垃圾渗滤液全量化处理工程应用研究_雒鑫伟.pdf

广 东 化 工 2023 年 第 4 期 166 第 50 卷 总第 486 期 垃圾渗滤液全量化处理工程应用研究垃圾渗滤液全量化处理工程应用研究 雒鑫伟，唐军，王丹，郑颖(重庆市环卫集团有限公司，重庆 401120)摘 要重庆市某生活垃圾渗滤液污水处理厂，处理规模 400 m3/d，采用全量化处理工艺，预处理段采用“调节池+生化+MBR 膜反应器+纳滤+(STRO)”工艺，浓缩液段采用“混凝沉淀+深度氧化+活性炭吸附工艺”，出水要求达到 生活垃圾填埋污染物控制标准(GB16889-2008)表 2 排放标准限值。通过工程实际应用分析该系统处理效果，结果表明，系统处理效果 COD 平均去除率为 99.43%，氨氮为 98.55%，TN 为 98.40%，SS 为 99.00%，处理效果稳定。其中 COD 去除率贡献最大的工艺段为硝化+超滤反应段，浓缩液减量化处理段对 COD 去除率达 90%以上。关键词垃圾；渗滤液；全量化处理；浓缩液；工程应用 中图分类号X703 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)04-0166-03 Research on Engineering Application of Full Quantitative Treatment of Landfill Leachate Luo Xinwei,Tang Jun,Wang Dan,Zheng Ying(Chongqing Environmental Sanitation Group Co.,Ltd.,Chongqing 401120,China)Abstract:A domestic waste leachate sewage treatment plant in Chongqing,with a treatment capacity of 400 m3/d,adopts the full quantitative treatment process.The pretreatment section adopts the process of“Regulating tank+Biochemistry+Membrane reactor+Nanofiltration+(STRO)”and the concentrated liquid section adopts the process of“Coagulation sedimentation+Deep oxidation+Activated carbon adsorption”.The effluent is required to meet the emission standard limits in Table 2 of the standard for the control of pollutants in domestic waste landfills(GB16889-2008).Through the practical application of the project,the treatment effect of the system is analyzed.The results show that the average removal rate of COD,ammonia nitrogen,TN and SS is 99.43%,98.55%,98.40%and 99.00%,respectively.The treatment effect is stable.Among them,the process section with the largest contribution to the COD removal rate is the nitrification+ultrafiltration reaction section,and the concentrated solution reduction treatment section has a COD removal rate of more than 90%.Keywords:garbage；leachate；fullquantification；concentratedliquid；engineering application 1 前言前言 目前，针对城市生活垃圾的处理，无论采用直接焚烧发电还是卫生填埋，都面临垃圾渗滤液处理的难题1。渗滤液成分复杂、污染物浓度高，若处理不当会对地下水、土壤、大气等造成严重的二次污染。国内外均对渗滤液处理制定了严格的排放标准。我国在 2008 年颁布了生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)，其中渗滤液处理排放标准显著升级，化学需氧量(CODCr)、氨氮等主要污染物指标受到严格管控2-3。综上所述，作为生活垃圾焚烧处置过程的配套项目，渗滤液处理已成为当前环保高压下监管部门重点督查对象，同时由于涉及到污染物处置和排放问题，受到社会群众的密切关注和重视，因此垃圾渗滤液的处理和处置面临着新时期的严格考验。在环保新形势下，不仅要求环保企业严格管理垃圾渗滤液处理过程，控制污染物排放标准，也对渗滤液处理技术提出更高标准，以满足日益增长的环保需求4-6。我国目前使用较多的垃圾渗滤液处理工艺为膜生物反应器+双膜法(NF/RO)的组合工艺，但膜技术费用高，且产生的浓缩液需进一步处理7。膜浓缩液常规技术多采用 MVR 蒸发技术处理，生成结晶盐，存在增加处理成本，处理后杂盐销售路径难寻找等问题8。故本工程为解决此类问题，采用垃圾渗滤液全量化处理工艺，为此类项目实践应用提供基础。2 工程概况工程概况 2.1 基本情况 重庆某生活垃圾渗滤液污水处理厂设计处理量为400 m3/d，采用“调节池+生化+MBR 膜反应器+纳滤+(STRO)”工艺，纳滤浓缩液采用“混凝沉淀+深度氧化+活性炭吸附工艺”，出水达到生活垃圾填埋污染物控制标准(GB16889-2008)表 2排放标准限值。