垃圾滲濾液工藝說明

1、垃圾滲濾液處理工藝說明一、 垃圾滲濾液的定義來源定義：垃圾在填埋和堆放過程中由于垃圾中有機物的分解產(chǎn)生的水和垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水，通過淋溶作用形成的污水。主要來源（1）降水的滲入，包括降雨和降雪；（2）外部地表水的流入；（3）地下水的滲入；（4）垃圾本身所含水分；（5）垃圾降解過程中產(chǎn)生的水分。二、滲濾液處理工藝的選擇2.1 垃圾滲濾液的水質(zhì)特點國內(nèi)的垃圾填埋場主要以生活垃圾填埋為主，而且主要是以垃圾混合收集和混合填埋的方式進行，垃圾的組成成分復雜，所以垃圾滲濾液水質(zhì)具有高、雜、變、難的特點。1）污染物濃度高垃圾滲濾液的有機污染物濃度相當高。一般垃圾滲濾液的CODcr指標均會在

2、10000mg/l以上，相比較常規(guī)的生活污水其污染物濃度是其2080倍。2）滲濾液組成成分復雜垃圾滲濾液組成成分復雜，其中含有大量有機酸、可溶性脂肪酸、氨氮、蛋白質(zhì)、酚類物質(zhì)、各種溶解鹽、重金屬離子和其它有機污染物。3）隨著氣候及填埋年限的變化大隨著降雨量的變化，產(chǎn)生的垃圾滲濾液的水質(zhì)也會受到很大的影響；不同填埋場由于垃圾的性質(zhì)、垃圾填埋量等不同，產(chǎn)生的滲濾液水質(zhì)具有較大的差異，有機污染物濃度的濃度可相差十幾倍以上；即使是在同一填埋場內(nèi)，其滲濾液水質(zhì)也隨著填埋年限的長短呈現(xiàn)較大的差異。4）處理難度大基于以上水質(zhì)特點，垃圾滲濾液一直被公認為水處理行業(yè)中最難處理的廢水之一。2.2 工藝的基本要求根

3、據(jù)滲濾液水質(zhì)特點分析，對選擇的處理工藝有如下要求：1、具有較強的抗沖擊負荷能力2、對于高氨氮濃度具有針對性處理效果3、適應水質(zhì)成分復雜的廢水處理4、能保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定5、能適應滲濾液水質(zhì)水量變化6、在保證處理效果前提下盡量降低運行成本2.3 滲濾液處理工藝的選擇根據(jù)比較和分析并結(jié)合滲濾液的水質(zhì)特點，確定本工程選用生化工藝+膜深度處理工藝為主體工藝。1、生化工藝根據(jù)不同污水的水質(zhì)特點，生化部分可以選擇多種工藝形式。對處理對象以有機污染物為主而不存在氨氮去除任務的廢水，常采用傳統(tǒng)活性污泥法或生物接觸氧化法作為生化處理工藝，對于污染物濃度高的廢水還可以采用厭氧工藝進行前處理。而對于垃圾滲濾液這種氨

4、氮和總氮濃度較高的廢水，必須采用硝化/反硝化為主的生物脫氮工藝。為保證在反硝化過程中能充分利用污水中原有有機碳源，再結(jié)合本工程滲濾液水質(zhì)情況，確定采用UASB+前置反硝化+一段硝化（A/O）的生化工藝。2、膜深度處理工藝膜深度處理工藝主要是浸沒式超濾（MBR）處理工藝，根據(jù)本工程的出水水質(zhì)要求，本工程選擇PTFE材質(zhì)的浸沒式MBR膜。三、系統(tǒng)工藝流程3.1 工藝流程圖根據(jù)本工程的建設要求結(jié)合我公司的技術優(yōu)勢，設計采用生化+浸沒式超濾的主體工藝，其主要流程如下：調(diào)節(jié)池滲濾液50m3/d袋式過濾器UASB50m3/d反硝化罐冷卻塔板式換熱器射流曝氣硝化罐污泥脫水浸沒超濾系統(tǒng)50m3/d80m3/d

5、干污泥運至指定地點達標排放出水儲槽系統(tǒng)工藝流程圖3.2 流程說明滲瀝液處理系統(tǒng)由四部分組成，包括：(1)預處理系統(tǒng)；（2）生化系統(tǒng)；（3）浸沒式超濾膜系統(tǒng)；（4）剩余污泥、濃縮液處理系統(tǒng)。其主要處理流程及作用機理如下：來自填埋場內(nèi)的滲濾液經(jīng)收集管道進入調(diào)節(jié)池，用水泵提升，經(jīng)過袋式過濾器（精度為400µm）去除較大顆粒物后進入UASB高效厭氧池。UASB出水再進入生化反應器，分為前置式反硝化和硝化兩部分。在硝化池中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機物，在硝化池中，氨氮一部分通過生物合成去除，大部分在馴化產(chǎn)生的高效的硝化菌的作用下轉(zhuǎn)變成為硝酸鹽和亞硝酸鹽，回流到反硝化池，在缺氧

