王 起,襲鐵夫,劉保成(中國市政工程華北設計研究總院有限公司,天津 300074)
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MBR+NF工藝在成都固體廢棄物衛生處置場滲瀝液處理擴容工程中的應用
王起,襲鐵夫,劉保成
(中國市政工程華北設計研究總院有限公司,天津300074)
【摘要】介紹了成都市固體廢棄物衛生處置場滲瀝液處理擴容工程概況,闡述了本項目采用MBR+NF和濃縮液處理的特點,分析了該工藝在滲瀝液處理擴容工程中的應用情況,探討了實際運行中存在的水質化學分析和有機碳源問題。
【關鍵詞】滲瀝液;濃縮液;MBR+NF;臭氧氧化
成都市固體廢棄物衛生處置場滲瀝液處理擴容工程位于成都市龍泉驛區長安鄉境內,占地為17 482.67 m2,處理規模為1 000 m3/d,2013年投入運營,是國內第1個采用MBR+NF和濃縮液氧化處理工藝。出水執行GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標準表2(一般地區)排放標準。產生的濃縮液進入濃縮液處理系統單獨處理,處理后達標排放或與納濾出水混合達標排放。
該工程于2013年12月完成環保驗收,自2014 年1月1日至今系統一直穩定達標運行,工程實際處理量為900~1 200 m3/d。
2.1MBR特點
本項目進水碳氮比小于3∶1,進水氨氮濃度在1800mg/L以上,排放標準要求出水總氮小于40mg/L。本項目在設計和運行中充分考慮了進水水質的特性,為確保出水總氮達標,加大了缺氧池的體積,同時增加了生化處理系統的可調節性,可以根據進水水質變化情況,任意調節缺氧池體積和好氧池體積比例,同時嚴格控制曝氣強度,提高了污水處理系統應對進水水質大幅波動的靈活性,提高了出水達標的保證率,保障了出水長期穩定達標排放。
2.2NF特點
本項目進水含鹽量高,氯離子在10 000 mg/L以上,如果按常規采用反滲透工藝,產水率在70%左右,產水率低,運行費用高,所產生的濃縮液量大,同時產生的濃縮液含鹽量極高,濃縮液處理沒有可行的工藝。采用納濾工藝,產水率可以達到85%,提高了產水率,降低了運行成本,大部分鹽分透過納濾膜,隨出水排出,這樣濃縮液中含鹽量下降,降低了濃縮液處理難度,為濃縮液處理創造了的條件。采用納濾工藝,要求生化處理系統出水總氮必須保證在40 mg/L以下,這增加了生化處理系統運行管理的難度。
2.3濃縮液處理特點
濃縮液處理系統主要采用了三級臭氧氧化和多級生物活性炭。濃縮液在進入臭氧氧化處理前,先進行混凝沉淀處理,混凝沉淀出水依次進入一級臭氧氧化、一級生物活性炭、二級臭氧氧化、二級生物活性炭、三級臭氧氧化、三級生物活性炭,出水達標排放。二級臭氧氧化和三級臭氧氧化中投加了雙氧水以提高處理效果。
臭氧氧化處理效果與進水水質相關,進水含鹽量直接影響臭氧氧化處理的效果,廢水含鹽量高處理效果差。進水的pH也直接影響了臭氧氧化的處理效果。臭氧氧化中投加雙氧水能提高難降解有機物的降解效果,提高臭氧對有機物的氧化率。
3.1MBR+NF工藝處理效果
MBR采用外置式膜生物反應器,超濾部分采用外置管式超濾膜,生化反應部分采用了兩級硝化反硝化。第一級硝化反硝化反應池的硝化和反硝化率達到99%以上。
NF清水得率為85%,NF膜截留了污水中大分子有機物、二價鹽、重金屬離子、多價非金屬離子和部分一價鹽,出水CODCr穩定在100 mg/L以下,見表1。

表1 MBR+NF工藝進水和出水水質 mg/L
3.2濃縮液CODCr處理效果
進水CODCr為4 000~6 000 mg/L的濃縮液先經過超濾過濾,投加絮凝劑混凝沉淀,將有機物去除30%~50%,然后進入臭氧氧化處理系統。臭氧氧化系統采用微孔曝氣和射流曝氣2種方式投加臭氧,二級和三級臭氧氧化反應器內投加雙氧水提高處理效果。最后出水CODCr為60~100 mg/L。
4.1水質化學分析問題
本項目出水執行 GB 16889—2008,而 GB 16889—2008要求出水COD的化驗方法采用GB/T 11914—1989水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法,該方法適用于氯離子在1 000 mg/L以下,COD在 10mg/L以上水樣的化驗分析。本項目滲瀝液經處理后,NF出水COD在50~80 mg/L,氯離子在10 000 mg/L左右,如果將出水的氯離子濃度稀釋到1000mg/L以下,達到GB11914—1989方法的要求,那么COD就會稀釋到10 mg/L以下,不能滿足GB11914—1989方法的要求,導致COD化驗結果偏差太大。另外,本項目濃縮液經處理后,NF出水COD在50~100mg/L,氯離子在15 000 mg/L左右,采用該化驗方法化驗結果偏差更大。
從以上分析可以看出,成都市固體廢棄物衛生處置場滲瀝液處理擴容工程NF出水水質化學分析不適用GB11914—1989。
對于濃縮液處理后出水氯離子濃度較高的廢水,可以采用氯氣吸收法、密閉消解法等其他化驗方法進行水質分析,建議不采用GB/T11914—1989。
4.2有機碳源問題
成都市固體廢棄物衛生處置場滲瀝液處理擴容工程實際運行期間,大部分時間進水COD在3 500~8 000 mg/L,總氮在2 500~3 500 mg/L,碳氮比小于3∶1,運行中需要投加有機碳源。
碳源首選甲醇,甲醇計量和投加都比較方便,并且利用率高、費用低。但是,該工程毗鄰垃圾填埋場,使用甲醇火災危險性高,萬一引燃填埋垃圾,后果嚴重,因此,本項目沒有使用甲醇作為外加碳源,而采用了安全性較高的工業葡萄糖。
滲瀝液處理系統進水水質變動幅度大,水質變化快,為保證葡萄糖投加準確可控,投加葡萄糖需要計量、溶解、化驗、儲存、投加等工序,要根據進水水質和出水水質變化精確投加有機碳源,既要防止碳源投加不夠,出水總氮超標,又要防止碳源投加過量,出水COD或BOD超標。
中圖分類號:X703
文獻標識碼:A
文章編號:1005-8206(2016)02-0015-02
作者簡介:王起(1961—),教授級高級工程師,主要從事固體廢物處理處置項目設計及其咨詢工作。
收稿日期:2016-01-29
Application of MBR+NF in Leachate Treatment Expansion Project of Chengdu Solid Waste Landfill
Wang Qi,Xi Tiefu,Liu Baocheng
(North China Municipal Engineering Design Research Institute Co.Ltd.,Tianjin300074)
【Abstract】The leachate treatment expansion project of Chengdu Solid Waste Landfill was introduced.The application and the concentrate characteristics by the technology of MBR+NF were analyzed.The problems of chemical analysis of water quality and organic carbon source were discussed,while the processrunning.
【Key words】leachate;concentrate;MBR+NF;ozone oxidation