固體廢棄物綜合處理中心滲濾液處理工藝設(shè)計

摘要：以南方某固體廢棄物綜合處理中心滲濾液處理站為例，分析固體廢棄物綜合處理中心滲濾液處理工藝設(shè)計流程。采用“預(yù)處理系統(tǒng)+厭氧系統(tǒng)+外置膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）系統(tǒng)+納濾系統(tǒng)+反滲透系統(tǒng)”作為工藝路線，處理達(dá)標(biāo)的出水作為內(nèi)部廠區(qū)道路灑水以及循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水回用，有效降低了滲濾液運(yùn)輸與處置費(fèi)用。通過介紹該工程的技術(shù)路線、系統(tǒng)組成、車間布置以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等設(shè)計要點(diǎn)，為設(shè)計其他類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞；滲濾液；厭氧處理；膜處理；工藝設(shè)計

中圖分類號：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）09-00-03

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Design of Leachate Treatment Process for Solid Waste Comprehensive Treatment Center

FU Xiang

（Guangzhou Water Investment Group Co.， Ltd.， Guangzhou 510062， China）

Abstract： Taking the leachate treatment station of a solid waste comprehensive treatment center in the south as an example， analyze the design process of leachate treatment technology in the solid waste comprehensive treatment center. Adopting the process route of “pretreatment system+anaerobic system+external Membrane Bio-Reactor （MBR） system+nanofiltration system+reverse osmosis system”， the treated effluent meets the standards and is reused as supplementary water for internal plant road sprinkling and circulating cooling system， effectively reducing the transportation and disposal costs of leachate. By introducing the technical route， system composition， workshop layout， and technical and economic indicators of this project， it provides reference for the design of other similar projects.

Keywords： leachate; anaerobic treatment; membrane treatment; process design

南方某固體廢棄物綜合處理中心由日焚燒量1 000 t的生活垃圾焚燒發(fā)電廠和日處理100 t的餐廚垃圾及易腐有機(jī)廢棄物處理廠組成，根據(jù)測算，需配套滲濾液處理站的設(shè)計規(guī)模為450 m3/d，其中焚燒廠滲濾液為200 m3/d、填埋場滲濾液為150 m3/d、垃圾卸料區(qū)沖洗廢水為10 m3/d、餐廚垃圾產(chǎn)生沼液為90 m3/d。3種廢水通過場內(nèi)收集管收集后由提升泵輸送入滲濾液處理站處理，出水達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB 19923—2005）和《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》（GB/T 18920—2002）的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，作為內(nèi)部廠區(qū)道路灑水及循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水回用。

1 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

本工程處理對象來源復(fù)雜，具有污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)波動較大、有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高、重金屬離子濃度高、鹽分含量高及富含動植物油等特點(diǎn)[1]。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。指標(biāo)包括pH、化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，CODCr）含量、五日生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand after 5 days，BOD5）含量、NH3-N含量、總磷（Total Phosphorus，TP）含量、懸浮物（Suspended Solids，SS）含量。

2 技術(shù)路線

滲濾液屬于不易處理的污水，氨氮含量通常為1 500～2 500 mg/L，CODCr含量通常為50 000～70 000 mg/L，普通的生化處理難以正常進(jìn)行[2]。綜合滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)，工藝的確定遵循以下原則。第一，鑒于生物法的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性，垃圾滲濾液中的絕大部分有機(jī)污染物和氨氮應(yīng)采用生物法進(jìn)行降解去除，盡量避免污染物二次轉(zhuǎn)移[3]。第二，進(jìn)水的垃圾滲濾液有機(jī)污染物濃度高，可生化性較好，適合采用“厭氧預(yù)處理+好氧”組合工藝。厭氧預(yù)處理可有效降低有機(jī)污染物負(fù)荷，降低后續(xù)好氧處理的成本[4]。第三，生物法的出水穩(wěn)定性相對較差，不能滿足出水回用的要求，應(yīng)結(jié)合物理法對經(jīng)過生物法處理后的殘留污染物進(jìn)行處理。采用“膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）+納濾+反滲透”工藝作為后續(xù)膜處理工藝，納濾濃縮液進(jìn)一步采取減量化處理，反滲透濃縮液采用管網(wǎng)式反滲透（Spiral-Tube Reverse Osmosis，STRO）處理[5-6]。綜上所述，本工程采用“預(yù)處理系統(tǒng)+厭氧系統(tǒng)+外置MBR系統(tǒng)+納濾系統(tǒng)+反滲透系統(tǒng)”工藝作為主體工藝路線，出水滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后回用作為廠區(qū)道路灑水及循環(huán)冷卻補(bǔ)充水。

