垃圾滲濾液處理工藝課件

1、CompanyLOGO垃圾滲濾液處理工藝垃圾滲濾液處理工藝一、概述一、概述v 隨著我國城市數(shù)量增加和人口的增多，城市垃圾也以急劇增長。據(jù)統(tǒng)計，每年的生產(chǎn)垃圾達到了1.5億噸，平均以9%/年的速度增長，其中未經(jīng)過處理的垃圾已有70億噸，占我國土地總數(shù)的8.3%。預計在未來的20年里，固體廢物的排放量將占據(jù)85%的陸地，全國大部分地區(qū)都存在嚴重的垃圾污染問題 。v 垃圾滲濾液是指垃圾在填埋堆放過程中，由于厭氧發(fā)酵、有機物分解、降水的淋溶和沖刷、地表水和地下水得浸泡等原因，產(chǎn)生多種代謝物質和水分，形成了含高濃度懸浮物和高濃度有機或無機成分的液體，垃圾滲濾液的主要來源是：（1）填埋場內自然降水；（2）

2、垃圾本身含水；（3）微生物厭氧分解水。垃圾滲濾液的組成成分比較復雜，根據(jù)填埋時間的不同，垃圾滲濾液各種物質的含量也有較大差異。v 垃圾滲濾液水質十分復雜，不僅含有耗氧有機污染物，還含有各類金屬和植物營養(yǎng)素（氨氮等） ，工業(yè)垃圾滲濾液中還會含有有毒有害的污染物；BOD5、COD 濃度高，遠遠高于城市污水；垃圾滲濾液中有機污染物種類多，其中有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香組化合物、氯化芳香組化合物、磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酚類化合物和苯胺類化合物等。垃圾滲濾液中含有十多種金屬離子，其中的重金屬離子會對微生物產(chǎn)生抑制作用；氨氮含量高，C/N比例失調，磷元素缺乏，給生物處理帶來一定的難度。很顯然，垃圾

3、滲濾液用常規(guī)的生物處理是難以達標排放的。 垃圾滲濾液處理工藝v 、物化處理技術不受水質水量的影響，運行比較可靠，出水穩(wěn)定。對于生化性差的垃圾滲濾液也有較好的處理效果，自90年代中后期被用于處理滲濾液常用處理技術之一，鑒于2008年頒布新的排放標準，一般的生物處理方法很難達到排放要求，所以用物化法作為生物的預處理或者后續(xù)的深度處理是十分必要的。v 目前處理垃圾滲濾液的物化法主要有微電解、混凝沉淀、吹脫、吸附（活性炭吸附）、膜分離（反滲透、超濾）、化學氧化法（臭氧氧化、電解氧化、Fenton試劑氧化等）。v 鐵炭微電解工藝是利用金屬的腐蝕電化學原理，形成原電池對廢水進行處理的良好工藝，又稱內電解法

4、v 混凝沉淀指的是采用在水中投加具有凝聚能力的物質，形成大量膠體物質或沉淀，污染物也隨之凝聚或沉淀，再將沉淀物水中除去的過程。v 吹脫法是指空氣吹脫法，將空氣通入廢水中，使之相互充分接觸，使廢水中的溶解氣體和易揮發(fā)的溶質穿過氣液界面，向氣相轉移，從而達到脫除污染物的目的。v 膜分離技術是當代比較先進的物理處理技術，上個世紀90年代在我國得到了發(fā)展，并且近幾年得到了廣泛的應用和研究。根據(jù)膜的孔徑可將膜分為微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）和電滲析膜（EI）。在垃圾滲濾液處理方面，主要是超濾（UF）和反滲透（RO）應用比較多，尤其是反滲透技術能有效截留溶解性物質，運行

5、穩(wěn)定、安全，在實際的應用廣泛。v 化學氧化法可用于生化性差，難降解物質多的的一種方法，目前最常用的方法主要有：臭氧氧化、電解氧化、Fenton試劑氧化等。 v 、生物處理是垃圾滲濾液主要的處理方法，由于滲濾液水質不同于城市污水，所以不能完全按照城市污水生物處理方法處理，一般生物處理技術主要包括厭氧處理和好氧處理兩種。v 厭氧處理技術：主要特點是：承受的負荷高、能耗較少、污泥產(chǎn)率低、提高生化性，投資運行費用低，適用于有機濃度高，生化性差的垃圾滲濾液。所以可以作為好氧處理的預處理單元，一方面去除水中的COD和BOD有機污染物，另一方面可以提高滲濾液的生化性，偏于后續(xù)的好氧處理單元處理。v 厭氧處理