垃圾渗滤液成分复杂，除了高浓度的氨氮外，还有高浓度的 COD、碱度、总硬度及大量的 SS。膜浓缩液的特点为 COD极高，导致在一定的生化条件下，部分难降解的有机物一直存在于污水中很难去除。鉴于国内用此种工艺处理生活垃圾渗滤液，尤其经纳滤膜后浓缩液的运行数据较少，本研究拟通过污水处理厂生产运行实际处理效果，并对各工艺段进出水水质进行监测研究，分析各段污染物去除率，为垃圾渗滤液全量化处理设计、运营提供参考。2.2 设计进出水水质 本项目进水主要为生活垃圾渗滤液，出水达到 生活垃圾填埋污染物控制标准(GB16889-2008)表 2 排放标准限值。设计主要进、出水水质指标见表 1 所示。表表 1 设计进、出水指标设计进、出水指标 Tab.1 Design influent and effluent quality mgL-1 指标 CODCr BOD5 SS NH4+-N TN pH 设计进水水质 14000 4800 3000 2200 2500 69 设计出水水质 100 30 30 25 40 69 2.3 工艺流程 污水厂工艺流程：收稿日期 2022-07-05 作者简介 雒鑫伟(1989-)，男，甘肃白银人，工程师，主要研究方向为水污染控制与治理。2023 年 第 4 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 486 期 167 图图 1 污水厂工艺流程图污水厂工艺流程图 Fig.1 Process flow diagram of sewage treatment plant 浓液减量化系统：图图 2 浓液减量化工艺流程图浓液减量化工艺流程图 Fig.2 Concentrated liquid reduction process flow chart 本工程工艺流程如图 1、图 2 所示。本工程工艺段主要包括生化预处理段与浓缩液减量化处理段。垃圾渗滤液由均衡池、调节池进行均质均量后进入生化反应段。生化池采用两级A/O 工艺，即预反硝化池、一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池，分为两列(A 线、B 线)，两列并联运行。AO 系统在池形设计上参照改良 A-A/O 工艺，实现完全混合式和推流式的结合，以达到更好的流态，提升处理效果。经生化反应后的出水进入膜过滤系统进行深度处理，膜系统包括纳滤及 STRO，其中 STRO 为热备系统，常规来水时可不运行。深度处理后的膜浓缩液进行减量化处理，其主要工艺为混凝沉淀+深度氧化+活性炭吸附工艺。2.4 监测方法 主要检测项目为温度、pH、COD、NH4+-N、TN、TP 等，主要检测仪器见表 3。表表 1 主要检测方法及仪器主要检测方法及仪器 Tab.1 Main testing methods and instruments 序号 检测项目 检测方法 仪器名称 1 温度 接触式测温法 水银温度计 2 pH 玻璃电极法 雷磁实验室pH计 3 COD 重铬酸钾法 消解仪、分光光度仪 4 NH4+-N 纳氏试剂法 消解仪、分光光度仪 5 TN 碱性过硫酸钾法 消解仪、分光光度仪 3 调试运行调试运行 本工程于 2020 年 19 月初开展运行调试，调试主要包括系统单机调试，系统清水联动试车，工艺调试即接种活性污泥、驯化培养细菌，以确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数，并在确保出水水质达标的前提下，尽可能降低能耗等。调试周期为 90 天，其中预处理调试为 20 天，生化系统 80 天左右达到满负荷，深度处理约 30 天达到满负荷。调试工作主要工作内容包括构筑物及设备管道的清洁检查，生化系统进泥，预处理系统调试，生化系统负荷调试，膜系统调试，浓液处理单元调试考核及验收，进入试运行阶段。调试过程中遇到异常情况及预案措施包括：3.1 高温应对 在高温时，污水经过污水池系统、预处理系统、调节池系统散热后，进入生化池水温在 3540 左右。夏季高温主要对膜生化反应器影响较大，当反应器温度高于 40 时，好氧微生物将会死亡，因此膜生化反应器设有配套的冷却系统，当反应器内反应温度过高时，冷却系统启动对生化进行冷却。3.2 出水 COD 超标 导致最终出水 COD 超标的原因可能为废水 COD 远超过设计值。处理措施主要有：当 MBR 系统曝气风量还有富余量时，提高曝气风量；降低进水量；降低进水 COD 浓度，如采用低 COD 浓度的废水与高 COD 浓度的废水混合，使生化进水 COD 稳定在设计值左右。3.3 硝化池溶解氧过低 硝化池溶解氧过低一般由以下几种原因造成：系统进水氨氮负荷过高；系统污泥浓度过高；生化液位过低；曝气系统出现异常。解决方案包括：降低进水负荷；及时排泥，降低污泥浓度；提高生化液位至设计液位；检查曝气系统是否异常。3.4 泡沫控制 低负荷时容易形成生物泡沫，主要控制手段为投加消泡剂。可以采用具有强氧化性的杀菌剂，如氯、臭氧和过氧化物等。还有利用聚乙二醇、硅酮生产的市售药剂，以及氯化铁和铜材酸洗液的混合药剂等。本项目生化系统设置了消泡剂加药系统，在生化系统产生泡沫时启动消泡剂投加系统，消除泡沫对系统正常运行带来的不利影响。3.5 管道泄漏 当管道发生破裂时，流经管道的污泥可废水会流入地表，如不妥善处理，将有可能造成严重的环境污染。由于架空管道的泄露容易发现，维修比较简单，故本工程主要管道均采用架空方式。管道泄露时，停止进入管道介质并排空后，根据其不同的材质采用不同的焊接、粘接等方式处理即可。4 结果与讨论结果与讨论 4.1 系统总体处理效果分析 该工程于 2021 年年初正式运行，组合工艺对垃圾渗滤液的 COD、NH4+-N、TN 及 SS 具有良好且稳定的去除效果，当进水 COD 为 620014900 mg/L、NH4+-N 为 15002500 mg/L、TN为18002800 mg/L及SS为8001200 mg/L为时、出水COD为 6080 mg/L、NH4+-N 为 1020 mg/L、TN 为 3040 mg/L