MBR+雙膜法(NF/RO)處理垃圾滲濾液的工程實例
隨(sui)著我(wo)國(guo)城(cheng)市生(sheng)活(huo)水(shui)平的(de)(de)不斷提高,生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾(ji)量(liang)也在不斷增(zeng)大,我(wo)國(guo)興建了(le)一批生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾(ji)處理(li)(li)廠,處理(li)(li)方式主要(yao)有(you)垃(la)(la)圾(ji)焚燒、填(tian)埋(mai)(mai)、堆(dui)肥以及(ji)綜(zong)合利用(yong)等[1] . 其(qi)中,垃(la)(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)(mai)以其(qi)運行(xing)費用(yong)相對較(jiao)低、管理(li)(li)相對方便、技術(shu)(shu)較(jiao)為(wei)成熟等優點(dian)成為(wei)我(wo)國(guo)現階(jie)段特別是中小城(cheng)鎮廣(guang)泛(fan)采(cai)用(yong)的(de)(de)垃(la)(la)圾(ji)處理(li)(li)方式. 垃(la)(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)(mai)過程中產生(sheng)的(de)(de)滲(shen)濾液是目前世界上公認污(wu)(wu)染(ran)嚴(yan)(yan)重、難于處理(li)(li)、性質復(fu)雜(za)的(de)(de)高濃度污(wu)(wu)染(ran)廢水(shui)[2] . 建設垃(la)(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)(mai)場滲(shen)濾液處理(li)(li)系統,要(yao)綜(zong)合考慮處理(li)(li)技術(shu)(shu)、處理(li)(li)效(xiao)果、投資(zi)與運行(xing)成本(ben)等各因(yin)素,隨(sui)著?生(sheng)活(huo)垃(la)(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)(mai)場污(wu)(wu)染(ran)控(kong)制標準 (GB16889- 2008)的(de)(de)實(shi)施(shi),出水(shui)排放指標要(yao)求更加嚴(yan)(yan)格,這就對處理(li)(li)技術(shu)(shu)及(ji)工藝相應提出了(le)新的(de)(de)要(yao)求.
近(jin)年來(lai),國內外應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)多(duo),處理(li)(li)(li)效(xiao)(xiao)(xiao)果較(jiao)好(hao)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)有生(sheng)化(hua)+ 膜處理(li)(li)(li)組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)、物(wu)化(hua)+ 生(sheng)化(hua)組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)等(deng). MBR+ 雙膜法(NF /RO )是近(jin)年發展較(jiao)快的(de)(de)(de)一種新型組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),是以MBR 單(dan)元為工(gong)(gong)作核心的(de)(de)(de)一種新型系統. 膜分離(li)技(ji)術(shu)與活(huo)性(xing)污泥法相結合(he)是該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點. MBR 具有: 1)能(neng)有效(xiao)(xiao)(xiao)降(jiang)解(jie)主(zhu)要(yao)污染物(wu)COD、BOD 和氨氮(dan); 2) 100% 生(sheng)物(wu)菌體分離(li),使出(chu)水(shui)無細菌和固性(xing)物(wu); 3) 反應(ying)器高(gao)效(xiao)(xiao)(xiao)集成,占地(di)面積小(xiao); 4)剩余污泥量(liang)小(xiao)、不(bu)存在(zai)濃縮液(ye)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)問題; 5)運行費用(yong)(yong)小(xiao)等(deng)優點. 然而,單(dan)一的(de)(de)(de)MBR 工(gong)(gong)藝(yi)(yi)出(chu)水(shui)不(bu)能(neng)達(da)到國家(jia)二(er)級以上的(de)(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)標準,往(wang)(wang)往(wang)(wang)需(xu)要(yao)配合(he)NF、RO 等(deng)后續處理(li)(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)以滿足新的(de)(de)(de)滲濾(lv)液(ye)排(pai)放(fang)(fang)標準. 青島小(xiao)澗西垃圾(ji)(ji)填埋(mai)場(chang)、北(bei)京(jing)北(bei)神樹垃圾(ji)(ji)填埋(mai)場(chang)、佛山高(gao)明白石(shi)坳填埋(mai)場(chang)、蘇州七(qi)子山、山東泰安等(deng)多(duo)家(jia)垃圾(ji)(ji)處理(li)(li)(li)廠采用(yong)(yong)MBR + 雙膜組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)處理(li)(li)(li)垃圾(ji)(ji)滲濾(lv)液(ye)[3],都(dou)取得了良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)處理(li)(li)(li)效(xiao)(xiao)(xiao)果.
