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如何通过膜组合处理工艺处理垃圾渗透液

发布日期:2019-03-01   作者:环保水处理设备   分享:

2011 年7 月1 日,《生活渣滓填埋场净化控制规范》(GB 16889-2008) 开端启用,而传统的单终身化处理法曾经不能满足出水要求,人们将目光转向更为高效的膜别离技术。使用于渗滤液处理的膜别离技术次要有超滤、纳滤、微滤、反浸透等,少数渗滤液处理采用两种或两种以上的膜组合工艺来确保出水水质达标。目前国际外渗滤液处理膜技术以MBR+NF/RO 处理技术为主,传统生化+ 纳滤+ 反浸透的技术使用于渗滤液处理的实践工程案例也有较多报道。

MBR+NF/RO 是近年开展较快的一种新型组合工艺,具有流程复杂、投资低、运转本钱高等优点,合适中小城镇渣滓渗滤液处理工程。结合东兴市的降雨特点和渗滤液产量及水质实践状况,设计并构筑了以中温厌氧反响器+ MBR+NF/RO 组合工艺为主的渣滓渗滤液处理站,其处理才能为200m3/d。

该渗滤液处理站处理流程复杂、占空中积小,且可依据实践进、出水水质灵敏调整工艺组合。由于该地域降雨充分,填埋初期渗滤液COD 浓度为3 000~4 000 mg/L,可不经过中温厌氧反响器,直接进入一体式MBR 反响池及后续处理工艺,处理效果明显。

1 工程概略

东兴市卫生填埋场改扩建工程的填埋场场区占空中积为114 655 m2,总库容为76.8×104 m3。日处理渣滓为121 t,2010 年-2023 年投入运转,效劳年限为14 年。渗滤液处理站占地约2 900 m2,设计处理量为200 m3/d,目前运转良好。

该填埋场采用改进型厌氧填埋工艺,渗滤液水质浓度较传统厌氧性填埋有所降低,可生化性也有所进步,设计填埋初期及中前期渗滤液进、出水次要目标见表1。

2 工艺流程

渣滓渗滤液在渗滤液调理池中经过一定工夫的沉淀作用,去除废水中局部悬浮物、无机净化物和重金属离子; 高浓度渗滤液经过潜污泵保送至中温厌氧反响器,可降解局部COD、BOD5以及重金属离子,中温厌氧反响器出水经过重力自流入一体式MBR 反响器; 低浓度渗滤液直接经调理池后进入MBR 反响器; 经过MBR 反响器中生物降解和膜过滤的综协作用,进一步去除废水中难降解的无机净化物,去除NH3-N、亚硝态氮、硝态氮和重金属离子及大局部悬浮物; MBR 的出水经过高压泵输出纳滤设备,在纳滤膜的过滤作用下,停止脱色、去除剩余的难降解无机净化物和金属离子; 在纳滤后串联反浸透单元可以保证高氨氮状况下水质达标,早期再经过活性炭过滤器。设计出水水质执行《生活渣滓填埋场净化控制规范》(GB 16889-2008) 中普通地域渗滤液排放限值。

在实践运转中,依据渗滤液进水浓度选择能否经过中温厌氧反响器,依据纳滤出水选择能否串联反浸透单元。回流污泥由M 池回流至A 池(见图1),剩余污泥应用水压经过阀门控制排到污泥池;污泥池内设置污泥泵将稀释后的污泥保送至渣滓填埋场填埋处理。

3 次要构筑物、设备及设计参数

3. 1 调理池

综合思索平安、经济及地形条件,调理池无效容积为15 233 m3,设计水深为4.5 m,可满足需调理的渗滤液总量的需求。调理池池底标高为15.00 m,至高水位标高为19.50 m,截污坝的坝顶标高为20.00 m。内设不锈钢潜污泵2 台(1 用1 备,流量为7.0 m3/h、扬程为150 kPa、功率为1.1 kW),运转工夫为20 h/d。

3. 2 中温厌氧反响器

设中温厌氧反响器1 座,钢制,外保温,尺寸为¢6 m×10 m,无效容积为160 m3,停留工夫为20 h,容积负荷为6 kgCOD/(m3·d),内置纤维填料层。

