无论是垃圾填埋场还是垃圾焚烧厂，渗滤液的特点是水量水质受季节、气候等因素的影响大，成分复杂、污染物浓度高、可生化性差，渗滤液处理工艺大多采用“预处理+生化+深度处理”工艺，其中生化处理普遍采用MBR工艺，是整个渗滤液处理系统的核心，是出水能否达标排放的重要保障。4 u6 d5 `- ~2 p/ i4 S( e7 @7 R
$ ~/ p, `5 o# _: R9 Z- j垃圾渗滤液MBR处理系统设计要点如下：" P. C* z: D" d' R
- N0 A( n0 m; O, e/ H3 [0 b◆MBR生化处理系统的设计应以COD进行计算；
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% b# W4 q) d5 ~' ~3 u9 D◆规模较小时可以采用一条线，规模较大时需设置二条线；
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3 i& v) r# w G# k◆渗滤液处理出水对总氮无要求时采用单级生物脱氮，出水对总氮有要求时采用二级生物脱氮；
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* W9 ^4 F' u4 z◆合理选取水温、泥龄、污泥浓度、剩余污泥产率及单位耗氧量等设计参数，通过计算确定混合液回流比；
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◆外加碳源可以采用甲醇、乙酸钠、葡萄糖等，分别投加在缺氧池和后置反硝化池；0 X/ ]$ Z' P6 c( n2 h
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◆通过控制生物池内水的流态、利用空气管道控制曝气区域、控制膜分离和污水冷却系统回流位置等技术措施，可以取得良好的处理效果。
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1用COD进行设计计算
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! T. n' c5 \2 _; G/ G: j0 J5 G大部分的生化处理系计是按BOD进行设计计算的，但对垃圾渗滤液而言，COD浓度远远高于BOD浓度，二者的比值COD/BOD＞2.2，此种情况下如果仍按BOD进行设计，会存在较大误差，严重影响处理效果，因此垃圾渗滤液MBR生化处理系统应以COD进行设计计算，实际运行结果证明，这种计算方式是符合实际情况的、是合理的。
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- j! U1 v# J5 ~& V; f9 L* {3 {2一条线和二条线的设定原则设置
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4 o7 N7 b, X- L: i许多垃圾渗滤液处理工程，生化处理部分往往只设置一条线，检修、维护时整个系统必须停止运行，对整个渗滤液处理系统影响很大，而且恢复运行难度也很大。因此为保证渗滤液处理系统能够连续稳定运行，同时考虑到渗滤液处理规模大小不一，原则上规模较小时可考虑设置一条线，规模较大时可应采用二条线，使系统的运行更加可靠、灵活和合理，把由于检修维护的影响降到最低。
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根据渗滤液处理工程的特点，工程规模Q≤200m3/d的渗滤液处理工程可以按一条线进行设计，工程规模Q＜400m3/d的渗滤液处理工程，优先考虑采用二条线，如果现场条件不允许也可采用一条线，工程规模Q≥400m3/d的渗滤液处理工程应采用二条线。1 n/ f+ {8 x6 _! i* O& b* W
8 v. z) E; v0 |! j8 C$ |0 G3单级生物脱氮和二级生物脱氮的适用条件
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2 w' t q, k+ l0 J1 M- [, O; Y所谓单级生物脱氮系统，就是在系统内设置缺氧池和好氧池，利用微生物的硝化和反硝化反应达到去除总氮的目的，对于进水氨氮浓度较低或排放标准对总氮没有要求的项目，采用单级生物脱氮即可满足要求。4 K, c7 w2 n+ a) t) y! `2 j
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- K9 {8 s- V; y. O) W图1单级生物脱氮系统示意图+ k7 p7 }5 r) o+ l4 C- m
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事实上经过单级生物脱氮处理后，出水中仍会含有一定量的硝酸盐，尤其是进水氨氮浓度高的情况下，出水中硝酸盐的含量会更高，总氮也相应偏高。在出水对总氮有严格要求的地区，为保证出水总氮达标，在单级生物脱氮后再增设后置反硝化池和后曝气池，亦即二级生物脱氮系统，通过投加外加碳源，利用微生物的硝化和反硝化反应进一步去除剩余的硝酸盐，进而达到提高总氮去除率的目的。; Q9 ]: l" W1 Q
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图2二级生物脱氮系统示意图: z% R4 h2 I: ^9 h+ B* L& D
