垃圾中轉(zhuǎn)站是連接前段垃圾收集點(diǎn)和末端垃圾處理設(shè)施的重要環(huán)節(jié)。在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，為節(jié)省轉(zhuǎn)運(yùn)車容量，通常采用橫式壓縮技術(shù)，經(jīng)過(guò)傾倒、壓縮等步驟，會(huì)產(chǎn)生大量垃圾滲濾液，因其氣味難聞、含重金屬和有機(jī)物等有害污染物，且生物處理系統(tǒng)難以承受滲濾液中的COD和氨氮負(fù)荷，無(wú)法直接排入市政污水處理設(shè)施，故需在前段對(duì)其進(jìn)行處理。與填埋場(chǎng)垃圾滲濾液相比，垃圾中轉(zhuǎn)站壓縮出的滲濾液有機(jī)物含量高，BOD5/COD超過(guò)0.4，生物降解性較好，同時(shí)，其污染物成分相對(duì)復(fù)雜，水質(zhì)水量隨時(shí)間波動(dòng)大。
濕陷性黃土具有垂直節(jié)理，直立性強(qiáng)，但其孔隙較大，處于欠壓實(shí)狀態(tài)。在受水浸濕后，強(qiáng)度降低且承壓能力下降，常會(huì)引起路面塌陷和建筑傾斜，從而增加了土建施工的危險(xiǎn)性。此外，因在自然條件下，濕陷性黃土處于低濕度、高承載力的狀態(tài)，所以在施工過(guò)程中，必須采取可靠的防水防滲措施，從而增加了土建施工的難度�？梢�(jiàn)，地基處理是濕陷性黃土地區(qū)工程的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)西北某城市垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液處理廠采用中溫厭氧消化+強(qiáng)化膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)（兩級(jí)A/O+MBR）+納濾+卷式反滲透處理工藝。
1、設(shè)計(jì)水質(zhì)
該工程根據(jù)廢水來(lái)源，結(jié)合當(dāng)?shù)赝惱D(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液水質(zhì)確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，出水水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889—2008）表2要求。具體設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
2、工藝流程及主體工藝設(shè)計(jì)
該垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)能力為800t/d，屬于大型Ⅱ類轉(zhuǎn)運(yùn)站。轉(zhuǎn)運(yùn)站滲濾液產(chǎn)生量為40~120t/d，考慮未來(lái)發(fā)展及周邊填埋場(chǎng)滲濾液處理需求，滲濾液處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為200t/d。
2.1 工藝流程
目前，我國(guó)已建滲濾液處理廠多采用生物處理+膜處理的工藝流程，例如UASB厭氧+外置式MBR生物處理+碟管式納濾/碟管式反滲透膜處理、UASB+膜生物處理+UF（超濾）+納濾/反滲透、厭氧內(nèi)外循環(huán)反應(yīng)器+外置式MBR系統(tǒng)+超濾+納濾+反滲透等流程。其中，中溫厭氧反應(yīng)具有菌群馴化繁殖速度快、產(chǎn)泥濃度高等特點(diǎn)，對(duì)有機(jī)物具有較好的去除效果，可以應(yīng)對(duì)污水負(fù)荷的波動(dòng)；納濾與反滲透為并聯(lián)組合工藝，即在滿足出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)時(shí)，超濾出水采用NF工藝即可，當(dāng)出水有機(jī)物濃度不達(dá)標(biāo)時(shí)，超濾出水再采用RO深度處理。
濃縮液處理方法主要有臭氧氧化工藝處理+混凝沉淀、兩級(jí)物料膜處理、浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)等。
考慮處理出水水質(zhì)的穩(wěn)定性和同類項(xiàng)目的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本工程滲濾液處理采用中溫厭氧+兩級(jí)A/O+MBR+納濾+卷式反滲透工藝。因用地有限，故經(jīng)生物處理降低有機(jī)物濃度后，深度處理采用集成式膜處理設(shè)備。同時(shí)，因浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)技術(shù)徹底阻斷了滲濾液中鹽分的累積、產(chǎn)生的殘?jiān)枯^少，且對(duì)滲濾液水質(zhì)變化抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，故最終膜處理之后的濃縮液采用預(yù)處理系統(tǒng)+高壓反滲透+浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)工藝處理。工藝流程及水量平衡見(jiàn)圖1。