6、技術主要包括上流式厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床反應器（UASB）、厭氧折流板反應器(ABR)、厭氧序批示反應器（ASBR）等。v v 好氧處理：可以有效的去處污水中的COD、BOD5和氨氮，好氧工藝比它工藝發(fā)展成熟，處理效果穩(wěn)定。常規(guī)好氧工藝包括活性污泥法、氧化溝、SBR等。v 活性污泥法是發(fā)展時間最長的好氧處理工藝，發(fā)展比較成熟。它是一種利用微生物的活動來去除有機污染物的一種方法。Venkataramani（2003）等人和Keenan（2004）等人分別采用活性污泥法對滲濾液處理的結果表明，BOD5的去除率可達80-99%，當進水中TOC濃度高達1000mg/L時，污泥生物相也能較快

7、地適應并起降解作用。Kjeldsen（2005）采用連續(xù)流活性污泥法對滲濾液的處理能力作了研究。低氧、好氧活性污泥法及SBR等改進型活性污泥法比常規(guī)活性污泥法更有效，因其能維持高運行負荷，耗時短。 v 氧化溝為傳統(tǒng)活性污泥法的一種變型。1950年荷蘭公共衛(wèi)生研究所研究氧化溝法成功。經(jīng)過30多年的使用、研究和開發(fā)，氧化溝系統(tǒng)在結構、運行方式、曝氣裝置和適用范圍等多方面得到了長足的進步，我國自20世紀80年代起，開始采用氧化溝技術處理城市污水。氧化溝的主要優(yōu)點主要有：水力停留時間和污泥停留時間比較長，有較高的穩(wěn)定性和可靠性。它把兩種形式的工藝（推流式和混合式）工藝結合在一起，使工藝簡單，便于操作。

8、氧化溝較適合處理垃圾滲濾液。v 序列間歇式活性污泥法（SBR）是將水質、曝氣、沉淀等功能集于一體的周期循環(huán)式活性污泥法。SBR法與其他活性污泥法相比，它不僅工藝簡單，而且有較優(yōu)越的工藝特征（王忠，2002）可以根據(jù)進水負荷來調整系統(tǒng)運行參數(shù)。 v 謝可蓉（2001）等采用SBR法作為二級生物處理對汕頭市油麻垃圾滲濾液進行治理，處理量為200t/d，結果顯示：SBR法對垃圾滲濾液中COD，和BOD5的有顯著去除效果。當COD和BOD5，氨氮濃度分別為2000025000mg/L, 10000 15000 mg/L, 5000 mg/L時，其去除率分別為85%以上，90%以上，65%以上，且穩(wěn)定性

9、強，但出水仍需要進一步深度處理。SBR法作為一種穩(wěn)定有效的二級生化法應用于垃圾滲濾液的處理工藝主要優(yōu)點就是靈活調節(jié)SBR法的曝氣時間。v 土地處理技術主要通過土壤顆粒的過濾、離子交換吸附和沉淀等作用去除滲濾液中懸浮固體和溶解成分，通過土壤中的微生物作用使?jié)B濾液中的有機物和氮發(fā)生轉化，通過蒸發(fā)作用減少滲濾液量，主要包括：人工快濾、慢速滲流、地下滲流、快速滲流等處理系統(tǒng)。目前主要應用在垃圾滲濾液方面的土地處理技術主要是人工濕地。v 人工濕地是通過植物系統(tǒng)綜合生物、物理和化學三種共同作用凈化廢水，人工濕地是近年來用于處理垃圾滲濾液比較普遍的一種土地處理技術，陳金發(fā)（2007）等人通過組合不用的濕地植

