方法仍然以垃圾衛(wèi)生填埋為主叫作為一個規(guī)范的垃圾衛(wèi)生填埋場，滲濾液處理是必不可少的環(huán)節(jié)。滲濾液是垃圾做填埋處置后，由于降雨、降雪等大氣降水的淋溶，垃圾自身含有的水分以及垃圾在物理、化學 及微生物等的作用下，產生的高濃度有機廢水。若未經處理直接排放，將會對填埋場周邊的生態(tài)環(huán)境 造成嚴重的污染。
山東省某大型垃圾衛(wèi)生填埋場的滲濾液由于原有滲濾液處理設施的不正常運行，導致積存了大量的滲濾液，結合該地區(qū)處于北方,年蒸發(fā)量遠遠高于降雨量，導致滲濾液的鹽分濃度極高,且調節(jié)池中的氯離子 C1-濃度超過11 g/L,電導率超過50mS/cm。如此高濃度的含鹽量及氯離子會對生化處理中活性污泥的活性及微生物細胞的表面特性產生影響，導致生化處理系統(tǒng)不能起到預期的效果,若采用國內應用較多的“MBR+NF+RO”處理工藝,不能滿足該項目要求的排放限值。
因此，該處理項目采用“預處理+膜處理 NF、RO)”工藝，并已建成投產達標排放,在國內同類高鹽滲濾液的處理項目中值得借鑒。
1.1 設計水量
根據(jù)填埋場的統(tǒng)計數(shù)據(jù),冬季滲濾液產生量較少，平均產量約260m3/d,夏季滲濾液產生量較多, 尤其6~8月的雨季，滲濾液產生量多達600m3/d。考慮到填埋場內建設有一大型調節(jié)池，滲濾液收集導排系統(tǒng)健全，結合政府的相關文件規(guī)定，本滲濾液處理項目處理規(guī)模確定≥400m3/d,設計出水量≥300m3/d。
1.2 設計水質
考慮到填埋場滲濾液水質會隨著填埋年限呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，結合現(xiàn)場水質調研數(shù)據(jù)，擬定了設計進水水質指標;出水水質執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889-2008)規(guī)定的污 染物排放限值。主要設計進出水水質指標，見表1。
該項目的處理工藝流程，見圖1。
滲濾液通過填埋場的導排系統(tǒng)收集至調節(jié)池中，均質水量水質,由泵提升至預曝氣池，做曝氣改性，由泵提升依次經過兩級絮凝反應、沉淀和混凝氣浮處理之后進入中間水池，混凝沉淀和氣浮產生 的污泥經過污泥處理系統(tǒng)處理后，濾液回到調節(jié)池中,脫水后的污泥做填埋處置。
中間水池內滲濾液由泵提升進入兩級DTRO系統(tǒng)處理，兩級DTRO系統(tǒng)前設置了一套50um的 砂濾系統(tǒng)和一套10um的芯濾系統(tǒng),經過兩級DTRO處理之后，產水經過在線監(jiān)測系統(tǒng)達標排放，兩級DTRO濃縮液進入濃縮液減量化系統(tǒng)做減量處理, 濃縮液減量化系統(tǒng)的產水進入中間水池，再次進入兩級DTRO系統(tǒng)處理,濃縮液減量化系統(tǒng)的濃縮液排放到濃縮液池暫存。
由于膜的截留性能受溫度的影響較大，因此, 在兩級DTRO系統(tǒng)后瑞設置一套單級RO系統(tǒng)作為保安措施，當出水氨氮值超過排放要求限值時, 開啟單級RO系統(tǒng)處理，達標排放；當兩級DTRO系統(tǒng)出水達標時，可超越單級RO系統(tǒng)直接達標排放;單級RO產生的濃縮液回到中間水池，以待進 一步處理。
3.1構筑物
預處理包含了曝氣改性、兩級混凝沉淀和混凝氣浮，混凝沉淀的主要工藝參數(shù)，見表2。
