广西某县城生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程实例廖迎晓

-13-广西某县城生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程实例廖迎晓1,2喻泽斌1,3杨珂㑇1,2（1.广西大学环境学院，广西南宁530004；2.广西宇之恒环保工程有限公司，广西南宁530022；3.华蓝设计（集团）有限公司，广西南宁530011）【摘要】广西某县城生活垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液处理站采用“UASB+MBR+NF+RO”组合工艺，设计处理水量为100m3/d，出水水质指标执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表2标准。文章重点介绍了该项目的工艺流程、主要构筑物及设备参数，系统调试运行操作及工艺优化措施。实践证明，做为当前国内垃圾渗滤液处理的主流工艺，该组合工艺能够稳定地去除垃圾渗滤液中各污染物。【关键词】垃圾渗滤液；UASB+MBR+NF+RO；调试运行【中图分类号】X799【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2017)10-0013-04LandfillleachatetreatmentprojectofdomesticwastesanitarylandfillsiteinacountyofGuangxiZhuangAutonomousRegionAbstract:Thecombinedprocess“UASB+MBR+NF+RO”isappliedtothelandfillleachatetreatmentstationinacountyofGuangxiZhuangAutonomousRegion.Thedesignprocessingcapabilityis100m3/d.Thewater-qualityindexesofeffluentarecarriedoutinaccordancewithStandardforPollutionControlontheLandfillSiteforDomesticWaste(GB16889-2008).Thetechnologicalprocess,mainstructures,equipmentparameters,systemcommissioningoperationandoptimizationmeasuresareemphaticallyintroduced.Thepracticeprovesthatthecombinedprocess,asthemainstreamprocessoflandfillleachatetreatment,canremovepollutantsinlandfillleachatestably.Keywords:Landfillleachate;UASB+MBR+NF+RO;commissioningoperation1项目简介广西某县城生活垃圾卫生填埋场设计垃圾日处理量为60吨/天，采用卫生填埋工艺，填埋区总库容为75万立方米，使用年限为23年。该项目于2010年开始投入运行，按照设计使用年限，预计封场时间为2033年。垃圾渗滤液处理站设计处理水量为100m3/d，采用“UASB+MBR+NF+RO”组合工艺，处理后的尾水沿沟渠排放至附近自然水体。目前设备运行正常，渗滤液经处理后稳定达标排放。2设计进、出水水质垃圾渗滤液是一种高浓度废水，受垃圾种类、当地环境及降水量、填埋场容积、填埋时间等诸多因素影响，具有水质水量波动大、污染物成分复杂，有机物、氨氮、有毒物质含量高、营养元素比例失调、色度大且恶臭等特点，如未妥善处理，将会对周边环境造成严重危害。本项目参考了区内类似项目的垃圾渗滤液水质数据，并结合当地的实际情况，设计进、出水水质如表1所示。出水水质指标执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）表2标准。