杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

2024-06-18

杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析(通用9篇)

篇1:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

介绍了杭州市第二垃圾填埋场污水处理厂工程采用生化和物化相结合的工艺处理垃圾渗沥液,渗沥液CODcr和BOD5的去除率分别达到了80%和90%以上,出水水质达到了GB 16889-生活垃圾填埋污染控制标准的三级标准,处理量达到了1 100t/d,每吨污水处理成本控制在10.6元之内.

作 者:陆航峰 郑学娟 周海炳 陈燕锋 Lu Hangfeng Zheng Xuejuan Zhou Haibing Chen Yanfeng 作者单位:杭州市天子岭废弃物处理总场,浙江,杭州,310022刊 名:环境卫生工程 ISTIC英文刊名:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING年,卷(期):14(5)分类号:X703关键词:垃圾渗沥液 生化技术 物化技术

篇2:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

摘要:对生物脱氮技术新进展--短程硝化-反硝化、同时硝化-反硝化、厌氧氨氧化和半硝化-厌氧氧氧化进行了介绍与评价.作 者:陈之基 王珉 张越 李意先 Chen Zhiji Wang Min Zhang Yue Li Yixian 作者单位:陈之基,Chen Zhiji(天津市华旭环境工程成套设备开发有限公司,天津,300191)

王珉,张越,李意先,Wang Min,Zhang Yue,Li Yixian(天津市市容环卫建设有限公司,天津,300191)

篇3:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

1 城市垃圾填埋场渗沥液处理方案存在的不足

1.1 渗沥液输送过程中存在的问题

垃圾渗沥液由于其成分复杂, 含有大量的有机污染物质, 而且水质变化较大等原因, 不只容易对周边土地造成污染, 还极易受到环境的影响而变质, 一旦输送不当, 则会直接渗入到土地中, 破坏土地质量。而就目前的情况而言, 在渗沥液的输送过程中还存在着一些亟待解决的问题。首先就是垃圾填埋场与城市的距离问题, 为了方便对垃圾进行处理、保持环境的整洁, 垃圾填埋场通常都建在离城市较远的地方, 这就使得城市垃圾只能先在城市周边进行简单的处理, 再通过管道进行长距离的输送。然而这种远距离的运输, 不仅要对垃圾渗沥液的单独处理, 以及经检测达标后才能排放, 同时, 还意味着更大的经济投入, 可能会造成较大的经济负担。对城市垃圾填埋场渗沥液处理方案较为单一, 无法结合实际运输情况, 在对水泵和管材等的选取上没能对其防腐性进行考量, 使得在实际输送过程中, 可能出现由于管道破损而使得垃圾渗沥液泄漏的情况。此外, 对垃圾填埋场渗沥液的单一处理方式容易造成较大的经济负担, 使得污水处理不易达标。另外一个问题就是有关污水处理厂的负荷问题, 渗沥液的水质及变化特点使得其容易对污水处理厂的污水处理系统造成较大的负荷, 从而影响污水处理系统的正常运行。特别是由于垃圾渗沥液中氨氮等有毒的化学元素含量较高, 在实际的处理过程中对氮的负荷要求决定了垃圾处理厂的规模, 如果事先没有合理考虑污水处理系统的负荷问题则会使得城市垃圾填埋场渗沥液接入城市污水处理厂后的处理效果不佳, 或是影响其正常运行。

1.2 垃圾渗沥液的处理工艺方面的问题

自21 世纪以来, 我国对垃圾渗沥液处理工艺的引进方面越来越重视, 最初的引进阶段, 大部分垃圾渗沥液的处理不达标, 仅仅经过了简单的处理之后便排放, 对周边的环境产生了较大的影响, 特别是由于我国在垃圾渗沥液的处理方面经验不足, 对于处理装置的使用, 以及相关处理技术工艺的掌握不够熟练, 主要采用生物处理的方法如厌氧、氨吹脱及氧化沟等方式对垃圾渗沥液进行处理, 效果不明显, 且大部分的垃圾渗沥液处理厂的运行都不够顺利。近年来, 随着我国的国土开发密度越来越高, 自然环境受到了较大的破坏, 特别是环境的承受能力也越来越差, 对处理工艺的控制不当使得环境污染的现象时有发生。在当前主要实施的几种处理工艺当中, 每种工艺都存在着一些问题。例如MBR+纳滤|反渗透处理工艺的应用, 由于涉及到的鼓风机、射流泵、冷却塔等多种设备, 使得此种工艺的耗电量较大, 增加了运行的费用, 而且在实际运行过程中, 还需设置冷却系统来对生物池的温度进行调节, 也在另一方面导致了耗电量大大增加。此外, 此种工艺的应用过程中会产生一定的浓缩液, 特别是由于浓缩液中的有机物较难溶解, 有机盐的含量也较高等原因, 及时采用多种方法对浓缩液进行处理也较难达到理想的处理效果。而在JS-BC生物处理工艺的应用方面, 存在的主要问题就是我国对此工艺应用成功的实例还不够多, 缺乏相应的实践经验, 使得仅仅依靠此工艺对垃圾填埋场渗沥液进行处理并不能达到排放的基本要求。而低能耗蒸发处理工艺方面主要是氮的去除问题, 且在蒸发后还需要一定的干燥处理, 才能避免出现氮含量超标的问题。

