隨著(zhù)城市化進(jìn)程和規模的擴大、居民生活水平的提高，我國城市垃圾產(chǎn)生量迅速增加，國家也開(kāi)始推廣垃圾壓縮式收集和運輸方式。
然而，在垃圾壓縮過(guò)程中，垃圾壓縮及壓縮站沖洗產(chǎn)生的廢水，即垃圾壓濾液。由于有機物濃度極高、產(chǎn)生臭味造成了嚴重的二次污染，因此如何高效處理垃圾壓濾液成了亟待解決的問(wèn)題。
1、垃圾壓濾液概述
垃圾中轉站是我國城市垃圾處理系統中的一個(gè)必要環(huán)節。在垃圾轉運站中，通常采用壓縮的方式將生活垃圾減量化，在這一過(guò)程中會(huì )得到一定數量垃圾壓濾液。
在中轉站的日常作業(yè)過(guò)程中，為了保證中轉站區域內的衛生條件，同時(shí)伴隨著(zhù)大量的地面和車(chē)輛的清洗工作，會(huì )產(chǎn)生較多的沖洗廢水。一般來(lái)說(shuō)，壓濾液和沖洗廢水的收集是共享一套收集池的。
根據垃圾中轉站規模大小，每日將會(huì )產(chǎn)生5噸~50噸不同規模的壓濾液廢水，包含生活垃圾壓縮產(chǎn)生的廢水以及清洗廢水。
相較于市政垃圾填埋場(chǎng)的滲瀝液，垃圾中轉站壓濾液的可生化性相對較好。管理水平較高的中轉站產(chǎn)生的壓濾液的水質(zhì)也相對理想，CODcr濃度可控制在20000 mg/L，氨氮濃度可在500 mg/L以?xún)龋糠忠杂袡C氮的形式呈現，總磷濃度一般在100 mg/L以?xún)龋鳶S懸浮顆粒固體的濃度較高，多在1000 mg/L以上。并且，由于中轉站每天的作業(yè)情況不一，每日所產(chǎn)生的壓濾液水質(zhì)也存在一定的波動(dòng)。
2、厭氧處理工藝
1）UASB工藝概述
厭氧塔，多為UASB和IC工藝為主，又稱(chēng)上流式厭氧污泥床，是一種現代厭氧反應器。污水從反應器底部進(jìn)入，靠水力推動(dòng)，污泥在反應器內呈膨脹狀態(tài)。混合液充分反應后進(jìn)入截面積擴展的沉淀區，經(jīng)三相分離器，產(chǎn)生的沼氣從上部進(jìn)入集氣系統，污泥靠重力返回反應區。
2）UASB工藝特點(diǎn)
由于UASB反應器運行的需要，反應器內污泥濃度一般都維持在較高的濃度水平，平均污泥濃度為20~40 gVSS/L，因此適用于高濃度有機廢水的厭氧處理，例如釀酒/果酸等廢水。
在其高有機負荷（一般大于10 kgCOD/m³d）的運行下，具有相對較短的停留時(shí)間，依靠底部的進(jìn)水水力攪動(dòng)和沼氣上浮攪動(dòng)保持一定的懸浮狀態(tài)，促進(jìn)厭氧污泥和有機物的互相接觸。并設置有三相分離器，專(zhuān)分離產(chǎn)生的氣體和出水，因此也無(wú)需另設污泥沉淀池，免去了污泥回流過(guò)程。
3）UASB工藝適用范圍
垃圾中轉站的壓濾液實(shí)際的有機物濃度一般在20000 mg/L以?xún)龋粚儆谡嬲饬x上高有機濃度這一概念的范疇，不滿(mǎn)足UASB進(jìn)水的有機物濃度要求。同時(shí)，中轉站的壓濾液有機物濃度也不滿(mǎn)足UASB要求的反應器污泥濃度。
在厭氧處理中，有時(shí)會(huì )在構筑物內增加厭氧填料以增加厭氧掛膜微生物的數量來(lái)提高其進(jìn)水負荷或強化厭氧處理效果，而UASB因污泥床的運用不采用填充填料的方式，因而不滿(mǎn)足水質(zhì)經(jīng)常變化的垃圾壓濾液的處理。
4）UASB工藝劣勢
除此之外，UASB反應器因本身的工藝特征也存在一定的局限性和不足之處，UASB進(jìn)水懸浮固體濃度要求通常在100 mg/L左右，過(guò)高的SS會(huì )導致內部污泥床堵塞，而垃圾壓濾液通常含有數千毫克每升的懸浮固體，顯然UASB無(wú)法承受該SS濃度的進(jìn)水。
當UASB運行一段時(shí)間后，污泥床內都會(huì )存在有短流現象，影響處理效果，垃圾壓濾液若因短流而未滿(mǎn)足足夠的停留時(shí)間，對后續好氧的處理效果將會(huì )產(chǎn)生十分不利的影響。
