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青岛市小涧西垃圾综合处理厂位于青岛市城阳区小涧西村，是青岛市唯一的垃圾综合处理园区。综合处理园区内有垃圾填埋场、垃圾堆肥厂和垃圾焚烧厂等垃圾处理设施。园区内原有一套与一期填埋场配套的渗滤液处理站，规模为200m3/d，随着垃圾填埋处理规模的增加、堆肥处理厂的运行、焚烧发电厂的建设，考虑将上述三处垃圾处理设施产生的渗滤液集中处理，需要新增规模约700m3/d的渗滤液处理设施，并根据新的、更严格的排放标准对原有设施进行改造，扩容改造后总规模为900m3/d。
出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准，采用膜生物反应器（MBR）/碟管式反渗透（DTRO）/曝气沸石生物滤池处理工艺，污泥离心脱水处理后填埋处置。反渗透出水回用为膜清洗水、冷却塔补给水、药剂配制用水和厂区绿化用水等。该工程占地面积为27210m2（其中含调节池15675m2）。
1设计进、出水水质
本项目渗滤液为填埋场、堆肥厂和焚烧厂三种垃圾处理设施产生的不同水质的渗滤液，经过调节池初步降解，并经均化调节池调节后确定设计进水水质。渗滤液处理扩容改造后，要求出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准。设计进、出水水质具体指标见表1。
表1设计进、出水水质
2工艺流程
由于本项目进水水质恶劣，进水总氮高达2400mg/L，同时出水排放标准又非常严格，故在前处理的MBR系统中采用了两级AO强化脱氮工艺。膜处理选择抗污染能力强、操作压力高的DTRO，并在DTRO后增加曝气沸石生物滤池作为保障处理工艺；采用优化后的方案能去除渗滤液中的大部分剩余污染物，并具有兼容性强、流程简单、运行维护管理方便、清水产率高的优点。具体工艺流程见图1。
图1渗滤液处理工艺流程
膜生物反应器（MBR）由一级反硝化和硝化、二级反硝化和硝化以及外置式超滤单元组成，其工艺流程见图2。
图2MBR系统流程
由于超滤膜分离系统超强的截留能力，故MBR系统有远高于普通生化系统的活性污泥浓度及泥龄。生化反应段辅助系统由曝气系统、加药和冷却系统等组成。
原水与一级硝化池回流的硝化液充分混合后，在缺氧条件下，反硝化菌利用废水中的碳源把硝化液中的硝态氮反硝化成氮气，废水的硝化反应主要在一级硝化池完成，一级反硝化池的剩余BOD也基本上在该段去除，一级硝化池硝化液通过回流至一级反硝化池及自流入二级反硝化池进行处理；废水进入二级反硝化池后，由于前段处理去除了大部分的BOD，硝化液中碳源不足，因此在二级反硝化池中投加碳源，保证硝态氮得到充分反硝化，提高对总氮的去除率；为保证二级反硝化的进行，考虑到传质不均及效率等因素会导致该段投加的碳源不能被反硝化菌完全利用，因此在二级反硝化池后设置二级硝化池，多余的碳源在此去除。需要说明的是，MBR系统中设置的碳源投加系统主要用于老龄渗滤液处理阶段水质极端恶化的情况，在水质改善的情况下无需投加碳源，甚至可超越二级硝化、反硝化池，直接进超滤系统，只需调整MBR出水TN＜150mg/L，即可达到本工段的设计出水要求。
外置式超滤系统是分体式MBR系统的一部分，本项目中采用管式超滤膜，UF进水泵将生化池泥水混合物提升至篮式过滤器，经过滤器后分别进入各超滤环路，清液排放至UF清水池，污泥被膜截留并回流至生化池，从而完成泥水分离过程。
反渗透系统采用专门针对渗滤液处理开发的碟管式反渗透膜技术（DTRO）。
考虑到渗滤液水质波动太大，且本项目排放水质指标又非常严格，为了应对水质波动或运行工况变化引起的出水轻微超标，在膜深度处理系统后端设置了曝气沸石生物滤池系统，进一步保证出水水质的稳定达标。
MBR系统产生的剩余污泥排入污泥浓缩池，然后进污泥离心脱水机统一处理，泥饼送至填埋场填埋，浓缩液暂送至城市污水处理厂处理。
3工程设计
①调节池
厂区新建一座3×104m3的土坝/覆盖膜结构的渗滤液调节池，并设均化调节池，来自焚烧厂、填埋场与堆肥厂的不同水质的渗滤液均进入均化调节池混合，容积为950m3，停留时间为25h。池内设液下搅拌器一台，功率为7.5kW，设进水螺杆泵2台（1用1备），Q=55m3/h，H=300kPa，P=11kW。
②MBR生化系统
反硝化池设计为前置式，可以充分利用渗滤液进水中的碳源进行反硝化，并使之完全反应。扩容部分MBR系统设计处理能力为700m3/d。生化部分采用两级A/O工艺，两条生产线并联运行，每条线设计处理能力为350m3/d，可独立运行或同时运行，有利于水量变化时工艺单元的灵活运行，节省运行费用。