10、物來優(yōu)化人工濕地，結果認為：濕地最優(yōu)的植物組合為燈心草-鳳眼蓮-菹草，在此組合下對于污水中的污染物有很好的取出作用，理論上可以應用在垃圾滲濾液方面；張金生（2009）等人利用外循環(huán)三相流化床與人工濕地的組合工藝研究處理重金屬型垃圾滲濾液的可行性，試驗證明：在經(jīng)過流化床處理后的垃圾滲濾液經(jīng)過人工濕地后，出水COD值為200mg/L、NH4-N為10mg/L，其他的重金屬也相應的下降；此外，石巖（2005）、王麗霞（2005）等人也針對人工濕地應用于垃圾滲濾液做出了相應的試驗以及調研，結果均表明，將人工濕地用在垃圾滲濾液是可行的。雖然人工濕地處理垃圾滲濾液是可行的，但是都停留在研究理論階段，并未在

11、實際工程中得到應用與發(fā)展。v 膜生物反應器（MBR）v 目前,我國污水處理的主流工藝仍然是活性污泥法。但是活性污泥法存在許多的不足之處，如占地面積大，處理的出水水質效果差，不穩(wěn)定，不利于水資源的利用，能耗高，剩余污泥大，操作復雜等一系列問題。針對與以上的不足，各種新型高效的生物處理技術應運而生，膜生物反應器就在其中。膜生物反應器是膜分離與生物工藝相結合的新型處理技術。v 其主要原理就是：首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進行固液分離。v 垃圾滲濾液工藝方法累計統(tǒng)計排名垃圾滲濾液工藝方法累計統(tǒng)計排名v 排名排名 工藝方法工藝方法 占有率占有率v 1

12、 膜生物反應器(MBR) 60%v 2 納濾(NF) 35%v 3 反滲透(RO) 31%v 4 升流式厭氧污泥床(UASB) 22%v 5 碟管式反滲透(DTRO) 14%v 6 A/O 45%v 7 升流式厭氧污泥床 (UBF) 10%v 8 吹脫 9 %v 9 水解 9 %v 10 厭氧折板反應器(ABR) 7%v 11 接觸氧化 7%v 12 移動床生物膜反應器(MBBR) 4%v 13 曝氣生物濾池(BAF) 4%v 14 氧化塘 3%v 15 生化曝氣池 3%v 16 固定化微生物厭氧生物濾池 3%v 17 綜合生態(tài)池 3%v 18 高效生物濾池 3%v 19 沉淀池 3%v 20

13、 回灌系統(tǒng) 2%v 21 消毒 2%v 22 高壓 2%v 23 超濾(UF) 1%v 24 氧化溝 1%v 25 混凝沉淀 1%v 26 循環(huán)式活性污泥法(CASS) 1%v 27 活性炭過濾 1%v 28 人工濕地 1%圾滲濾液處理的常用組合工藝 v 一級處理排放工藝v 針對氨氮濃度在20005000mg/L的垃圾滲濾液處理工藝，工藝流程為氨吹脫+UASB +反硝化+碳氧化+硝化+MBR+納濾+反滲透：v 、工藝流程微電解氨吹脫UASB污泥池反硝化碳氧化硝化MBRMBR納濾反滲透混凝沉淀污泥脫水機進沼氣處理系統(tǒng)填埋處理回灌至填埋場v 、出水標準v 本工藝處理的垃圾滲濾液出水可達國家生活垃圾

14、填埋場控制標準（GB16889-2008）或者污水綜合排放標準（GB8978-1996）一級排放標準，甚至可以達到污水再生利用工程設計規(guī)范（GB50335-2002）生活用水回用標準。v 、運行費用估算v 運行成本費用由動力費用+人工費+藥劑費+膜清洗更換維護費用等組成，每噸垃圾滲濾液的運行費用約為1025元。運行費用受進水水質、水量及回用率等的影響，處理水量小則運行費用高，回用率高則運行費用高。v三級排放標準，流程為初沉+厭氧+反硝化+碳氧化+硝化+二沉v出水標準：本工藝處理的垃圾滲濾液出水可達到國家生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-1997）三級標準要求。v運行費用估算：運行成本

