某滲濾液處理廠擴(kuò)容升級(jí)改造及運(yùn)行優(yōu)化

1、1.某滲濾液處理廠擴(kuò)容升級(jí)改造及運(yùn)行優(yōu)化摘要：針對(duì)某滲濾液處理廠原有設(shè)計(jì)處理工藝不滿足處理老齡滲濾液水，造成MBR系統(tǒng)產(chǎn)水量降低，出水指標(biāo)超標(biāo)等問題，根據(jù)目前滲濾液水質(zhì)水量特點(diǎn)、現(xiàn)有工藝處理過程中存在的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)、濃縮液減量化應(yīng)用、原有工藝控制部分優(yōu)化等，達(dá)到目前復(fù)雜水質(zhì)要求且系統(tǒng)抗水質(zhì)波動(dòng)性能好，反滲透產(chǎn)水水質(zhì)滿足循環(huán)水回用水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)運(yùn)營成本大幅度降。關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液;物化處理;生化處理、COD、NH-N、DD、TDS31、滲濾液處理現(xiàn)狀工藝分析原設(shè)計(jì)400t/d垃圾滲濾液，采用UASB+MBR+DTRO處理工藝。設(shè)計(jì)進(jìn)水參數(shù):CODW38000mg/L、NH-NW20

2、00mg/L、電導(dǎo)率W16000口s/cm。目前處理填埋場cr3滲濾液、焚燒廠滲濾液、廠區(qū)生產(chǎn)其它低濃度污水170t/d廢水；采用1:1配水及添加碳源方式處理老齡滲濾液200t/d。分析認(rèn)為老齡滲濾液特點(diǎn)如下：滲濾液水質(zhì)波動(dòng)大；有機(jī)物質(zhì)量濃度低；營養(yǎng)比例失衡；氨氮質(zhì)量濃度高等特點(diǎn)。老齡滲濾液水質(zhì)嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)值，當(dāng)老齡滲濾液進(jìn)水量超過200t/d時(shí)，會(huì)導(dǎo)致MBR系統(tǒng)超濾產(chǎn)水量下降至50%、反滲透出水氨氮和TDS超標(biāo)，因此滲濾液處理廠需進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)改造。了解滲濾液10年內(nèi)隨時(shí)間的變化規(guī)律，以更好地針對(duì)不同階段及特性的滲濾液進(jìn)行有效的治理。填埋場老齡滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)分析研究填埋場老齡滲濾液存在以下特點(diǎn)

3、：滲濾液水質(zhì)波動(dòng)大。滲濾液水質(zhì)隨時(shí)間變化較大，滲濾液水質(zhì)的時(shí)變化系數(shù)、日變化系數(shù)一般高達(dá)200%和300%，且老齡填埋場的水質(zhì)隨時(shí)間變化相對(duì)較大。有機(jī)物質(zhì)量濃度低。其中腐殖酸為小分子有機(jī)酸和氨基酸又合成的大分子產(chǎn)物，是滲濾液中長期性的最主要有機(jī)污染物，通常有2001500mg/L的腐殖酸不能生物降解。營養(yǎng)比例失衡。滲濾液中NH-H濃度高，而磷元素缺乏。3氨氮質(zhì)量濃度高。一般小于3500mg/L，在1000-3000mg/L之間居多，其在厭氧垃圾填埋場內(nèi)不會(huì)被去除，是滲濾液中長期性的最主要無機(jī)污染物。滲濾液水質(zhì)變化隨時(shí)間變化而變化。COD、BOD、可生化性隨填埋時(shí)間的增長而下降并逐漸維持在較低水