2 城市垃圾填埋场渗沥液处理优化方案

2.1 采用合并处理的方式对垃圾填埋场渗沥液进行综合处理

对垃圾填埋场渗沥液与城市污水的处理系统相衔接, 实现综合处理, 从而能够解决渗沥液单独处理难以达标的问题, 同时也要对上述一些可能对垃圾填埋场渗沥液产生影响的因素进行综合考虑, 并且结合实际提出合理有效的解决方案。如在解决垃圾填埋场渗沥液的输送距离较远的问题方面, 首先要考虑经济上是否切实可行, 在实际的输送过程中, 尽量采用车辆运输的方式来代替管道运输, 减少和避免不必要的经济损失。即使不可避免的要通过管道输送渗沥液, 也要选择性能较高的水泵以及抗腐蚀能力较强的材料作为输送管道。通过将城市垃圾填埋场渗沥液与城市污水的合并处理来提高对渗沥液的处理效果, 降低处理的综合费用。在污水处理厂的负荷方面, 首先要保证污水处理厂本身对腐蚀性物质的负荷能力, 保证渗沥液与城市污水的合并处理所引起的污染负荷增量保证在一定的数值以内, 避免对城市的其他处理系统产生影响。特别要注意在处理脱氮和缺磷的问题时, 更是要对污水处理厂的进水和出水规模进行控制, 保证垃圾填埋场渗沥液经处理之后能够达标排放。或者可以在实际输送之前, 在垃圾填埋场内对渗沥液进行一定的预处理之后再排入到城市污水处理系统当中, 并且在实际处理之前对由于渗沥液与城市污水合并处理之后可能对污水处理系统所产生的影响进行充分的论证, 确保没有问题之后再进行合并处理。

2.2 对处理工艺进行优化选择

城市垃圾填埋场渗沥液处理工艺的优化存在着以下的发展趋势, 首先作为渗沥液处理的典型流程, 生化处理结合深度处理是当前生物处理的主要工艺。但是与此同时也要注意控制其成本偏高的问题。而对于浓缩液的处理问题, 可以通过采取非膜法处理工艺来进行解决, 并且组织科研团队对此工艺进行详细的研究和分析。JSBC处理工艺的优点在于有效降低了垃圾填埋场渗沥液的处理成本, 但是要结合现有的实践经验对该工艺的各个环节进行完善, 在解决了这些问题的基础之上, 该工艺可以作为渗沥液处理的主流工艺进行推广。此外, 还可以应用高级氧化处理工艺, 由于该工艺的应用过程中没有渗沥液的产生, 可以彻底解决浓缩液的难处理问题, 值得广泛推广。对于垃圾渗沥液的优化组合工艺的设计, 也是提高渗沥液处理效果的重要方案, 如采取调节池与混凝初沉、氨吹脱、UBF厌氧反应器、MBBR好氧反应器以及MBR相结合的优化组合工艺。通过调节池调节水量, 之后再对经过混凝初沉对调节池的出水进行处理, 通过添加氢氧化钙溶剂和混凝剂PFS对渗沥液进行预处理, 提升其生化性, 并且有效地调节渗沥液的p H值, 为后面的氨吹脱环节做准备。而UBF厌氧反应器则通过水泵的大量回流使得在设备上使污水保持较高的流速, 并且使得生物载体得以悬浮化。最后再通过MBBR好氧反应器来对生物膜的厚度进行有效的控制, 保持其具有较高的生物活性, 使得污水能及时随出水排出。

3 结束语

总而言之, 只有不断地对城市的垃圾填埋处理方案进行改良和优化, 才能环保有效地处理好城市的垃圾污染问题, 减轻城市的环境负担。特别是要结合实际情况及时对处理工艺进行改良和优化, 结合先进的科学技术, 做到环保填埋, 提高居民的生活水平。

参考文献

[1]蔡辉, 熊向阳, 陈刚, 等.生活垃圾卫生填埋场渗沥液产生量预测公式探讨[J].环境卫生工程, 2011, 3.