該工藝段能夠有效去除水中的懸浮物、膠體等物質，從而減小DTRO設備中的砂濾和芯濾的停機清洗及更換的頻次，提升兩級DTRO系統(tǒng)的前端單 元的運行穩(wěn)定性;另一方面填埋場滲濾液中還含有 一定量的高分子聚合物(陽離子PAM),產生源為污泥填埋經過雨雪淋溶之后產生的，經過混凝沉淀去除，從而減小高分子聚合物對DTRO膜的污堵和損壞。預處理系統(tǒng)的表觀效果:滲濾液的顏色從黑 色變?yōu)榱藴\黃色。
3.2 兩級DTRO系統(tǒng)
兩級DTRO系統(tǒng)包含了 4臺兩級DTRO 一體化處理設備,每臺設備的主要工藝參數(shù)見表3。
經過預處理之后的滲濾液保證了兩級DTRO系統(tǒng)設備的穩(wěn)定運行，由于調節(jié)池的調節(jié)作用，進水水質均衡穩(wěn)定，兩級DTRO設備的運行穩(wěn)定可 靠,其中一級DTRO系統(tǒng)的運行壓力在6.5 ~ 7.5 MPa之間（膜為9.0 MPa）,二級DTRO系統(tǒng)的運行壓力1.5 ~ 3.0 MPa（膜為7.5 MPa）,化學清洗的周期在7 ~ 10 d,產水率在70%左右,達到設計要求。
3.3 單級RO系統(tǒng)
單級RO主要是針對兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮值超過限值而采取的保安措施,單級RO系統(tǒng)的主要工藝參數(shù),見表4。
3.4 濃縮液減量化系統(tǒng)
濃縮液減量化系統(tǒng)包含單級DTNF和單級DTRO,用于處理兩級DTRO系統(tǒng)產生的濃縮液, 將兩級DTRO濃縮液再次濃縮，該套系統(tǒng)內的DTRO采用相對低截留率、高通量的RO膜。濃縮 液減量化系統(tǒng)設備的產水再進入兩級DTRO設備中再次處理，能夠實現(xiàn)濃縮液的減量，濃縮液減量 化系統(tǒng)的工藝參數(shù)見表5。
3.5 膜系統(tǒng)設計回收率
視兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮是否超標,選擇是否開啟單級RO系統(tǒng)。當兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮靖，關閉RO系統(tǒng)此時系竝體回收率為70.59%;當兩級DTRO出水氨氮值超標，開啟RO系統(tǒng)，此 時系統(tǒng)整體回收率為69.12%。量平衡見圖2。
此項目的主要技術經濟指標見表6。
采用“預處理+膜處理(NF、RO)”組合工藝處 理填埋場高鹽滲濾液，通過預處理能夠減小填埋場滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質和高分子聚合 物，從而提高后端兩級DTRO系統(tǒng)設備的運行穩(wěn)定性，通過濃縮液減量化系統(tǒng)進一步減小濃縮液的產生量，提高整個系統(tǒng)的產水率，加之后端的單級卷 式RO系統(tǒng)的保安措施，從而保證出水水質達到 《生活垃圾填埋場污染控制標準》 GB 16889—2008) 中的排放限值。該工藝彌補了生化處理系統(tǒng)不能處理高鹽滲濾液的缺陷，具有一定的推廣價值。
1)由于高鹽滲濾液經過膜工藝處理之后，產生 的濃縮液的鹽分更高，因此不建議將這部分濃縮液 做回灌處理，以免繼續(xù)惡化滲濾液原水水質;可采用蒸發(fā)結晶工藝進行處理。
2)該項目已對濃縮液減量化系統(tǒng)的DTNF單元和DTRO單元各自產生的濃縮液做了分類收集。DTNF產生的濃縮液以二價鹽為主，且濃縮液中含有 腐殖酸等大殲有機物,建議對這部分濃縮液進行工藝研究，選擇合理的處理方法處理;DTRO產生的濃 縮液以一價鹽為主,且水中的大分子有機物較少，方便后續(xù)濃縮液蒸發(fā)結晶及其他處理工藝的實施。