生活垃圾處理場滲瀝液膜生化處理工藝
發表時間:2020/6/9
由于國內垃圾一般采用混合收集和混合填埋的方式,垃圾組份復雜多變,各地區垃圾滲瀝液的性質變化范圍較大,受填埋物種類、填埋方法、填埋場規模以及填埋周期、天氣變化等各種因素的影響,尤其是在降水量大的地區,由于降雨時,大量雨水的沖刷,將填埋場內的污染物被雨水淋洗出來,使滲瀝液水質惡化。
滲瀝液的物質成分和濃度變化很大,取決于填埋廢棄物的種類、性質、填埋方式、污染物的溶出速度和化學作用、降雨狀況、填埋場場齡以及填埋場結構等。但主要取決于填埋場的使用年限和填埋場設計構造。
三年以下為初期填埋場,填埋場處于產酸階段,滲瀝液中含有高濃度有機酸,此時BOD5、TOC、營養物和重金屬的含量均很高、NH3-N濃度相對較低,但可生化性較好,且C/N比協調,相對而言,此階段的滲瀝液較易處理。
三年至十年為成熟填埋場,隨著時間的推延,填埋場處于產甲酸階段,揮發性有機酸比例將增加,COD和BOD濃度均顯著下降,但B/C比下降更為明顯,可生化性變差,而NH3-N濃度則迅猛上升,C/N比相對而言不甚理想,此一時期的垃圾滲瀝液較難處理。
十年以上為老齡填埋場,此時COD、BOD均下降到了一個較低的水平,B/C比處于較低的水平,NH3-N濃度會有所下降,但下降幅度明顯小于COD、BOD下降幅度,C/N比處于不協調,雖然此階段污染程度顯著減輕,但遠遠達不到直接排放的要求,并且較難出理。
工藝流程設計
根據滲瀝液水質水量特點和處理要求,我們設計滲濾液處理系統由二部分組成,包括:(1)預處理+ AO生化反應系統;(2)生化反應器MBR系統;(3)生化剩余污泥處理系統,
調節池的滲瀝液由生化進水泵從調節池經袋式過濾器進入生化處理系統,生化系統去除可生化有機物和氨氮。設計滲瀝液處理量100m3/d。
MBR系統包括反硝化池、硝化池、強化硝化和超濾系統。反硝化池設計為一座有效容積99m3的鋼筋混凝土池體,硝化池設計為一座有效容積240m3的鋼筋混凝土池體,設計污泥濃度15g/l。超濾分離系統的功能如同二沉池,超濾有1條環路,每條環路設有2支串聯的管式超濾膜,泥水分離效率大大地提高。
反硝化池為一座有效容積為2X60m3的鋼混水池,設計反硝化率為90%。反硝化池設計為前置式,可以充分利用滲濾液進水中的碳源進行反硝化,并使之完全。
每座反硝化池內各設有液下攪拌器一臺。
硝化為一座有效容積為320m3(4X5X4.5m四格)的鋼混水池,該部分硝化設計為純粹的硝化反應器,即滲濾液中的氨氮在硝化反應中完全轉化為硝氮。
由于需要考慮國家相關新標準頒布后滲濾液處理出水要求達到總氮排放限值40mg/l的要求,因此設計二級反硝化,當前置反硝化和一級硝化脫氮不完全時,在二級反硝化反應器中通過進行深度脫氮反應,通過在二級硝化反應器控制硝化和反硝化反應的完全程度來控制出水中的總氮。當反硝化和硝化脫氮完全時二級硝化可以被超越。
二級反硝化反應器分別為一座有效容積2X60m3的鋼混水池。
外置式超濾
與傳統生化處理工藝相比,微生物菌體通過高效超濾系統從出水中分離,確保大于20nm的顆粒物、微生物和與COD相關的懸浮物安全地截留在系統內。超濾清液進入清液儲槽。由于超濾實現泥水分離,因此生化反應器中的污泥濃度可以達到15-30g/l。
膜生物反應器(MBR)是膜分離技術與生物技術相結合的新型廢水處理技術,是廢水處理技術的一項創新。由于膜的使用,徹底改變了傳統生化的一些基本特性。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子物質截留住,使得活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)大大縮短,由于活性污泥濃度的較大提高,因此難降解的物質在反應器中也不斷反應、降解。因此,膜-生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。由于膜的放置形式不同, 膜生物反應器分為浸沒式(也叫內置式或一體式)和外置式(或分體式)。由于處理垃圾滲透液生化污泥濃度較高,常常是15~30 g/L,因此浸沒式中空纖維MBR很容易造成堵塞、斷絲和癱瘓。管式膜MBR技術是外置式形式,通過水泵將污泥打入膜管內,在壓力的驅動下進行膜分離,出水透過膜進入產水箱,而污泥回到生化池繼續參與生化。
UF進水泵把生化池的混合液分配到至UF環路。超濾較大壓力為6bar。超濾膜為直徑為8mm,內表面為高分子有機聚合物的管式錯流失超濾膜,膜分離粒徑為20nm。超濾系統設一條環路,每個環路設有2支管式超濾膜。每個超濾環路設有單獨的循環泵,該泵在沿膜管內壁提供一個需要的流速,從而形成紊流,產生較大的過濾通量,避免堵塞。環路的運行完全獨立,提高了系統運行的可靠性。
膜管由儲存有清水或清液的“清洗槽”通過清洗泵來完成。自動壓縮空氣控制閥能同時切斷進料,留在管內的污泥隨沖刷水去生化池。CIP是一種偶頻過程,清洗后期閥門按程序打開,允許清洗水在膜環路中循環后回到“清洗槽”,直到充分清洗。如需要,清洗后期可向清洗槽少量滴加膜清洗藥劑。超濾的藥劑清洗周期一般為一月一次。