4、平，但NH-N隨填埋時(shí)間的增長而上升。3根據(jù)以上各類污水的特點(diǎn)分析，本項(xiàng)目生產(chǎn)污水屬于高濃度有機(jī)污水，可生化性較差，生物毒性高，光靠生物處理也很難將之處理至二級(jí)甚至一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以下，一般來講，滲濾液的COD中將近有5002000mg/L，無法用生物處理的方式處理。目前處理工藝不能滿足滲濾液處理要求；深度處理過程中產(chǎn)生100t/d滲濾液濃縮液采取爐膛回噴焚燒及環(huán)保制漿兩種途徑消耗，要實(shí)現(xiàn)零排放壓力較大且整體未做減量化處理；遠(yuǎn)期規(guī)劃接收餐廚處理廠沼液300t/d；原滲濾液處理系統(tǒng)超出設(shè)計(jì)服役年限（5年）；結(jié)合以上原因引進(jìn)成熟可靠的處理工藝逐步對(duì)滲濾液廠進(jìn)行擴(kuò)容改造，滲濾液零排放目標(biāo)。3、工藝難點(diǎn)分析研

5、究生化系統(tǒng)存在的一定的問題，現(xiàn)有處理系統(tǒng)采用一級(jí)硝化、反硝化脫氮工藝對(duì)氨氮及總氮進(jìn)行處理，生化水力停留時(shí)間僅3.6d，容積偏小，難以滿足現(xiàn)狀滲濾液進(jìn)水水質(zhì)的需要。如接納興豐污水后，系統(tǒng)進(jìn)水氨氮達(dá)到35004000mg/L,已經(jīng)大大超過原有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力，同時(shí)原水碳氮比嚴(yán)重失調(diào)，碳源嚴(yán)重不足，需要投加大量的碳源。而且現(xiàn)有生化系統(tǒng)停留時(shí)間過短，導(dǎo)致硝化反硝化反應(yīng)不充分，出水氨氮及總氮指標(biāo)無法達(dá)標(biāo)。另外，過高濃度的氨氮進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理，將對(duì)細(xì)菌有明顯的抑制作用。4、滲濾液處理工藝技術(shù)路線設(shè)計(jì)綜合現(xiàn)有垃圾滲瀝液的特性以及不同處理方法、工藝的比較，垃圾滲瀝液處理系統(tǒng)工藝確定遵循如下原則：（1）鑒

6、于生物法的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，垃圾滲瀝液中的絕大部份有機(jī)污染物（COD）和氨氮應(yīng)采用生物法進(jìn)行降解去除，盡量避免污染物的二次轉(zhuǎn)移；（2）由于隨著填埋年限的增長，滲瀝液的可生化性將逐步降低且碳氮比失調(diào)，設(shè)計(jì)充分考慮水質(zhì)均質(zhì)系統(tǒng)；（3）結(jié)合嚴(yán)格的出水排放要求，單純的生物法不能滿足需要，結(jié)合物理法如膜技術(shù)對(duì)經(jīng)過生物法處理后的殘留污染物進(jìn)行處理，即采用生物+物化的組合工藝。5、滲濾液處理工藝系統(tǒng)性能及穩(wěn)定性研究按照設(shè)計(jì)水質(zhì)進(jìn)水進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，測試系統(tǒng)運(yùn)行情況。包括：各單項(xiàng)設(shè)備無負(fù)荷及帶負(fù)荷試車；各系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試；系統(tǒng)出力測試；環(huán)保指標(biāo)測試達(dá)標(biāo)等技術(shù)指標(biāo)參數(shù)。1.工藝技術(shù)路線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)及水量設(shè)計(jì)各進(jìn)水水

7、質(zhì)及水量表21本項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)水量進(jìn)CODBOD氨氮TDSSS水Cr5水水質(zhì)mg/L)mg/L)mg/L)mg/L)mg/L)/d)焚1500燒廠滲7017170000000180W17濾液、000路橋沖洗水爐101050517000000渣水、10填埋場00滲濾液填8530473815埋場滲80000000000000濾液設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求表22設(shè)計(jì)出水主要水質(zhì)指標(biāo)水出69100mg/L10mg/L10mg/L標(biāo)指TDS濁度色度rTP出10005N31水mg/LTU0度mg/L6.2幾種技術(shù)路線介紹1.預(yù)處理（氨吹脫）+MBR+DTRO處理工藝：氨吹脫池降低氨氮，加藥混沉池降低鈣鎂，改造及停

