垃圾焚燒滲濾液方案優(yōu)化說明

1、Word文檔資料垃圾焚燒滲濾液方案優(yōu)化說明一、項目概述1X12MW 垃圾焚燒發(fā)電工程輔機設(shè)備項目滲濾液處理系統(tǒng)設(shè)計處理水量為200m3/d ,初步擬定采用“預(yù)處理+厭氧+兩級 DTRO 工藝進行處理，出水水質(zhì)要 求達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996 中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時還應(yīng)滿足的水質(zhì)指標(biāo)有:城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)GB/T 18920 - 2002中城市綠化用水水質(zhì)，城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì) GB/T 18921-2002。垃圾焚燒廠滲濾液是一種高濃度的有機廢水，經(jīng)預(yù)處理和厭氧處理后，滲濾液中的有機物、懸浮物、鹽分等含量仍然較高，一般 COD 任然會在 5000

2、15000mg/L氨氮和總氮在 15002500mg/L 懸浮物濃度在 20006000mg/L 電導(dǎo)率在1000020000 卩 s/cm，后續(xù)直接采用兩級 DTRC 處理將存在較多的問題。 首先兩級DTROi 理只是一種物理分離過程，并未對有機物進行降解處理，而且 因為高濃度的有機物和懸浮物的存在，DTRO 膜系統(tǒng)容易產(chǎn)生堵塞、產(chǎn)水量低、 散發(fā)惡臭等現(xiàn)象。同時系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生高倍濃縮的濃縮液將很難進行在處理或處置，往往需要進一步處理，會存在重復(fù)投資的風(fēng)險?？紤]到國內(nèi)現(xiàn)有垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液處理的實際工程運用情況， 我公司建 議對后端的兩級 DTROE藝改為“外置式MBR反硝化+硝化+外置式UF)

3、 +NF/RO 工藝，可確保完全降解水中的有機物生成 C02 H2O N2、污泥等物質(zhì)，確保最 終出水穩(wěn)定達標(biāo)。后端的膜深度處理系統(tǒng)由于處理的是 MBR 勺出水，污染物濃度 較低，可考慮回噴焚燒爐爐膛處理，或后期采用蒸發(fā)、高級氧化等方法進行處理。Word文檔資料、現(xiàn)有主體工藝及原理說明1、兩級 DTROt 藝原理碟管式反滲透系統(tǒng)的核心是碟管式膜柱，DT 膜柱具有開敞式通道，適用于高污染濃度水處理過程。由于膜片和導(dǎo)流盤之間設(shè)有比較寬敞的通道（4mr）使 進入膜組的廢水 SDI 值可以達到 20。DTRO 勺特殊結(jié)構(gòu)及水力學(xué)設(shè)計使膜組易于清洗， 避免了結(jié)垢和其他膜污染，從而使膜片壽命延長到3 年以

4、上。碟管式膜柱是通過兩端都有 螺牙的不銹鋼管將一組水力碟片 與反滲透膜緊密集結(jié)成筒狀而成 的。這種特殊的水力學(xué)設(shè)計使被處理的液體以最短的距離快速通過反滲透膜，然后 180逆轉(zhuǎn)到另一膜面，從而有效地避免了膜堵塞和濃度極化現(xiàn)象，成功地延長了膜片的使用壽命；清洗時也容 易將膜片上的積垢洗凈，保證碟管式膜組適用于處理高渾濁度和高含砂系數(shù)的廢 水。一根小膜柱直徑為 200 毫米，長 1000 毫米，由 170 個導(dǎo)流盤和 169 個膜片 構(gòu)成；大膜柱直徑為 200 毫米，長 1200 毫米，由 210 個導(dǎo)流盤和 209 個膜片構(gòu) 成。碟管式膜組的優(yōu)良性能依賴于品質(zhì)優(yōu)良的反滲透膜片和水力導(dǎo)流盤。這種膜片

5、由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組成， 膜中間夾著一層絲狀支架，使通過膜片的凈水可以快速流向出口。這三層環(huán)狀材料的外環(huán)用超聲波技術(shù)焊接，內(nèi)環(huán)開口，為凈水出口。導(dǎo)流盤表面有一定方式排列的凸點，使處理液形成湍流，增加透過Word文檔資料速率和自清洗功能。導(dǎo)流盤將膜片夾在中間，但不對膜片產(chǎn)生壓力，使處理液快Word文檔資料向 流 過表面。滲在 膜 片沿 絲 狀流 到 中桿外圍， 于導(dǎo)流速 切膜 片透 液中 間支 架心 拉借助盤上的O型橡膠墊圈與處理液隔離而流向不同的出口碟管式膜片和導(dǎo)流盤Word文檔資料DTRO 處理系統(tǒng)的特點：1.DT 膜組的結(jié)垢較少，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長。DT 的特殊結(jié)構(gòu)及水力

