垃圾焚烧厂渗滤液处理技术讨论

摘要：本文介绍了国内外生活垃圾焚烧厂的主要处理工艺，并总结了焚烧厂渗滤液零排放处理的问题。通过对处理过程的分析和比较，指出了合理的处理过程。

近20年来，垃圾焚烧发展迅速，在许多发达国家产生了良好的经济效益。焚烧垃圾是我国城市生活垃圾减量化、无害化、资源化的重要方向。垃圾焚烧发电厂产生的废水主要是垃圾渗滤液，废水主要来自垃圾坑，是垃圾发酵腐烂后废水排放造成的。它含有更多难以降解的有机物。如果处理不当，将严重污染周围环境。由于垃圾焚烧发电厂渗滤液的高负荷和复杂性，对处理工艺提出了特殊要求[1]。

01 国内外垃圾渗滤液处理研究应用现状

垃圾焚烧厂渗滤液是一种高浓度有机废水，难以处理。渗滤液的颜色一般为黑棕色、强臭、粘稠的液体[2]。渗滤液中有机物种类繁多，成分复杂，毒性大；有机浓度高，变化范围大；生化性能好；氨氮含量高；pH值低，悬浮物含量高；盐含量高，氯离子浓度高达数千mg/L；含有多种重金属；水质、水量变化等。

1.1 国外垃圾渗滤液处理主流技术

由于欧美国家等地区和我国的生活方式存在着巨大差异。其垃圾成分与中国明显不同。其垃圾含水量低，污染成分简单，污染物浓度低。因此，垃圾处理方法也不同于中国。城市生活垃圾一般填埋在北美发达国家。垃圾分类推广较好，分选后成分单一。而填埋场的垃圾渗滤液废水一般直接回灌。欧洲发达国家采用焚烧处理，垃圾渗滤波处理采用组合工艺，多采用好氧生物法和膜技术。亚洲大部分城市的垃圾主要是焚烧，其中日韩垃圾分类政策得到了很好的实施。渗滤液污染物浓度低，处理主要采用组合工艺。目前国外处理工艺多有：

1.1.1 好氧MBR-纳滤NF技术

好氧MBR与纳滤NF组合技术是德国的主流处理技术。利用该技术MBR来去除COD和废水中的氨氮，使出水水质达到处理效果。

1.1.2 DTRO处理技术

DTRO盘管式反渗透系统处理技术(DTRO)渗滤液污水广泛应用于美国，主要通过膜的组合处理。膜分离技术的组合应用使出水水质达标排放。该工艺主要与超滤膜结合，以延长反渗透膜的使用寿命。

1.1.3 USFilter公司技术

美国的USFilter公司开发的生化+物化+CMF+RO组合工艺、生物方法、物化方法和膜分离技术的完美结合。适用于处理可生化性好垃圾渗滤液。很好地去除了生物法BOD，后续物化方法结合膜分离技术，对净化水质进行了深度处理。

1.2 国内垃圾渗滤液处理主流技术

在我国，垃圾成分比较复杂，以至于垃圾渗滤液成分也很复杂。单一处理工艺难以处理污染物浓度高的渗滤液。生化方法、物化方法、膜分离技术、机械蒸发、浸没燃烧等技术路线往往需要组合处理。

现阶段城市垃圾焚烧厂现阶段城市垃圾焚烧厂垃圾渗滤液预处理工艺主要采用预处理+生化处理+深度处理三种协调，其中预处理主要采用物理或化学手段去除渗滤液中的固体杂质、动植物油等，生化处理主要采用厌氧、缺氧、好氧技术降解渗滤液中的氨氮、有机物等污染物，主要生化处理系统难以降解的污染物，应达到相应的排放标准。由于早期生活垃圾焚烧厂渗滤液排放标准较低，出水量只需达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB三级标准为1689-1997)，因此一般采用预处理+生化处理既能满足处理目标。随着国家对垃圾焚烧厂环境保护要求的日益严格，对渗滤液处理系统的建设要求越来越高。部分地方垃圾焚烧厂的渗滤液处理出水需要符合《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB1689-2008)表二标准，必须采用深度处理工艺，包括NF、RO或其它物化处理方法[3]。

02 现阶段生活垃圾焚烧厂渗滤液处理存在问题

2.1 排放标准问题

目前，由于我国没有专门的生活垃圾焚烧厂渗滤液排放标准，各项目的主要标准是《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB1689-2008)表二标准参见表1[3]。


排放标准明确限制化学需氧量、氨氮等14种常规污染物，未描述焚烧厂渗滤液含盐量高的水质特性，盐废水对环境的影响不容忽视。主要体现在以下几个方面：

2.1.1 含盐废水渗入土壤系统，破坏土壤结构，导致土壤碱性增强、土壤硬化、板块化，使土壤生理活性难以恢复，土壤生物和植物因脱水而死亡，导致土壤生态系统崩溃。

2.1.2 高盐如果不脱盐排入河流、河流、湖泊或海洋，将直接导致大量生物脱水死亡。盐中不同的成分也会对环境产生不同的影响。以氯离子为例，水中的氯离子不仅会影响水的味道和水中动植物的繁殖，还会严重影响水中微生物的生长和繁殖。