篇4:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

一、北京市垃圾填埋场渗沥液处理要求

生活垃圾卫生填埋场渗沥液外排考核标准主要有《污水综合排放标准》(GB8978-1996)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)、《水污染物排放标准》(DB11/307-2005)等,北京市渗沥液外排考核标准执行北京市的地标《水污染物排放标准》(DB11/307-2005)。详见表1。

从表中可以看出北京市地标严于国家标准,同时也提高了对北京市生活垃圾卫生填埋场渗沥液的处理要求。

另外,根据《生活垃圾粪便处理设施环境监测规范》(DB11/T 273-2005),北京市对生活垃圾卫生填埋场渗沥液每年实行三次政府强制性环境监测。同时由于近几年群众对垃圾处理设施关注度和各级领导对垃圾处理重视程度的提高,市级行政主管部门要求对城区和市属垃圾卫生填埋场实行每月强制性环境监测一次,同时对市属垃圾卫生填埋场实行在线环境监测。

二、北京市垃圾填埋场渗沥液主要处理技术

经过十几年的探索,目前,北京市大部分填埋场已建成以生物脱氮和膜法组合工艺为主流的渗沥液处理模式,二者的结合达到了优缺点互补的效果。目前主要工艺有以下几种:MBR—纳滤、MBR—纳滤—反渗透、厌氧反应器-MBR—纳滤—反渗透等,厌氧反应器的建设形式主要有UASB(上流式厌氧污泥床)、UASBF(上流式厌氧污泥复合床)和内循环式中温厌氧反应器。

(一)MBR-纳滤处理工艺

MBR-纳滤处理工艺一般用于渗沥液处理达标排放。典型的MBR-纳滤处理工艺如图1所示。渗沥液调节池加盖密闭,并集中收集臭气至生物除臭塔,通过生物法处理除臭。MBR包括前置反硝化罐、硝化罐和外置式超滤系统。硝化罐通过硝化菌及兼性菌的作用在好氧状态下,将NH4+氧化成NO3-,将所剩余的有机物质进行降解。硝化罐中的混合液回流到反硝化罐,在缺氧状态下,反硝化菌将NO3-转化为氮气排放。膜生物反应器中微生物菌体和大部分颗粒物通过超滤膜机组从出水中分离,被截留在系统内。MBR系统产生的剩余污泥定期排入污泥收集池进行处理。超滤膜机组出水进入纳滤系统进行深度过滤处理,去除难生物降解的有机物,确保出水达标。整个系统用电由填埋场产生的沼气发电系统供给。

从表2、表3可以看出:MBR-纳滤在进水CODcr≤10000mg/L的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化用水要求,除枯水季节氨氮不能满足冲刷用水标准外,其余各季出水可满足冲刷用水标准。

如果在纳滤后端增加反渗透处理工艺,则进出水指标情况如表4、表5所示。出水可以满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准要求。

通过以上分析可以知:MBR-纳滤处理工艺可以达到排放标准,不能完全满足渗沥液再生回用要求,能达到绿化用水标准,在后端增加反渗透处理工艺可完全满足渗沥液再生回用要求,出水可用于场区绿化、冲刷等。以上两种工艺适用于处理较低浓度渗沥液,CODcr≤10000mg/L和CODcr≤27000mg/L。

(二)内循环式中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺

内循环中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺用于渗沥液处理后出水回用。

内循环式中温厌氧反应器,是在UASB反应器基础上开发出的高效厌氧反应器,其特征是在反应器中装有两级三相分离器。相对UASB反应器,具有抗冲击负荷能力强,容积负荷高等优点。设计容积1000m3;日处理能力340t;进水温度控制在30℃-35℃,停留时间3天;容积负荷3-17kgCODcr/(m3·d)。产生的沼气收集后燃烧或利用。反应器对BOD5、CODcr的去除率可达90%。

MBR(膜生物反应器)包括反硝化罐、硝化罐和中空纤维膜机组,膜孔径0.02μm,对BOD5、CODcr和氨氮的去除率最高分别可达92%、70%和99%。

纳滤系统出水率80%,产生的浓缩液提取腐殖酸,提取比例约为浓缩液的0.026%-0.05%。反渗透系统产生的浓缩液进入蒸发器,通过沼气燃烧产生的热能加热浓缩液,使其蒸发,产生的尾气进入沼气火炬中进行二次燃烧后排放。

从表6、表7可以看出:中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透在进水CODcr小于50000mg/L的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化和冲刷用水要求,可以用于填埋场场区绿化、冲刷、降尘等。