表1垃圾渗滤液处理站设计进、出水水质水质指标设计进水水质设计出水水质COD/（mg·L-1）10000100BOD5/（mg·L-1）400030SS/（mg·L-1）80030氨氮/（mg·L-1）150025总氮/（mg·L-1）200040pH值6-86-93工艺流程说明垃圾渗滤液经调节池收集后，用潜水泵泵送至UASB反应器，通过厌氧作用降解垃圾渗滤液中的部分有机物，提高渗滤液的可生化性；UASB反应器出水重力自流至缺氧池，与来自MBR反应池的好氧回流液混合，在缺氧条件下进行反硝化作用，降低渗滤液中的氨氮；缺氧池出水溢流至好氧池，好氧池采用生物接触氧化工艺，出水泵送至MBR反应池，利【收稿日期】2017-08-15【作者简介】廖迎晓（1985－），女，广西大学在职研究生，广西宇之恒环保工程有限公司工程师，从事污水处理技术工作。-14-用MBR膜的高效截留作用进行泥水分离，去除水中的大部分悬浮物，同时好氧微生物通过生化反应进一步降解渗滤液中的有机物、氨氮等污染物质；MBR出水经增压泵、高压泵输送至纳滤（NF）系统，纳滤系统的主要作用是对渗滤液进行脱色，去除水中大部分有机物和金属离子，减轻后续处理工段的运行负荷；在纳滤系统后设置更为精密的反渗透（RO）系统，用于去除水中残余的氨氮、有机污染物和溶解性盐，确保出水水质达标；渗滤液处理站出水经污水排放口达标外排。UASB和MBR反应池的产生的剩余污泥、NF及RO系统产生的浓水均收集于污泥池，不定期回灌至垃圾填埋区。图1垃圾渗滤液处理工艺流程4主要构筑物及设备参数4.1调节池调节池设计容积为14000m3，主要作用是收集、贮存垃圾填埋区产生的渗滤液，使水质均刀。同时调节池兼具一定的预处理作用，渗滤液在池内进行初步沉淀及自然降解。调节池设置污水提升泵（潜水泵）2台，1用1备，单台参数：Q=20m3/h；H=22m；N=4kW，过流材质采用不锈钢。4.2UASB反应池设置UASB反应池1座，钢砼结构，尺寸：7.50m×7.15m×6.40m，有效容积：300m3，容积负荷：3kgCOD/（m3·d）。UASB反应池共分为四格，从池底并联进水，每格池底均设置穿孔布水管。每格池子出水经溢流堰收集汇合后，重力自流至缺氧池。UASB反应池的三相分离器根据池型及尺寸定制，采用玻璃钢材质。配置循环泵2台（Q=25m3/h；H=8m；N=2.2kW）及热泵加热系统1套（电功率N=28.7kW）。4.3缺氧池设置缺氧池1座，钢砼结构，尺寸：5.00m×3.00m×4.80m，有效水深4.2m，有效容积63m3。进水总管设置于池底，出水通过池顶溢流堰自流至好氧池。为使池水能够充分混合，池内安装2台潜水搅拌机进行对流搅拌，单台参数：Ф=260mm；n=980转/分；N=1.5kW。4.4好氧池设置好氧池1座，钢砼结构，尺寸：14.70m×5.00m×4.80m，有效水深4m，有效容积294m3。好氧池采用生物接触氧化工艺，通过底部鼓风曝气对污水进行供氧。选用三叶罗茨鼓风机，共3台，2用1备，单台参数：Q=3.6m3/min；N=7.5kW；P=49kPa。好氧池风机出口采用镀锌钢管作为供气干管，在水面以下500mm处通过法兰连接方式转换为HDPE材质的供气支管，选用规格为Φ67管式曝气器均布于池底。池内安装规格为Ф260mm的组合填料，为好氧微生物的生长繁殖提供载体。4.5MBR反应池好氧池出水通过MBR给水泵（2.2kW）泵送至MBR反应池。MBR反应池为设置于室外的钢制池体，尺寸：4.00m×3.50m×4.00m，池内安装浸没式中空纤维超滤膜组件1套，膜片为PVDF（聚偏氟乙烯）材质，具有优越的抗污泥和化学性能。膜面积：20m2/片，35片/组，共2组，设计膜通量：5L/m2·h，过滤精度0.1微米，采用负压抽吸的过滤形式。MBR反应池单独配置三叶罗茨鼓风机（共2台，1用1备，单台参数：Q=10.67m3/min；P=49kPa；N=15kW）对膜组件进行曝气。配套抽吸泵（Q=8m3/h；H=27m；N=1.1kW）2台，反洗泵（1.1kW）1台及真空抽吸罐1套。