垃圾渗沥液处理工艺的选择论文_谢建亭1,张爱芬2

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垃圾渗滤液属原生垃圾渗滤液,目前城市生活垃圾的厨余物多、含水率高、热值较低,焚烧法处理垃圾时必须将新鲜垃圾在垃圾仓中储存5-7天进行发酵熟化,以达到滤出水分、提高热值的目的,保证后续焚烧炉的正常运行。在此过程中产生大量的渗滤液。由于地理位置、生活环境、垃圾来源等众多因素影响,导致垃圾焚烧厂渗滤液有水质成分复杂、水量变化大、污染物浓度高、可生化性不稳定、结垢及污堵性强等特点。

一、整体工艺选择

根据目前垃圾渗滤液处理工艺,目前较为普遍接受的技术观点为:

(1)采用“生化 +物化”工艺技术处理渗滤液,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,但受不可生化降解残余存在的限制,无法满足目前环保水质排放标准。

(2)直接采用“高压膜分离”工艺技术处理渗滤液,膜分离处理过程可以有效的分离水与污染物,可以达到目前环保排放标准,但膜分离处理不能降解、消除污染物,不利于将来浓缩液的处理。

(3)综合采用“生化+物化+膜分离”工艺技术处理渗滤液,可以满足水质排放标准。其中,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物,虽然也会产浓缩液,但是浓缩液中的污染物浓缩大幅度降低,有利于将来浓缩液处理。

综上所述并结合工艺选择的原则,所选主体定为“预处理+厌氧+ 膜生物反应器(MBR)+膜分离”工艺,浓缩液采用膜分离技术。

二、垃圾渗滤液水质及量的选择

本文论述将按照1000t/d的垃圾焚烧量渗滤液为300t/d的规模。水质选用如下表方案选择论述:

单位(mg/L)

三、各阶段工艺选择

1、预处理工艺比选

格栅机

污水格栅机是一款水处理专用设备,可广泛地应用于城市污水处理。

回转式格栅除污机是由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下,耙齿链进行逆水流方向回转运动。耙齿链运转到设备的上部时,由于槽轮和弯轨的导向,使每组耙齿之间产生相对自清运动,绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。整个工作过程是连续的,也可以是间歇的。

固液分离机

斜筛式固液分离机采用通体304不锈钢材质,设备由主机、污水泵、配电箱、进水管、排水管组成。其操作简单,分离污水彻底高效。主要用于含固率比较低的污水处理。就是物料含水率在90%以上适合使用。

沉砂池+调节池

其工作原理是以重力分离为基础,故应控制沉砂池的进水流速,使得比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒能够随水流带走。

对以上三种预处理工艺进行简单的说明:

沉砂池由于水流速的限制,建造容积大、费用高且和调节池有功能重叠处,因此不建议选用;

固液分离机和格栅机都是建造成本较低的固液分离装置,格栅机比固液分离机成本低且在我国大量的城市污水厂已经广泛应用,运行稳定,但出渣含水率较高,且除SS效果较固液分离机差些,固液分离机由于以前主要适用于养殖场污水处理,在垃圾渗滤液行业应用较少。

因此建议选择格栅机+调节池的方案作为项目的主方案

2、厌氧工艺比选

目前,常用的厌氧技术主要为UASB(上升式厌氧污泥床)工艺、MASF工艺(改良型UASB)、UBF(上流式污泥床 -过滤器)工艺和ABR(厌氧折流板反应器)工艺。

(1)UASB工艺由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

(2)MASF工艺是基于UASB的改良工艺,反应器内无管路,进水经搅拌机送出。

(3)UBF工艺是UASB工艺和AF工艺的复合型,反应器由布水器、污泥层和填料层构成,取消掉了UASB工艺中的三相分离器;

(4)ABR 反应器与单个UASB有显著不同:UASB 可近似看作是一种复杂混合型反应器,而ABR是一种复杂混合型水力流态。

UASB是目前国内相当成熟的第二代厌氧反应器,在国内焚烧厂渗滤液处理工程中成功案例广泛;MASF工艺由于取消了布水器,用搅拌机代替布水,可能存在布水不均匀影响反应效果的问题;UBF工艺和ABR工艺都存在沼气外逸而产生爆炸的风险,且成功案例很少。

因此建议选用安全稳定的UASB工艺。

3、MBR工艺

MBR工艺是由A/O+UF组合形成的工艺,将研究分为A/O生化阶段和UF两部分进行剖析。

UF工艺选择

从上表中看出内置式比外置式的电耗低,但膜的使用寿命和清洗周期短,而且目前环保比较严格如果膜吊出清洗,存在异味发散的可能,因此,建议选用外置式UF。

4、MBR之后后续处理工艺

由于我国垃圾渗滤液的水质水量的复杂多变性,大多根据具体情况及其经济技术的要求采取有针对性的处理工艺,纵观国内垃圾渗滤液浓缩液处理情况,目前主要工艺有:臭氧氧化、Fenton氧化、膜分离技术,具体比较如下;

从上表对比可以看出膜技术是有绝对的优势,因此建议选用膜处理工艺。

由于MBR出水已经经过UF,因此后续的膜处理工艺主要有NF、R0、TUF、STRO、DTRO、物料膜。

(1)几种膜做简单的介绍和工艺组合对比。

(2)对几种膜组合进行水平衡和投资比较(以垃圾渗滤液300t/d为例)

A、方案一TUF+STRO+RO

B、方案二 STRO+RO+TUF+高压STRO

A、方案三 STRO+RO+两级分离膜

B、方案四NF+RO+两级分离膜

C、

D、方案五NF+RO+TUF+STRO

各方案投资运营比较

三、结论

结合以上预处理+生化处理+膜处理推荐项目主工艺为:格栅机(固液分离机)+UASB+外置式MBR(A/O两级)+NF+RO

论文作者:谢建亭1,张爱芬2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/8/27

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