氨吹脱MBRUFRO处理垃圾渗滤液技术

土木建筑学术文库第15卷2011年588氨吹脱+MBR+UF+RO处理垃圾渗滤液技术闫永久（郑州宇通环保科技有限公司）摘要利用氨吹脱+膜生物反应器MBR+超滤+反渗透处理老龄化的垃圾渗滤液，设计系统处理能力为150m3/d，在进水CODCr和BOD5的质量浓度分别为10000mg/L、5000mg/L，经处理后，出水CODCr和BOD5的质量浓度分别为60mg/L、20mg/L，去除率分别达到99.4%、99.6%，且出水稳定。关键词垃圾渗滤液氨吹脱反硝化/硝化MBR超滤反渗透1工程概况西南某市在2001年建一垃圾卫生填埋厂，原设计方案为渗滤液回喷技术，在实际运行中，这种工艺不能满足渗滤液处理要求，导致每年均出现渗滤液收集池积满外溢的情况，给周边环境及下游群众的生活带来严重的影响。根据相关要规定，必须针对渗滤液进行有效的达标处理。新的渗滤液处理站规划占地面积为1802m2，包括渗滤液处理车间、污泥脱水车间、生化处理区等，主要处理填埋区的渗滤液、垃圾运输车的冲洗水和管理区的生活污水。2渗滤液的来源和水质水量（1）渗滤液的来源和主要有害物质渗滤液是垃圾在压缩运输、填埋降解的过程中产生的一种高浓度有机废水，其外观呈黑褐色，有恶臭的味道，受垃圾成分、季节、降雨量、填埋工艺、填埋时间等因素影响，浓度变化很大。对于填埋大于3年的垃圾渗滤液，其中的有机物浓度降低，BOD5/COD值在0.01~0.1，而氨氮高达3000mg/L，重金属含量较高。（2）渗滤液的水质、水量垃圾渗滤液处理规模：150m3/d，24h连续运行。废水处理后要求达到《生活垃圾填埋场污染物排放标准》(GB16889-2008)表2标准，废水水质及排放标准见表1表1渗滤液水质及出水要求项目ρ(CODCr)/(mg．L-1)ρ(BOD5)/(mg．L-1)ρ(NH3-N)/(mg．L-1)ρ(SS)/(mg．L-1)ρ(总磷)/(mg．L-1)电导率(ms/cm)ρ(总氮)/(mg．L-1)废水水质8000~200004000~80002200~3000500~1500--0.3～15.0--排放标准≤100≤30≤25≤30≤3--≤403工艺设计（1）工艺流程氨吹脱+MBR+UF+RO处理垃圾渗滤液技术589因该填埋场已运行多年，渗滤液PH值接近中性，COD和BOD5浓度较低，渗滤液中氨氮浓度较高，此时处理目标以氨氮去除为主。来自收集池的渗滤液经泵提升进入螺旋格栅，去除大部分悬浮物及大块漂浮物，进入PH调节池，调整PH后进入氨吹脱吸收塔，去除大部分氨氮，然后进入MBR系统，其主要包括前置反硝化段、硝化段和微滤分离等几部分。渗滤液在高浓度的微生物（活性污泥）的作用下，水中的有机物污染物被微生物分解利用放出二氧化碳和水，氨氮被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，再通过反硝化作用还原成氮气。通过微滤膜的泥水分离，微生物被截留，回流生化系统来提高污泥浓度。微滤出水经过中间水罐进入超滤系统，超滤系统主要作用是去除部分生化不能降解的污染物，并能降低水质浊度和SDI值，为进入RO系统提供保证，RO进一步去除氨氮和残余有机物，保证出水达标排放。（2）主要构筑物和设计参数①调节池：调节池1座，半地下式混凝土结构，有效容积为15000m3，HRT：90d。②PH调节池，有效容积12.6m3，配备有PH计、液位计、投加泵等。③氨吹脱吸收塔，1台，罐体尺寸：φ1.8m×11.2m，气水比在3500：1，配套有风机、酸投加装置、氨吸收装置等。