一级反硝化池为两座有效容积为450m3的钢混结构水池，每座反硝化池内各设有液下搅拌器1台，功率为7.5kW。设计参数：反硝化率为80%，污泥浓度为15kg/m3，反硝化速率为0.09kgNO－3－N/（kgMLSS•d），有效水深为8.5m。一级硝化池为两座有效容积为3000m3的钢混结构水池，渗滤液中的氨氮在硝化反应中完全转化为硝态氮。设计参数：好氧硝化污泥泥龄为17.35d，剩余污泥产泥系数为0.2kgMLSS/kgCOD，有效水深为8.0m。主要设备：鼓风机4台（3用1备），Q=3600m3/h，78.4kPa，132kW；射流循环泵6台，Q=430m3/h，H=130kPa，22kW；射流器2套；硝酸盐回流泵2台，Q=120m3/h，H=150kPa，11kW；硝化液冷却系统1套。
二级反硝化池为两座有效容积为300m3的钢混结构水池，每座池内设液下搅拌器1台，功率为5.5kW。设计参数：反硝化速率为0.05kgNO－3－N/（kgMLSS•d），有效水深为7.9m。
二级硝化池为两座有效容积为470m3的钢混结构水池，停留时间为1.5h，有效水深为7.8m。
配备设备：射流循环泵2台，Q=105m3/h，H=130kPa，P=5.5kW；射流器2套。
③MBR超滤系统
设计采用外置错流管式超滤膜，设计膜通量为75L/（m2•h），设计运行压力为400～500kPa，膜设计使用寿命为5年。超滤系统设4条环路，每个环路设有5支管式超滤膜。每个超滤环路设有单独的循环泵，该泵沿膜管内壁产生一个需要的流速，从而形成紊流，避免堵塞。四条环路的运行完全独立，提高了系统运行的可靠性。当其中一条超滤环路需要清洗或冲洗时，其余环路不受影响。除集成超滤系统外，主要配置设备：超滤清液回流泵1台，Q=100m3/h，H=150kPa，P=11kW；超滤清液输送泵1台，Q=60m3/h，H=150kPa，P=4.0kW。
④碟管式反渗透系统
原厂区NF出水与扩建厂区UF出水合并处理。
DTRO处理规模按900m3/d设计（两套）。设计运行压力为5～6.5MPa，设计膜通量为11.35L/（m2•h）。总膜面积为2877.9m2，总装机容量为297kW，膜设计使用寿命为5年。
⑤曝气沸石生物滤池
曝气沸石生物滤池为两座有效容积为91m3的钢混结构水池。设计参数：沸石吸附容量为127.58mmolNH+4/100g，容积负荷为0.5kgCOD/（m3•d）。主要配置设备：滤池进水泵2台（1用1备），Q=32m3/h，H=150kPa，2.2kW；曝气鼓风机2台，Q=2m3/h，风压为53.9kPa，5.5kW；活化沸石滤料81m3，直径为3～5mm。
⑥污泥处理系统
污泥浓缩后进入离心脱水系统，在离心脱水机进口通过絮凝剂投加装置投加高分子絮凝剂，以保证离心效果，脱水泥饼含水率＜80%，离心后的脱水污泥落入螺旋输送机料斗，经倾斜式的无轴螺旋输送机输送至泥斗内，运至填埋场填埋处理，离心后的液相流入集水井，与污泥浓缩池排出的上清液一同回生化系统继续处理。
污泥脱水系统泥饼通过无轴螺旋输送机输送至自装卸车泥斗内，由垃圾车装载运至填埋场填埋。
本设计生化剩余污泥产量约为273m3/d，设计污泥浓缩池尺寸为10.0m×12.4m×5.0m。主要设备：离心机进料螺杆泵1台，Q=20m3/h，H=150kPa，P=5.5kW；卧螺离心机1台，Q=20m3/h，P=37.5kW；絮凝剂配制站1台，Q=0.5～3.0m3/h，3kW。
4运行结果
本工程于2011年4月完工并投入试运行，经过3个月的工程调试后进入正式运行状态，运行监测数据见表2。由表2可见，出水水质达到了设计标准。
表2渗滤液处理效果
5设计特点
①该项目执行一级A排放标准，属国内渗滤液排放执行的最严标准，工艺要求很高。
②处理前段设置均化调节池，堆肥厂、焚烧厂的新鲜渗滤液浓度高、可生化性好，与填埋渗滤液混合降低了渗滤液的浓度，提高了可生化性。
③外置式膜生物反应器为高效生物脱氮工艺，但本工程氨氮及总氮要求极高，故在强化MBR系统硝化反硝化功能的同时，增加了二级硝化反硝化系统，弥补了碳源不足、回流量不足对脱氮效率的不利影响，同时设置了碳源投加系统和碱度补充系统，使该生物反应器的脱氮功能得到最大化的加强。
④膜生物反应器后端的膜深度处理采用DTRO工艺。DTRO操作压力高、抗污染能力强、清洗周期长、污染物截留能力强，硝酸盐截留率＞90%。
⑤曝气沸石生物滤池为最后把关工艺，将沸石优良的选择性离子交换性能与曝气生物滤池的生化功能相结合，可确保出水氨氮和总氮稳定达标。
⑥系统控制灵活，各工艺均为两个系列并联运行，有利于水量变化时的灵活运行；在水质较好的情况下，二级硝化反硝化、曝气沸石生物滤池等工艺段可超越。
参考文献：
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