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在城市垃圾焚烧过程中,垃圾的储存会产生大量的渗滤液,必须对其进行无害化处理,减少环境污染。目前,国内一般建立专门的渗滤液处理工艺,即场内处理。本文针对不同区域垃圾焚烧厂渗滤液的不同特点,采用厌氧(CLR,Circular-Lift-Anaerobic Reactor)-好氧(HDR,High dissolved oxygen-Disk-Aerobic Reactor)作为焚烧厂渗滤液生化处理的重要组成部分,考察其在华北(低浓度)和华东(高浓度)两个渗滤液处理工程中的运行效果,并对华东渗滤液处理工程的碳排放进行核算,根据运行情况提出减排建议。以华北某垃圾焚烧发电厂的低浓度渗滤液处理工程为例,考察厌氧(CLR)-好氧(HDR)系统对有机物和氨氮的去除效果。CLR系统两次负荷提升过程:第一次120天(常温),最大容积负荷为8 kg/m3·d,COD去除率在85%左右,产气量最大值为2500m3/d;第二次20天(蒸汽加热),最大容积负荷为9.2 kg/m3·d,COD去除率达到90%以上,产气量最大值为2909 m3/d。通过对产气率与容积负荷和COD去除量的关系的分析发现,容积负荷每增加1 kg/m3·d,沼气平均增加0.28 m3;CLR厌氧反应每消耗1kg COD,平均产生0.32 m3沼气。87.5%的进水COD被利用形成沼气,剩余的12.5%的COD主要为微生物生长所利用和出水残留部分。在HDR系统的好氧反应过程中,水中碱度能满足氨氮完全硝化所需,通过控制DO可以实现下层好氧上层缺氧,同时进行COD和氨氮的氧化,并且进行反硝化去除一部分总氮。运行结果显示,厌氧(CLR)-好氧(HDR)工艺在处理低浓度渗滤液时表现出良好的去除效果,但也存在运行不够稳定、跑泥严重和总氮去除率较低等问题。以华东某垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理工程为研究实例,考察污泥浓度、负荷变化及运行条件等对工艺系统处理高浓度渗滤液的影响,并与低浓度渗滤液处理工程的运行进行对比,分析其差异性;在华北处理工程的基础上,不断优化系统操作,维持系统稳定,提高去除效果。运行结果显示,CLR系统最适宜的操作条件为:容积负荷8~10kg/m3·d,上升流速0.3 m/h,水力停留时间为4~5 d。在此条件下VSS上升到63 kg/m3,VSS/TSS达到最大值80%,COD去除率在90%以上,产气量4000 m3/d。当COD去除量达到10.1 kg/m3·d时,产气率最大为3.58 m3/m3·d;容积负荷为10.9 kg/m3·d时,产气率最大为3.0 m3/m3·d。进水COD的80.6%产生沼气,剩余19.4%的COD为出水剩余和微生物利用。在HDR系统内,COD和氨氮容积负荷最大值分别为2 kg/m3·d和320g/m3·d,出水COD和氨氮在100 d后稳定在800 mg/L和40 mg/L。在0~80 d内,MLSS由4.5 g/L上升到16 g/L左右,MLVSS由0.4 g/L增加到4.8 g/L,MLVSS/MLSS达到30%左右,在80 d后,污泥浓度保持相对稳定的状态。为保证良好的总氮和COD去除效果,通过增加污泥回流来维持高浓度的污泥浓度,控制好氧池上层溶氧在1 mg/L左右。运行结果显示,与低浓度渗滤液处理工程相比,其运行更加稳定,厌氧出水SS相对较低,产气量更高,总氮去除效果要更好。以华东高浓度渗滤液处理工程为实例,对整个厌氧-好氧-A2O2工艺运行过程中的有机碳和有机氮进行追踪和质量平衡。根据渗滤液处理过程中的生化反应计量式及经验式,核算物质类、能耗类、物耗类碳排放,并考察沼气回收发电的碳减排量。由计算结果可知,该工程平均每天产生碳排放量为30526.35 kg CO2,每年的碳排放量约为1.11×107kg CO2,其中厌氧产生的沼气的碳当量为20838 kg CO2/d,占碳排放总量的79%。如利用沼气进行回收发电,每日可发电量约为12104度,沼气发电产生的碳减排量为沼气碳当量和间接减排量之和,即为30743.5 kg CO2/d,可以抵消整个工程的碳排放,并带来215.15 kg CO2/d的减排贡献;每年平均可发电4.42×106度,碳减排贡献量为7.85×104kg CO2。