15、費動力費用+人工費+藥劑費等組成，每噸垃圾滲濾液的運行費用為35元。v三級排放標準，流程為厭氧反應器UBF+好氧池+MBRv出水標準：本工藝處理的垃圾滲濾液出水可達到國家生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-1997）三級標準要求。v運行費用估算：運行成本費動力費用+人工費+膜清洗、更換及維護費等組成，每噸垃圾滲濾液的運行費用為48元。vv 二級排放標準，流程為初沉池+氨吹脫+UASB+反硝化+碳氧化+MBR v出水標準：本工藝處理的垃圾滲濾液出水可達到國家生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-1997）二級標準要求。v運行費用估算：運行成本費動力費用+人工費+膜清洗、更換及維護費

16、等組成，每噸垃圾滲濾液的運行費用為1013元。v一級排放標準：流程為UASB+反硝化+碳氧化+硝化+MBR+納濾v本工藝處理的垃圾滲濾液出水可達到國家生活垃圾填埋場污染控制標準（GB16889-2008）或且污水綜合排放標準（GB8978-1996）一級標準，甚至可以達到污水再生利用工程設計規(guī)范（GB50335-2002）生活雜用水回用標準。v運行費用估算：運行成本費動力費用+人工費+膜清洗、更換及維護費等組成，每噸垃圾滲濾液的運行費用為1025元。涇縣某垃圾填埋場滲濾液處理工程簡介v 安徽省涇縣生活垃圾填埋場位于涇縣琴溪鎮(zhèn)國有馬頭林場，處理站擬定總占地面積5000m2，建成后的滲濾液處理規(guī)模

17、為出水100m3/d。最終出水水質達到生活垃圾填埋場污染控制標準（GB168892008）的排放標準。處理后的污水排放標準主要指標為：PH 69、CODCr100mg/l、BOD530mg/l、SS30mg/l、氨氮25mg/l、TN40mg/l、TP3mg/l。項目總造價825萬元，其中土建部分245萬元，設備部分580萬元，單方造價8.25萬元，運營成本27.3元/噸工藝設計思路v （一）對高污染物去除率的考慮：如此高的去除率要求，采用一般的生化、物化處理技術根本無法實現(xiàn)，這主要是受污水中溶解性污染物的制約。因此，工藝方案采用了成熟的，具有穩(wěn)定的物理截留去除能力的膜處理單元或采用長程的深度

18、處理工藝，以確保對污染物的去除效果。v （二）對CODcr和NH3-N去除生化處理技術應用的考慮：較膜處理技術和其它物化處理技術而言，污水的生化處理技術具有經(jīng)濟節(jié)能的特點，因此被廣泛應用于污水處理工程。本工藝方案采用的生化處理段對滲濾液水質控制性指標CODcr和NH3-N具有針對性處理，主要包括：水質水量調蓄段：水質水量調蓄段：利用調節(jié)池，對高濃度進水進行水質調整，同時對水量的變化也起到一定的調蓄作用。v 物化處理段：物化處理段：通過混凝、沉淀的方式降低膠體懸浮物，同時進一步去除以懸浮物形式存在的COD。氨吹脫段：氨吹脫段：采用氨吹脫工藝對污水中的NH3-N進行脫除。普通好氧段：普通好氧段：采

19、用活性污泥處理技術對污水中易降解有機污染物（以BOD5為代表）進行去除。MBR處理段：處理段：采用MBR處理技術，對污水進行泥水分離。臭氧催化氧化處理段：臭氧催化氧化處理段：采用強氧化劑臭氧對污水中的極難降解和不可降解有機污染物進行改性處理，以改變其可生化性，出水回流至生化處理段進一步完成去除。v 上述工藝組合，污染物處理針對性強，去除機理可靠，工藝設計合理，能夠保證對控制性污染物取得良好的穩(wěn)定去除效果。出水經(jīng)MBR膜過濾后，為后續(xù)的NF+RO膜處理系統(tǒng)降低了負荷，對確保出水水質、水量，延長膜的使用壽命創(chuàng)造了必要的條件。v （三）對季節(jié)及水質變化引起的負荷沖擊的考慮及應對措施：水量的變化：季節(jié)