2.2 整體布局
廠區(qū)整體布局見(jiàn)圖2。廠區(qū)占地面積4400m2，擬建場(chǎng)地西側(cè)和南側(cè)緊鄰向下陡坎，坎高約9~12m。建設(shè)場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)的地基土主要由填土、黃土及古土壤組成，場(chǎng)地內(nèi)有大面積填土分布，填土最深達(dá)25.5m，濕陷量計(jì)算值介于366~1514mm，濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)（中級(jí)）~Ⅳ級(jí)（很嚴(yán)重），屬自重濕陷性黃土。擬建廠址北側(cè)為已建中轉(zhuǎn)站，東側(cè)為現(xiàn)狀填埋場(chǎng)，因此留給滲濾液處理廠的平面布置空間相對(duì)有限。設(shè)計(jì)中采用滲濾液處理廠與廠區(qū)北側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)站共用進(jìn)場(chǎng)道路，將冷卻塔放置在反硝化池頂部，將污泥池、污泥清液池置于污泥脫水車間地下，蒸殘液緩存設(shè)備置于產(chǎn)水池及冷卻水池上方等方式，有效利用縱向空間。廠區(qū)整體分為三部分：第①部分主要包括厭氧反應(yīng)區(qū)、生物處理池體區(qū)及膜處理區(qū)，均為單層建筑或構(gòu)筑物；第②部分為綜合處理車間，除藥劑間/配電間二層為會(huì)議室等辦公區(qū)域外，其余均為單層車間，污泥處理區(qū)地下設(shè)置污泥池、污泥清液池及離心液池等池體；第③部分主要包括綜合水池及沼氣、臭氣處理的輔助設(shè)施，其中綜合水池為半地下式。廠區(qū)內(nèi)雨水管、污水管及給水管均沿廠區(qū)內(nèi)主要車行道及人行道布置，管道基礎(chǔ)及附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參考圖集《濕陷性黃土地區(qū)室外給水排水管道工程構(gòu)筑物》（S531—1~5）。水表井、消火栓及檢查井等附屬構(gòu)筑物基礎(chǔ)參考濕陷性黃土地區(qū)閥門(mén)井基礎(chǔ)，增加300mm厚土墊層及300mm厚3∶7灰土墊層。
滲濾液經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)水泵提升后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，然后依次通過(guò)一級(jí)反硝化池、一級(jí)硝化池、二級(jí)反硝化池、二級(jí)硝化池及MBR膜機(jī)組，后續(xù)納濾、反滲透及高壓反滲透均使用進(jìn)水增壓泵進(jìn)水。最終出水經(jīng)產(chǎn)水提升泵提升后排至下游市政污水管道。
2.3 工藝設(shè)計(jì)
①厭氧處理
中溫厭氧反應(yīng)器入水采用升流式，底部設(shè)置布水器，避免短流造成的厭氧處理不均勻。在此階段COD可以降低70%左右。工藝設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)整換熱系統(tǒng)的溫度控制厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷，從而控制有機(jī)碳源的去除率，以保證為硝化反硝化系統(tǒng)提供較為穩(wěn)定的進(jìn)水水質(zhì)。厭氧反應(yīng)器直徑9m、高13.5m，設(shè)計(jì)污泥濃度為50g/L，容積負(fù)荷為4~10kgCOD/（m3·d），運(yùn)行pH介于6.5~7.5，實(shí)際水力停留時(shí)間3.8d，沼氣產(chǎn)率為0.54m3/kgCOD，沼氣產(chǎn)生量1290~3450m3/d，循環(huán)換熱系統(tǒng)需要熱量為2.94×107kJ/d，配套厭氧循環(huán)泵Q=130m3/d，N=7.5kW。厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)收集后輸送至沼氣凈化及回收利用系統(tǒng)。
②強(qiáng)化生物處理
滲濾液自厭氧出水自流進(jìn)入強(qiáng)化膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，生物反應(yīng)器系統(tǒng)由二級(jí)硝化反硝化系統(tǒng)和MBR系統(tǒng)組成。一級(jí)硝化反硝化系統(tǒng)中，采用潛水?dāng)嚢杵鲗?duì)流安裝方式，將硝化回流液與進(jìn)水充分?jǐn)嚢杌旌希苊饩植克澜怯俜e污泥。一級(jí)反硝化池長(zhǎng)5.5m，寬14.5m，有效水深7.5m，有效容積558m3，水力停留時(shí)間2.75d，一級(jí)反硝化速率0.04~0.13kgNO3--N/（kgMLSS·d）。