(三)上流式厌氧污泥床过滤反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺

上流式厌氧污泥床过滤反应器(UASBF)-MBR-纳滤-反渗透处理工艺用于渗沥液处理后出水回用,与内循环式中温厌氧反应器-MBR-纳滤-反渗透处理工艺的主要区别是前端厌氧反应器形式的改变。

UASBF也是UASB的一种改进形式,反应器的下部与传统UASB反应器完全相同,为污泥床层,而在上部的悬浮污泥层则增加了填料成为厌氧滤床,使其同时具有厌氧污泥床和厌氧过滤床的优点,进一步提高了污泥截留能力和污泥浓度,抗冲击负荷能力增强。该工艺主要设计参数:日处理能力600t;2个厌氧罐,单个有效容积1100m3;进水温度35℃-38℃;停留时间3.7d;容积负荷8-12kgCODcr/(m3·d)。

MBR(膜生物反应器)包括反硝化池、硝化池和管式超滤膜机组,膜孔径0.1μm,对BOD5、CODcr和氨氮的去除率最高分别可达90%、87%和75%。

纳滤(NF)膜机组。NF是一种介于反渗透与超滤之间的压力驱动型膜分离技术,有效去除水中分子量小于100的污染物,同时通过纳滤膜去除部分盐分,可以有效降低反渗透的运行压力。系统出水率80%。

反渗透(RO)膜机组。RO是以压力差为推动力,使水溶液中的水分子能顺利通过膜,而其它物质则被膜戴留。污染物去除率能达到99%以上,系统出水率78%。

从表8、表9可以看出:UASBF-MBR-纳滤-反渗透在进水CODcr范围在80000mg/L以下的情况下,出水能够满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准中绿化和冲刷用水要求,可以用于填埋场场区绿化、冲刷、降尘等。

三、北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用分析

(一)北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用的意义

填埋场的绿化、冲刷等需要大量用水,因此,北京市填埋场已建成的渗沥液处理设施全部或部分建有再生回用工艺。但即使填埋场渗沥液全部再生回用,按目前的技术水平,也仅仅是在填埋场的运行初期刚刚够用,而在填埋场的后期还远远不够[5]。

在北京这个严重缺水的城市,以及提倡节能降耗的今天,填埋场渗沥液的再生回用还是十分必要的,并有现实意义。北京市每年生活垃圾填埋量约540万t,渗沥液产生量按垃圾量的20%计算,填埋场每年渗沥液产生量为108万t,根据目前的技术水平,按最低再生率50%计算,每年产生再生水约54万t,按北京市人年均生活用水量88.3m3计算[6],每年可以节约6115人的生活用水量。

(二)北京市垃圾填埋场渗沥液再生回用经济可行性分析

填埋场渗沥液再生回用成本与设施建设规模、工艺类型有直接关系。一座日处理能力为200t的渗沥液再生回用设施,工艺类型为MBR-纳滤加反渗透的处理费用情况如表10所示。

根据表10及渗沥液处理能力,可以计算得出北京市填埋场渗沥液再生回用成本约49元/t,按平均进水CODcr10000mg/L计算,每公斤CODcr的去除成本为4.9元。如果是高浓度的渗沥液,前端设有厌氧反应器的处理工艺,每公斤CODcr的去除成本将比上述成本还要低。而据了解,北京市城市生活污水再生回用成本约2.1-2.5元/t,进水COD约300-500mg/L,据此计算城市生活污水每公斤CODcr的去除成本最低为4.2元。因此,一定规模填埋场渗沥液再生回用还是经济可行的。

四、问题和建议

填埋场渗沥液的有效处理,对改善场内和周边环境,促进垃圾处理设施与周边居民和谐共处,加快垃圾处理设施建设有着重要意义。但由于渗沥液成分的复杂多变性和独特性,目前尚没有一种适合所有填埋场,或适合某一填埋场整个运营期和监管期的渗滤液处理技术,填埋场渗沥液处理工艺的选择需因地制宜、因时制宜,针对不同的垃圾填埋场、不同的渗滤液特性具体研究,并综合建设、运行成本和填埋场的不同时期,对渗滤液处理方案及处理技术的选择应有长远考虑。如渗沥液处理设备用电可通过填埋场沼气发电供应,北方地区冬季气温较低会影响生物处理系统运行效果,可通过厌氧反应器产生的沼气或填埋场沼气加热。同时要综合考虑渗沥液处理二次污染问题,如渗沥液收集处理设施臭气的治理等。

北京目前生物法与膜法的组合工艺可使渗沥液处理达标排放或回用,取得了初步成功,但仍存在一些问题,如膜处理能耗高,易堵塞,需定期冲洗,产生的浓缩液需另行处理等。针对目前填埋场渗沥液处理现状,建议相关单位和人员应开展以下研究工作:一是低能耗、高效能的膜处理技术或者膜替代技术的研究;二是渗沥液浓缩液的利用和治理技术研究等。另外,受建设和运行成本及渗沥液产生量等因素影响,小型填埋场渗沥液回用的可行性还有待进一步探讨。

参考文献

[1] 国家环境保护局.GB8978-1996 污水综合排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,1996.