20、變化引起進水流量增大主要是降雨量因素。除了處理工藝自身具有的流量負荷適應能力外，同時由于進水濃度的降低，也可調整處理量增大。水質的沖擊：需要考慮的水質變化因素主要來自填埋場“年齡”增長的影響導致進水可生化性降低和NH3-N指標提高。根據(jù)采用工藝對主要污染物的去除機理特征，完全可以通過調整運行方式（如調整前端混凝沉淀池的投藥量或調整Verticel生化段的充氧方式等來提高去除效率），加以適應并保證去除效果穩(wěn)定可靠。v （四）對提高經(jīng)濟性采取措施的考慮：采用模塊化、集成化工藝設計，節(jié)約占地減少工程投資。對滲濾液污染物采用具有較強處理針對性的工藝設計，在確保處理效率的同時，運行更經(jīng)濟。v （五）對降

21、低出水色度的考慮：本工藝方案對色度的去除主要通過臭氧催化氧化和膜處理單元完成。臭氧氧化對色度的去除效果是在完成污水改性處理中連帶實現(xiàn)的，同時也明顯降低了色度對膜處理單元運行經(jīng)濟性的影響。工藝流程設計v 工藝流程簡述：v 本滲濾液處理站工程擬采用預處理+生化(Verticel+MBR)+NF+RO工藝。垃圾滲濾液自調節(jié)池收集后，經(jīng)泵提升進入混凝沉淀池去除水中的SS等雜質，混凝沉淀池出水經(jīng)泵提升到脫氨塔進行污水中NH3-N的脫除；預處理后進入到Verticel（立環(huán)氧化溝+微孔曝氣）+MBR生化處理部分，主要去除水中的COD及氨氮等污染物，并通過MBR膜進行泥水分離；其出水進入臭氧催化氧化池，對大

22、分子COD進行改性，并進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經(jīng)NF+RO膜處理系統(tǒng)深度處理后出水達標排放。核心工藝設計核心工藝設計v 氨吹脫工藝氨吹脫工藝v 吹脫工藝主要在吹脫塔進行，污水由淋水管灑向網(wǎng)狀填料，污水自上而下流，空氣自下而上上升，形成氣液相逆流。v 吹脫塔技術參數(shù)：碳鋼防腐罐體，直徑2m，高6m，處理量Q =67m3/h。主要設備：循環(huán)泵1臺，規(guī)格Q=10m3/h，H=68m；投堿裝置1臺，材質PP，DH =8001100；吹氨塔1臺，型號HT-CZA5；鼓風機2臺（1用1備）v Verticel高效組合曝氣池高效組合曝氣池v Verticel前半部分采

23、用機械曝氣（立環(huán)曝氣池），后半部分采用微孔曝氣。這種混合曝氣的方式能夠最大程度的提高曝氣效率，從而節(jié)能降低運行費用。v 技術參數(shù)：設計水溫10，混合液濃度MLSS=4.5g/L，泥齡SRT=15天，出水溶解氧DO=2.0mg/L，水力停留時間T=8.1天，需氧量AOR=23kg/h，總有效容積V有效=1210m3，有效水深H=5.5m。池體外形尺寸：長寬高=10225.5m，鋼筋混凝土結構，共1座。v 主要設備：轉碟曝氣機（變頻）2臺，規(guī)格L=5.5m 碟片數(shù)：15片 裝機功率：11Kw；羅茨鼓風機2臺（1用1備），規(guī)格Q=6m3/min H=0.07MPa N=5.5Kw；曝氣管1套，曝氣管

24、管徑DN100；導流擴散器1套。v MBR系統(tǒng)系統(tǒng)v 垃圾滲濾液經(jīng)過預處理及生化段后進入MBR系統(tǒng)，膜生物反應器內的污泥濃度最高可達30g/L，處理效率大幅度提高，主要污染物COD、BOD和氨氮得到有效降解，出水水質好，占地少。使用該技術處理垃圾滲濾液可滿足一般排放要求，與反滲透膜（NF）或卷式反滲透膜（RO）結合進行深度處理可滿足更高的處理要求，出水可達國家排放標準。v 技術參數(shù)：膜組件型號38CRH-XLT F5385，數(shù)量1套8支。主要設備：籃式過濾器1臺，過濾精度1mm；清洗泵1臺，規(guī)格Q=50 m3/h，H=25m；循環(huán)泵2臺，規(guī)格Q=238 m3/h，H=45m；原水泵1臺，規(guī)格Q