8、用的調(diào)節(jié)池及UASB池為均質(zhì)池、反消化及消化池降解有機(jī)物和氨氮的，并充分消化利用原有的TMBR（UF）和和TDRO膜系統(tǒng)富裕能力和新增系統(tǒng)條件下，獲得達(dá)標(biāo)排放污水；RO濃水送至焚燒廠焚燒；清液回至RO前水箱再回收處理，滿足工藝回收率70%。2.UASB+MBR+DTRO處理工藝：改造及停用的調(diào)節(jié)池及UASB池為均質(zhì)池、反消化及消化池降解有機(jī)物和氨氮的，并充分消化利用原有的MBR（UF）和和TDRO膜系統(tǒng)富裕能力和新增系統(tǒng)條件下，獲得達(dá)標(biāo)排放污水；RO濃水送至焚燒廠焚燒；清液回至RO前水箱再回收處理，滿足工藝回收率70%。3.混凝沉淀+機(jī)械澄清+高效脫氮+DTRO+RO處理工藝：因填埋場800m

9、3/d滲濾液為垃圾填埋場老齡滲濾液，同時(shí)由于濃縮液長期回灌垃圾堆體或直接回流調(diào)節(jié)池，通過檢測，其NH-N含量在4700mg/L5500mg/L之間，TDS含量在338000mg/L45000mg/L之間，需充分考慮其水質(zhì)的特殊性?？紤]來自填埋場800m3/d的老齡滲濾液TDS、氨氮含量高，利用原MBR+DTRO工藝在生化系統(tǒng)高含鹽量情況下，去除率及穩(wěn)定性難以保證，產(chǎn)水量、出水達(dá)標(biāo)不太可能，故設(shè)計(jì)保留原有400m3/d滲濾液處理系統(tǒng)，另新建800m3/d滲濾液處理系統(tǒng)單獨(dú)處理興豐填埋場老齡滲濾液處理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采用“混凝沉淀+機(jī)械澄清+高效脫氮+DTRO+RO”處理工藝。氨吹脫+MBR+DTRO處

10、理工藝：由于接納興豐污水后，系統(tǒng)綜合進(jìn)水氨氮達(dá)到了35004000mg/L,已經(jīng)大大超過原有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力，同時(shí)原水碳氮比嚴(yán)重失調(diào)，若直接進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理，將對(duì)細(xì)菌的活動(dòng)產(chǎn)生抑制毒害作用。因此在進(jìn)行生化處理前需進(jìn)行一定的采用氨吹脫工藝預(yù)處理工藝。由于本項(xiàng)目的含氮量及TDS很高，好氧生物處理技術(shù)難以處理達(dá)標(biāo)，因此仍需深度處理。通過將UASB反應(yīng)池、厭氧污泥池、厭氧出水槽、均質(zhì)池改造為硝化反硝化池后，總有效池容約為7200m3，若不進(jìn)行脫氮預(yù)處理，改造后處理能力僅為660m3/d(即只可接納興豐污水約300m3/d)，現(xiàn)有池容的限制也一定程度上佐證了預(yù)處理脫氮工藝段的必須性。通過預(yù)處理脫氮

11、對(duì)氨氮的去除，將進(jìn)水氨氮濃度控制在1000mg/L以內(nèi)時(shí)，改造后的生化系統(tǒng)總處理能力可達(dá)1200m3/d。(4)MBR+RO處理系統(tǒng)由生化池和超濾單元構(gòu)成。MBR生化池采用具備深度脫氮除碳的兩級(jí)A/O(反硝化、硝化)生物處理工藝，MBR超濾單元采用外置式超濾單元組成。經(jīng)過MBR處理后的出水中的BOD、懸浮物、NH-N、TP能達(dá)到排3放標(biāo)準(zhǔn)。而且難生化降解的有機(jī)物形成的COD、色度、以及無機(jī)成分的TN、總鹽量仍然超標(biāo)，出水沒有懸浮物，因此設(shè)計(jì)采用深度膜處理工藝對(duì)超濾出水進(jìn)行深度處理，去除難生化降解的有機(jī)物、總鹽量。膜深度處理工藝采用“納濾(NF)+反滲透(RO)”組合工藝。由于設(shè)計(jì)外置式膜生化反

