某垃圾渗滤液处理工艺流程简介.doc

泾县某垃圾填埋场渗滤液处理工程简介杨祝平 郭淑琴 天津市政工程设计研究院给排水分院 天津 300051摘要通过对安徽省泾县某生活垃圾填埋场渗滤液处理站工程方案的简介，浅述针对该渗滤液特性及处理程度的要求，渗滤液处理工艺的选择。关键词垃圾填埋场渗沥液 氨吹脱塔 Vertcel高效组合曝气池 MBR 臭氧催化氧化 NF纳滤 RO反渗透 4前言随着城市垃圾处理技术的不断应用，对其二次环境污染问题的研究越来越广泛深入。垃圾渗滤液处理质量的好坏是衡量一个城市垃圾焚烧或填埋是否达到卫生填埋标准的重要指标之一。为防止垃圾焚烧及填埋过程中造成二次污染，渗滤液处理方法和技术的研究也日益得到重视。由于渗滤液水质、水量的复杂多变性，目前国内外尚无十分完善的渗滤液处理工艺，大多根据不同焚烧厂及填埋场的具体情况及其他经济技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。1工程背景安徽省泾县生活垃圾填埋场位于泾县琴溪镇国有马头林场，处理站拟定总占地面积5000m2，建成后的渗滤液处理规模为出水100m3/d。最终出水水质达到生活垃圾填埋场污染控制标准（GB168892008）的排放标准。处理后的污水排放标准主要指标为：PH 69、CODCr100mg/l、BOD530mg/l、SS30mg/l、氨氮25mg/l、TN40mg/l、TP3mg/l。项目总造价825万元，其中土建部分245万元，设备部分580万元，单方造价8.25万元，运营成本27.3元/吨。2进出水水质及主要污染物去除率进出水水质及主要污染物去除率表 表2-1项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTPPH进水指标1000060002100250056-9出水1003030254036-9去除率99%99.5%98.6%99%60%3工艺设计思路该垃圾渗滤液工艺方案设计思路如下：（一）对高污染物去除率的考虑：如此高的去除率要求，采用一般的生化、物化处理技术根本无法实现，这主要是受污水中溶解性污染物的制约。因此，工艺方案采用了成熟的，具有稳定的物理截留去除能力的膜处理单元或采用长程的深度处理工艺，以确保对污染物的去除效果。（二）对CODcr和NH3-N去除生化处理技术应用的考虑：较膜处理技术和其它物化处理技术而言，污水的生化处理技术具有经济节能的特点，因此被广泛应用于污水处理工程。本工艺方案采用的生化处理段对渗滤液水质控制性指标CODcr和NH3-N具有针对性处理，主要包括：水质水量调蓄段：利用调节池，对高浓度进水进行水质调整，同时对水量的变化也起到一定的调蓄作用。物化处理段：通过混凝、沉淀的方式降低胶体悬浮物，同时进一步去除以悬浮物形式存在的COD。氨吹脱段：采用氨吹脱工艺对污水中的NH3-N进行脱除。普通好氧段：采用活性污泥处理技术对污水中易降解有机污染物（以BOD5为代表）进行去除。MBR处理段：采用MBR处理技术，对污水进行泥水分离。臭氧催化氧化处理段：采用强氧化剂臭氧对污水中的极难降解和不可降解有机污染物进行改性处理，以改变其可生化性，出水回流至生化处理段进一步完成去除。上述工艺组合，污染物处理针对性强，去除机理可靠，工艺设计合理，能够保证对控制性污染物取得良好的稳定去除效果。出水经MBR膜过滤后，为后续的NF+RO膜处理系统降低了负荷，对确保出水水质、水量，延长膜的使用寿命创造了必要的条件。（三）对季节及水质变化引起的负荷冲击的考虑及应对措施：水量的变化：季节变化引起进水流量增大主要是降雨量因素。除了处理工艺自身具有的流量负荷适应能力外，同时由于进水浓度的降低，也可调整处理量增大。水质的冲击：需要考虑的水质变化因素主要来自填埋场“年龄”增长的影响导致进水可生化性降低和NH3-N指标提高。根据采用工艺对主要污染物的去除机理特征，完全可以通过调整运行方式（如调整前端混凝沉淀池的投药量或调整Verticel生化段的充氧方式等来提高去除效率），加以适应并保证去除效果稳定可靠。（四）对提高经济性采取措施的考虑：采用模块化、集成化工艺设计，节约占地减少工程投资。对渗滤液污染物采用具有较强处理针对性的工艺设计，在确保处理效率的同时，运行更经济。（五）对降低出水色度的考虑：本工艺方案对色度的去除主要通过臭氧催化氧化和膜处理单元完成。臭氧氧化对色度的去除效果是在完成污水改性处理中连带实现的，同时也明显降低了色度对膜处理单元运行经济性的影响。（六）对改善渗滤液可生化性的考虑：本工艺方案主要通过强氧化剂臭氧对渗滤液进行催化氧化，使渗滤液中那些难降解甚至不可降解的大分子有机物、环状有机物、微生物自身代谢产物得以断链破环，使其改性，形成易于生物降解的物质，再进行生化处理，从而最大限度降解有机物。4工艺流程设计安徽省泾县某生活垃圾填埋场渗滤液处理站污水处理工艺流程框图见图4-1。工艺流程简述：本渗滤液处理站工程拟采用预处理+生化(Verticel+MBR)+NF+RO工艺。垃圾渗滤液自调节池收集后，经泵提升进入混凝沉淀池去除水中的SS等杂质，混凝沉淀池出水经泵提升到脱氨塔进行污水中NH3-N的脱除；预处理后进入到Verticel（立环氧化沟+微孔曝气）+MBR生化处理部分，主要去除水中的COD及氨氮等污染物，并通过MBR膜进行泥水分离；其出水进入臭氧催化氧化池，对大分子COD进行改性，并进行部分回流至前段生化部分以提高去除效率；最后臭氧催化氧化池出水经NF+RO膜处理系统深度处理后出水达标排放。