25、=25 m3/h，H=10m。v 臭氧催化氧化臭氧催化氧化v 經(jīng)過MBR生化處理后的滲濾液，其中可生物直接降解的有機污染物已被去除怠盡，殘余有機污染物多為微生物無法直接降解的大分子物質和微生物自身代謝產(chǎn)物，催化氧化處理的作用是利用強氧化劑臭氧將微生物無法直接降解的大分子物質和微生物自身代謝產(chǎn)物的分子鏈氧化斷開，污染物變性形成生物能夠直接降解的小分子物質，并回流至生化部分，以便進一步去除污染物，提高出水水質標準。v 技術參數(shù)：流量：Q=12-13m3/h，停留時間：T=4.5h，回流量：0-100%。池體外形尺寸10m2m3m，鋼筋混凝土結構，共1座。v 主要設備：臭氧投加器1個，型號OT-L-

26、100，D100mm；催化劑載體及填料1套20m2；臭氧發(fā)生器1臺，投加量：500g/h，型號YC500，功率：5.5Kw ；循環(huán)泵1臺，Q10m3/h。v NF及及RO膜處理系統(tǒng)膜處理系統(tǒng)v RO反滲透處理工藝包括預處理工藝、膜分離工藝和膜的清洗工藝。其中預處理工藝是保證反滲透膜系統(tǒng)安全運行的必要條件，采用NF作為RO的預處理。分離工藝采用組件的不同組合方式以滿足不同處理對象及不同產(chǎn)水量和不同出水水質的要求，膜組件組合采用一級二段式。膜的清洗是RO反滲透膜系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，在分離過程中，可溶性無機鹽被濃縮，當超出溶解度時，無機鹽被截留在膜表面形成硬垢，所以要適時對膜進行化學清洗以提高膜的回收

27、率；此外細菌在膜分離過程中也被膜所截留，所以要適時對膜及系統(tǒng)進行殺菌；另外在進水中添加阻垢劑，也可減少或避免無機鹽在膜上的結垢。反滲透膜的正常使用壽命為2年。各工段處理效果分析工程總結工程總結v 滲濾液作為一種特殊高濃度難處理廢水，其投資及運行成本遠高于一般城市生活污水或工業(yè)廢水，主要原因是滲濾液中有機物、氨氮濃度極高，生化性能較差，營養(yǎng)物比例失衡。從而導致生物處置的停留時間較長，處理設施、設備投資極大，而垃圾滲濾液處理量一般較小，導致折舊維修費用極高。本工程總造價825萬元，其中設備部分約580萬元，單方造價8.25萬元/噸，運營成本27.3元/噸。惠陽區(qū)垃圾填埋場滲濾液處理工程v 深圳市豐

28、河環(huán)境工程技術有限公司 v 2011 年 6月v 惠陽垃圾處理填埋場位于廣東省惠陽區(qū)淡水鎮(zhèn)，建于上世紀的90 年代，建設時能達到當時的環(huán)保要求，隨著環(huán)保要求越來越嚴格，最新的填埋場污染控制標準GB16889-2008的執(zhí)行，該填埋場的垃圾滲濾液的處理的規(guī)模及工藝均達不到相關要求，需進行改進。 v 垃圾滲濾液產(chǎn)生量 v 垃圾填埋廠滲濾液產(chǎn)生量為100m3/d， 則滲瀝液處理站設計規(guī)模為100 m3/dv 垃圾滲濾液水質 v 1、垃圾滲濾液的主要特點是所含污染物成分復雜，水質和水量變化大，沖擊負荷高。 v 2、垃圾填埋場使用的年限越短，新鮮垃圾占垃圾總量的比例越大，其滲濾液的濃度越大。 v 3、滲濾液的 BOD5/CODCr的比值在 0.30.7 之間，可生化性較好；滲濾液的濃度越高，可生化性越好；隨著填埋場使用年限的增加，可生化性逐漸變差。 v 4、垃圾滲濾液的濃度隨季節(jié)、降雨量變化較大。 v 5、垃圾滲濾液的氨氮濃度較高，氨氮