本文在(zai)簡述(shu)當(dang)今(jin)國(guo)內外應用(yong)較廣的(de)(de)滲濾(lv)液(ye)(ye)處理(li)技術的(de)(de)基礎上,重點(dian)介紹MBR + 雙膜(NF納濾(lv)/RO反(fan)滲透)法的(de)(de)組合工(gong)藝,及該工(gong)藝在(zai)山東滕州生(sheng)活垃圾填(tian)埋場(chang)滲濾(lv)液(ye)(ye)處理(li)工(gong)程的(de)(de)具體應用(yong),為(wei)我國(guo)生(sheng)活垃圾填(tian)埋場(chang)滲濾(lv)液(ye)(ye)處理(li)方(fang)案的(de)(de)選擇提供(gong)參考.
1 垃圾滲濾液來源及特點
垃(la)圾滲(shen)濾(lv)液的(de)產生受(shou)諸多(duo)因素影響,水(shui)量變化大且(qie)幾(ji)乎(hu)無規(gui)律性. 其主要來源于以下(xia)幾(ji)個方面[4] :1)降水(shui)的(de)滲(shen)入; 2)外部地表(biao)水(shui)的(de)流入; 3)垃(la)圾本身含有的(de)水(shui)分; 4)微(wei)生物的(de)厭氧分解產生的(de)水(shui); 5)地下(xia)水(shui)的(de)滲(shen)入.
各填埋場(chang)的滲濾液一(yi)般(ban)具有(you)以下(xia)(xia)特(te)點(dian)[5]: 1)色、嗅: 滲濾液均具有(you)很高(gao)(gao)(gao)的色度,其(qi)外(wai)觀(guan)多呈(cheng)茶色、暗褐色或黑色,色度可(ke)達2 000~ 4 000倍(bei)(稀釋(shi)倍(bei)數),垃圾(ji)(ji)腐敗臭味極其(qi)明顯; 2) pH: 垃圾(ji)(ji)填埋初期(qi)(qi),滲濾液的pH 在(zai)(zai)6~7之間(jian),隨著填埋時(shi)間(jian)的推(tui)移(yi)和填埋場(chang)的穩(wen)定(ding),pH 可(ke)提高(gao)(gao)(gao)至(zhi)7 ~ 8; 3) BOD、COD 濃(nong)度: 填埋初期(qi)(qi)BOD、COD 濃(nong)度較(jiao)低,為數千mg /L,在(zai)(zai)填埋6個月至(zhi)2. 5年后(hou)(hou),BOD 可(ke)高(gao)(gao)(gao)達10 000 mg /L,COD 可(ke)高(gao)(gao)(gao)達30 000mg /L. 此(ci)后(hou)(hou)濃(nong)度開始下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)(jiang),但BOD濃(nong)度下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)的速度要大于COD,直(zhi)至(zhi)6~ l5年后(hou)(hou)達到穩(wen)定(ding); 4)生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解特(te)性: 填埋場(chang)前(qian)期(qi)(qi)BOD /COD值在(zai)(zai)0. 4~0. 5之間(jian),生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解性能(neng)(neng)良好; 中(zhong)、后(hou)(hou)期(qi)(qi)由于BOD、COD 濃(nong)度的下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)(jiang)速度不同(tong). BOD /COD 值逐漸降(jiang)(jiang)(jiang)至(zhi)最后(hou)(hou)的0. 05~ 0. 2,生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解性能(neng)(neng)逐漸變差; 5)懸浮(fu)物(wu)(wu): 濃(nong)度一(yi)般(ban)在(zai)(zai)300 ~1 000 mg /L; 6 )氨(an)氮(NH3 -N) : 氨(an)氮濃(nong)度較(jiao)高(gao)(gao)(gao),一(yi)般(ban)在(zai)(zai)400 mg /L左右,有(you)時(shi)高(gao)(gao)(gao)達1 000 mg /L,甚(shen)至(zhi)更高(gao)(gao)(gao); 7)重(zhong)金(jin)屬: 由于生(sheng)活垃圾(ji)(ji)分類收集和填埋場(chang)分撿(jian)不到位(wei),致(zhi)使許多重(zhong)金(jin)屬廢物(wu)(wu)存在(zai)(zai)其(qi)中(zhong),導致(zhi)滲濾液中(zhong)的重(zhong)金(jin)屬含量增加.