④A/O-MBR池：主要由前置反硝化段、硝化段和微滤分离等几部分组成，反硝化池和硝化池是钢筋混凝土结构，反硝化池尺寸：4.5m×8.5m×7.5m，有效容积270m3，回流比：R=800%；硝化池尺寸：15m×10m×7.5m，有效容积1050m3，MLSS浓度：12000mg/L，污泥负荷：0.115kgCOD/(kgMLSS•d)，总需氧量约为50m3/min，采用进口的微孔曝气膜管曝气；超滤采用内置式中空纤维膜组件，膜材质为PVDF，中空纤维膜处理单元有膜元件、抽吸泵、清洗系统以及阀门管道组成；膜孔径：0.2μm，膜面积：360m2，运行时间：21h/d，膜通量：20L/(m2•h)。⑤超滤装置：采用管式超滤膜，膜通量100L/(m2•h)，运行时间22h/d，采用4英寸膜元件，膜孔径：25nm，膜面积：68m²。⑥反渗透装置：膜通量50L/(m2•h)，运行时间22h/d，回收率75%，采用4英寸膜元件，膜管直径：8mm，膜面积：136m²，数量20支。⑦污泥处理：贮泥池设计平面尺寸Φ3.8m×5m，超高0.5m。由于污泥沉淀分离效果不好，直接进行压滤效果较差，在输送管路中加入PAM助凝剂后，能达到较好的压滤效果。污泥含水率经板框压滤机后可由99%降至80%以下。4工程调试本工程于2009年6月建成并开始进水调试，接种污泥取自当地城市污水处理厂的活性污泥，并对渗滤液调节池螺旋格栅PH调节池氨吹脱吸收装置A/O—MBR池超滤反渗透排放板框压滤机污泥浓缩池泥饼去填埋场上清液土木建筑学术文库第15卷2011年590污泥进行培养和驯化；加部分稀释水和少量渗滤液到设计水位后开始曝气，通过污泥回流保持污泥浓度，逐渐增加渗滤液的量，30天后污泥浓度达到10000mg/L，整个生化系统开始联动运行，45天后达到系统设计水量150m3/d。经过2个多月的调试，处理后的水质达到了设计要求，于2009年10月通过环保验收。其处理效果见表2。表2渗滤液处理效果项目ρ(CODCr)/(mg．L-1)ρ(BOD5)/(mg．L-1)ρ(NH3-N)/(mg．L-1)ρ(SS)/(mg．L-1)ρ(总氮)/(mg．L-1)pH调节池8000~200004000~80002200~3000500~1500--6.5～8.0螺旋格栅15000700030001100--6.5～8.0氨吹脱吸收塔15000700016501100--7.0～8.0MBR系统出口8006029201806.0～9.0超滤装置出口5003020101006.0～9.0反渗透装置出口80202210386.0～9.0排放标准≤100≤30≤25≤30≤406.0～9.05技术经济分析本工程设计处理能力为150m3/d，占地面积1802m2，工程投资1312.6万元。运行费用主要是药剂费、水电费和膜折旧费，本工程运行功率为231.4KW，单位吨水耗电量24.48度电，电费按0.80元/(KW•h)计，电费为19.58元/m3，药剂费3.8元/m3，膜更换费2.36元/m3，水费0.35元/m3（水按2.6元/m3计），维护检修费1.41元/m3，则单位运行成本为26.5元//m3。本项目的技术经济指标见表3。表3本处理工程技术经济指标处理能力/m3/d占地面积/m2总投资/万元单位体积污水投资/万元年运行费用/万元单位体积污水处理费/元/m315018021312.68.75131.1726.5每年工作日按330天计，日处理水量为150m3。6结语针对垃圾渗滤液氨氮高的特点，在生化之前增设氨氮吹脱装置是可行的，减少了后期生化部分的负荷，降低了运行费用。但是因在氨吹脱吸收塔的前后均要调整相应的PH值，对在线仪表和自动控制程度要求相应要高。氨吹脱+MBR+UF+RO处理垃圾渗滤液技术作者：闫永久作者单位：郑州宇通环保科技有限公司刊名：土木建筑学术文库英文刊名：ACADEMICPAPERSONARCHITECTUREANDCIVILENGINEERING年，卷(期)：2011,15(1)本文链接：