垃圾渗沥液处理的工艺组合有多种选择

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Page 1: 垃圾渗沥液处理的工艺组合有多种选择

垃圾渗沥液处理的工艺组合有多种选择,根据所执行排放标准的不同,所选择的工艺也有所不同。现有的工艺为: 氨吹脱+UASB+SBR,以及在此基础上增加臭氧氧化、混凝等工艺,较典型的是采用改进的渗沥液处理工艺——混凝+氨吹脱+pH 回调+厌氧滤池+SBR+臭氧消毒,但从处理结果看,由于渗沥液的碱度高,使得 pH 在调节过程中需要消耗大量的酸碱,造成氨吹脱的运行费用高达每吨水 10-15 元,而吹脱出的氨又带来二次污染。而且从渗沥液的特点来看,渗沥液的氨氮相对于 COD 来说浓度并不高,不需要在第一步工艺就进行氨吹脱,即使渗沥液在经过厌氧处理后氨氮升高,如果设计合理,控制良好的话,也没必要用氨吹脱工艺,采用硝化反硝化工艺完全可以把氨氮采用生物的方法转化为氮气去除掉。

某渗沥液处理站曾采用 Feton 试剂氧化+氨吹脱+混凝沉淀+厌氧+SBR+ClO2 氧化+活性炭吸附工艺处理渗沥液,该工艺实际主要是依靠化学氧化剂及活性炭吸附去除污染物,从运行结果来看,加药正常时出水可以达到国家三级排放标准,但运行费用高达 120 元/吨以上。

根据本项目渗沥液水质水量的特点和所执行的排放标准,使得所选择的工艺应具有:(1)确保出水达标; (2)能够适应不同季节、不同年份渗沥液浓度的波动; (3)工艺流程简单,占地少,运行维护费用低; (4)自动控制程度高。 由于渗沥液中含有难生物降解的物质,因此通过生化处理不能够达到要求的排放标准,

需要进一步处理,从目前现有的工艺技术来看,膜处理是唯一能够稳定、可靠地使渗沥液达标排放的技术。因此我们经过综合考虑和慎重选择,决定采用厌氧+MBR+纳滤的处理工艺。

5.3 工艺设计 5.3.1 厌氧+MBR+纳滤的处理工艺 由于渗沥液的 COD 值很高,因此需采用厌氧处理以降解大部分的有机物,避免直接采用 MBR 而能耗过高。本处理系统的厌氧采用 UASB 上流式厌氧污泥反应床工艺,是由荷兰的 G.Lettinga 等人在 20 世纪 70 年代初期研制开发的。UASB是一种悬浮式的消化器,其构造由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是污泥浓度较高的污泥

层,称污泥床,在污泥床上部是污泥浓度较低的悬浮污泥层,通常把污泥层和悬浮层称为反应区,在反应区上部设有气、液、固三项分离器。渗沥液从污泥床底部进入,与污泥床中的污泥进行混合接触,微生物分解有机物产生沼气,微小沼气泡在上升过程中,不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动,在污泥床上部形成悬浮污泥床气、水、泥的混合液上升至三相分离器内,沼气气泡碰到分离器下部折射板时,折向气室而被有效的分离排出,污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区,在重力作用下水和泥分离,上清液从沉淀区上部排出,沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。在一定的水力负荷下,绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内,使反应区具有足够的污泥量。 采用厌氧反应,能耗低,不需要曝气,减小了动力消耗,节约了能源。同时厌氧反应能产生沼气平均 0.35~0.45Nm3/1kgCOD,沼气可作为能源利用。 UASB 能去除 65~80%的有机物 。UASB 厌氧反应器的加热采用自身产生的沼气和燃煤锅炉产生的蒸汽来加热,如果条件允许采用垃圾场的 LFG填埋气和 UASB 厌氧产生的沼气来加热是一种不错的选择,水温保持在

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35±3℃,采用保温玻璃丝棉,减少热量损失。根据我们多年的经验,在 UASB 中设有特殊材料的内衬,既起到隔绝散热的作用,又最大程度的降低了渗沥液对钢结构的腐蚀。 MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效废水处理系统,用膜分离(通常为超滤)替代了常规生化工艺的二沉池。生化部分由前置式反硝化和硝化组成,在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,同时将氨氮(NH4+ - N) 和有机氮转化成亚硝态氮(NO2-- N)和硝态氮(NO3-- N),回流到反硝化池,反硝化菌在缺氧条件下利用各种碳源将亚硝态氮(NO2-- N)和硝态氮(NO3-- N)还原为氮气(N2),从而达到脱氮的目的。在该段工艺中COD 的去除率可达 95%以上,氨氮去除率可达 90%以上。为防止硝化池中的泡沫影响到系统的正常运转,采用消泡剂去除泡沫,并设有泡沫回收池,消泡后的污泥重新回到硝化系统,防止了污泥的流失,同时对消泡剂能够重复利用,减少了消泡剂的用量,节约了运行费用。与传统活性污泥法相比,MBR 对有机物的去除率要高得多,因为在传统活性污泥法中,由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响,当生物处理达到一定程度时,要继续提高系统的去除效率很困难,往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率,而在膜生物反应器中,由於分离效率大大提高,生化反应器内微生物浓度可从常规法的 3~6 g/l提高到 15~20g/l,

可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效果,减小了生化反应器体积,提高了生化反应效率,出水无菌体和悬浮物,因此在提高系统处理能力和提高出水水质方面表现出很大的优势。

MBR 的主要特点: ▲ 启动很快 ▲ 主要污染物 COD,BOD 和氨氮有效降解,无二次污染; 100%▲ 生物菌体分离; ▲ 出水无细菌和固体物; ▲ 占地面积小; ▲ 污泥负荷(F/M)低,剩余污泥量小; 由于渗沥液的成分复杂,其中含有部分难生物

降解的有机物,如腐殖酸、苯类等物质,使得 COD还不能达到要求的排放值,而且主要由盐类组成的溶解性固体的指标也不能达到排放要求,因此后续需要添加膜处理工艺,以保证各项出水能够达标。

膜处理技术是水处理领域中最安全可靠的技术之一。但必须根据处理对象选择合理的膜组件和配套预处理技术,以保证膜处理系统长时间稳定运行,在本方案中我们采用纳滤膜处理工艺。

本工艺采用 UASB+MBR+纳滤核心处理技术,确保出水达到业主要求的标准。 渗滤液处理流程见图 5-1。