江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工程运行情况介绍

江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液一期处理设施运行情况介绍江桥渗滤液一期处理设施工程回顾–项目背景•焚烧厂概况•上海江桥生活垃圾焚烧厂位于嘉定区绥德路800号。焚烧厂设计规模为日处理生活垃圾1500吨，项目总投资为8.8亿元人民币。工程分二期建设，一期工程投资为7.5亿元，规模为1000吨/日（2炉2机），已于2004年初建成投产。二期投资预算1.3亿元，规模为500吨/日（1炉），于2005年9月开始试生产，全厂处理规模达到了1500吨/日。•焚烧厂的设计服务范围主要为上海市中心城区的六个区，包括静安区和黄浦区全区生活垃圾及闸北、长宁、普陀和嘉定区的部分生活垃圾。•渗滤液工程实施情况简介•江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工程于2005年11月10日动工建设，业主单位为上海环城能源再生有限公司。2006年2月25日设备安装启动，2006年5月建设工作全部完成，同月完成清水测试和生化培菌，总计七个月。2006年6月底完成调试工作并通过了国家环保部门的出水水质检测，同期进入设备试运转，2006年8月初通过国家环保验收。之后转入试运行，并通过168h满负荷观察运行，2006年12月31日试运行完成，于2007年1月1日起委托上海城环水务运营有限公司对该渗滤液处理设施进行运营管理。–设计回顾•水量和水质等设计依据的调研和确定•1.2.1.1水量•江桥生活垃圾焚烧厂于2004年7月-2005年6月对垃圾渗滤液的运行数据进行了为期一年的统计，统计结果见下表。垃圾渗滤液产率统计表时间进厂垃圾量（吨）渗滤液产率渗滤液（m3/月）渗滤液（m3/d）2004年7月20823.3928.3%5898.601908月28006.2626.4%7383.222389月31139.9626.0%8085.1627010月30778.920.1%6201.0020011月30742.6120.6%6342.2821112月30436.5319.2%5843.811892005年1月30832.0719.8%6092.421972月26576.9616.3%4331.801493月36244.8716.7%6047.041954月39816.2821.6%8604.182875月43795.6128.6%12523.784046月50716.5325.1%12726.84424合计399909.9722.5%90080.13247•根据以上统计数据，垃圾渗滤液的年平均产率为22.5%。年平均产量为247m3/d，其中有4个月份的产率均超过了26%，最高的2005年5月份产率甚至达到了28.6%。江桥生活垃圾焚烧厂的设计能力为日处理生活垃圾1500吨，按垃圾渗滤液产率30%计算，则高峰时期垃圾渗滤液产量为450m3/d。调节池容量约2000m3，按一个月的调节时间计算，则每天可接纳60m3/d。因此，考虑到工程技术经济的合理性，渗滤液处理规模按日处理量400m3/d设计。•1.2.1.2水质•1、设计进水水质•上海江桥生活垃圾焚烧厂对渗滤液水质经过一年多的实验室连续检测，水质如下：•渗滤液原水水质•密度1025±5g/L•CODCr48000-71000mg/L•BOD525000-30000mg/L•SS3000-20000mg/L•NH3-N380-1500mg/L•NO3-N96-180mg/L•TN2000-40mg/L00•色度4000-5000倍•TP122-173mg/L•pH4.0-6.3•电导率9-11.5ms/cm•根据上述水质检测数据和上海市环保局沪环保管（2005）203号文件《关于上海市江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液预处理排放执行标准的复函》，渗滤液处理的设计进水水质：•设计进水水质•CODCr60000mg/L•BOD530000mg/L•SS20000mg/L•2、设计出水水质•根据上海市环保局沪环保管（2005）203号文件《关于上海市江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液预处理排放执行标准的复函》，本渗滤液处理工程的出水水质应达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中的三级标准，排放限值见下表。