2 山東滕州垃圾填埋場滲濾液處理工程實例
2. 1 工程概況
山東滕州生(sheng)活垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)場設計日(ri)處理(li)(li)垃(la)圾(ji)450噸,2009年3月投入(ru)(ru)運(yun)行,初期垃(la)圾(ji)日(ri)填(tian)埋(mai)量(liang)約350噸. 垃(la)圾(ji)填(tian)埋(mai)產生(sheng)的滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)由管(guan)道直接(jie)流入(ru)(ru)調節池,經滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)處理(li)(li)站處理(li)(li)達標后(hou)直接(jie)排放或者用于綠化、沖刷場地等. 滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)處理(li)(li)站于9 月投入(ru)(ru)調試,目前(qian)運(yun)行良好,出水達標.
2. 2 設計規(gui)模、水(shui)質
系統設(she)計(ji)日處理量80m3. 設(she)計(ji)進水(shui)指(zhi)標(biao)(biao)及出(chu)水(shui)排(pai)放指(zhi)標(biao)(biao)見表1 所(suo)示. COD、BOD、SS、氨氮、總氮及pH 等為(wei)污染排(pai)放主要控制指(zhi)標(biao)(biao),第(di)(di)四列(lie)及第(di)(di)五列(lie)分別為(wei)以上各指(zhi)標(biao)(biao)在GB16889- 2008及DB37 /599-2006中的排(pai)放限制,第(di)(di)六列(lie)為(wei)兩(liang)標(biao)(biao)準的較嚴格值,為(wei)保證(zheng)出(chu)水(shui)達標(biao)(biao),本(ben)設(she)計(ji)各污染物排(pai)放值(第(di)(di)七列(lie))應低于相(xiang)應第(di)(di)六列(lie)限值.
表1 設計進(jin)、出(chu)水指標(biao)(僅列出(chu)部分主要指標(biao))
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2. 3 工藝流程(cheng)
工(gong)藝流程如圖(tu)1所示: 來自(zi)填埋場內的滲濾(lv)(lv)液(ye)由調(diao)節(jie)池收集后,經袋式(shi)過濾(lv)(lv)器(精度(du)為(wei)400 μm)去(qu)除(chu)較大(da)顆粒物后進(jin)入MBR 系(xi)統(tong)(tong),MBR 是(shi)一種(zhong)分體式(shi)膜生(sheng)化反應(ying)器,通過MBR 降解大(da)部(bu)分有(you)機(ji)物,出水(shui)(shui)(shui)在超濾(lv)(lv)膜水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)分離作(zuo)用后進(jin)入納(na)濾(lv)(lv)系(xi)統(tong)(tong),納(na)濾(lv)(lv)采用濃(nong)水(shui)(shui)(shui)內循環式(shi)系(xi)統(tong)(tong),回(hui)收率(lv)保證在85%以上,出水(shui)(shui)(shui)COD去(qu)除(chu)率(lv)在75% 左右. 當(dang)NF出水(shui)(shui)(shui)滿足(zu)排放(fang)要(yao)求時(shi),即可關(guan)閉圖(tu)1 中RO 進(jin)水(shui)(shui)(shui)閥門(men),若NF出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質不(bu)佳,打(da)開(kai)RO進(jin)水(shui)(shui)(shui)閥門(men),NF出水(shui)(shui)(shui)經清液(ye)罐調(diao)節(jie)后進(jin)入RO 系(xi)統(tong)(tong)進(jin)行深度(du)處(chu)理. 系(xi)統(tong)(tong)產生(sheng)的剩(sheng)余污(wu)(wu)泥(ni)(ni)和濃(nong)縮液(ye)分別流入污(wu)(wu)泥(ni)(ni)池和濃(nong)縮液(ye)池,污(wu)(wu)泥(ni)(ni)池上層(ceng)(ceng)清液(ye)回(hui)至調(diao)節(jie)池,底層(ceng)(ceng)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)和濃(nong)縮液(ye)通過特定管路打(da)入填埋區進(jin)行填埋。
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圖1 MBR + 雙(shuang)膜法(NF/RO)組(zu)合工(gong)藝(yi)流程圖
2. 4 主要(yao)處理單元
1)調(diao)節(jie)池. 調(diao)節(jie)池為原(yuan)已建(jian)設(she)施,池容8 000m3.