6、學(xué)設(shè)計使膜組易于清洗， 避免了結(jié)垢和其他膜污染， 從而延長了膜片 壽命。用于 DT 的膜片壽命可長達 3 年，甚至更長，這對一般的反滲透處理 系統(tǒng)是無法達到的。2.DT 處理系統(tǒng)安裝、維修簡單，操作方便，自動化程度高。由于DT 系統(tǒng)采用的管道、零備件大多是標(biāo)準(zhǔn)件，安裝、維修比較方便。3.保證產(chǎn)品質(zhì)量，DT 系統(tǒng)的全部部件從系統(tǒng)核心部分的動力系統(tǒng)、膜柱系統(tǒng)、 儀器儀表，小到控制元器件、罐體、集裝箱等輔助設(shè)備均與國內(nèi)外知名品牌 企業(yè)長期聯(lián)合制造。三、現(xiàn)有主體工藝存在問題1、兩級 DTRO 工藝為一項膜分離處理技術(shù)，膜分離技術(shù)主要是利用過濾膜的 微小過濾孔徑，在壓力作用下對混合液進行濃縮分離得到部分

7、濃度較低的產(chǎn)水和 濃度較高的濃縮液。滲濾液中含有大量的有機物、懸浮態(tài)和膠體狀態(tài)的物質(zhì)，容易堵塞 DTRC 的砂濾及保安過濾器，甚至進入 DTR（組件造成系統(tǒng)堵塞、清洗頻繁 等問題。2、兩級 DTRO 工藝初期雖然出水額完全達到標(biāo)準(zhǔn)，但是工藝本身并不能實現(xiàn)垃圾滲濾液中污染物的去除，只是在高壓下簡單的物理分離過程，系統(tǒng)產(chǎn)生高倍 的濃縮液含有極高濃度的有機物、氨氮、 總氮和鹽分，此部分高倍濃縮液由于有 機物濃度極高，現(xiàn)階段很難進一步進行有效處理或處置。后期如進行蒸發(fā)、高級氧化處理，也需要進一步去除濃縮液中的有機物，存在重復(fù)投資的風(fēng)險。3、DTROC 藝目前的濃縮液產(chǎn)生比例為 25 流右，滿負荷運行下

8、每天產(chǎn)生 50Word文檔資料噸左右的濃縮液（因為運行中代碼錯誤緊急停機造成的沖洗廢液還不計在內(nèi)）。因為厭氧出來的滲濾液中幾乎所有的污染物集中在濃縮液中，故粘稠度很高，氣味十分惡劣，運行維護費用會逐年加大，且不可避免的產(chǎn)生臭味和堵塞等后續(xù)問 題。4、為防止 DTRO 吉垢問題，滲濾液用酸調(diào)整 PH 值再加壓進入反滲透，由于 正對高有機物濃度的厭氧出水進行調(diào)酸處理， 需要投加大量的酸，在處理過程中， 雖然 DTR 係統(tǒng)雖然處于密閉狀態(tài)，但原水箱及產(chǎn)水箱的呼吸口、人孔、檢修口 及放空溢流口均會與大氣直接連通，車間彌漫著刺鼻的HS 等污染物的惡臭，長期接觸會影響工作人員的身體健康且造成一定空氣污染。

9、四、優(yōu)化主體工藝及原理說明4.1 優(yōu)化工藝流程根據(jù)焚燒廠滲濾液的水質(zhì)特點，我公司設(shè)計采用的主體工藝流程為“預(yù)處理 +厭氧+MBR 兩級 A/0+外置式 UF）+NF/RO 工藝。其中預(yù)處理系統(tǒng)主要包括“轉(zhuǎn)鼓 格柵+初沉池+渦凹氣浮池+調(diào)節(jié)池”，預(yù)處理系統(tǒng)與現(xiàn)有的設(shè)計方案類似， 主要通 過轉(zhuǎn)鼓格柵去除長纖維狀懸浮物，并通過初沉和渦凹氣浮裝置去除水中的懸浮物 和油脂類物質(zhì)，調(diào)節(jié)池起到了調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，同時還可以起到水解酸化的效果，提高滲濾液的可生化性能，利于后續(xù)生化處理。生化處理單元主要采用了 “厭氧+MBF 處理系統(tǒng)”， 通過 UASE 厭氧反應(yīng)器去 除滲濾液中大部分的有機物，再通過后續(xù)的