•生活垃圾渗滤液排放限值mg/L（大肠菌值除外）•一级二级三级•悬浮物70200400•生化需氧量（BOD5）30150600•化学需氧量（CODCr）1003001000•氨氮1525——工艺流程的调研和确定•1.2.2.1垃圾渗滤液的特点•1）渗滤液内污染物种类繁多•2）渗滤液内污染物浓度高，变化范围大•3）渗滤液水质水量变化性大•4）渗滤液的高浓度氨氮•对渗滤液处理工艺选择的要求•鉴于垃圾渗滤液的上述特点，在进行工艺选择时应考虑以下特点：•1）应有很高的氨氮去除能力；•2）高负荷渗滤液处理能力；•3）能够适应不同季节、不同时间的渗滤液浓度的波动，渗滤液处理工艺能保证出水的稳定性等。垃圾渗滤液的处理工艺简介•MBR工艺的主要特点有：•1）主要污染物CODcr、BOD5和氨氮等有效降解，无二次污染；•2）占地面积较小；•3）剩余污泥量较小；•4）运行费用较小。•结合渗滤液处理工程的经验，设计单位针对上海江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液的水质水量特点和处理要求，采用了预处理系统(预曝气+离心脱水)+MBR系统的组合工艺。工艺详述•工艺流程•本渗滤液处理工程由两部分组成，包括：•1、预处理系统：采用调节池预曝气和离心分离作为预处理工序，以减轻后续MBR系统的处理负荷。•2、膜生化反应器MBR处理系统：包括生化处理部分和超滤部分。•流程图储池纳管焚烧炉干泥污泥池中间水池离心脱水出水超滤设备剩余污泥硝化池反硝化池调节池渗沥液•江桥渗滤液处理厂初步设计工艺流程示意图工艺各单元作用•1、预处理系统•1）调节池预曝气•渗滤液进水来自焚烧厂内120m3的垃圾渗滤液储坑。用螺杆进水提升泵提升后经过HDPE管进入调节池。将生化系统中的剩余污泥回到调节池中，调节池中增氧预曝气，加快池内渗滤液的生物降解和胶体胶团的形成，有利于增加离心脱水效果。•在调节池内渗滤液悬浮物浓度不高的情况下，可不进行离心脱水而直接进入MBR系统，生化系统中的剩余污泥可直接输送到离心脱水系统进行离心脱水。•2）离心脱水分离•调节池内的渗滤液经过预曝气后通过离心进料泵输入离心脱水机进行分离处理。离心分离前适当加入絮凝药剂，增强固液分离的效果，提高分离率。脱水污泥通过螺旋输送机卸到污泥运输车，并通过污泥运输车运输至焚烧厂内的垃圾进料坑，同垃圾混合后一并进行焚烧处理。经过离心分离后出水流入中间水池。•2、膜生化反应器MBR系统•1）生化处理系统•MBR系统包括前置反硝化池、硝化池和超滤系统。中间水池内的渗滤液由生化进水泵提升，经过粗滤器后进入膜生化反应器MBR的布水系统，通过生化反应去除污染物。硝化池中水深达8米左右，采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统，氧利用率可高达25%以上。通过高活性好氧微生物的作用，可降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，并使之回流到反硝化池中，在缺氧环境下还原成氮气排出，达到脱氮目的。同时，在实现脱氮处理的条件下确保其余污染物的降解处理。•反硝化池和硝化池之间采用了既可串联又可并联的管路连接形式，以增强系统工艺运行的灵活性和可操作性。•2）超滤系统•膜生化反应器MBR用超滤代替常规的二沉池，通过十组管式膜组成的超滤系统实现泥水分离。膜生化反应器产生的剩余污泥回流入调节池或直接进入离心脱水机进行脱水。通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流到生化处理系统中，可使生化反应器中的污泥浓度达到15g/L左右。•每个膜管内安装有一束直径为8mm、内表面为聚合物的管式过滤膜。超滤系统设置2个环路，每个环路分别有5根膜管。