生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站污水處理系統(tǒng)擴(kuò)容改造工程實(shí)例分析

摘要：青島市某生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站污水處理系統(tǒng)需要額外處理餐廚厭氧沼液，導(dǎo)致實(shí)際無(wú)法達(dá)產(chǎn)運(yùn)行，故需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)容改造。最終采用“預(yù)處理+膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）生化系統(tǒng)+納濾（Nanofiltration，NF）”工藝，出水水質(zhì)指標(biāo)滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）

表1中的B級(jí)控制要求。

關(guān)鍵詞：生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站；膜生物反應(yīng)器；厭氧沼液；滲瀝液

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）06-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.072

Case Analysis of Expansion and Renovation Project for Sewage Treatment System of Domestic Waste Transfer Station

GAO Weijie， ZHAO Changxia

（Qingdao Solid Waste Disposal Co.， Ltd.， Qingdao 266041， China）

Abstract： The sewage treatment system of a domestic waste transfer station in Qingdao needs to additionally treat anaerobic biogas slurry from the kitchen， which has resulted in the inability to reach production and operation. Therefore， it needs to be expanded and renovated. Ultimately the process of “filters + Membrane Bio-Reactor （MBR） biochemical system + Nanofiltration （NF）” was adopted. The effluent water quality indicators could meet the Wastewater Quality Satandards for Discharge to Municipal Sewers （GB/T 31962—2015） Class B control requirements in Table 1.

Keywords： municipal solid waste transfer station; membrane bioreactor; anaerobic digestate; leachate

隨著我國(guó)城市逐步更新建設(shè)，市政環(huán)衛(wèi)處置體系也逐步從“就廠論廠”發(fā)展到“多元融合，協(xié)同發(fā)展”階段。單一處理生活垃圾或餐廚厭氧滲瀝液的項(xiàng)目逐漸減少，采用多類(lèi)垃圾處理項(xiàng)目協(xié)同處置模式已成必然[1-2]。現(xiàn)有滲瀝液處理系統(tǒng)需要針對(duì)多種污水聯(lián)合處理造成的水質(zhì)和水量時(shí)空變化進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)調(diào)整[3-5]。

1 工程概況

某生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站于2012年底建竣工并投入運(yùn)營(yíng)，垃圾中轉(zhuǎn)規(guī)模為4 000 t/d，滲瀝液土建處理規(guī)模為450 m3/d，設(shè)備配置規(guī)模為300 m3/d。滲瀝液采用“膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor，MBR）+納濾（Nanofiltration，NF）NF”工藝，處理達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）要求后排放至附近市政污水處理廠進(jìn)一步處理。污水處理站原工藝流程如圖1所示。

由于轉(zhuǎn)運(yùn)站周邊后來(lái)建設(shè)餐廚厭氧設(shè)施，污水處理站需要額外處理約140 m3/d的餐廚厭氧沼液。這部分沼液氨氮的平均濃度為3 345 mg/L，化學(xué)需氧量（Chenical Oxygen Demand，COD）平均濃度為13 558 mg/L，與轉(zhuǎn)運(yùn)站污水混合后進(jìn)水氨氮平均濃度約為2 300 mg/L，COD平均濃度約為18 802 mg/L，導(dǎo)致進(jìn)水氨氮遠(yuǎn)超原設(shè)計(jì)值，污水處理站只能減量運(yùn)行，日處理量約為230 m3/d（其中沖洗水90 m3/d，沼液140 m3/d），生產(chǎn)壓力大。

餐廚垃圾處理廠擴(kuò)建后每日將產(chǎn)生約210 m3厭氧沼液，滲瀝液處理站現(xiàn)狀處理能力將無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。因此，需要對(duì)滲瀝液處理站進(jìn)行改造擴(kuò)容，以確保出水水質(zhì)滿足排放要求。

2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

污水處理站出水排至附近市政污水處理廠，該污水處理廠采用二級(jí)處理，故本次擴(kuò)容改造出水控制項(xiàng)目執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）中表1的B級(jí)控制要求，詳細(xì)指標(biāo)如表1所示。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 改造措施