10、 MBR 處理系統(tǒng)進一步降解有機物，設(shè) 置兩級 A/O 系統(tǒng)強化脫氮的效果。出水水質(zhì)一般可達到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)Word文檔資料GB8978-1996 中三級排放的要求，同時總氮可降低至 4070mg/b經(jīng) MBRK 統(tǒng)處理后，滲濾液中可降解的有機物均已得到有效的降解， 剩余的 難降解有機物可通過 NF 和 RO 系統(tǒng)進一步處理，出水水質(zhì)可穩(wěn)定達標(biāo)排放。膜深 度處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的濃縮液可根據(jù)原有設(shè)計方案進行處置， 此部分濃縮液有機物 濃度較低，一般只有兩級 DTRO&縮液中的 1/10 左右。4.2MBR 工藝原理說明膜生物反應(yīng)器工藝（簡稱 MBR 是一種將膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)生化方法進行有

11、機結(jié)合的新型水處理技術(shù)。其最大的優(yōu)勢是可以通過對活性微生物的完全截留使 生化系統(tǒng)的活性污泥濃度上限得到大大提高，同時可保證系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定。MB 系統(tǒng)的超濾部分擬采用德國 MEMOS 司的管式超濾膜，其過濾孔徑為 0.03 卩m,可以有效截留所有的微生物菌體和懸浮 物。同時，超濾系統(tǒng)可以對大顆粒的有機污染 物進行截留，進一步保證 MB 系統(tǒng)出水的穩(wěn)定。 本套超濾系統(tǒng)采用大流量高速循環(huán)的方式，膜 管內(nèi)的水力流速達到 35m/s,可以有效的防止污染物的沉積，減少膜污染的風(fēng) 險，延長膜使用壽命。同時，系統(tǒng)設(shè)置嚴格的流量、溫度、壓力監(jiān)控，并培植清 洗系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)在各種復(fù)雜的運行條件下安全穩(wěn)定的工

12、作。超淵循壞親Word文檔資料MBR 勺主要特點：主要污染物 COD,BO 和氨氮有效降解，無二次污染；100 尬物菌體分離；出水無細菌和固性物；反應(yīng)器高效集成，占地面積??；運行費用合理。污泥負荷（F/M）低，剩余污泥量小；根據(jù)國內(nèi)外多個類似工程和我公司實際工程實踐經(jīng)驗證明，MBR 系統(tǒng)采用的反硝化+硝化工藝可以很好的對滲瀝液廢水中的氨氮、 有機污染物進行有效脫除。 其中氨氮的脫除率可達到 99%以上，有機污染物脫除率達到 92%以上。整個系統(tǒng) 可以全年運行，并能保證處理效果的穩(wěn)定，系統(tǒng)的膜使用壽命保證達到 5 年以上。 4.3 二級 A/O 生物脫氮技術(shù)原理說明A/O 生物脫氮工藝主要基于氨

13、化硝化反硝化的氨氮生物降解反應(yīng)過程， 具體如下：氨化作用過程：以氨基酸為例，RCHN2COOH+O-RCOOH+ CO NH3硝化作用過程：NH4+2O - NC3+2H+HO +305440KJ/mol反硝化作用過程：2NO2+6H - N2+2HO+2OH2NO+10H- N2+4HO+2OH根據(jù)生物脫氮反應(yīng)動力學(xué)理論，硝化反應(yīng)影響因素如下：1） 有機碳源：由于硝化細菌屬于自氧型細菌，所以要求混合液的有機碳濃 度不宜過高。如過高，將使硝化細菌不能成為優(yōu)勢菌群，影響反應(yīng)速率；2） 污泥齡：由于硝化細菌增長較慢，必須保證系統(tǒng)較高的污泥齡。污泥齡一般在硝化細菌世代時間的三倍以上，必須大于10d

14、；3）溶解氧：硝化反應(yīng)溶解氧必須大于 2mg/l，較高的溶解氧可以提高硝化Word文檔資料反應(yīng)的速率；4） 溫度：在 535C范圍內(nèi)，硝化反應(yīng)的速率隨溫度升高而加快。溫度每 升高10C，速率提高一倍；5）PH 硝化反應(yīng)適宜的 PH 為 7.58.5,并要求適量的堿度；6）C/N 比：處理系統(tǒng)的 BOD 負荷低于 0.15BOD/（gMLSSd），處理系統(tǒng)的硝化反應(yīng)才能正常進行；較低的 BOD 負荷可以保證硝化反應(yīng)的順利進行；7）有毒物質(zhì)：對硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的有害物質(zhì)主要有重金屬，高濃度的 NH+-N、NO-N 絡(luò)合陽離子和某些有機物。反硝化反應(yīng)影響因素如下：1）有機碳源：反硝化菌為異養(yǎng)型兼