[2] 环境保护部.GB16889-2008 生活垃圾填埋场污染控制标准[S].北京:中国环境科学出版社,2008.

[3] 北京市环境保护局.DB11/307-2005水污染物排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,2005.

[4] 建设部给水排水产品标准化技术委员会.GB/T18920-2002城市污水再生利用 城市杂用水水质[S].北京:中国标准出版社,2003.

[5] 张艳敏,孙江,王树国等.填埋场渗沥液治理技术路线与再生回用探讨[J].城市管理与科技,2007,9(4):41-44.

[6] 北京市统计局.北京市统计年鉴2009[M]北京:中国统计出版社,2009:105.

篇5:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

分析了我国简易垃圾填埋场及其渗沥液的`特征,根据渗沥液原位灌溉技术实验及工程应用研究成果,提出以层内回灌、覆盖层灌溉为主的渗沥液原位灌溉技术在简易垃圾填埋场封场工程中应用的可行性和合理性.

作 者:张晓星 方建民 Zhang Xiaoxing Fang Jianmin 作者单位:上海市政工程设计研究总院,上海,200092刊 名:环境卫生工程 ISTIC英文刊名:ENVIRONMENTAL SANITATION ENGINEERING年,卷(期):200614(6)分类号:X703关键词:简易垃圾填埋场 渗沥液原位灌溉 填埋场封场

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篇6:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

摘要:在生活垃圾卫生填埋场底部设置合理的渗沥液导排系统,能及时将垃圾堆体中聚集的.渗沥液及时导排出去,减少渗沥液外渗污染环境的可能性,并为污染物质的降解提供更为合适的环境.鉴于此,文章简要介绍了渗沥液导排系统的功能及构造、各组成部分材料的选择原则及设计中可采取的理论计算方法.作 者:何丹    He Dan  作者单位:广东省环境保护工程研究设计院,广东,广州,510635 期 刊:广东化工   Journal:GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年,卷(期):2010, 37(7) 分类号:X 关键词:填埋场    渗沥液    导排系统   

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篇7:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

城市生活垃圾渗沥液处理工艺的探讨

分析了城市生活垃圾渗沥液的特点,主要介绍了国内渗沥液的处理工艺,同时对不同处理工艺的运行效果进行了比较,指出:传统的`生物处理法难以使渗沥液出水达标;单一的反渗透工艺的浓缩液处理难度大;膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)/反渗透(RO)处理工艺适应新标准,值得推广.

作 者:赵庆 甘露 ZHAO Qing GAN Lu 作者单位:中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌,330002刊 名:有色冶金设计与研究英文刊名:NONFERROUS METALS ENGINEERING & RESEARCH年,卷(期):30(6)分类号:X705关键词:垃圾渗沥液 生物处理 反渗透 膜生物反应器

篇8:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

1 渗沥液处理规模

渗沥液水量为57m3/d,处理站内生活污水和洗车废水按3.0m3/d计,综合确定渗沥液处理站规模为60m3/d。

2 调节池容积确定

最大日降雨量产生的渗沥液量为4520m3,按调节池调节时间60天校核,调节池容积V=4200m3,为安全起见,确定调节池有效容积为5000m3。

3 设计水质确定

3.1 进水水质

根据宜城市垃圾成份,参考类似垃圾填埋场渗沥液处理站的设计及实测进水水质资料,确定本工程设计进水水质如下:

3.2 出水水质

出水水质执行《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008中的一级标准。主要出水水质指标如下:

p H=6~9;色度≤40倍;大肠菌值10000个/L。

4 处理工艺确定

通过综合比较,MBR+NF+RO处理工艺由于前段采用了生物处理,而生物处理具有处理效果好、运行成本低等优点,因此工程投资和运行费用较低,并且技术先进,运行安全可靠,对水质变化的适应性强,技术优势较明显,因此确定采用MBR+NF+RO处理工艺。工艺流程如下:1)来自填埋场内的渗沥液经收集管道进入调节池,用水泵提升,经过袋式过滤器去除较大颗粒物后进入MBR系统;2) MBR出水进入纳滤系统,其核心是在通过抗污染浓缩分离膜,在较高的压力下对污水进行浓缩分离;3)纳滤出水经清液罐调节后进入反渗透系统。4)生化系统产生的剩余污泥定期定量排入污泥池,污泥经污泥泵回罐填埋场处理,上清液回流至调节池;纳滤、反渗透系统产生的浓缩液收集进入浓缩液池,通过液位控制浓缩液回灌泵进行回灌填埋区处理。