每个环路中设置一台单独的循环泵，以产生较大的过滤通量，避免堵塞。•超滤进水泵把生化池的混合液分配到各UF环路。超滤最大压力为6bar。膜管偶尔也需要冲刷清洗，可由储存有清水或清液的“清洗槽”通过清洗泵来完成。每个环路可在另一环路运行的同时进行冲刷、清洗或维护。•超滤出水经过超滤清液池检测后达标排放。调试和运营介绍•调试简介及常见问题处理•调试过程介绍•整个调试工作分为三部分：一是清水试车，二是生化培菌，三是系统调试。•清水试车阶段：•完成机电设备电机空载测试、单机试运转，检查各构筑物、管道、贮罐等，清扫池内、管道和贮罐内杂物，对水管、水池、贮罐等放水观察，排除渗漏现象，对管道进行清水试压。用清水代替废水，对处理设施进行一定时间的清水运转，确保水流贯通并无异常现象。同时观察曝气系统曝气是否均匀，以确保气管无泄漏。•生化培菌阶段：•2006年5月17日从松江污水处理厂接种1200m3活性污泥作为菌种，通过污泥泵送入反硝化池，进而进入生化系统。随后在不进水的条件下连续曝气。数小时后，开始进水，进水量逐渐由少增多。经过三日曝气、循环（视SV30变化）之后开始连续进水，并开启超滤进水泵和超滤设备，系统进入循环运行状态，10天后硝化池有较多数量的活性污泥出现，之后按2%的比例缓慢提高负荷，污泥接种工作完成。•系统调试阶段：•当生化处理系统具备连续运行的条件后，启动全系统串联调试，其目的是一方面检测各构筑物及设备连续运行的工作状况，另一方面在于筛选生化池生物菌种，使生化处理系统达到预期的生物降解、脱氮和除磷效果。同时启用中央控制系统，以进一步调试与测试中央控制系统的完整性与正确性。问题与解决方法•由于膜生物反应器的独特性和渗滤液水质水量的复杂性，在调试过程中遇到了一些特有的问题，以下对调试中的问题进行分析总结，为今后渗滤液处理设施以及膜生物反应器的调试和运营提供参考和借鉴。接种污泥中的纤维物质致使超滤膜系统堵塞•2006年5月底进行活性污泥培菌接种时，采用松江污水处理厂二沉池的活性污泥，其中含有大量的毛发等纤维物质，接种污泥事先未进行过滤使得超滤系统在运转几天后即出现膜管严重堵塞，不得不拆开超滤膜进行清理。•建议在进行膜生物反应器调试时，接种污泥时尽量选择其他膜生物反应设施的污泥；如无条件，应对普通污水处理厂接种污泥进行过滤处理。一般情况下，膜生物反应器均前置过滤设备，在设计时可考虑在污泥储池出泥管路中设计旁路至过滤装置，接种污泥可通过污泥储池和过滤装置进入膜生物反应器。调试初期超滤膜系统的及时监控•在2006年7-8月期间，在系统污泥膨胀时，污泥浓度过高，在超滤膜面形成较厚的浓差极化层，因未及时进行清洗冲刷而堵塞。•建议当超滤循环泵的流量小于厂家要求时暂停超滤系统运行，使系统进行自动冲刷，同时观察环路中清洗水流量和压力。如发现系统环路中压力过高，则建议再次冲刷，然后进行循环清洗。冲刷完成后重新启动。生化系统的水温控制•调试初期正值夏季，发现垃圾焚烧厂产生的渗滤液原水水温远高于设计水温（设计水温为25℃，实际高达50-55℃），并且在设计时未考虑到水温过高时的应急方案。从2006年5月17日采用松江污水处理厂的活性污泥培菌开始，生化系统污泥接种进展顺利，但由于最初未控制好渗滤液的进水量，使得生化系统温度聚涨，最高温度超过40℃，系统中菌种活性降低，直接的结果是出水氨氮严重超标、微生物系统崩溃。•由于生化冷却系统选型偏小，导致生化温度不能得到有效控制，为此，设计单位重新进行了热平衡计算，增设了一套冷却系统。新的冷却系统2006年7月30日投入运行，生化系统温度控制在35℃左右。系统中杂质的控制•系统中的杂质主要来源于垃圾贮坑，当贮坑底部发生堵塞，产生积水时，大量垃圾淹没于渗滤液中，造成垃圾表面颗粒杂质悬浮于渗滤液中，而且底部堵塞后，一般采用抓斗挖坑，潜水泵抽水的方式排出坑内的渗滤液。此种方式排出的渗滤液中悬浮物较多，且粒径较大，进入生化系统后极易堵塞和破坏超滤膜系统。•建议尽可能使渗滤液从垃圾堆体里渗出，减少渗滤液中的悬浮物质；避免颗粒较大的垃圾进入渗滤液收集坑，并在后续处理设施中避免颗粒物质通过调节池以及中间水池进入超滤系统；离心脱水后的干污泥倒入垃圾坑后应及时移走焚烧。运营过程介绍•2006年12月31日起由上海城环水务运营有限公司承担江桥生活垃圾焚烧厂渗滤