12、應(yīng)器為兩級(jí)脫氮，生物脫氮率超過99%，超濾出水總氮已大大降低，但出水TN仍超標(biāo)。經(jīng)過NF處理，出水的色度、COD均可達(dá)標(biāo)，但TN和鹽分仍會(huì)超標(biāo)，需要后續(xù)的RO進(jìn)行處理。經(jīng)過反滲透處理的清液可以達(dá)標(biāo)排放。NF的清液產(chǎn)率可達(dá)85八，反滲透的清液產(chǎn)率大于70%。水解酸化池和MBR系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥排入污泥池，污泥池設(shè)置清液排出設(shè)置，進(jìn)一步提高污泥的含固量。濃縮后的污泥由泵輸送到離心污水脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理成為泥餅，泥餅含水率低于80%，泥餅定期由運(yùn)輸至填埋場進(jìn)行填埋處理。反滲透出水、蒸餾水達(dá)標(biāo)回用。結(jié)合原滲濾液處理工藝，綜合考慮現(xiàn)有高濃度污水主體工藝路線為：“外置式MBR+RO系統(tǒng)”。6.3工藝流程如

13、下圖所示：大，本調(diào)節(jié)池的主要功能為調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)。隨著填埋場填埋年限增加，填埋廠滲瀝液碳氮比失調(diào)，可生化性變差，與其余三股污水混合后，可以提高該污水的生化性能，獲得更高的碳氮比。調(diào)節(jié)池內(nèi)的滲瀝液由生化進(jìn)水泵提升通過布水系統(tǒng)進(jìn)入外置式膜生化反應(yīng)器為保護(hù)后續(xù)的膜處理單元，在布水系統(tǒng)前設(shè)有過濾級(jí)別為600-1000um的袋式過濾器，以防止大顆粒固體物進(jìn)入后續(xù)的處理單元。外置式膜生化反應(yīng)器設(shè)有一級(jí)生物脫氮功能即由反硝化、硝化1、硝化2、外置式超濾單元組成。帶有生物脫氮功能的外置式膜生化反應(yīng)器生物脫氮率在90%以上。經(jīng)過外置式MBR處理的超濾出水的重金屬、懸浮物等已經(jīng)達(dá)到或接近排放標(biāo)準(zhǔn)。但是難生化降解的

14、有機(jī)物形成的COD、總氮和色度仍然超標(biāo)，出水沒有懸浮物，因此設(shè)計(jì)采用RO對(duì)超濾出水進(jìn)行深度處理，去除難生化降解的有機(jī)物及總氮，本項(xiàng)目原有一套DTRO集成設(shè)備，改造新增一套卷式RO集成設(shè)備，清液產(chǎn)率可達(dá)70%以上，出水可以達(dá)標(biāo)排放。對(duì)于原有DTRO系統(tǒng)產(chǎn)率另作評(píng)估，上圖暫按總體70%產(chǎn)率計(jì)算。RO系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液接至現(xiàn)狀濃縮液池，回噴焚燒廠，RO系統(tǒng)產(chǎn)生清液接至現(xiàn)狀清液池。MBR生化剩余污泥及低濃度污水系統(tǒng)產(chǎn)生混凝污泥采用疊螺脫水機(jī)機(jī)脫水，脫水產(chǎn)生的污泥含水率不高于80%，運(yùn)至填埋庫區(qū)填埋。6.4主要工藝單元去除效果H3S-TS處CBNN(OD(理OD5(m(m號(hào)單(mgmgHg/mg元L)/L

15、)g/L/)LL)N)置5451式110825M水0000009B00000R8www6404003099.2.3108%0%ww進(jìn)ww8040水30403000w9Dw出wwww10、水1020401009TR96去67.596.6.7500%0%70-0%除率%排放wwww10、要1020401009表2.3-1各主要工藝段去除率效果7、創(chuàng)新點(diǎn)及存在問題7.1創(chuàng)新點(diǎn)工藝滿足水量變化大的特點(diǎn)，因此，在設(shè)計(jì)中需要對(duì)處理構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)考慮一定的余量，以使所選擇的滲瀝液處理工藝能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的水量變化。（2）工藝具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，由于滲瀝液水質(zhì)隨季節(jié)變化波動(dòng)幅度較大，需要應(yīng)對(duì)不同時(shí)期的