一級(jí)硝化池長(zhǎng)15m，寬14.5m，有效水深6.5m，水力停留時(shí)間7d，一級(jí)硝化速率0.02~0.08kgNH3-N/（kgMLSS·d），進(jìn)水氨氮濃度為1.5kg/m3；曝氣風(fēng)機(jī)Q=58m3/min，風(fēng)壓70kPa，采用旋流曝氣器，單個(gè)出氣量0.6~1.2m3/min，硝化液回流泵Q=72m3/h，H=120kPa，N=5.5kW。二級(jí)反硝化及硝化池均為長(zhǎng)6m、寬5.5m，有效水深分別為6.3m和6.1m，設(shè)計(jì)二級(jí)反硝化及硝化停留時(shí)間均為1d。二級(jí)硝化池風(fēng)量5.34m3/min，風(fēng)壓70kPa。污泥產(chǎn)率0.15~0.30kgMLSS/kgCOD，污泥含水率98.5%~99%，污泥排量約30t/d，生化系統(tǒng)剩余污泥進(jìn)入污泥池。隨后污水自流進(jìn)入浸沒(méi)式MBR機(jī)組，MBR清水由自吸泵抽吸進(jìn)入中間水箱，而MBR污泥回流至一級(jí)反硝化池，進(jìn)一步降低總氮，回流泵Q=72m3/h，H=150kPa，N=5.5kW。MBR膜元件設(shè)計(jì)膜通量12~15L/（m2·h），設(shè)計(jì)總膜面積800m2，膜孔徑為0.2μm，膜曝氣吹掃風(fēng)量6.92m3/min，MBR產(chǎn)水泵Q=10.5m3/h，H=100kPa，N=1.5kW。
③膜深度處理單元
MBR產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水水箱，水箱V=10m3，再經(jīng)過(guò)納濾供水泵和增壓泵加壓進(jìn)入納濾處理系統(tǒng)。納濾供水泵Q=10m3/h，H=320kPa，N=1.5kW。納濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)膜通量為15L/（m2·h），膜過(guò)濾面積為533m2，單支膜面積為34.5m2。納濾系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入納濾中間水箱，容積為10m3，納濾濃縮液利用設(shè)備余壓進(jìn)入濃液水箱內(nèi)，濃液水箱容積為5m3。
納濾系統(tǒng)產(chǎn)水進(jìn)入中間水箱后，再經(jīng)反滲透供水泵和增壓泵加壓進(jìn)入反滲透膜處理系統(tǒng)，進(jìn)水泵Q=8.5m3/h，H=280~320kPa，N=1.5kW，通過(guò)反滲透膜的截留作用，使水中各項(xiàng)污染指標(biāo)進(jìn)一步降低，反滲透產(chǎn)水達(dá)標(biāo)排放。產(chǎn)水輸送泵Q=15m3/h，H=220kPa，N=2.2kW。反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)膜通量12L/（m2·h），膜過(guò)濾面積為562.5m2，單支膜面積37m2。反滲透濃縮液利用余壓進(jìn)入濃液水箱內(nèi)，與納濾濃縮液一起進(jìn)入濃縮液處理系統(tǒng)。
④濃縮液處理單元
預(yù)處理：預(yù)處理系統(tǒng)主要包括加藥系統(tǒng)、混凝沉淀反應(yīng)池。預(yù)處理系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)入高壓反滲透系統(tǒng)，沉淀污泥輸送至殘?jiān)撍到y(tǒng)脫水，脫水后污泥量約1t/d，泥餅與殘?jiān)餐占筇幹谩?/span>
高壓反滲透系統(tǒng)：高壓反滲透處理系統(tǒng)包括成套集成機(jī)組系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及加藥系統(tǒng)。
膜濃縮液進(jìn)入濃液水箱后，由高壓反滲透進(jìn)水泵進(jìn)入成套集成機(jī)組系統(tǒng)，進(jìn)水泵Q=4.5m3/h，H=400kPa，N=1.1kW，機(jī)組前端設(shè)置過(guò)濾器，防止大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入膜內(nèi)，然后通過(guò)高壓泵提升壓力，滿足高壓反滲透機(jī)組的過(guò)濾要求。高壓反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)膜通量≤10L/（m2·h），設(shè)計(jì)膜過(guò)濾面積175m2，單支膜面積9.4m2。經(jīng)過(guò)高壓反滲透系統(tǒng)后的產(chǎn)水根據(jù)水質(zhì)情況，選擇進(jìn)入前端納濾產(chǎn)水水箱進(jìn)行反滲透再處理或產(chǎn)水水池，產(chǎn)生的剩余濃縮液進(jìn)入濃縮液池。
浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)：本工程蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為二級(jí)蒸發(fā)，包含余熱蒸發(fā)器和浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)器。一級(jí)余熱蒸發(fā)系統(tǒng)處理規(guī)模50m3/d，蒸發(fā)量26t/d，N=284kW，余熱利用后的冷凝液根據(jù)水質(zhì)情況，進(jìn)入前端納濾產(chǎn)水水箱或產(chǎn)水水池。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)后產(chǎn)生的蒸殘液進(jìn)入蒸殘液池，通過(guò)泵提升進(jìn)入SCE系統(tǒng)，提升泵Q=12m³/h，H=80kPa，N=0.75kW。