经过在其底部的环形开孔布水管布水。布水管用砖砌支墩固定于池底,面向池底开孔。每20 cm开一个直径为10 mm的孔洞,每两个孔洞之间呈45%倾角方向。配置水管道泵1 台(流量为11.5 m3/h、扬程为112 kPa、功率为0.75 kW),配套电加热安装,N = 16 kW。

3. 3 MBR 反响器

MBR 反响器为联体钢筋混凝土地下式构筑物,共分三个局部: 缺氧池(A 池) 、好氧池(O 池) 和膜别离池(M 池)。反响器总尺寸为16 m×15 m×3.05 m,无效水深为2.5 m。A 池无效容积为300m3,O 池无效容积为238 m3,M 池无效容积为62m3。好氧池(O 池) 曝气由鼓风机供给(2 台,1用1备,P = 49.0 kPa、Qs = 6.98 m3/min、N = 11 kW)。

M 池另外配鼓风机为膜组件供气,在膜别离单元的下部装微孔曝气器,该曝气管氧应用率高,气泡分散平均,气泡直径为3 mm左右,与渗滤液接触面积增大,具有很高的氧气传递效率。气源由一台反冲洗鼓风机提供(P = 58.8 kPa、Qs = 4.8 m3/min、N= 7.5 kW)。

M 池内设中空纤维微滤膜组件一套。采用旭化成MUNC-620A 膜,高结晶性聚偏氟乙烯(PVDF) 材质; 膜通量为6 L/(h·m2 ),实践膜总面积为1 680 m2 ; 孔径为0.1 μm; 极大透膜压力为300kPa; pH 值范围为1~10; 规范设计过滤水量为0.2~ 0.7 m3/d。膜别离液经过抽吸泵排出(Q = 9 m3/h,吸程= 80 kPa,H = 300 kPa,功率为2.2 kW)。

3. 4 纳滤安装

采用纳滤成套设备,处理才能为6 m3/h; 配纳滤高压泵1 台,Q = 10 m3/h,H = 1.7 MPa,功率为15kW,电源为380 V,55 Hz; 配纳滤增压泵1 台,Q = 10m3/h,H = 200 kPa,功率为2.2 kW。

设纳滤车间1 座,砖混构造,尺寸为8.0 m×6.0 m。

3. 5 反浸透安装

采用卷式反浸透成套安装,配清洗设备、电控设备、机座各一套; 配进水泵2 台,TSWA 卧式多级离心泵,Q = 18 m3/h,N = 7.5 kW,扬程为800 kPa。机座清洗泵2 台,Q = 25 m3/h,N = 15 kW,扬程为800kPa。

3. 6 污泥泵井和污泥稀释池

污泥泵井与稀释池均为钢筋混凝土构造,尺寸辨别为3.0 m×3.0 m×3.0 m和3.0 m×3.0 m×6.2 m。污泥泵井配污泥泵一台,Q = 15 m3/h,H =70 kPa,N = 0.75 kW。污泥稀释池配污泥泵一台,Q= 15 m3/h,H = 220 kPa,N = 2.2 kW; 稀释后污泥直接由污泥泵抽回至填埋场库区。

4 零碎运转与控制关键点

4. 1 MBR 反响器运转控制

缺氧段(A 池) 与好氧段(O 池+ M 池) 运转进程中的根本参数控制如表2 所示。

渗滤液水质成分复杂,进水氨氮浓度很高,微滤膜对氨氮去除作用很小,要使出水水质波动达标,只要经过生化作用对其停止降解,一旦零碎的生化功能呈现成绩,膜污堵速度较生化功能良好时更快,恢复难度更大,出水很难达标。因而,需依据零碎进水选择性添加碳源,进步废水的可生化性。运转初期,渗滤液C/N 达4.5 左右,缺氧段不需求投加碳源。随着填埋场运转工夫的延伸,渗滤液中的碳、氮比例将会失调。若碳源缺乏,每天向MBR 缺氧段投加一定量的甲醇,废水可生化性会逐步变好。

