垃圾滲濾液工藝說(shuō)明

1、垃圾滲濾液處理工藝說(shuō)明一、 垃圾滲濾液的定義來(lái)源定義：垃圾在填埋和堆放過(guò)程中由于垃圾中有機(jī)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(guò)淋溶作用形成的污水。主要來(lái)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(guò)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(diǎn)國(guó)內(nèi)的垃圾填埋場(chǎng)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(jìn)行，垃圾的組成成分復(fù)雜，所以垃圾滲濾液水質(zhì)具有高、雜、變、難的特點(diǎn)。1）污染物濃度高垃圾滲濾液的有機(jī)污染物濃度相當(dāng)高。一般垃圾滲濾液的CODcr指標(biāo)均會(huì)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(fù)雜垃圾滲濾液組成成分復(fù)雜，其中含有大量有機(jī)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(jī)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(huì)受到很大的影響；不同填埋場(chǎng)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(jī)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(chǎng)內(nèi)，其滲濾液水質(zhì)也隨著填埋年限的長(zhǎng)短呈現(xiàn)較大的差異。4）處理難度大基于以上水質(zhì)特點(diǎn)，垃圾滲濾液一直被公認(rèn)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(diǎn)分析，對(duì)選擇的處理工藝有如下要求：1、具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力2、對(duì)于高氨氮濃度具有針對(duì)性處理效果3、適應(yīng)水質(zhì)成分復(fù)雜的廢水處理4、能保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定5、能適應(yīng)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(yùn)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(diǎn)，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(diǎn)，生化部分可以選擇多種工藝形式。對(duì)處理對(duì)象以有機(jī)污染物為主而不存在氨氮去除任務(wù)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(duì)于污染物濃度高的廢水還可以采用厭氧工藝進(jìn)行前處理。而對(duì)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(guò)程中能充分利用污水中原有有機(jī)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(shè)要求結(jié)合我公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)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(guò)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(yùn)至指定地點(diǎn)達(dá)標(biāo)排放出水儲(chǔ)槽系統(tǒng)工藝流程圖3.2 流程說(shuō)明滲瀝液處理系統(tǒng)由四部分組成，包括：(1)預(yù)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(jī)理如下：來(lái)自填埋場(chǎng)內(nèi)的滲濾液經(jīng)收集管道進(jìn)入調(diào)節(jié)池，用水泵提升，經(jīng)過(guò)袋式過(guò)濾器（精度為400µm）去除較大顆粒物后進(jìn)入U(xiǎn)ASB高效厭氧池。UASB出水再進(jìn)入生化反應(yīng)器，分為前置式反硝化和硝化兩部分。在硝化池中，通過(guò)高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機(jī)物，在硝化池中，氨氮一部分通過(guò)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?dú)馀懦?，達(dá)到生物脫氮的目的。為提高氧的利用率，采用特殊設(shè)計(jì)的曝氣機(jī)構(gòu)，保證氧的利用率高達(dá)35；超濾UF采用孔徑0.1µm的浸沒式中空纖維膜（日本進(jìn)口）, 膜生化反應(yīng)器通過(guò)超濾膜分離凈化水和菌體，污泥回流可使生化反應(yīng)器中的污泥濃度高達(dá)15-30g/L，經(jīng)過(guò)不斷馴化形成的微生物菌群，對(duì)滲瀝液中難生物降解的有機(jī)物也能逐步降解。系統(tǒng)出水無(wú)菌，無(wú)懸浮物，可以達(dá)標(biāo)進(jìn)入管網(wǎng)。處理系統(tǒng)運(yùn)行中，會(huì)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(duì)其進(jìn)行無(wú)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(guò)液位控制濃縮液回灌泵進(jìn)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(duì)周圍環(huán)境影響不大。而在系統(tǒng)運(yùn)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(duì)環(huán)境基本無(wú)影響。根據(jù)計(jì)算，設(shè)計(jì)水質(zhì)條件下，以上系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dá)到生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）中表2標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.3 主要工藝可行性說(shuō)明1、UASB高效厭氧池經(jīng)袋式過(guò)濾器過(guò)濾處理后，出水進(jìn)入U(xiǎn)ASB高效厭氧池，在厭氧工況下，發(fā)生酸化和腐化反應(yīng)，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(shí)產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。顆?；瘏捬跷勰嗟呐囵B(yǎng)：在UASB高效厭氧池中污泥顆粒化程度與活性是影響UASB處理效率的關(guān)鍵，因此有必要對(duì)其活性污泥的顆?；潭冗M(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。而本工藝對(duì)活性污泥顆粒化的培養(yǎng)主要從以下幾方面著手：嚴(yán)格控制進(jìn)入U(xiǎn)ASB厭氧池中污水的成份及營(yíng)養(yǎng)，（適量的營(yíng)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(bǔ)充適量的微量元素：Ca2+、Fe3+）。:準(zhǔn)確設(shè)計(jì)出反應(yīng)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(jìn)水采用多管多點(diǎn)布水系統(tǒng)，使進(jìn)水在反應(yīng)器底部均勻分

