随着城镇垃圾产生量日益增多，国内多数城镇选择清洁直运-焚烧发电的方式运输处理生活垃圾。因此城镇原有的小型垃圾中转/收集站被逐渐取消，取而代之的建设是各种大、中型垃圾中转站。大、中型垃圾中转站以及垃圾焚烧厂由于垃圾处理量大，其渗滤液产生量多，对周边环境影响较大。
垃圾渗滤液的产生
垃圾中转站渗滤液主要是由城市生活垃圾在中转站经过压缩或堆放之后所产生的二次污染。城市生活垃圾在中转压缩过程中，垃圾中所含水分会被压出，垃圾中的污染物会被水分带出，这样使得垃圾渗滤液逐渐形成。垃圾渗滤液中的污染物来源主要是：垃圾自身中含有的可溶性及不可溶性的有机物和无机物。
垃圾渗滤液是一种高浓度特殊有机废水，其具有化学需氧量（≥30000mg/L），生化需氧量（≥5000mg/L），氨氮（≥500mg/L），总氮（≥1200mg/L）及总磷（≥70mg/L）等污染物浓度高、水质水量变化大、含有害有毒污染物种类多等特点。另外垃圾中转站不同于垃圾填埋场，其一般建于城镇中心区域。因此要求渗滤液处理系统污染物处理效率高，处理设施集约占地小，不产生二次污染等。
现有的垃圾渗滤液处理技术多来源于垃圾填埋场渗滤液处理技术，其一般多采用预处理+氨吹脱+生化处理系统+MBR/NF/RO/DTRO膜处理系统。渗滤液经系统处理后能够达标外排，但是会产生膜浓水及氨吹脱废液，渗滤液并没有全量达标外排。膜浓水一般采用回灌至垃圾堆体、高级氧化或蒸发的方式进行处理，处理成本高，浓水达标难度大，处理过程也可能产生危废。仅适用处理低浓度的填埋场渗滤液（CODcr≤10000mg/L，总氮≤1000mg/L）,并不完全适用处理垃圾中站渗滤液。同时该工艺存在硝化/反硝化池体占地大，铁氧化工艺污泥产生量大的问题。
垃圾中转站或焚烧厂渗滤液属于新鲜渗滤液，没有经过垃圾堆体的发酵处理，所以其各种污染物浓度（CODcr≥10000mg/L，总氮≥2000mg/L，TP≥2000mg/L）普遍高于垃圾填埋场渗滤液的污染物浓度。同时中转站垃圾会含有一定比例厨余垃圾，造成中转站渗滤液水质更加复杂，因此其处理难度要大于垃圾填埋场渗滤液。另外垃圾中转站多位于城镇近郊区，渗滤液系统若产生浓水，浓水不能回灌垃圾堆体，若采用高级氧化或蒸发方式处理，浓水达标的可靠性差，处理过程中还会产生危险废物，可能会造成二次污染进而影响周边环境。一般垃圾中转站占地是高度集约化，因此需要渗滤液处理设施高度集约、占地小。因此迫切需要开发一种适用于垃圾中转站渗滤液的全量处理系统。
垃圾渗滤液全量处理
垃圾中转站渗滤液全量处理系统，包括污泥处理系统，以及依次相连的预处理系统、高效厌氧系统、高效生化系统和深度处理系统；其中，高效厌氧系统包括依次相连的水解酸化池、高效厌氧池以及沼气处理系统；高效生化系统包括依次相连的两级反硝化/硝化处理系统以及MBR分离装置；深度处理系统包括依次相连的混凝沉淀池，多级Fenton流化床、Fenton沉淀池、生物流化床，以及外排沉淀池。垃圾中转站渗滤液经本发明的系统处理后，渗滤液全量达标外排，系统不产生膜浓水，无需回灌至垃圾堆体或经过蒸发、氧化还原等其他处理，可实现渗滤液的全流量达标排放。
杭州市某绿色循环综合体项目为大型垃圾中转站，日处理垃圾2000吨/天，产生垃圾压缩渗滤液500m3/天。渗滤液处理采用本系统。
系统工作时，渗滤液通过提升泵泵入格栅集水池，在池内暂存同时起到除砂的目的，池内设置提升泵将污水泵入初沉池，在初沉池进行混凝沉淀后的清水进入混凝气浮池，将初沉池设置在混凝气浮池之前，可以减少气浮的负荷，避免释放器堵塞。混凝气浮池内废水进行混合反应后从水中分离出一些颗粒物、漂浮物及浮渣和浮油。气浮池出水流入调节池进行水量和水质的调节。调节池内设置水下搅拌机进行水质调节，同时设置水力搅拌泵对废水进行水力搅拌以防调节池水面堆积浮渣而形成浮渣层。
调节池内废水通过水泵泵入厌氧系统，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。厌氧系统出水进入两级MBR系统，依次流经一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池，利用微生物进行降解，同时通过设置反硝化池多点进水，大比例内回流，大比例污泥外回流等多种作用，污水在交替缺氧、好氧条件下，渗滤液中的有机物、氨氮、总氮得到降解去除，生化系统单元处理后的渗滤液通过外置管式MBR超滤进行泥水分离后，清液进入深度处理单元进一步处理，而污泥浓缩液则回流至硝化池或反硝化池。