2)分(fen)體(ti)式(shi)MBR. MBR是一(yi)種(zhong)分(fen)體(ti)式(shi)膜(mo)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應器(qi),包括生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應器(qi)和UF 兩個單元. 生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應器(qi)分(fen)為(wei)前置式(shi)反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)和硝(xiao)化(hua)兩部分(fen). 在(zai)(zai)硝(xiao)化(hua)罐(guan)中,通過(guo)高活性(xing)的好氧微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)作用,降解(jie)大(da)(da)部分(fen)有機(ji)物(wu)(wu),氨氮一(yi)部分(fen)通過(guo)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)合成去除,大(da)(da)部分(fen)在(zai)(zai)高效的硝(xiao)化(hua)菌作用下轉變成為(wei)硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)和亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)(yan),回流到反(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)罐(guan),在(zai)(zai)缺氧環境(jing)中還原成氮氣(qi)排出(chu),達到生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)脫氮的目(mu)的. 硝(xiao)化(hua)罐(guan)出(chu)水(shui)(shui)進入UF系統,通過(guo)UF膜(mo)進行(xing)水(shui)(shui)泥分(fen)離,污泥回流使生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應器(qi)保持較(jiao)高的污泥濃(nong)度,經過(guo)不(bu)斷馴(xun)化(hua)形(xing)成的微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)菌群(qun),對滲濾液中難生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)的有機(ji)物(wu)(wu)逐步降解(jie),MBR 系統出(chu)水(shui)(shui)無菌,無懸浮物(wu)(wu).
(1)缺氧反(fan)(fan)應器. 在缺氧反(fan)(fan)應器中缺氧菌利用水中有機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)和回流(liu)水中的(de)(de)硝(xiao)(xiao)態氮(dan),進行生物(wu)合成及反(fan)(fan)硝(xiao)(xiao)化作用. 把硝(xiao)(xiao)態氮(dan)轉變為(wei)氣(qi)態氮(dan),同時降低(di)COD,使有機(ji)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)轉變為(wei)微生物(wu)體(ti)組分和二氧化碳、水、總(zong)氮(dan)脫除的(de)(de)主要(yao)環節. 主要(yao)設(she)計參數(shu)如下(xia):
污(wu)泥濃度: 15 g /m3; 反硝化污(wu)泥負荷: 0. 15 kg-NO3 - N/kgMLSS; 罐體尺寸(cun)Φ3 800 mm×9 000mm; 水力停留(liu)時間24 h.
(2)好(hao)氧反應器. 主(zhu)要用于氨(an)氮硝化,在好(hao)氧狀態下(xia),硝化菌(jun)把氨(an)氮轉化為(wei)硝態氮. 主(zhu)要設(she)計參數如下(xia):
污泥(ni)濃度: 15 g /m3; 好氧(yang)污泥(ni)泥(ni)齡(ling)17 d; 最大去除(chu)氨氮量: 160 NH3 - Nkg /d; 設計COD 處理率:93%; 消(xiao)耗氧(yang)量: 2 170 kgO2 /d; 曝(pu)氣量: 18. 84 m3/m in; 罐體尺寸: Φ7 000mm×9 000mm; 水力停留(liu)時(shi)間92 h.
(3) UF系(xi)統(tong)(tong). 設于(yu)膜處理車間內(nei); 德國BEEG-HOF公司(si)6寸(cun)Φ168 mm×3 000 mm 有機(ji)管(guan)式超(chao)濾膜(孔徑: 0. 02μm ) 4支; 膜通量(liang): 70 L / h ×m23) NF系(xi)統(tong)(tong). 設于(yu)膜處理車間內(nei),采用濃水內(nei)循環式; 回收率(lv): 85%以上; 美國陶氏(shi)化學NF270- 400卷式膜: 6支; 膜通量(liang)JNF= 22 L /h ×m2
4) RO系(xi)統. 設于(yu)膜處理車(che)間(jian)內(nei),采(cai)用濃水內(nei)循(xun)環式; 回收率(lv): 85% 以(yi)上(shang); 美國陶氏(shi)化學BW30- 365- FR卷式膜: 6支; 膜通(tong)量JNF = 22 L /h×m2.