同時(shí)，也由于UASB在正常運行時(shí)應保持相對懸浮的良好水力混合狀態(tài)和穩定的上流速度，因此要求穩定的進(jìn)水負荷，而垃圾壓濾液因每天中轉站作業(yè)情況的不一而經(jīng)常變化，很難將進(jìn)水負荷維持在穩定水平。
另外，UASB的啟動(dòng)馴化是一個(gè)十分漫長(cháng)的過(guò)程，通常至少需要3~6個(gè)月的投產(chǎn)期，甚至1年以上，時(shí)間成本較大。且UASB的后期運維對操作技術(shù)要求很高，一般人員難以滿(mǎn)足技術(shù)條件，規模較小的污水處理站也無(wú)需配置多個(gè)非常專(zhuān)業(yè)的人員，與UASB的長(cháng)期管理要求不匹配。
在安全方面，UASB反應器因其反應原理和構造會(huì )連續產(chǎn)生可燃氣體——甲烷而存在一定的環(huán)境安全風(fēng)險，應通過(guò)可靠的三相分離器收集，并在火炬系統做燃燒處理。因此，對相關(guān)設施的質(zhì)量及可靠度有很高的要求，一旦不慎則會(huì )污染環(huán)境甚至出現嚴重的事故。
由此可見(jiàn)，厭氧處理工藝并不能滿(mǎn)足水質(zhì)經(jīng)常變化的垃圾壓濾液的處理。那么有沒(méi)有更好的辦法來(lái)處理“變化無(wú)常”的垃圾壓濾液呢？
3、ILMS工藝
ILMS工藝是以ILMS高效生物反應器為核心處理單元，通過(guò)前端高效物化預處理和尾端深度凈化實(shí)現垃圾中轉站壓濾液的達標排放，該工藝流程圖如下：
該一體化設備工藝是專(zhuān)為垃圾中轉站壓濾液處理而獨立自主研制打造的，該設備以“壓濾液集水調節池-高效物化預處理-ILMS高效生物反應器-出水深度處理”的工藝路線(xiàn)，采用物理化學(xué)法和生物法相結合的方式，將前后多個(gè)工藝進(jìn)行有機組合并設計入一體化反應器中，其中包含了具備高生物活性的ILMS生物反應的特殊工藝，能夠按照有機物降解的規律快速對垃圾壓濾液快速處理。
4、實(shí)際應用案例
項目為垃圾中轉站壓濾液處理設備工程，主要包括壓濾液處理設備以及配套設施建設，屬于新建項目，原本壓濾液直接排入市政管網(wǎng)，腐蝕管道污染環(huán)境。項目實(shí)際每日壓濾液和沖洗廢水數量總和約為8m³，設計規模為10m³/天，采用了“高效物化預處理+ILMS高效生物反應器”的處理工藝。
項目原水包含壓濾液和沖洗廢水兩部分組成，設計進(jìn)水pH≈5.5，CODcr≤18000 mg/L，NH3-N≤500 mg/L，TN≤800 mg/L，TP≤100 mg/L，SS≈1500 mg/L；ILMS高效生物反應器中厭氧部分的設計容積負荷為9.0 kgCOD/m³d；項目設計最終處理出水為納管標準，符合當地市政污水廠(chǎng)的接收要求。
在項目建成后，經(jīng)專(zhuān)業(yè)運維團隊制定的調試啟動(dòng)計劃，順利完成了項目的調試工作并高效穩定運行。經(jīng)團隊反復研究和檢驗，本項目采用的ILMS高效生物反應器中的厭氧部分，經(jīng)專(zhuān)性生物菌劑培養和多個(gè)負荷梯度的嚴格調試，最終以FV=9.52 kgCOD/m³d的容積負荷啟動(dòng)運行，溶解氧控制在DO=0~0.05 mg/L，厭氧混合液SV30≥40%，厭氧污泥絮狀明顯，沉降性能優(yōu)異。以精確的判斷和邏輯自動(dòng)控制ILMS反應器內部的運作，保持區間高程度混勻狀態(tài)，建立良好傳質(zhì)效果，以及運行過(guò)程中各個(gè)關(guān)鍵位置的技術(shù)參數的調控。
同時(shí)項目的垃圾壓濾液經(jīng)ILMS反應器厭氧部分的高于預期設計標準的處理后，出水水質(zhì)優(yōu)于原定后續處理單元的進(jìn)水水質(zhì)設計，為整套處理系統預留了足夠的潛力。
ILMS反應器以多個(gè)功能段交替，并以高活性和高負荷穩定運行，最后處理單元以容積負荷FV≥1.1 kgCOD/m³d的水平完成ILMS反應器的終端處理，系統最終出水水質(zhì)為pH=6.5，CODcr≤350 mg/L，NH3-N≤30 mg/L，TN≤60 mg/L，TP≤5 mg/L，SS≤30 mg/L。