9、配并采用適當(dāng)?shù)纳狭魉俣仁狗磻?yīng)器內(nèi)細(xì)小、分散的污泥沖洗出，確保各單位面積的進(jìn)水量基本相同，有利于顆粒化的完成，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(dòng)過(guò)程中，以化糞池底泥作為菌種，啟動(dòng)初期將滲濾液按比例進(jìn)入處理系統(tǒng)，并及時(shí)提高負(fù)荷，使微生物得到足夠的營(yíng)養(yǎng)，能更好地形成顆?；勰?。：在污泥床水力攪拌的同時(shí)，充分考慮水力攪拌與產(chǎn)生沼氣攪拌對(duì)進(jìn)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(jìn)行厭氧反應(yīng)后產(chǎn)生沼氣，若進(jìn)行處理后回收利用，則投資大，收效甚微，在此，我公司建議對(duì)厭氧池產(chǎn)生的沼氣進(jìn)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(gè)基于生物脫氮理論的系統(tǒng)工藝，通過(guò)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(shí)降解、轉(zhuǎn)化、去除部分其他有機(jī)物。其主要作用過(guò)程如下： 氨化作用含氮有機(jī)物+O2 好氧菌、氨化菌 小分子有機(jī)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(yīng)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(xì)菌利用原污水中的有

11、機(jī)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(dá)到脫氮目的。然后再在后續(xù)的好氧池中進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化、有機(jī)氮的氨化及氨氮的硝化等生化反應(yīng)，所以，A/O工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、只有一個(gè)混合液回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用可大大降低；充分利用原水中的碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)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(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；缺氧池在前，污水中的有機(jī)碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷。同時(shí)缺氧池中進(jìn)行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求的一半左右。3、MBR工藝膜生物反應(yīng)器工藝（簡(jiǎn)稱MBR）是一種將膜分離

12、技術(shù)和傳統(tǒng)生化方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的新型水處理技術(shù)。其最大的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)是可以通過(guò)對(duì)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(shí)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?jǐn)M采用日本住友電工的PTFE浸沒式超濾膜，其過(guò)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(shí)，超濾系統(tǒng)可以對(duì)大顆粒的有機(jī)污染物進(jìn)行截留，進(jìn)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(diǎn)：（1）PTFE膜運(yùn)行能耗很低，運(yùn)行方便，操作簡(jiǎn)單；（2）PTFE膜可以在含油的污水中進(jìn)行運(yùn)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(shí)減小其他生化設(shè)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(fù)90%以上，同時(shí)無(wú)斷絲（人為因素除外），實(shí)際壽命可達(dá)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(dāng)放?。?（6）膜絲抗拉強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，降低膜折舊成本；（7）膜系統(tǒng)耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，化學(xué)清洗對(duì)膜通量恢復(fù)徹底；（8）可干式保存，降低膜系統(tǒng)需承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)不怕油等污染物干擾，輕松應(yīng)對(duì)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(jī)結(jié)合在一起，減少生化污泥的排放，同時(shí)加強(qiáng)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(dòng)化程度較高，操作簡(jiǎn)便，減少人為

14、因素對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)相對(duì)造價(jià)相比其他膜產(chǎn)品更低；（11）由于PTFE膜耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，可以進(jìn)行在線清洗維護(hù)，通量恢復(fù)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(guó)內(nèi)外多個(gè)類似工程和我公司實(shí)際工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，MBR系統(tǒng)采用的反硝化+硝化工藝可以很好的對(duì)滲濾液廢水中的氨氮、有機(jī)污染物進(jìn)行有效脫除。其中氨氮的脫除率可達(dá)到98%以上，有機(jī)污染物脫除率達(dá)到92%以上。整個(gè)系統(tǒng)可以全年運(yùn)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(dá)到5年以上。系統(tǒng)采用了完整的過(guò)程監(jiān)控設(shè)計(jì)，并配套設(shè)置了膜清洗系統(tǒng)，可以有效保證系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。根據(jù)我公司多個(gè)工程實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(shè)計(jì)根據(jù)我公司工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各工藝段污染物去除效果預(yù)計(jì)如下：項(xiàng) 目指標(biāo)處理量（m³/d）CODc