5) 膜(mo)清洗系統. 為有(you)效防止膜(mo)污染,保證出(chu)水率、出(chu)水量和處理(li)效果(guo),必須(xu)對對膜(mo)定(ding)期清洗,所以配置(zhi)膜(mo)清洗系統.
(1) UF的清(qing)洗(xi)(xi)(xi). 化學清(qing)洗(xi)(xi)(xi)(水洗(xi)(xi)(xi)、酸洗(xi)(xi)(xi)或堿洗(xi)(xi)(xi))一般1~ 1. 5個月(yue)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)一次; UF循環水量(liang)一般為150m3 /h,當(dang)循環量(liang)低于(yu)135 m3 /h 時(shi),則(ze)要先進行(xing)人(ren)工疏通(tong),然后化學清(qing)洗(xi)(xi)(xi). 清(qing)洗(xi)(xi)(xi)步驟(zou)如下:
①停止需進行清(qing)(qing)洗的UF 系統(tong),設定清(qing)(qing)洗時間為(wei)4h,開啟清(qing)(qing)洗罐閥門(men).
②若堿洗(xi),加堿調節(jie)pH 值至10~ 11; 若酸(suan)洗(xi),加酸(suan)調節(jie)pH值至1~ 2.
③清(qing)洗過程中記(ji)錄溫(wen)度及pH,清(qing)洗溫(wen)度達(da)到(dao)40攝(she)氏(shi)度時,停止清(qing)洗,否則會造成膜的(de)不可恢復的(de)損(sun)壞.
④為保(bao)證良好的清洗(xi)(xi)效果,膜(mo)清洗(xi)(xi)結束(shu)后,膜(mo)管及管路浸泡2~ 3 h后,繼續清洗(xi)(xi)20m in,然(ran)后水洗(xi)(xi)20m in,若有(you)必要可(ke)重復水洗(xi)(xi).
(2) NF及RO 的清(qing)(qing)洗(xi)(xi). 一般1個月(yue)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)一次(或視情況而定). 清(qing)(qing)洗(xi)(xi)步驟如(ru)下:
①停(ting)止NF或RO 系統,設置清(qing)洗時間為2 h.
②先(xian)清水沖洗,放空(kong)清洗罐(膜管中存在(zai)一定量的濃縮(suo)液,所以(yi)需要去除).
③清(qing)洗罐加水,再(zai)進行酸洗,在清(qing)洗剛開始(shi)時,加酸性清(qing)洗劑,用(yong)量(liang)約10 L,調節pH = 2左右.
④清(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)中記錄(lu)溫(wen)度(du)(du)、壓力、pH 及各膜管的(de)出水量(liang),清(qing)洗(xi)(xi)(xi)溫(wen)度(du)(du)達到40攝氏(shi)度(du)(du)時(shi),停(ting)止清(qing)洗(xi)(xi)(xi),若(ruo)達到清(qing)洗(xi)(xi)(xi)時(shi)間(jian)后(hou),溫(wen)度(du)(du)未到40攝氏(shi)度(du)(du)并發現清(qing)洗(xi)(xi)(xi)效果不理想時(shi)可重(zhong)新(xin)啟動繼續清(qing)洗(xi)(xi)(xi),直至達到良好的(de)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)效果或清(qing)洗(xi)(xi)(xi)溫(wen)度(du)(du)為止,然后(hou)水洗(xi)(xi)(xi)10min.
⑤若(ruo)酸洗效果不明顯,可繼續采用堿洗(加堿性清洗劑(ji),調節pH= 10~11) ,方法同酸洗.
6)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)及濃縮液(ye)處理(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong). 工藝中各系(xi)統(tong)(tong)(tong)均須維持一定(ding)的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du),當污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du)超過一定(ding)范圍時(shi),許(xu)多老(lao)化的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)會自(zi)(zi)我降解轉化為(wei)有機污(wu)(wu)(wu)染(ran)物; 同時(shi),過高的(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du)會對膜(mo)處理(li)(li)產(chan)生(sheng)很(hen)大的(de)影響,所以(yi)需定(ding)期排泥(ni)(ni). 系(xi)統(tong)(tong)(tong)設計硝化系(xi)統(tong)(tong)(tong)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du)控制(zhi)在15~ 20 g /L,當污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)(du)超過該范圍,即開始(shi)人工排泥(ni)(ni). 通過調(diao)節手動閘閥,將系(xi)統(tong)(tong)(tong)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)經排泥(ni)(ni)管(guan)道自(zi)(zi)流到(dao)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)池. 污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)池同時(shi)起到(dao)濃縮沉淀的(de)作用,上清液(ye)回(hui)調(diao)節池或前端(duan)處理(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong),污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)回(hui)灌填埋場.
