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目前,國內(nèi)生活垃圾的處置辦法依然以垃圾衛(wèi)生填埋為主,一個標(biāo)準(zhǔn)的渣滓衛(wèi)生填埋場,滲濾液處置是必不可少的環(huán)節(jié)。滲濾液是垃圾做填埋處置后,由于降雨、降雪等大氣降水的淋溶,垃圾本身含有的水分以及垃圾在物理、化學(xué) 及微生物等的作用下,產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。若未經(jīng)處置直接排放,將會對填埋場周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。
山東省某大型垃圾填埋場的滲濾液由于原有滲濾液處置設(shè)備的不正常運轉(zhuǎn),造成積存了大量的滲濾液,并且該地域處于北方,年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降雨量,造成滲濾液的鹽分濃度極高,且調(diào)理池中的氯離子C1-濃度大于11 g/L,電導(dǎo)率大于50mS/cm。如此高濃度的含鹽量及氯離子會對生化處置中活性污泥的活性及微生物細(xì)胞的外表特性產(chǎn)生影響,造成生化處置系統(tǒng)不能起到預(yù)期的效果,若采用國內(nèi)生活和工業(yè)污水處理應(yīng)用較多的“MBR+NF+RO”處置工藝,不能滿足該項目請求的排放限值。
因而,該處置項目采用“預(yù)處置+膜處置 NF、RO)”工藝,并已建成投產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放,在國內(nèi)同類高鹽滲濾液的處置項目中值得借用。
1 設(shè)計水量與設(shè)計水質(zhì)
1.1 設(shè)計水量
依據(jù)填埋場的統(tǒng)計數(shù)據(jù),冬季滲濾液產(chǎn)生量較少,均勻產(chǎn)量約260m³/d,夏季滲濾液產(chǎn)生量較多, 特別6~8月的雨季,滲濾液產(chǎn)生量多達(dá)600m³/d。計劃到填埋場內(nèi)建立有一大型調(diào)理池,滲濾液搜集導(dǎo)排系統(tǒng)健全,綜合政府的相關(guān)文件規(guī)則,本滲濾液處置項目處置范圍肯定≥400m³/d,設(shè)計出水量≥300m³/d。
1.2 設(shè)計水質(zhì)
考量到填埋場滲濾液水質(zhì)會隨著填埋年限出現(xiàn)一定的變化規(guī)律,綜合現(xiàn)場水質(zhì)調(diào)研數(shù)據(jù),擬定了設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),出水水質(zhì)執(zhí)行《生活渣滓填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)限定的污染物排放限值。主要設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),見表1。
2 處置工藝
該項目的處置工藝流程,見圖1。
滲濾液經(jīng)過填埋場的導(dǎo)排系統(tǒng)搜集至調(diào)理池中,均質(zhì)水量水質(zhì),由泵提升至預(yù)曝氣池,做曝氣改性,由泵提升依次經(jīng)過兩級絮凝反響、沉淀和混凝氣浮處置之后進(jìn)入中間水池,混凝沉淀和氣浮產(chǎn)生 的污泥經(jīng)過污泥處置系統(tǒng)處置后,濾液回到調(diào)理池中,脫水后的污泥做填埋處置。
中間水池內(nèi)滲濾液由泵提升進(jìn)入兩級DTRO系統(tǒng)處置,兩級DTRO系統(tǒng)前設(shè)置了一套50um的 砂濾系統(tǒng)和一套10um的芯濾系統(tǒng),經(jīng)過兩級DTRO處置之后,產(chǎn)水經(jīng)過在線監(jiān)測系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放,兩級DTRO濃縮液進(jìn)入濃縮液減量化系統(tǒng)做減量處置, 濃縮液減量化系統(tǒng)的產(chǎn)水進(jìn)入中間水池,再次進(jìn)入兩級DTRO系統(tǒng)處置,濃縮液減量化系統(tǒng)的濃縮液排放到濃縮液池暫存。
由于膜的截留能力受溫度的影響較大,因而, 在兩級DTRO系統(tǒng)后端設(shè)置一套單級RO系統(tǒng)作為安保措施,當(dāng)出水氨氮值超越排放請求限值時, 開啟單級RO系統(tǒng)處置,達(dá)標(biāo)排放;當(dāng)兩級DTRO系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)時,可超越單級RO系統(tǒng)直接達(dá)標(biāo)排放;單級RO產(chǎn)生的濃縮液回到中間水池,以待進(jìn) 一步處置。
3 主要構(gòu)筑物設(shè)備及其參數(shù)
3.1 構(gòu)筑物
預(yù)處置包含了曝氣改性、兩級混凝沉淀和混凝氣浮,混凝沉淀的主要工藝參數(shù)。