4.6纳滤（NF）系统纳滤（NF）系统为成套设备，设计处理能力Q≤100m3/d，膜元件采用进口的美国陶氏涡卷式纳滤膜，型号：NF90-400，共18支。设纳滤增压泵1台，参数：Q=10m3/h；h=23m；N=1.1kW；纳滤高压泵1台，参数：Q=8m3/h；h=180m；N=11kW。配还原剂、阻垢剂加药装置各1套。4.7反渗透（RO）系统反渗透（RO）系统为成套设备，设计处理能力Q≤100m3/d，膜元件选用进口的美国陶氏涡卷式反渗透膜，型号：BW30-400FR，共18支。配置反渗透增压泵（Q=10m3/h；h=23m；N=1.1kW）1台、反渗透高压泵（Q=8m3/h；h=180m；N=11kW）1台及还原剂、阻垢剂加药装置各1套。4.8污水排放口污水排放口为砖砌明沟，选用不锈钢材质的1#巴氏计量槽，配超声波流量计1台，用于测定排水流量。污水排放口设置采样井，环保在线监测设备定时取样对COD、氨氮、pH值等水质指标进行检测，检测数据通过数采仪联网上传至环保数据平台。5调试运行5.1UASB调试选用污水处理厂污泥消化池的接种污泥，一般接种污泥量为UASB反应器有效容积的30～50%，昀少15%。本项目投加接种污泥60m3，污泥投加完毕后向UASB反应池加满垃圾渗滤液，开启2台循环泵对混合液进行内循环搅拌。1～2天后开始间歇进水，向系统补充新鲜的垃圾渗滤液。当接种污泥逐渐适应废水，开始具备降解有机物能力，此时开始小-15-流量连续进水，并测定相应的水质指标，如出水指标稳定则逐步小幅度增加进水负荷，直至达到设计处理能力。5.2缺氧池、好氧池调试缺氧池、好氧池与UASB反应池进行联动调试。缺氧池、厌氧池的菌种使用附近污水处理厂的剩余污泥，投加量10m3。往池内添加新鲜的垃圾渗滤液（大概为池容的10%左右），然后用清水注满水池，开启鼓风机进行闷曝（即只曝气而不进污水），根据好氧池溶解氧数值调节曝气量。数十小时后，即可开始间歇进水，待运行稳定后小流量连续进水，逐步提高进水负荷，直至达到设计处理能力。5.3MBR调试当好氧池具备连续进水的条件时，即可启用MBR膜系统。MBR膜系统首次投运时，起始产水量应控制在设计水量的60%左右运行，24小时后再慢慢增至设计产水量，有利于减缓膜通量的衰减。开始操作为手动启动，设置好产水量、工作压力、反洗间隔时间等运行参数后，装置恢复为自动运行，运行数据通过PLC系统向操作人员反馈。一旦运行条件不满足，装置会自动采取保护措施。在MBR系统中膜的性能直接影响系统的产水量和产水水质，因此膜的清洗及维护是至关重要的。运行一段时间后，膜组件会发生污染和堵塞现象，此时需及时进行化学清洗。5.4NF和RO系统调试NF及RO系统使用前应检查电气仪表及管路系统是否良好，系统通电后检查各离心泵电机转向是否正确，做好必要的试漏、试压及清洗工作。严格按照设计参数及操作规程进行开、停机及反冲洗，运行过程中随时观察记录系统运行状况。及时更换高压泵前保安过滤器的滤芯，定期对膜组进行化学清洗及维护保养，均是延长膜元件的使用寿命的有效措施。6运行结果在实际运行中发现，与设计进水水质指标相比，渗滤液调节池内的垃圾渗滤液污染物浓度明显偏低（见表2），可能原因有以下几点：①当地位于广西降雨昀充沛的地区之一，年降水量大，特别是雨季期间暴雨频繁，调节池垃圾渗滤液污染物直接被雨水稀释，浓度有所降低；②受现场地形条件及垃圾填埋库区规划、建设情况制约，部分垃圾填埋库区目前尚未开发使用。未使用的填埋库区汇水面积较大，且无法进行覆盖，所汇集的雨水等地表径流可能会通过导气石笼的渗滤液收集管进入调节池，雨污分流措施尚有完善空间；③填埋垃圾来源主要为菜市场、街道、公共场所、居民住宅产生的生活垃圾，垃圾成分以厨余垃圾（菜叶、瓜果、剩饭菜等）居多，垃圾自身含水量较大。系统调试完成后，运行状况稳定，经处理后的渗滤液各项水质指标监测结果均能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）。垃圾渗滤液处理站出水水质情况如表3所示。表2垃圾渗滤液处理站实际进水水质水质指标设计进水水质实际进水水质COD/