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垃圾渗滤液原液中氨氮浓度很高，一般介于2000mg/L~3000mg/L之间，也有高达3000mg/L~4000mg/L，一些排放标准要求出水总氮低于40mg/L，总氮去除率高达98%以上，如此高的去除率对MBR系统提出了更高的要求，单级生物脱氮系统很难达标，必须采用二级生物脱氮方能满足要求。
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8 {* u" X9 a! R5 x5 s+ z3 D; C/ w对于垃圾渗滤液而言，排放标准对总氮没有要求的项目，生化处理系统采用单级生物脱氮，如果排放标准对总氮有严格的要求，应采用二级生物脱氮处理系统，通过控制硝化和反硝化反应的完全程度来控制出水中的总氮。
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4主要设计参数
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4.1主要设计参数的选取9 p8 _) c; }8 y, w
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生化处理系统设计参数取值见表1。
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- N# c5 ]0 D4 z' a+ i. O表1MBR系统主要设计参数
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4.2混合液回流比的计算
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垃圾渗滤液进水氨氮浓度高，排放标准对氨氮和总氮的要求非常严格，混合液回流比对总氮的去除率影响较大，混合液回流比增大，TN去除率也增大，合理确定混合液回流比，才能达到良好的脱氮效果。实际工程设计中，许多工程设计混合液回流比不能满足脱氮要求，出水总氮超标现象非常普遍。& m% y2 v: t2 f% G7 b. E, [9 Y6 [
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反硝化所需的硝酸盐由污泥回流和混合液回流提供，反硝化率用回流比控制，它们之间的关系为：3 F; H {; Z* r: l0 l5 F2 ^7 S* c
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6 b! |7 [( m8 x& `4 w! w3 J; U/ ^反硝化率fde按下式计算：
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( g; A: r0 {: \& N2 q* W' p需硝化的氨氮量按下式计算：
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（4）Nht=24Q［N-0.05（S0-Se）］×10-3（kg/d）: t) U5 z8 i+ k% x: n
' y T7 P7 ^% P' b; d j2 |' XMBR系统采用外置式超滤膜，出水SS接近于零,其含氮量亦按零考虑。
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, ]% i4 B8 D7 w反硝化的硝酸盐量按下式计算：
! M# Q9 D5 Z1 x% j( L4 g2 B
9 V8 U! k8 x9 a9 t& T8 A% I" G（5）NOt=24QNO×10-3（kg/d）
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6 [) s& u5 ?6 z6 r8 g+ d式中需反硝化的硝态氮浓度NO按下式计算：
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（6）NO=N-0.05（S0-Se）-Ne
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' k% [3 Z. N9 D( z- G$ |5外部碳源投加系统. c8 V( _. J$ s2 c- C
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5.1外部碳源的种类
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0 ]$ T% }, v8 G2 F目前普遍使用的外部碳源有甲醇、乙烷、乙酸、乙酸钠、葡萄糖等，各种碳源各有优缺点，合理选择外部碳源对脱氮效果、运行成本等影响很大。* { C3 s# E$ n1 w9 s
4 n0 K, e% P3 r0 ?( t不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异，在实际工程应用中应根据工程的具体情况合理选用外部碳源，综合分析并参考以往的工程经验，外部碳源宜优先考虑采用葡萄糖。) T$ J" `% g# o
) o1 n, y) `$ H' D# Q' q5.2外部碳源投加位置