該工藝段可以有效去除水中的懸浮物、膠體等物質(zhì),從而減小DTRO設(shè)備中的砂濾和芯濾的停機(jī)清洗和更換的頻次,提高兩級DTRO系統(tǒng)的前端單元的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性;另一方面填埋場滲濾液中還含有一定量的高分子聚合物(陽離子PAM),產(chǎn)生源為污泥填埋經(jīng)過雨雪淋溶之后產(chǎn)生的,經(jīng)過混凝沉淀去除,從而減小高分子聚合物對DTRO膜的污堵和損壞。預(yù)處置系統(tǒng)的表觀效果:滲濾液的顏色從黑色變?yōu)榱藴\黃色。
3.2 兩級DTRO系統(tǒng)
兩級DTRO系統(tǒng)包含了 4臺兩級DTRO 一體化處置設(shè)備,每臺設(shè)備的主要工藝參數(shù)見表3。
經(jīng)過預(yù)處置之后的滲濾液保證了兩級DTRO系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn),由于調(diào)理池的調(diào)理作用,進(jìn)水水質(zhì)平衡穩(wěn)定,兩級DTRO設(shè)備的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠,其中一級DTRO系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)壓力在6.5 ~ 7.5 MPa之間(膜為9.0 MPa),二級DTRO系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)壓力1.5 ~ 3.0 MPa(膜為7.5 MPa),化學(xué)清洗的周期在7 ~ 10 d,產(chǎn)水率在70%左右,到達(dá)設(shè)計請求。
3.3 單級RO系統(tǒng)
單級RO主要是針對兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮值大于限值而采取的安保措施,單級RO系統(tǒng)的主要工藝參數(shù),見表4。
3.4 濃縮液減量化系統(tǒng)
濃縮液減量化系統(tǒng)包含單級DTNF和單級DTRO,用于處置兩級DTRO系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液, 將兩級DTRO濃縮液再次濃縮,該套系統(tǒng)內(nèi)的DTRO使用相對低截留率、高通量的RO膜。濃縮液減量化系統(tǒng)設(shè)備的產(chǎn)水再進(jìn)入兩級DTRO設(shè)備中再次處置,可以完成濃縮液的減量,濃縮液減量化系統(tǒng)的工藝參數(shù)見表5。
3.5 膜系統(tǒng)設(shè)計回收率
視兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮是否超標(biāo),選擇能否開啟單級RO系統(tǒng)。當(dāng)兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮合格,關(guān)閉RO系統(tǒng)此時系統(tǒng)回收率為70.59%;當(dāng)兩級DTRO出水氨氮值超標(biāo),開啟RO系統(tǒng),此 時系統(tǒng)整體回收率為69.12%。量均衡見圖2。
4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
此項目的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表6。
5 結(jié)論
采用“預(yù)處置+膜處置(NF、RO)”組合工藝處理填埋場高鹽滲濾液,經(jīng)過預(yù)處置可以減小填埋場滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和高分子聚合 物,從而提升后端兩級DTRO系統(tǒng)設(shè)備的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,經(jīng)過濃縮液減量化系統(tǒng)進(jìn)一步減小濃縮液的產(chǎn)生量,提升整個系統(tǒng)的產(chǎn)水率,加之后端的單級卷 式RO系統(tǒng)的保安措施,從而保證出水水質(zhì)到達(dá) 《生活渣滓填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB 16889—2008) 中的排放限值。該工藝補償了生化處置系統(tǒng)不能處置高鹽滲濾液的缺陷,具有一定的推行價值。
6 瞻望
1)由于高鹽滲濾液經(jīng)過膜工藝處置之后,產(chǎn)生 的濃縮液的鹽分更高,因而不提倡將這些濃縮液 做回灌處置,以免繼續(xù)惡化滲濾液原水水質(zhì);可采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝實行處置。
2)該項目已對濃縮液減量化系統(tǒng)的DTNF單元和DTRO單元各自產(chǎn)生的濃縮液做了分類搜集。DTNF產(chǎn)生的濃縮液以二價鹽為主,且濃縮液中含有腐殖酸等大量有機(jī)物,提倡對這類濃縮液實行工藝研討,選擇合理的處置辦法處置;DTRO產(chǎn)生的濃 縮液以一價鹽為主,且水中的大分子有機(jī)物較少,便當(dāng)后續(xù)濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶及其他處置工藝的施行。