6、環(huán)境中還原成氮氣排出，達到生物脫氮的目的。為提高氧的利用率，采用特殊設計的曝氣機構(gòu)，保證氧的利用率高達35；超濾UF采用孔徑0.1µm的浸沒式中空纖維膜（日本進口）, 膜生化反應器通過超濾膜分離凈化水和菌體，污泥回流可使生化反應器中的污泥濃度高達15-30g/L，經(jīng)過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲瀝液中難生物降解的有機物也能逐步降解。系統(tǒng)出水無菌，無懸浮物，可以達標進入管網(wǎng)。處理系統(tǒng)運行中，會產(chǎn)生一定量剩余活性污泥和濃縮液，為避免引起二次污染，需對其進行無害化處理。生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥定期定量排入污泥池，上清液回流至調(diào)節(jié)池，污泥經(jīng)泵提升回灌至填埋區(qū)，通過液位控制濃縮液回灌泵進行回灌

7、填埋區(qū)處理。由于整套系統(tǒng)都采用密閉容器形式，所有只有很少量的污水本身的惡臭氣體散出，對周圍環(huán)境影響不大。而在系統(tǒng)運行中主要產(chǎn)生的氣體為生化產(chǎn)生的CO2氣體、硝化反硝化產(chǎn)生的N2氣體等，兩種氣體均為空氣中的固有成分，對環(huán)境基本無影響。根據(jù)計算，設計水質(zhì)條件下，以上系統(tǒng)設計將保證系統(tǒng)的總產(chǎn)品水回收率在72%以上，且系統(tǒng)產(chǎn)水穩(wěn)定達到生活垃圾填埋污染控制標準（GB16889-2008）中表2標準的要求。3.3 主要工藝可行性說明1、UASB高效厭氧池經(jīng)袋式過濾器過濾處理后，出水進入UASB高效厭氧池，在厭氧工況下，發(fā)生酸化和腐化反應，使污水中大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)，同

8、時產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。顆粒化厭氧污泥的培養(yǎng)：在UASB高效厭氧池中污泥顆?；潭扰c活性是影響UASB處理效率的關鍵，因此有必要對其活性污泥的顆粒化程度進行嚴格的把關。而本工藝對活性污泥顆粒化的培養(yǎng)主要從以下幾方面著手：嚴格控制進入UASB厭氧池中污水的成份及營養(yǎng)，（適量的營養(yǎng)元素C：N：P=200：5：1，控制有毒物質(zhì)的濃度，保持pH=6.57.5，補充適量的微量元素：Ca2+、Fe3+）。:準確設計出反應器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，UASB中主要的組成部分三相分離器有其良好的水力混合、三相分離特性，從而培養(yǎng)出活性高、沉降性能好的顆粒化活性污泥。：UASB進水采用多管多點布水系統(tǒng)，使進水在反應器底部均勻分

9、配并采用適當?shù)纳狭魉俣仁狗磻鲀?nèi)細小、分散的污泥沖洗出，確保各單位面積的進水量基本相同，有利于顆?；耐瓿?，從而避免死角所造成死污泥堆積的情況發(fā)生。：在UASB高效厭氧池啟動過程中，以化糞池底泥作為菌種，啟動初期將滲濾液按比例進入處理系統(tǒng)，并及時提高負荷，使微生物得到足夠的營養(yǎng)，能更好地形成顆?；勰?。：在污泥床水力攪拌的同時，充分考慮水力攪拌與產(chǎn)生沼氣攪拌對進水與污泥混合的影響，防止局部產(chǎn)生酸化現(xiàn)象。由于廢水在厭氧池進行厭氧反應后產(chǎn)生沼氣，若進行處理后回收利用，則投資大，收效甚微，在此，我公司建議對厭氧池產(chǎn)生的沼氣進行自行燃放處理，從而節(jié)省成本且避免二次污染。2、A/O脫氮工藝A/O脫氮工藝