5 主要工艺设计参数

反硝化罐水力停留时间22小时;硝化罐水力总停留时间80小时,控制含氧量在2~4mg/L,采用循环泵进行内循处理,回流量在800%左右;MBR系统氨氮去除率保证在95%以上;纳滤系统产水回收率保证在92%以上;反渗透膜产水回收率保证在82%以上。

6 预期处理效果

7 结语

小城镇生活垃圾填埋场渗沥液的处理目前尚处于起步阶段,设计、施工及运行管理经验不多,希望本文能为同类工程的设计起到一定的借鉴作用。本工程施工图设计于2010年4月完成,2010年6月项目开工建设,计划年底前竣工。设计所采用的MBR+NF+RO处理工艺能否取得满意的效果还有待实践的检验。

参考文献

[1]孟繁柱, 吉崇哲, 邱爱芳, 梁文, 俞凯觎, 于孝增, 李悦.城市生活垃圾卫生填埋技术规范[Z].国家科技成果.

篇9:杭州市第二垃圾填埋场渗沥液处理技术浅析

垃圾渗沥液水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响,具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点,可生化性前期较好、随后逐年下降[1]。垃圾填埋场运行初期,NH4+-N浓度较高,C/N比较高,渗沥液COD、BOD5值也高,BOD5/COD值在0.4~0.8之间,可生化性较好,可以采用生物法进行处理。随着垃圾填埋场的运行,渗沥液中可生物降解的物质被大量消耗,COD、BOD5值降低,BOD5/COD值接近0.1,NH4+-N浓度仍较高,C/N比较低,可采用物化的方法进行处理[2-3]。为了使渗沥液处理系统能在不同时期都稳定运行,安定卫生填埋场采用了生物处理结合膜过滤技术对渗沥液进行处理。

一、渗沥液水质

安定卫生填埋场渗沥液水质随季节和年份变化较大,CODCr浓度从几千到上万不等,最高可达50000mg/L,NH4+-N浓度最高达2400mg/L。不同堆体的渗沥液性质随其新鲜程度而变化,新鲜渗沥液乌黑、恶臭,CODcr浓度高,NH4+-N值相对低;陈年渗沥液相对色浅味淡,CODcr浓度高相对低,NH4+-N值相对高。表1给出了安定卫生填埋场渗沥液2010-2012年水质主要参数的变化情况。

二、工艺设计指标、流程及特点

(一) 处理水量及进出水水质

安定卫生填埋场渗沥液处理工艺,日设计处理渗沥液340m3/d,设计进出水指标见表2。

(二) 处理工艺流程及特点

安定渗沥液处理系统主要由调节池、A2/O-MBR系统(厌氧反应器、缺氧反应器、好氧反应器、MBR膜机组)、纳滤系统、反渗透系统、污泥与浓缩液处理系统构成。

1.调节池

来自填埋场的渗沥液经堆体内收集主管收集入提升泵井,由提升泵排入调节池,经过调节池调节均化渗沥液水质和水量后,有水泵输入后续工艺处理系统中。

2.A2/O-MBR系统

A2/O-MBR系统由厌氧罐、缺氧罐、好氧罐及MBR膜机组四个部分组成。调节池中的渗沥液首先进入厌氧反应器进行中温厌氧生化反应,渗沥液中大分子有机物被分解成易降解的有机物或完全降解,为后续工艺处理提供良好的进水条件。渗沥液经过厌氧处理后依次进入缺氧罐、好氧罐及MBR膜机组。在好氧罐中,通过高活性的好氧微生物作用,降解进水中大部分的有机物;氨氮一部分通过生物合成去除,大部分在驯化产生的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到缺氧罐,在反硝化菌作用下还原成氮气排出,达到生物脱氮的目的。MBR膜机组采用孔径为0.02?m浸没式超滤膜组件,通过抽吸出流的方式分离系统中净化水和菌体,同时通过污泥回流使A2/O-MBR系统中污泥浓度保持在10g/L左右。