3 工藝設(shè)計

3.1 預(yù)處理系統(tǒng)

預(yù)處理系統(tǒng)包括垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池、初沉池及相應(yīng)配套設(shè)備[7-8]。設(shè)計2座滲濾液調(diào)節(jié)池，總有效容積為3 150 m3，池內(nèi)設(shè)計相應(yīng)臭氣收集及配套等設(shè)施。設(shè)計2座初沉池，設(shè)計初沉池停留時間為8 h。

3.2 厭氧系統(tǒng)

厭氧系統(tǒng)采用上流式厭氧污泥床（Upflow Anaer-obic Sludge Blanket，UASB）系統(tǒng)，設(shè)計UASB厭氧池為密閉式鋼混結(jié)構(gòu)，同時設(shè)計蒸汽加熱系統(tǒng)，以維持厭氧反應(yīng)器的溫度。厭氧反應(yīng)器設(shè)置2座，厭氧池水力停留時間為7.6 d。厭氧沼氣預(yù)留接口，可送往電廠焚燒爐處理，當(dāng)電廠不具備接收厭氧沼氣條件（如電廠停運(yùn)檢修期間），沼氣輸送管道壓力出現(xiàn)異常時，切換至應(yīng)急火炬處理系統(tǒng)。

3.3 外置式MBR系統(tǒng)

MBR系統(tǒng)包括反硝化池、硝化池、超濾系統(tǒng)（采用外置式超濾膜）、冷卻系統(tǒng)及射流曝氣系統(tǒng)等[9-10]。生化系統(tǒng)采用兩級反硝化-硝化工藝，2條線并聯(lián)運(yùn)行。納濾系統(tǒng)采用卷式納濾膜，清液產(chǎn)率為85%。

3.4 反滲透系統(tǒng)

反滲透系統(tǒng)采用卷式反滲透膜和聚酰胺復(fù)合膜，反滲透進(jìn)水包括納濾清液、反滲透減量化清液，清液產(chǎn)率為80%，膜總過濾面積為1 376 m2。

3.5 納濾濃縮系統(tǒng)

納濾濃縮液需通過兩級物料膜系統(tǒng)處理。濃縮液先通過一級物料膜系統(tǒng)提取濃液中的大分子腐殖酸，隨后一級物料濾出液進(jìn)入二級物料膜系統(tǒng)進(jìn)一步回收其水資源，產(chǎn)生的濃液回流至濃縮液池，濾出液送至前端系統(tǒng)繼續(xù)處理。

3.6 反滲透濃縮液處理系統(tǒng)

反滲透濃縮液處理選用STRO工藝。STRO處理膜系統(tǒng)設(shè)置一套清洗系統(tǒng)，便于系統(tǒng)的恢復(fù)清洗。采用聚酰胺復(fù)合抗污染膜，設(shè)計凈水回收率為50%。

3.7 污泥脫水處理系統(tǒng)

本工程采用離心脫水機(jī)對厭氧系統(tǒng)與MBR系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥進(jìn)行脫水處理，將脫水污泥運(yùn)至焚燒爐處置。

3.8 膜處理綜合車間布局

膜處理綜合車間包含反滲透系統(tǒng)、濃縮液處理系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)及污泥處理系統(tǒng)，車間布局如圖1所示。

4 運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)分析

工程自2018年12月竣工以來，各項(xiàng)出水指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。2019年1—12月的實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)如表2所示。工程總投資為4 600萬元，其中第一部分工程費(fèi)用為3 726萬元，處理成本為48.67元/m3。

5 結(jié)論

工程滲濾液采用“預(yù)處理系統(tǒng)+厭氧系統(tǒng)+外置MBR系統(tǒng)+納濾系統(tǒng)+反滲透系統(tǒng)”作為工藝路線，處理達(dá)標(biāo)的出水作為內(nèi)部廠區(qū)道路灑水以及循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水回用，有效降低了滲濾液運(yùn)輸與處置費(fèi)用。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

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