图1、工艺流程示意图
管式MBR装置的出水进入混凝沉淀池，在池内废水与聚铁混凝反应，从而降低废水中的CODcr。混凝沉淀池出水再进入一级Fenton流化床，加入H2O2、FeSO4，利用Fenton试剂的强氧化作用对废水中难降解有机物进行氧化降解并提高废水的可生化性。一级Fenton流化床出水进入一级沉淀池，废水与液碱、PAM反应后形成Fe(OH)3沉淀将废水中的铁离子及其它重金属离子沉淀出来。一级沉淀池出水进入反硝化生物流化床，池内填充特种海绵填料，该填料能够富集丰富的反硝化菌，利用其反硝化作用和外加碳源对废水中TN进行反硝化。反硝化生物流化床出水再依次进入二级Fenton流化床、二级沉淀池和反硝化/硝化生物流化床，通过高级氧化及生化作用对废水中的CODcr及TN进行处理。反硝化/硝化生物流化床的出水流入外排沉淀池进一步沉淀，以确保出水悬浮物达标。
预处理系统、厌氧系统、MBR系统、深度处理系统产生的污泥排入污泥池，通过污泥泵提升进入卧螺离心脱水机，脱水到含水率80%以下后统一运送至规定处置点。
技术特点及优势
01
本系统的高效厌氧系统采用水解酸化池+高效厌氧池；水解酸化池采用升流式流态、布水采用脉冲循环旋流形式，采用电板式换热器对渗滤液进行升温，并采用高效水解菌以提高渗滤液的B/C比，有利于提高厌氧池的处理效率，显著提高厌氧池的处理负荷，缩小厌氧池池容。
另外水解池出水一部分进入厌氧池，一部分超越厌氧池直接进入后续生化系统，满足生化系统反硝化脱氮的碳源需求，降低碳源投加量。厌氧池根据进水浓度和场地尺寸可以采用UASB或EGSB等形式；本发明中高效厌氧池采用脉冲循环旋流布水形式，循环搅拌采用沼气、水力双效循环，池内采用高效颗粒污泥，污泥床内生物量多，折合浓度计算可达20~30g/L；容积负荷率高，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m3•d）左右，甚至能够高达15~40kgCOD/(m3•d)，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小；设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。
02
垃圾中转站由于采用高效厌氧系统对渗滤液进行处理，系统出水的COD浓度被大幅降解，能够降低后续处理单元的COD负荷；有利于提高两级反硝化/硝化处理系统中氨氮硝化和总氮反硝化效率，为MBR系统出水污染物指标达到较低的水质奠定了基础。
03
本系统的高效生化系统中两级硝化/反硝化针对垃圾中转站渗滤液水质特点，优化曝气设备及回流形式，并设置碳源投加系统以确保系统达到高效氨氮及总氮的处理效果；
而高效生化系统中MBR系统采用管式MBR装置，运行通量大（50-120L/H）；抗污染性好；膜设备外置，安装、维护、操作简单；结构紧凑，占地小；膜寿命长（4-5年）；膜芯可单独拆卸检修、更换，换膜成本低；能耗较同类产品低；适用于高浓度的工业废水、垃圾渗滤液等难处理的废水；该MBR系统将渗滤液全量处理后进入深度处理系统，MBR系统出水氨氮，生化需氧量已经基本达标，而化学需氧量小于800mg/L，总氮低于100mg/L，不产生浓水，无需回灌或进行其他处理，无二次污染，为深度处理系统出水达标奠定了基础。
04
本系统的深度处理系统中混凝沉淀、多级Fenton流化床主要通过物理化学的作用对渗滤液中的化学需氧量进行处理。而多级生物流化床则通过海绵载体上负载的异氧菌、反硝化菌以及外加碳源对渗滤液中的总氮进行生物处理。外排沉淀池则通过絮凝剂的混凝沉淀作用确保出水化学需氧量及悬浮物达标；整个深度处理系统均采用物理化学及生物作用而非膜浓缩的方式对渗滤液进行全量处理，确保其全量达标，除污泥以外不产生浓水或其他二次污染物。
工程案例
某大型垃圾中转站（垃圾转运量2000t/d），其渗滤液处理站设计规模为500m3/d，设计进水、出水水质见下表。
表1、设计进水水质一览表
本垃圾渗滤液处理站出水排至城市下水道，CODcr，BOD5、氨氮、TN、TP及SS等污染物执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）规定浓度限值。具体出水水质见下表。
表2、设计出水水质一览表
该渗滤液处理站采用本发明工艺进行处理，工程实际进水指标均在设计进水水质范围内，该工程经过一年调试及试运行后，渗滤液处理站实际出水指标详见下表。
表3、实际出水水质一览表