3.纳滤及反渗透系统

A2/O-MBR系统出水进入纳滤系统,进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮。纳滤系统分为两段,采用聚酰胺复合膜,在41bar左右的压力下对污水进行浓缩分离,出水回收率在80%以上。当纳滤出水水质符合要求时,出水直接排入清水池;当水质较差时,纳滤出水经中间水箱调节后进入反渗透系统,反渗透主要截留水中的盐类和胶体物质,反渗透膜是采用卷式有机复合膜,其工作压力为41bar左右,产生的清水收集至清水池。反渗透同样采用浓水内循环二段式系统,回收率保证在80%以上,脱盐率在90%左右。

4.剩余污泥、浓缩液处理系统

剩余污泥定期定量排入污泥池,上清液回流至调节池,根据实际情况一部分污泥通过厌氧罐重新输入系统,剩余污泥运送到填埋区处理;纳滤浓缩液进入腐殖酸提取装置,回收纳滤浓缩液中有一定肥效的腐殖酸类物质。反渗透系统产生的浓缩液进入浓缩液池,定期进行回灌或外运处理。

三、工艺运行情况

2012年安定渗沥液处理工艺的进出水情况,虽然进水浓度变化幅度较大,但出水浓度仍能保持相对稳定,该工艺处理渗沥液效果明显。

(一)对CODcr的去除

尽管运行期间进水CODCr浓度在5345.30~18352.00mg/L间波动,但组合工艺的出水水质稳定达标,对有机物始终保持着很高的去除效果,CODcr各月平均去除率均超过99%,说明该组合工艺具有良好的抗冲击负荷能力。组合工艺各段对CODCr的去除效果也较为明显,A2/O-MBR、NF和RO对CODcr的去除率分别为84.48%、77.79%和75.80%。A2/O-MBR处理段对有机物保持着较高的去除效果,这一方面是由于生物反应器中稳定增殖活性污泥对有机物的高效降解作用;另一方面,MBR处理单元代替传统二沉池具有高效的截留作用,使部分CODcr随活性污泥截留于系统内,有效提高了A2/O-MBR对CODcr的处理效果[4]。处于工艺后端的纳滤和反渗透单元通过有机复合膜的截留作用进一步去除难降解的大分子有机物,保证了工艺整体对CODcr的去除效果。

(二)对NH4+-N的去除

组合工艺进水NH4+-N为672.00 ~

1176.00mg/L,出水NH4+-N稳定在7~10mg/L,工艺对NH4+-N的平均去除率达到99.15%,具有稳定的硝化效果。对于组合工艺各单元,A2/O-MBR单元对NH4+-N的去除率较高,达到了98.54%,出水NH4+-N稳定且达到排放要求,而纳滤和反渗透对NH4+-N去除的贡献较小,仅为25.14%和22.91%。可见,工艺进水中的NH4+-N在A2/O-MBR单元就基本完成了去除。这主要是由于MBR膜生物反应器在A2/O工艺的后端,长期处于高溶解氧、低有机负荷的运行状态,反应器内的微环境有利于自养硝化菌的生长和积累。另外,MBR膜对微生物的高效截留作用可确保世代时间比较长的自养硝化菌不会流失,从而提高了A2/O-MBR的硝化效果[5]。

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(三)对电导率的去除

电导率是最简便的表征水中含盐量的方法。通常情况下,电导率越高,水中的含盐量也越高,电导率越低,水中的含盐量也越低,而盐分是绿化用水的重要指标。组合工艺进水电导率为21700.00~31966.67μs/cm,出水电导率稳定在1398.75~1785.00μs/cm,平均去除率达到93.97%。组合工艺中A2/O-MBR、NF和RO对电导率的处理率分别为24.76%、36.51%和87.52%,其中A2/O-MBR和纳滤对盐分截留量率较低,而反渗透机组脱盐率较高,为工艺系统出水的最后排放或者回用作最后有力的保障。

(四)运行成本

2012年全年,渗沥液处理系统累计进水115185t,产生净水95274t,平均回收率82.7%。期间工艺运行费用合计22.88元/m3,与国内其他工艺相比[1]、[6-7],有一定的经济优势。

(五)工艺运行中需注意的问题

1.渗沥液水质水量存在季节性变化,应根据不同季节调控工艺运行。就北京地区而言水量变化表现为夏季水量大、冬季小。冬春季渗沥液量减少,生物处理系统负荷不足,易造成微生物生长困难,出水水质下降,此时可缩短膜处理设备每日的运行时间,应加强膜设备维护和清洗;夏季水量大时,可全天候运行,并关注好调节池容量。渗沥液水质变化,主要指CODcr、BOD5、SS、NH4+-N、TDS、PH等一系列指标随季节变化而变化。就北京地区而言,CODcr、BOD5、SS、TDS是夏季较高、冬季较低,NH4+-N、PH是冬季较高,夏季较低。因此,应根据不同季节的水质变化,做好相关药剂的投加,保证工艺各单元在正常的水质条件下运行。