15、性厭氧菌，所以反硝化過程需要提供充足的有機碳源。一般認為，當(dāng)污水中BOD5/TNS35 時，即可認為碳源是充足的，不需外加碳源，否則應(yīng)投加葡糖糖（CHOH 作為有機碳源；2） PH 反硝過程最適宜的 pH 值范圍 6.57.5，不適宜的 pH 值會影響反硝 化菌的生長速率和反硝化酶的活性；由于反硝化反應(yīng)會產(chǎn)生堿度，這有助于將 pH 值保持在所需范圍內(nèi)，并可補充在硝化過程中消耗的一部分堿度；3） 溫度：反硝化反應(yīng)的適宜溫度為 2040C;根據(jù)阿累尼烏斯方程 qD（T）=qD（20）,當(dāng)溫度在 2040C之間，溫度越高，反硝化速率越快。4） 溶解氧：系統(tǒng)中溶解氧保持在 0.5mg/L 以下時，反硝

16、化反應(yīng)才能正常進行。根據(jù)以上分析，采用 2 級 A/O 工藝對滲瀝液進行處理，在遠期水質(zhì)變化后通 過向反硝化池中投加葡糖糖物質(zhì)補充有機碳源，強化系統(tǒng)的脫氮效果。Word文檔資料4.4NF/RO 工藝原理說明納濾/反滲透處理工藝作為常用的水處理手段，已經(jīng)在 許多水處理行業(yè)中得到成功 應(yīng)用。膜分離技術(shù)主要是利用過濾膜的微小過濾孔徑，在壓 力作用下對混合液進行濃縮分離得到部分濃度較低的產(chǎn)水和濃度較高的濃縮液。其作用的理論基礎(chǔ)是膜對物質(zhì)的選擇透過性，即清水及小分子物質(zhì)允許透過，大分子物質(zhì)及顆粒物質(zhì)被全部截留。膜分離技術(shù)可以有效的對水中的污染物截留濃 縮并得到較為潔凈的產(chǎn)品水。根據(jù)理論分析，納濾膜的切割

17、分子量等級為200D,即納濾膜 110nm 過濾孔徑可以保證膜對分子量大于 200D 的物質(zhì)顆粒有 90 沖 上去除率。反滲透工藝采用的反滲透膜元件的過濾孔徑為0.1 nm,孔徑約為納濾膜孔徑的 1/10。一般認為，反滲透膜切割分子量等級為 20D,對有機物顆粒和鹽 份物質(zhì)具有更高的去除效果。系統(tǒng)采用了完整的過程監(jiān)控設(shè)計，并配套設(shè)置了膜清洗系統(tǒng)，可以有效保證 系統(tǒng)能長期穩(wěn)定的運行。同時，本設(shè)計采用的膜元件均為卷式膜， 其具有單位容 積內(nèi)膜比表面積大且不易發(fā)生堵塞的優(yōu)勢， 在水處理行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。由于 卷式膜具有較大的過流通道，所以膜污染的速率被大大降低。本系統(tǒng)采用膜過濾 方式為錯流過濾，即

18、過濾產(chǎn)水流向與濃縮液流向不在同一平面上， 這樣可以有效 的減少過濾過程中污染物對膜的污染。Word文檔資料五、技術(shù)和經(jīng)濟比選根據(jù)現(xiàn)有焚燒發(fā)電廠滲濾液處理系統(tǒng)普遍采用的處理工藝及我公司在垃圾滲濾液上的工程經(jīng)驗，現(xiàn)以200n3/d 厭氧出水為例,對后端“兩級 DTRO 和“ MBR 兩級 A/0+外置式 UF）+NF/RO 工藝進行技術(shù)和經(jīng)濟的比較，詳細見下表:序號分項MBR（兩級 A/O+UF）+NF/RO兩級 DTRO備注處理效果達標(biāo)排放達標(biāo)排放相同占地面積較少（1500n2）更少（1000n2）兩級 DTROS 少抗污染性能較強更強DTRO 勺抗污染性能較卷式 NF/RO 強， 但 DTRO 處理的對象有機物濃度