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采用固液分离机+调理池+盘管式外循环高效厌氧系统+MBR膜生物反响系统(两级A/O生物脱氮+外置式管式膜)+深度膜处置系统(纳滤+反浸透)工艺处置垃圾渗滤液,处置后出水到达GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中所要求的水污染物的排放限值。
1、渗滤液主要来源
a)生活垃圾倒入垃圾仓内经堆压、发酵,渗滤液逐步积聚至垃圾储坑底部;
b)垃圾卸料平台冲洗污水及车间地面冲洗水;
c)垃圾运输车冲洗污水。
2、渗滤液产生量确实定
垃圾渗滤液产生量主要受进厂垃圾的成分、水份和储存天数的影响,其中厨余和果皮类垃圾含量是影响渗滤液质和量的主要要素。由于地域差别,国内各地垃圾的成分和含水率差异较大,通常垃圾含水率在20%~50%左右,过水垃圾以至到达70%以上。
3、设计进出水水质
燃烧厂渗滤液的主要来源于垃圾储料,其主要特性是有机污染物CODcr、BOD5指标较高,氨氮较高等。处置后的出水到达《生活垃圾填埋场污染控制规标准》(GB16889-2008)表二规范,垃圾燃烧厂产生的渗滤液主要污染物指标,见下表。
设计进出水水质 单位:mg/L(pH除外)
4、垃圾渗滤液处置工艺综述
垃圾渗滤液的单独处置办法包括生物法、物理法、化学法以及联合处置工艺。
(1)生物法
生物法分为好氧生物处理、厌氧生物处理以及二者的联合:
1)厌氧生物处理
厌氧生物处理是生活污水和工业废水处理最主要的方法之一,其最主要的是优点能耗少,操作简单,产生的剩余污泥量少,投资及运转费用低,且厌氧产生的沼气具有一定的回收应用价值。但厌氧处置出水中的COD浓度较高,且厌氧对氨氮无任何处置效果,不宜直接排放到河流或湖泊中,通常要求实施后续的好氧处置。
2)好氧生物处置
好氧工艺需求经过生物降解去除渗滤液中的有机污染物(COD)和氨氮,因而,通常采用较多的是生物脱氮性能较强的反硝化前置A/O,其主要原理为:
反硝化反响器设置在流程的前端,去除BOD、实行硝化反响的综合好氧反响器则设置在流程的后端;实行反硝化反响时,能够应用原废水中的有机物直接作为有机碳源,将从好氧反响器回流回来的含有硝酸盐的混合液中的硝酸盐,反硝化成为氮气;在反硝化反响器中,反硝化反响产生的碱度能够随出水进入好氧硝化反响器,补偿硝化反响过程中所需耗费碱度的一半左右;好氧的硝化反响器设置在流程的后端,也能够使反硝化过程中常常残留的有机物得以进一步去除。
因而,由于垃圾燃烧厂渗滤液有机污染物浓度高、且可生化性较好,合适采用厌氧-好氧组合工艺。
(2)物理法-膜技术
近年来,膜技术应用于垃圾渗滤液处置,获得了疾速的开展。包括超滤、纳滤和反渗透等,采用膜技术其优点是出水水质较好,能够到达较高的排放请求。
其中纳滤、反渗透大多数用于深度处置或水回用。
超滤(UF)筛分孔径为1nm-70μm,不截留渗滤液中所含盐份,用来将微生物菌体、沉淀物从污水中别离出来,设计将超滤与好氧生化相分离即采用超滤取代传统的二沉池,该分离即为膜生化反响器(MBR)。
(3)生物、物理耦合法-MBR技术
MBR膜生化反响器技术采用超滤取代传统的二沉池,经过超滤膜的截留作用将微生物完整截留在生化系统中,完成水力停留时间和污泥龄的全部分离,使生化反响器内的污泥浓度从3~5g/L提升到10~30g/L,从而增加了反响器的容积负荷,使反响器容积减小,使污泥泥龄得到大幅延长,高浓度的微生物数量增加,这样使得废水中的氨氮可以彻底硝化,提升了对有机污染物的去除。
(4)MBR工艺比选
1)外置式MBR
外置式MBR,即管式膜生物反响器中生物反响器与膜单元相对独立,经过混合液循环泵使得处置水经过膜组件后外排;其中的生物反响器与膜分离设备之间的互相干扰较小。目前在燃烧厂垃圾渗滤液处置中采用的外置式膜生化反响器,超滤膜通常均选用错流式管式超滤膜。循环泵为混合液(污泥)提供一定的流速(3.5-5m/s),使混合液在管式膜中构成紊流状态,防止污泥在膜外表堆积。
图 外置式超滤膜的过滤方式
2)内置式MBR
图 内置式超滤膜的过滤方式
3)外置式和内置式膜生化反响器比照表
表 外置式和内置式膜生化反响器比照
综合上述比照,设计采用外置式膜生化反响器。
(5)膜深度处置工艺
1)纳滤(NF)工艺原理
渗滤液处置系统采用的纳滤(NF)为卷式膜,其过滤孔径在通常在1nm到10nm左右,普通的纳滤(NF)设计操作压力为5-25bar左右,实践运转的操作压力不超越10bar。
纳滤(NF)系统采用浓水内回流方式,主要目的是增大错流流速,同时用循环水稀释膜中的浓缩液,防止有机物和无机物在膜外表富集,这一设计方式能够有效避免膜污染,将常规的75%回收率提升到85%。
2)反渗透系统
经过纳滤膜处置后的出水局部进入反浸透系统,回收率为75%。
反渗透膜孔径通常在0.1nm~1nm,经由反浸透膜的截留,水中基本一切离子得以去除,只要清水透过。截留污染物的清液可达标排放。
本系统选择螺旋卷式构造的反浸透膜,可有效的去除水中剩余的COD和NH3等,也能脱除水中的各种有机物、微粒,且无污染,使出水水质更好。
(6)浓缩液处置工艺
浓缩液来自纳滤和反渗透系统产生的膜浓缩液,采用高压反浸透工艺对浓缩液实行减量化处置,可将浓缩液减量50%以上,最终可经过冷却炉渣,飞灰固化,随垃圾进入燃烧炉等方式厂内消纳。
综上所述,设计采用固液分离机+调理池+盘管式外循环高效厌氧系统+MBR膜生物反响系统(两级A/O生物脱氮+外置式管式膜)+深度膜处置系统(纳滤+反浸透)为中心的处置工艺。