濃縮(suo)液中(zhong)(zhong)含有(you)大量的難(nan)降解物質和大量SO42-,為避免這些物質在系統中(zhong)(zhong)積累而影(ying)響系統的正常運(yun)行,本設計將濃縮(suo)液用泵(beng)打至濃縮(suo)液池,然后回灌填埋區.
7)自(zi)(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong). 滲(shen)濾液處理(li)裝置自(zi)(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)充分利用現代計算機(ji)控(kong)(kong)制(zhi)技術,采用上位(wei)機(ji)+PLC 控(kong)(kong)制(zhi)方式,自(zi)(zi)動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)將(jiang)覆蓋全(quan)套滲(shen)濾液處理(li)裝置,可實現全(quan)過(guo)程程序控(kong)(kong)制(zhi)、信(xin)號狀態監(jian)視及故障報警等功能(neng).
2. 5 進出水(shui)水(shui)質
經2009年9月(yue)至2010年3月(yue)的監(jian)測,本(ben)場垃(la)圾滲濾液原(yuan)水及各階(jie)段(duan)出水水質波動范(fan)圍如表2所示(shi).
表2 原水及(ji)各階(jie)段出水水質
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由上(shang)表顯示,各階段均保(bao)持較(jiao)高的污染物(wu)去除率(lv)較(jiao)高,最終出水達標排放.
2. 6 投資及運(yun)行(xing)成本分析
目(mu)前大多滲濾液(ye)處理(li)工藝流(liu)程(cheng)復雜、構筑物(wu)繁(fan)多,導(dao)致噸(dun)(dun)水投資(zi)較高(5~ 9萬(wan)(wan)元(yuan)(yuan)) ,而本(ben)工程(cheng)前期(qi)做了(le)較為(wei)(wei)全面技術及市(shi)場調(diao)研,最終確定工藝流(liu)程(cheng)簡潔(jie),并(bing)且在能(neng)保證設備性能(neng)可靠(kao)的前提下,優先選(xuan)用(yong)國產品牌,構筑物(wu)選(xuan)材及設備選(xuan)型較為(wei)(wei)經濟,噸(dun)(dun)水投資(zi)僅4.3萬(wan)(wan). 此外根據實際運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)測算,滲濾液(ye)處理(li)站(zhan)噸(dun)(dun)水運(yun)行(xing)成(cheng)(cheng)本(ben)為(wei)(wei)20~28元(yuan)(yuan),其中(zhong)噸(dun)(dun)水耗電量(liang)約為(wei)(wei)18.2度(當地電價1元(yuan)(yuan)/度) ,電費(fei)18.2 元(yuan)(yuan),約占運(yun)行(xing)成(cheng)(cheng)本(ben)的75%~80%左右,其余為(wei)(wei)人工費(fei)和藥劑(ji)費(fei). 目(mu)前系統的工作狀態已達到并(bing)高于(yu)設計標準(zhun),可以(yi)認為(wei)(wei)該(gai)成(cheng)(cheng)本(ben)為(wei)(wei)實際運(yun)行(xing)成(cheng)(cheng)本(ben).