4. 2 MBR 膜净化与清洗

在运转进程中,经过膜机架底部曝气发生的气泡及水流,使膜丝充沛颤动对膜停止擦洗。同时采用间歇运转方式,自吸泵抽吸13 min,中止2 min,可避免膜孔梗塞,使临时波动运转成为能够。零碎运转时,采用恒定流量方法,抽吸负压可经过电接点式压力表读取,MBR 膜片操作负压为0.01~0.03MPa,当操作负压> 0.05 MPa 时,需对MBR 膜片及时停止清洗。普通运转到30 天,即便负压未超越0.05 MPa,也要停止清洗。

清洗办法: 将MBR 膜片从膜架上取下,用清水对MBR 膜片外表停止冲洗,除去MBR 膜片外表附着的活性污泥; 再用0.5% 的NaClO 溶液浸泡1 h,杀死附着在膜外表的细菌; 然后用5%~10% 的NaOH 溶液将MBR 膜片浸泡2 h,除去附着在MBR膜片外表的无机物和胶体物质,再用清水对MBR 膜片停止冲洗,MBR 膜片通量即可恢复。

4. 3 NF/RO 运转与控制

在NF/RO 安装中采用少量在线监测仪表及时对各部位水质停止静态跟踪和自动调整,以极大限制地延伸膜的运用寿命; 进水浊度控制在1.0 NTU以内,以降低膜的清洗频率,延伸膜的运用寿命。在进水水质浓度不高时,纳滤出水即满足出水水质规范,此时即可封闭后续的反浸透单元,降低管理难度和能耗,浪费运转本钱。零碎波动运转要求的进水条件见表3。

5 运转后果

从2011 年4 月起调试2 个月,波动运转至今。各项水质目标监测后果见表4,均到达《生活渣滓填埋场净化控制规范》(GB 16889-2008) 的表2 规范。

6 工艺优势

①运转能耗低

本工艺采用厌氧处理,以加重后续好氧处理的负荷,降低运营本钱。电耗是好氧工艺的次要费用,在本工艺中选用氧应用率较高的膜式微孔曝气器,氧的应用率普通可到达30%,远远高于其他曝气安装曝气的氧应用率。选择能耗较低的一体式MBR,动力耗费为0.2~0.4 kW·h/m3,仅约为分置式的1/10。

②操作灵敏

运转初期,低浓度渗滤液无需经过中温厌氧反响器,可直接进入MBR 及纳滤处理单元。在纳滤安装的根底上添加反浸透安装,使零碎出水水质波动达标失掉保证。由于纳滤出水曾经过一次脱盐,因而反浸透零碎所需压力就会很小,反浸透膜失掉一定的维护,产水率绝对也能进步。另外,若纳滤出水满足出水水质规范,即可封闭后续的反浸透单元,降低能耗,浪费运转本钱。

③二次净化少

本工艺采用生化处理和物化处理相结合的办法,应用中温厌氧、MBR 能比拟彻底地降解净化物的特点,使净化物数量增加、危害水平降低。该工艺发生的污泥量远远少于其他工艺特别是单纯运用物化处理的工艺,发生的大批污泥可以采取回灌的措施控制其对环境的危害。

7 结语

该渗滤液处理站处理工艺充沛发扬微滤、纳滤反浸透三种膜工艺的功用互补性,保证了膜部件的波动高效运转,组合方便,可操作性强。

一体式MBR 较传统分置式MBR,具有占空中积小、能耗低的优点,合适作为中小型渣滓渗滤液站处理工艺。动力耗费为0.2~0.4 kW·h/m3,仅为分置式的1/10 左右。

工程理论标明,采用MBR+NF/RO 工艺对填埋初期渣滓渗滤液处理效果明显,零碎运转波动,出水各项目标均能到达《生活渣滓填埋场净化控制规范》(GB 16889-2008) 中表2 规则的排放限值。

 

石家庄宇泉环保设备股份有限公司成立于2004年,注册资金3500万元,位于石家庄市元氏县槐西工业园区,占地60余亩、建有高标准厂房16000平方米,现有员工100多名,其中高级职称工程师20余人。公司现有过滤设备、压力容器、供水设备、换热设备、节能锅炉五大系列几十个品种。

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