提升泵將蒸殘液泵入浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)系統(tǒng)，利用厭氧消化產(chǎn)生的沼氣，蒸發(fā)、濃縮處理蒸殘液；蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的飽和蒸殘液進(jìn)入固液分離系統(tǒng)，產(chǎn)生的蒸汽及不凝氣直接達(dá)標(biāo)外排。整個(gè)系統(tǒng)最終產(chǎn)生少量的固體殘余，產(chǎn)生量由水質(zhì)含固量決定。處理1t濃縮液消耗沼氣量90m3，本工程產(chǎn)生濃縮液15m3/d，因此沼氣消耗量約1332m3/d。
⑤污泥處理單元
系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥主要來(lái)自生化處理系統(tǒng)（6~10m³/h）；脫水后含水率80%；設(shè)置進(jìn)料泵（Q=10m3/h，H=200kPa）、脫水機(jī)（進(jìn)泥量6~10m3/h，N=33.2kW），泥餅采用無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送。污泥清液回流至一級(jí)反硝化池，回流泵Q=10m3/h，H=220kPa，N=2.2kW。
預(yù)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥和蒸發(fā)產(chǎn)生的殘液通過(guò)提升泵輸送，進(jìn)入固液分離系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理，干渣含水率≤70%，上清液繼續(xù)回流至浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)處理系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)處理。
⑥臭氣處理單元
本項(xiàng)目需對(duì)調(diào)節(jié)池、硝化池、反硝化池、生化污泥池、卷式反滲透濃縮液池、一級(jí)蒸殘液池、上清液池、污泥及殘?jiān)撍囬g、加藥間進(jìn)行除臭處理，以保證廠區(qū)內(nèi)工作環(huán)境。各單元換氣量計(jì)算見(jiàn)表2。
設(shè)計(jì)采用負(fù)壓收集各處理構(gòu)筑物及車間產(chǎn)生的臭氣，然后送至生物除臭系統(tǒng)。除臭引風(fēng)機(jī)Q=12000m3/h，H=3kPa。生物除臭工藝采用液化吸收和生物處理組合的辦法，惡臭氣體先被吸收液選擇吸收形成混合污水，再經(jīng)過(guò)微生物降解惡臭物質(zhì)。生物除臭成套設(shè)備處理量12000m³/h，玻璃鋼材質(zhì)，設(shè)置預(yù)洗循環(huán)泵（Q=25m³/h、N=2.2kW）、加濕循環(huán)泵（Q=25m³/h、N=2.2kW）。惡臭氣體經(jīng)生物除臭系統(tǒng)處理后，通過(guò)15m排氣筒達(dá)標(biāo)排放。排氣筒外部設(shè)置碳鋼護(hù)架，護(hù)架固定在鋼混基礎(chǔ)上。
3、實(shí)際運(yùn)行效果
項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行進(jìn)、出水水質(zhì)如表3所示，可見(jiàn)，各項(xiàng)水質(zhì)均滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
4、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
本工程總投資約4800萬(wàn)元，其中建筑安裝費(fèi)約4300萬(wàn)元，不涉及征地費(fèi)用。噸水處理費(fèi)約為92.30元，具體見(jiàn)表4。廠區(qū)總用地面積4400m2，總建筑面積1163m2，容積率26.4%，其中綠地面積1651m2，綠地率37.5%。
5、結(jié)論
本工程采用“中溫厭氧+強(qiáng)化膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)（兩級(jí)A/O+MBR）+納濾+卷式反滲透”滲濾液處理工藝以及“預(yù)處理系統(tǒng)+高壓反滲透+浸沒(méi)燃燒蒸發(fā)”濃縮液處理工藝，可有效保證滲濾液處理出水達(dá)標(biāo)，此外，該工程用地布局合理，能夠?qū)崿F(xiàn)垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液全量化處理。（來(lái)源：同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院<集團(tuán)>有限公司）