3 工程經驗與總結
3. 1 工程(cheng)經驗
整套設(she)備自9月投入使用以(yi)來,經(jing)1 個(ge)月調試成功(gong),目前系統已良(liang)好(hao)運(yun)行5個(ge)月. 實踐證明,生化(hua)系統(反硝化(hua)及硝化(hua)系統)是該組合工(gong)藝良(liang)好(hao)運(yun)行的關(guan)鍵,工(gong)程經(jing)驗總結如下:
1)污(wu)(wu)泥(ni)培養. 從污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠取(qu)(qu)回活性污(wu)(wu)泥(ni)200噸(dun)左右抽(chou)入生化系統進行(xing)曝氣(qi),曝氣(qi)量調(diao)到(dao)500 ~1 000 m3 /h. 所取(qu)(qu)的(de)(de)(de)活性污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)COD約(yue)小(xiao)于30 mg /L,NH3-N 為小(xiao)于10 mg /L,顏色為黃(huang)褐色,污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)(nong)度為20 g /L左右(污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)(nong)縮池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)),本(ben)工(gong)程采(cai)用射流(liu)(liu)曝氣(qi)法(fa). 經過數(shu)日(ri)曝氣(qi)、循環(視(shi)SV30的(de)(de)(de)體積增加的(de)(de)(de)變化)之(zhi)后約(yue)2~ 5 d即(ji)可(ke)(ke)連續進水(shui),并開啟超(chao)(chao)濾進水(shui)泵和(he)超(chao)(chao)濾設備超(chao)(chao)濾濃(nong)(nong)液(ye)(ye)和(he)清液(ye)(ye)都回流(liu)(liu)到(dao)反硝(xiao)化池(chi)并流(liu)(liu)至硝(xiao)化池(chi)循環運行(xing),約(yue)10~ 20 d 可(ke)(ke)見(jian)有較多數(shu)量的(de)(de)(de)活性污(wu)(wu)泥(ni)出現,則可(ke)(ke)加大進水(shui)量,提高負荷(he),使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)(nong)度和(he)運行(xing)負荷(he)達(da)(da)到(dao)設計(ji)值,即(ji)使(shi)滲濾液(ye)(ye)經處(chu)理(li)后達(da)(da)標排放(fang)所需要的(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)濃(nong)(nong)度和(he)運行(xing)負荷(he).
2)均(jun)勻(yun)(yun)進(jin)水(shui). 系(xi)統進(jin)水(shui)量是否(fou)均(jun)勻(yun)(yun)對生(sheng)化系(xi)統的影響很大(da),故要(yao)嚴格按(an)照操(cao)作規程,保證均(jun)勻(yun)(yun)進(jin)水(shui),并(bing)多次(ci)檢測污泥性狀,發現異常需及時調整進(jin)水(shui)量、曝氣量、溫度(du)及pH等.
3)污(wu)泥(ni)膨脹. 由(you)于污(wu)泥(ni)負荷(he)、溶解(jie)氧、溫度、pH等(deng)的(de)不適(shi)引起(qi)的(de)絲狀菌大(da)量(liang)、快速繁殖導致硝化罐中污(wu)泥(ni)膨脹,產(chan)生大(da)量(liang)泡沫(mo)的(de)現象是(shi)滲慮(lv)液處理中較常(chang)見的(de)問題. 一般,污(wu)染負荷(he)高(gao)、溶解(jie)氧較低(di)、溫度較高(gao)時(shi)(shi)易產(chan)生污(wu)泥(ni)膨脹,應根(gen)據進(jin)水水質及(ji)時(shi)(shi)調整系統運行參數加(jia)以(yi)預防; 在(zai)發生污(wu)泥(ni)膨脹時(shi)(shi),應及(ji)時(shi)(shi)投加(jia)阻垢(gou)劑,適(shi)當降低(di)曝氣(qi)量(liang)來減小污(wu)泥(ni)膨脹的(de)程度,避免(mian)活性污(wu)泥(ni)的(de)大(da)量(liang)流(liu)失.
4)適當(dang)節能. 當(dang)生化系統(tong)運(yun)行良好、NF 出水就已(yi)達到排放(fang)要求(qiu)時(shi),可(ke)關閉RO系統(tong),NF出水直接排放(fang),或用于綠(lv)化及場地(di)沖刷等. 此部分噸水節電約為4度,即噸水運(yun)營成本降低4元.
5)操作(zuo)(zuo)人員的(de)責任心. 由于滲慮(lv)液具(ju)有(you)(you)水(shui)質水(shui)量變化(hua)大的(de)特(te)點(dian),要(yao)根據(ju)其變化(hua)不(bu)斷調整運(yun)行(xing)參數,這就需要(yao)操作(zuo)(zuo)人員具(ju)有(you)(you)較強(qiang)的(de)責任心以及端正的(de)工作(zuo)(zuo)態度,這將有(you)(you)助(zhu)于系統(tong)良(liang)好穩(wen)定運(yun)行(xing).