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# D G$ t5 r) j5 b1 ~# F& C渗滤液原液碳源极度缺失的情况下，如果不投加外部碳源，会导致生化处理系统内硝酸盐过度积累、碱度缺失，轻则抑制微生物的活性，重则导致系统崩溃，此种情况下为确保系统稳定运行，应在缺氧池和后置反硝化池都投加外部碳源。; I: k- N6 c; ]0 l' }/ ~+ p
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如果碳源不是很缺乏，硝酸盐积累现象也不是很严重，系统内能维持正常的硝化反硝化反应，此时宜在后置反硝化池内投加外部碳源，可以节省投加量，从而达到降低运行成本的目的。
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3 a% w. G/ ^( J' F' c7 t国内大部分渗滤液处理工程，在后置反硝化池投加新鲜渗滤液，确实可以达到节省运行成本的目的；但由于渗滤液原液含有高浓度的氨氮，而后曝气池未设置内回流系统，导致出水总氮增加，因此在后置反硝化池应投加甲醇或乙酸钠等不含“氮”的外部碳源，而不应投加新鲜渗滤液。
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) H8 K& E9 T9 E% z$ p5.3外加碳源对生化处理系统的影响
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8 F9 \7 p- J! _* L如果渗滤液进水C/N比严重失调，生化处理系统长期靠投加外部碳源维持运行，这种情况与单纯处理垃圾渗滤液有很大不同。无论采用何种碳源，其反应速度均远远高于渗滤液原液，水力停留时间也相应很短，因此池容积也较小。
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% Y4 n! W! K" f% s+ R% q; W& o0 z如果池容积过大、水力停留时间过长，异养好氧反硝化菌得不到足够的营养物质．因而利用自身体内的原生物质进行内源呼吸，进而降低活性污泥的活性，影响处理效果。因此在靠投加外部碳源维持运行的渗滤液生化处理系统，其生物反应池容积不能过大，应通过计算合理确定。( n/ Q. W' m0 @3 ~( F
2 S- x# v3 N: o- Q/ t3 r# e6工程设计技术措施
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: _; q4 i1 t n' x/ j* A6.1水流形态的控制
3 w. U# u9 h W1 x- t, r
% P; Y+ Y8 y A1 c" \许多生物池的设计对水的流态缺少控制，极易发生短流，减少实际水力停留时间，降低整个系统的处理效果。垃圾渗滤液处理生物池内的混合液悬浮固体浓度一般控制住12g/L~15g/L，实际运行过程中有时高达20g/L~30g/L，如此高的污泥浓度，在水流发生短流的情况下，极易发生污泥沉积，从而降低活性污泥的活性，导致处理效率下降。
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# b. l' B. d+ y& E# @在工程设计中，尤其是大规模的渗滤液处理工程，应在生物池内采取必要措施，控制生物池内水的流态，避免污泥沉积并提高处理效率。* B. F# F# b4 o, \
- {" g' ?+ @3 \; w' A7 D5 }3 F6.2污水冷却系统回流管的设置
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由于高浓度污水在生化反应过程中会释放出大量的热能，同时由于部分电能转化成热能的缘故，垃圾渗滤液处理生物池内会保持较高的温度，过高的水温会抑制微生物的活性，严重时会使生化处理系统瘫痪。因此垃圾渗滤液生化处理均设有污水冷却系统，用污水泵抽取生物池内的混合液进入换热器，与冷却水在换热器内进行热交换，降温后混合液再回到生物池内，从而达到降低生物池内水温的目的。
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对于设有污水冷却设施的生化系统，由好氧池末端取水，将冷却后的污水回流到缺氧池进水端，可以同时起到混合液回流的作用，提高脱氮效果，也可以取代内回流泵节省能耗，但实际操作中要考虑冷却系统间歇运行的影响。) F$ |7 Z. f9 y* B+ W8 E* V2 F0 E
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$ D8 R: j- j+ m! A) n图3污水冷却系统示意图. P% A+ P1 x: [2 o, \
- }+ \/ z6 \: T/ ^) b4 ^! l; i& N8 _3 z6.3膜分离系统回流管的设置: L8 F ?+ T, t: g# P' w
7 U$ t$ U) K+ ~4 ]在许多垃圾渗滤液处理工程中，MBR系统采用管式膜超滤分离系统，超滤进水泵由好氧池末端取水，进入管式膜浓缩又回流到生物池内。将含有硝酸盐的超滤回流管接至缺氧池进水端，同样可以起到混合液内回流的作用，提高脱氮效率、节省能耗。
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- I5 m) C5 \( B! R% n4 Y. g/ Q图4膜分离系统示意图
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