图4-1 工艺流程框图5核心工艺设计5.1 氨吹脱工艺吹脱工艺主要在吹脱塔进行，污水由淋水管洒向网状填料，污水自上而下流，空气自下而上上升，形成气液相逆流。吹脱塔技术参数：碳钢防腐罐体，直径2m，高6m，处理量Q =67m3/h。主要设备：循环泵1台，规格Q=10m3/h，H=68m；投碱装置1台，材质PP，DH =8001100；吹氨塔1台，型号HT-CZA5；鼓风机2台（1用1备），n=2900rpm，P=5.5Kw。5.2 Verticel高效组合曝气池Verticel前半部分采用机械曝气（立环曝气池），后半部分采用微孔曝气。这种混合曝气的方式能够最大程度的提高曝气效率，从而节能降低运行费用。技术参数：设计水温10，混合液浓度MLSS=4.5g/L，泥龄SRT=15天，出水溶解氧DO=2.0mg/L，水力停留时间T=8.1天，需氧量AOR=23kg/h，总有效容积V有效=1210m3，有效水深H=5.5m。池体外形尺寸：长宽高=10225.5m，钢筋混凝土结构，共1座。主要设备：转碟曝气机（变频）2台，规格L=5.5m 碟片数：15片 装机功率：11Kw；罗茨鼓风机2台（1用1备），规格Q=6m3/min H=0.07MPa N=5.5Kw；曝气管1套，曝气管管径DN100；导流扩散器1套。5.3 MBR系统垃圾渗滤液经过预处理及生化段后进入MBR系统，膜生物反应器内的污泥浓度最高可达30g/L，处理效率大幅度提高，主要污染物COD、BOD和氨氮得到有效降解，出水水质好，占地少。使用该技术处理垃圾渗滤液可满足一般排放要求，与反渗透膜（NF）或卷式反渗透膜（RO）结合进行深度处理可满足更高的处理要求，出水可达国家排放标准。技术参数：膜组件型号38CRH-XLT F5385，数量1套8支。主要设备：篮式过滤器1台，过滤精度1mm；清洗泵1台，规格Q=50 m3/h，H=25m；循环泵2台，规格Q=238 m3/h，H=45m；原水泵1台，规格Q=25 m3/h，H=10m。5.4 臭氧催化氧化经过MBR生化处理后的渗滤液，其中可生物直接降解的有机污染物已被去除怠尽，残余有机污染物多为微生物无法直接降解的大分子物质和微生物自身代谢产物，催化氧化处理的作用是利用强氧化剂臭氧将微生物无法直接降解的大分子物质和微生物自身代谢产物的分子链氧化断开，污染物变性形成生物能够直接降解的小分子物质，并回流至生化部分，以便进一步去除污染物，提高出水水质标准。技术参数：流量：Q=12-13m3/h，停留时间：T=4.5h，回流量：0-100%。池体外形尺寸10m2m3m，钢筋混凝土结构，共1座。主要设备：臭氧投加器1个，型号OT-L-100，D100mm；催化剂载体及填料1套20m2；臭氧发生器1台，投加量：500g/h，型号YC500，功率：5.5Kw ；循环泵1台，Q10m3/h。5.5 NF及RO膜处理系统RO反渗透处理工艺包括预处理工艺、膜分离工艺和膜的清洗工艺。其中预处理工艺是保证反渗透膜系统安全运行的必要条件，采用NF作为RO的预处理。分离工艺采用组件的不同组合方式以满足不同处理对象及不同产水量和不同出水水质的要求，膜组件组合采用一级二段式。膜的清洗是RO反渗透膜系统中的重要环节，在分离过程中，可溶性无机盐被浓缩，当超出溶解度时，无机盐被截留在膜表面形成硬垢，所以要适时对膜进行化学清洗以提高膜的回收率；此外细菌在膜分离过程中也被膜所截留，所以要适时对膜及系统进行杀菌；另外在进水中添加阻垢剂，也可减少或避免无机盐在膜上的结垢。反渗透膜的正常使用寿命为2年。技术参数：进水水量134立方米/天，产水水量100立方米/天，水的回收率75%主要设备：NF系统1套4根，装机功率约11.5千瓦；RO系统采用一级两段式：第一段膜的数量8支，膜按42排列，压力容器数量4个，每个压力容器的膜数2支；第二段膜的数量4支，膜按22排列，压力容器数量2个，每个压力容器的膜数2支，装机功率约23千瓦（主要设备进水泵、出水泵、循环泵等型号参数）。6各工段处理效果分析安徽省泾县某生活垃圾填埋场渗滤液处理站各工段处理效果预测表 表3序号构筑物控制进水浓度(mg/L)控制出水浓度(mg/L)去除率%CODBODSS氨氮CODBODSS氨氮CODBODSS氨氮1混凝沉淀1000060002000210070004200200199530309052氨吹脱70004200200199570004200200200000903Verticel+MBR70004200200200700294420909398904臭氧催化氧化7002944206302654191010055NF膜系统63026541928411921855555056RO膜系统284119218852401770809957工程总结渗滤液作为一种特殊高浓度难处理废水，其投资及运行成本远高于一般城市生活污水或工业废水，主要原因是渗滤液中有机物、氨氮浓度极高，生化性能较差，营养物比例失衡。从而导致生物处置的停留时间较长，处理设施、设备投资极大，而垃圾渗