16、高COD濃度和高氨氮濃度的滲瀝液。（3）工藝具有高負(fù)荷處理能力，由于垃圾滲瀝液屬于高負(fù)荷有機(jī)廢水，同時(shí)國家政策對(duì)于垃圾滲瀝液處理出水水質(zhì)要求越來越嚴(yán)格，因此，垃圾滲瀝液處理工藝必須具有處理高負(fù)荷有機(jī)廢水的能力。（4）工藝具有高氨氮處理能力，垃圾滲瀝液氨氮濃度一般從數(shù)百到幾千毫克每升不等，與城市污水相比，垃圾滲瀝液的氨氮濃度高出數(shù)十至數(shù)百倍，同時(shí)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求出水的氨氮濃度很低，即處理工藝對(duì)氨氮的去除率達(dá)到約99%以上。由于高濃度的氨氮對(duì)生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用，傳統(tǒng)的生化工藝滿足不了要求上述要求。因此，垃圾滲瀝液處理工藝需在生化工藝后再加上物化深度處理工藝，才能保障系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)排放。（5）工

17、藝盡可能的減少二次污染，由于單純的物化方法如反滲透或化學(xué)方法僅僅能夠?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)移，將產(chǎn)生大量的二次污染物，并沒有徹底的降解污染物，而生物法則通過微生物作用將污染物降解轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、氮?dú)獾?，因此，無論從經(jīng)濟(jì)性還是環(huán)保性生物法應(yīng)得到充分的應(yīng)用。同時(shí)，對(duì)垃圾滲瀝液處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥、廢棄濃縮液等必須進(jìn)行合理有效的處置，防止其給周邊環(huán)境帶來二次污染。（6）針對(duì)處理技術(shù)，解決滲濾液濃水的出路問題，并研究其回噴的最佳方式及最佳效果以及帶來的不同影響，為行業(yè)解決滲濾液濃水提供數(shù)據(jù)支持及研究示范。（7）創(chuàng)新性地利用現(xiàn)有設(shè)備，因地制宜地加裝試驗(yàn)設(shè)備，節(jié)約成本。并在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，降低了建設(shè)成本。7

18、.2存在問題及展望（1）工藝設(shè)計(jì)問題：污水處理工藝在環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)的同時(shí)需考慮運(yùn)營經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本項(xiàng)目滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)噸廢水處理成本50元；因滲濾液受垃圾含水率影響較大，污水廠接收滲濾液量減至400t/d時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)營成本大幅上升，電量占廠用電量2%，噸廢水處理成本高達(dá)70元，設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮不同污水量不同節(jié)能處理工藝的配備。以及高耗電設(shè)備配備變頻，方便工藝參數(shù)調(diào)整及節(jié)能降耗。（2）濃縮液處置問題：填埋場污水處理廠濃縮液通常采用回灌處理，焚燒廠濃縮目前多數(shù)采用入爐回噴焚燒處理及環(huán)保制漿。某填埋場濃縮液采用MVR，浸沒燃燒等處理工藝，存在臭氣治理及投資及運(yùn)營成本較高問題。厭氧氨氧化等生化處理技術(shù)無濃縮液產(chǎn)生，出水可達(dá)到生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)。（3）污水廠臭氣治理原設(shè)計(jì)采用負(fù)壓收集，然后采取生物除臭處理工藝進(jìn)行處理，保證污水處理站的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放本項(xiàng)目產(chǎn)生臭氣執(zhí)行惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-93）濃度限值。此部分后面改為鋼化玻璃密閉負(fù)壓輸送至鍋爐焚燒處理，解決廠區(qū)異味問題，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，設(shè)備維護(hù)及運(yùn)營成本低。（4）脫泥機(jī)因產(chǎn)生污泥送至本廠垃圾庫焚燒處理，采用全自動(dòng)疊螺脫水機(jī)，生化污泥含水率三80%,含水率較板框、離心機(jī)高，但是運(yùn)維成本較低，自動(dòng)化程度高，只需調(diào)整好污泥量及加藥濃度可保持24連續(xù)脫泥，同時(shí)絮凝配藥系統(tǒng)改為全自動(dòng)