2.1.3 由于缺乏有效的自然降解作用，进入水中的盐会逐渐收集，对水环境产生长期而深远的影响。

2.2 浓缩液处理工艺存在问题

近年来，新建垃圾焚烧厂的环保要求越来越高。许多新建垃圾焚烧厂要求渗滤液处理后再利用和零排放，对渗滤液处理的设计提出了更高的要求。膜处理后的渗滤液达到排放标准，如何处理同时产生的浓缩液是零排放的关键。

由于垃圾焚烧厂垃圾渗滤液与填埋场渗滤液一样，它含有大量的盐和难降解的有机物等污染物，在处理过程中会产生大量的浓缩液。目前，焚烧厂渗滤液处理系统运行过程中产生的高盐浓缩液大多采用以下方法处理：

2.2.1 回喷炉内

现阶段垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺多采用生化+以膜为主的处理技术，浓缩液的主要成分是无机盐，产量大，热值低。在稳定运行的前提下，焚烧炉及其配套系统的接受度较小。浓缩液回喷会降低炉温，直接影响系统发电效率，可能产生二恶英等难降解污染物。同时，由于浓缩液回喷会对炉膛材料造成腐蚀、渣结焦等不良影响，浓缩液回喷炉处理不理想，处理量少，不能满足浓缩液处理的需要。

2.2.2 石灰浆制备或炉渣冷却

由于缺乏有效的监督手段，目前垃圾焚烧厂大部分浓缩液通过石灰浆制备和炉渣冷却消耗。该方法投资低，工艺控制简单，但实际上实现了污染物的转移，不符合环保要求。

2.2.3飞灰螯合[4]

垃圾焚烧过程中产生的飞灰属于危险废物，必须单独收集，不得与生活垃圾、焚烧炉渣或其他危险废物混合。垃圾焚烧飞灰不得长期存放在工厂内，不得简单处理，不得随意运输排放，必须在工厂内稳定处理，浸出毒性试验合格后，可使用专用封闭运输车辆送至指定的安全填埋场或独立单元的卫生填埋场。在条件允许的情况下，也可采用其他符合标准要求的处理方法。目前，由于缺乏有效的处理措施，一些垃圾焚烧厂在渗滤液处理过程中产生的浓缩液已成为行业不公开的秘密。为保护环境，避免次生环境危害，必须采取有效措施杜绝和禁止。

03 全量化处理工艺

近年来，国内外研究人员对焚烧厂渗滤液的处理工艺进行了改进和更新，并不断尝试。应用了许多更好的方法，许多实际工程运行效果良好。而MVR蒸发工艺是一种能有效解决焚烧厂渗滤液零排放的新工艺，全量化处理工艺路线如下：MVR蒸发系统+VP洗气系统+干化系统+负压蒸发系统。与原工艺相比，MVR蒸发法对不同季节、地区和焚烧工艺产生的渗滤液有稳定的处理作用。

3.1 MVR蒸发工艺介绍

MVR（Mechanical Vapor Recompression）蒸发技术早在20世纪70年代就开始用于海军舰艇海水淡化装置。近年来，蒸发技术广泛应用于化工、医药、食品、海水淡化等领域。该系统在全球不同领域正常运行。这种成熟可靠的蒸发技术在节能环保方面具有无与伦比的先进性。目前，该技术在垃圾填埋场垃圾渗滤液也广泛应用于处理、高盐水处理和膜后浓缩液。

3.2 MVR蒸发工作原理

低耗能MVR（Mechanical Vapor Recompression 机械蒸汽再压缩)蒸发装置是根据同一压力下各种材料沸点的不同特性设计的，通过加热使材料达到某种溶剂的沸点，从溶液中蒸发分离。在垃圾渗滤液在处理过程中，主要设计废水中水的特性。根据不同压力下不同沸点的特性，将溶液加热到沸腾状态，使水与溶液分离。

3.3 工艺优势

MVR蒸发是一种灵活的工艺，只有电力或电力和蒸汽才能同时运行，洗涤后的水可以直接排放。另外，MVR蒸发的优点主要体现在长期连续稳定运行中。一级蒸发产生的浓缩液量仅为10%左右，保证了后续浓缩液处理工艺能够选择最合适的处理能力，大大降低了浓缩液处理系统的投资。同时，由于整个零排放处理设备由同一环保企业建造，避免了不同部分的设备供应商和服务提供商在运行过程中相互协调和推诿的问题。

3.4 MVR蒸发工艺的特点

1)满足应急处理的快速响应趋势，处理装置一体化、模块化、集成化设计；

2)无厂房等配套土建，比传统工艺节约占地2/3以上；

3)无垢技术实现无垢蒸发；

四、安装调试快；

5)实行远程值机系统，实时在线监测；

6)对进水水质要求广泛，适应性更高COD、NH3-N、TDS、SS、硬度等指标；

7)全量化、全天候处理；

8)与传统工艺相比，污染液零排放，无后顾之忧；

9)高效灵活，随开随停，运行成本低。

10)高温灭活病毒的自然属性，积极应对疫情常态化。

04 结语

垃圾焚烧厂渗滤液水质复杂。虽然处理方法很多，但在《中华人民共和国环境保护法》、《水污染防治行动计划》（水十条）等法律法规的颁布中，对水污染防治提出了更高的要求。从环境保护和经济角度考虑，制定适合焚烧厂渗滤液的出水标准，选择符合焚烧厂渗滤液特点的工艺路线，达到减量化、无害化的效果。