6)為周(zhou)(zhou)邊地區(qu)(qu)滲(shen)濾液處(chu)理工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)提(ti)供參考(kao). 由于(yu)魯南地區(qu)(qu)氣(qi)候條件及生(sheng)(sheng)活(huo)習慣的(de)相(xiang)似,該工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)可(ke)為周(zhou)(zhou)邊地區(qu)(qu)甚至(zhi)山東大部生(sheng)(sheng)活(huo)垃(la)圾填埋(mai)場滲(shen)濾液處(chu)理工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)工(gong)(gong)藝的(de)選擇提(ti)供參考(kao). 依據本(ben)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)特點,對(dui)于(yu)垃(la)圾滲(shen)濾液原(yuan)水(shui)濃(nong)度(du)偏低(di)、雨(yu)水(shui)較為充沛的(de)地區(qu)(qu),本(ben)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)主體工(gong)(gong)藝可(ke)提(ti)供一定的(de)參考(kao)價(jia)值; 對(dui)于(yu)NH3 - N濃(nong)度(du)較高的(de)滲(shen)濾液原(yuan)水(shui),為防止過高的(de)NH3-N 對(dui)生(sheng)(sheng)化系統(tong)微生(sheng)(sheng)物產生(sheng)(sheng)不利影響(xiang),可(ke)考(kao)慮在此(ci)主體工(gong)(gong)藝基礎(chu)上增加氨吹脫塔,降低(di)進入(ru)生(sheng)(sheng)化系統(tong)的(de)NH3-N 濃(nong)度(du).
3. 2 總結(jie)
MBR+ 雙(shuang)膜法(NF/RO)組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝是(shi)(shi)傳統工(gong)(gong)藝與現代水處(chu)(chu)理(li)技術(shu)的有(you)機結合(he),該工(gong)(gong)藝流程(cheng)簡單(建(jian)構筑物較(jiao)少(shao))、污染物的削減能力較(jiao)強,調試周(zhou)期短,易于操作管理(li); 此外(wai)該組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝有(you)著(zhu)投資低(di)、運行成本低(di)的優點,是(shi)(shi)一套性價(jia)比較(jiao)高的組(zu)(zu)合(he)工(gong)(gong)藝,適合(he)在周(zhou)邊地區甚至我國(guo)大部中(zhong)小城鎮垃圾滲濾液處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)程(cheng)中(zhong)廣泛推廣.
4 展望
MBR+ 雙膜(mo)法(NF/RO)組合工藝(yi)雖具有許多優勢,也存在些許不(bu)足(zu),需進一步討論、研(yan)究(jiu):
1)隨著垃圾(ji)場齡(ling)的(de)增加,滲(shen)(shen)濾液的(de)可生化性(xing)會逐漸變差,難(nan)生化降解物質將成為對該組合(he)工(gong)藝的(de)考驗. 故該組合(he)工(gong)藝對老垃圾(ji)滲(shen)(shen)濾液的(de)處理效果有待(dai)研究.
2)膜處(chu)(chu)理會(hui)帶來濃(nong)(nong)縮液(ye)的(de)(de)處(chu)(chu)理處(chu)(chu)置問(wen)題(ti). 目(mu)前采用較多的(de)(de)濃(nong)(nong)縮液(ye)處(chu)(chu)理法是(shi)(shi)回(hui)灌、高(gao)(gao)級(ji)氧化(hua)法等(deng). 季節(jie)對回(hui)灌效果(guo)的(de)(de)影響較大,例如夏季往往出現垃(la)圾堆體水分飽和,濃(nong)(nong)縮液(ye)無(wu)法回(hui)灌的(de)(de)情況; 高(gao)(gao)級(ji)氧化(hua)法的(de)(de)成本較高(gao)(gao),對于(yu)中小城鎮垃(la)圾填埋場將是(shi)(shi)一筆(bi)很高(gao)(gao)的(de)(de)開銷. 故性價比高(gao)(gao)的(de)(de)濃(nong)(nong)縮液(ye)處(chu)(chu)理技術(shu)將成為研究的(de)(de)熱點.
3)隨著國家環(huan)保(bao)標準的(de)進一步(bu)嚴(yan)格,單一技術已不能完全解決(jue)滲濾液處理難題,更多組合工藝將會成為專(zhuan)家研究的(de)方向.
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