2.随着填埋场填埋年限增加,渗沥液中氨氮浓度会越来越高。强化反硝化的同时,将面临系统碳源不足的问题。为解决此问题,需考虑对不同渗沥液调配或外加碳源的方式调整污水的可生化性。本工艺设有调节池两个,一个收集生活污水,另一个收集渗沥液。通过对运行状况的监测,合理地调配工艺进水水质,适时地投加碳源,以保证生物处理系统对含氮化合物的去除要求,降低后端膜处理设备运行压力。

3.生物处理单元受环境温度影响较大,应根据季节变化做好温度调控。温度每变化10℃,污泥的活性变化2倍[8]。水温低于5.6℃时,微生物基本上处于休眠状态,低于4℃时,微生物开始死亡[9]。本工艺对生物反应器采用必要的控温措施,冬季温度较低时,利用锅炉换热系统进行升温;夏季温度较高时,可开启冷却塔进行适当的降温。

4.在膜处理设备运行过程中,膜污染是不能完全避免,可采取相应的措施来减小膜的污染程度。由于膜污染机理复杂,对于减少污染的方法也要具体问题具体分析,在实际运用过程中膜污染的主要防治措施有:一是改变操作运行条件。选择合适的膜通量、操作压力,以保证得到最佳透水率的同时避免凝胶层的形成,有效降低膜污染速率。适当提高进水温度,可以减小溶液黏度,增大扩系数,提高过滤通量。增加膜面流速可以减小污染物在膜面的沉积[10]。二是对膜进行清洗。清洗方法主要有:水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗[11]。本工艺所采用的是水力清洗和化学清洗。冬季,清洗水温较低,可通过加热设备适当提升水温,以提高清洗效果。

5.浓缩液处理手段还有待进一步研究。纳滤和反渗透无法从根本上彻底分解渗沥液中的污染物,处理过程中会产生相应的浓缩液。目前,安定卫生填埋场纳滤浓缩液通过腐殖酸提取系统进行处理,提取的腐殖酸类物质的实际应用还有待进一步研究。反渗透浓缩液通过回灌或外运处理,增加了额外的处理成本,同时易造成二次污染。浓缩液是膜分离技术不可回避的问题,更加经济、环保和完善的浓缩液处理手段还有待进一步研究。

四、结论

安定卫生填埋场采用的A2/O-MBR+NF+RO组合工艺能很好地解决垃圾填埋场渗沥液处理难题,对CODcr、NH4+-N和电导率的去除率分别为99.55%、99.15%、93.97%,出水效果较好,能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)的排放要求。该系统可不间断运行,操作运行简单,运行费用仅为22.88元/吨,与国内其他工艺相比有一定经济优势,同时具有高效集成、占地面积小的优点。因此,该工艺具有较好的环境效益和经济效益,适合在垃圾渗沥液处理中应用。

参考文献:

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[2]尹学英.城市生活垃圾填埋场渗沥液性质及处理技术初探[J].四川环境,2007,26(6):106-111.

[3]王进安,刘学建,杜巍,卢丽超.北京阿苏卫垃圾卫生填埋场渗沥液处理[J].环境卫生工程,2006,l 4(3):15-17.

[4]吴剑,王世和,杨小丽,等.MB(A2/O)反应器处理城市污水.东南大学学报(自然科学版),2006,37(1):144-147.

[5]朱宁伟, 李激,郑晓英,等.A2O-MBR组合工艺处理城市污水的试验研究[J].中国给水排水,2010,26(15):1-4.

[6]程昶.膜生物反应器—纳滤工艺在垃圾渗沥液处理中的应用[J].工业用水与废水,2009,40(5):85-87.

[7]李炜臻,白庆中.纳滤膜分离技术在垃圾填埋场渗沥液处理中的应用[J].安徽农业科学,2007,35(24):7582-7583.

[8]胡慧青,周启星.天子岭垃圾填埋场渗沥液的治理及其工艺改进[J].污染防治技术,1998,11(3):62-64.

[9]刘盛彬,唐颖,许俊森.活性污泥处理生物有机废水的工艺研究[J].北方环境,1999(2):24-25.

[10] 黄明珠.超滤组合工艺在佛山饮用水处理中的应用研究[D].中山大学,2009.

[11]尹学英.UASBMBR组合工艺处理垃圾填埋场渗沥液的调试研究[D].东南大学,2009.

(责任编辑:李利)

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