10、是一個基于生物脫氮理論的系統(tǒng)工藝，通過各類微生物在不同階段的生化降解、轉(zhuǎn)化作用將污水中的含氮物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為N2排出，并同時降解、轉(zhuǎn)化、去除部分其他有機物。其主要作用過程如下： 氨化作用含氮有機物+O2 好氧菌、氨化菌 小分子有機物+CO2+NH3 硝化作用NH4+1.83O2+1.98HCO3- 硝化菌 0.021C5H7NO2+1.041H2O+1.88H2CO3+0.98NO3- 反硝化作用6NO3-+5CH3OH 反硝化菌 5CO2+3NH3+7H2O+6OH-本工藝將反硝化反應器放置在系統(tǒng)之前，所以又被稱為前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)。在反硝化缺氧池中，回流污泥中的反硝化細菌利用原污水中的有

11、機物作為碳源，將回流硝化液中的大量硝氮（NOX-N）還原成N2，而達到脫氮目的。然后再在后續(xù)的好氧池中進行有機物的生物氧化、有機氮的氨化及氨氮的硝化等生化反應，所以，A/O工藝具有如下優(yōu)點：流程簡單、構(gòu)筑物少、只有一個混合液回流系統(tǒng)，基建費用可大大降低；充分利用原水中的碳源，降低了運行費用；A/O工藝的好氧池在缺氧池之后，可使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質(zhì)；缺氧池在前，污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷。同時缺氧池中進行的反硝化反應產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應對堿度的需求的一半左右。3、MBR工藝膜生物反應器工藝（簡稱MBR）是一種將膜分離

12、技術和傳統(tǒng)生化方法進行有機結(jié)合的新型水處理技術。其最大的優(yōu)勢及特點是可以通過對活性微生物的完全截留使生化系統(tǒng)的活性污泥濃度上限得到大大提高，同時可以保證系統(tǒng)出水的水質(zhì)穩(wěn)定性。MBR系統(tǒng)的超濾部分擬采用日本住友電工的PTFE浸沒式超濾膜，其過濾孔徑為0.1m,可以有效截留所有的微生物菌體和懸浮物。同時，超濾系統(tǒng)可以對大顆粒的有機污染物進行截留，進一步保證MBR系統(tǒng)出水的穩(wěn)定。PTFE材質(zhì)浸沒式MBR的主要特點：（1）PTFE膜運行能耗很低，運行方便，操作簡單；（2）PTFE膜可以在含油的污水中進行運行，且通量穩(wěn)定；（3）提高生化污泥濃度，減少生化池容積，同時減小其他生化設備投資，增加生化系統(tǒng)穩(wěn)定

13、性，降低整體污水站投資；（4）質(zhì)量保證，質(zhì)保5年不斷絲，5年內(nèi)保證膜通量可恢復90%以上，同時無斷絲（人為因素除外），實際壽命可達10年以上；（5）膜產(chǎn)品抗污染性好、污泥濃度高、清洗頻率低，從而生化池容積可以適當放??； （6）膜絲抗拉強度高，使用壽命長，降低膜折舊成本；（7）膜系統(tǒng)耐強酸強堿，化學清洗對膜通量恢復徹底；（8）可干式保存，降低膜系統(tǒng)需承擔的風險，同時不怕油等污染物干擾，輕松應對污水水量、水質(zhì)的變化；（9）可以將MBR膜系統(tǒng)很好的與生化系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，減少生化污泥的排放，同時加強生化處理效果；（10）占地面積小，工藝流程短，出水水質(zhì)穩(wěn)定，且系統(tǒng)自動化程度較高，操作簡便，減少人為

14、因素對系統(tǒng)的影響，同時相對造價相比其他膜產(chǎn)品更低；（11）由于PTFE膜耐強酸強堿，可以進行在線清洗維護，通量恢復徹底，不需要槽外清洗，因此不需要另外安裝起吊裝置。根據(jù)國內(nèi)外多個類似工程和我公司實際工程實踐經(jīng)驗證明，MBR系統(tǒng)采用的反硝化+硝化工藝可以很好的對滲濾液廢水中的氨氮、有機污染物進行有效脫除。其中氨氮的脫除率可達到98%以上，有機污染物脫除率達到92%以上。整個系統(tǒng)可以全年運行，并能保證處理效果的穩(wěn)定，系統(tǒng)的膜使用壽命保證達到5年以上。系統(tǒng)采用了完整的過程監(jiān)控設計，并配套設置了膜清洗系統(tǒng)，可以有效保證系統(tǒng)能長期穩(wěn)定的運行。根據(jù)我公司多個工程實際運行經(jīng)驗證明，采用PTFE材質(zhì)浸沒式MBR作為滲濾液處理后段的深度處理，可以穩(wěn)定保證系統(tǒng)產(chǎn)水的水質(zhì)。3.4 系統(tǒng)處理效果設計根據(jù)我公司工程經(jīng)驗，對各工藝段污染物去除效果預計如下：項 目指標處理量（m³/d）CODc