針對(duì)來(lái)水水質(zhì)不穩(wěn)定且含油含砂的特點(diǎn)，在預(yù)處理段增加袋式過(guò)濾器、氣浮裝置以及初沉池，確保后續(xù)生化反應(yīng)的穩(wěn)定性。改造現(xiàn)有MBR生反池，增加反硝化池停留時(shí)間，原生化池工藝由一級(jí)AO工藝提升為兩級(jí)AO工藝。同時(shí)，將超濾和納濾系統(tǒng)處理能力由310 m3/d提升至450 m3/d。

3.2 改造后的工藝流程

厭氧沼液與轉(zhuǎn)運(yùn)站污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)配水質(zhì)水量后進(jìn)入MBR生物反應(yīng)池。混合進(jìn)水依次流經(jīng)一級(jí)A池、一級(jí)O池、二級(jí)A池及二級(jí)O池，通過(guò)內(nèi)回流，在缺氧、好氧條件下，污水中的有機(jī)物、氨氮、硝態(tài)氮得到有效去除。經(jīng)兩級(jí)A/O處理后的污水進(jìn)入超濾（Ultra-Filtration，UF）系統(tǒng)，UF出水進(jìn)入NF系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，NF清液外排至下游的污水處理廠。NF濃液通過(guò)物料膜減量系統(tǒng)減量后隨垃圾外運(yùn)處置。全廠產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥儲(chǔ)池，再送至離心脫水系統(tǒng)，將污泥含水率降至80%后，與垃圾一同外運(yùn)焚燒處置。擴(kuò)容改造后的滲瀝液處理工藝流程如圖2所示。

3.3 改造后主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

3.3.1 預(yù)處理系統(tǒng)

本工程預(yù)處理系統(tǒng)包括氣浮裝置、均質(zhì)沉淀池及調(diào)節(jié)池。垃圾進(jìn)入泄水收集池后，采用除渣機(jī)去除較大的雜質(zhì)，然后進(jìn)入滲瀝液處理站新建的初沉池。沉淀池出水進(jìn)入新建的滲濾液儲(chǔ)池，沉淀污泥經(jīng)沉淀池排泥泵輸送至污泥儲(chǔ)池。

3.3.2 MBR生化系統(tǒng)

MBR生化池分為2條獨(dú)立的生產(chǎn)線，每條線包括一級(jí)反硝化池2格、一級(jí)硝化池2格、二級(jí)A池

1格及二級(jí)O池1格。本工程對(duì)生化池進(jìn)行分組改造，增加反硝化池容，確保施工期間不停產(chǎn)。生化池土建改造內(nèi)容主要是增加鋼筋砼分隔墻，改造后的生化池主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

超濾系統(tǒng)設(shè)置2套，包括1套雙環(huán)路超濾系統(tǒng)及1套就地清洗（Cleaning In Place，CIP）清洗系統(tǒng)。單套設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為450 m3/d，設(shè)計(jì)過(guò)濾通量為60 L/（m2·h），理論膜面積為520.8 m2，實(shí)際膜總過(guò)濾面積為541 m2。

本工程的外加碳源為乙酸鈉，將廠區(qū)組合池內(nèi)的一個(gè)池子作為碳源儲(chǔ)池。該碳源儲(chǔ)池的有效容積為1 000 m3，并配備相應(yīng)的碳源投加泵。向硝化池中投加消泡劑，投加量約為0.03 kg/m3進(jìn)水。

3.3.3 納濾系統(tǒng)

本工程擬將納濾系統(tǒng)擴(kuò)建至450 m3/d。每條納濾環(huán)路設(shè)有獨(dú)立的循環(huán)泵，用于濃水內(nèi)循環(huán)。單套設(shè)計(jì)進(jìn)水流量為450 m3/d，設(shè)計(jì)過(guò)濾通量為13 L/（m2·h），設(shè)計(jì)產(chǎn)水率為80%，理論膜面積為1 153 m2，實(shí)際選用36支納濾膜。NF濃縮液采用一級(jí)物料膜提取腐殖酸。

4 運(yùn)行效果

項(xiàng)目改造后的運(yùn)行結(jié)果如圖3和圖4所示。滲濾液經(jīng)過(guò)MBR生化系統(tǒng)及納濾系統(tǒng)處理后，COD、氨氮、總氮的平均去除率分別為96.8%、99.99%、97.5%，pH穩(wěn)定在7.3～7.9。出水中COD平均濃度為500 mg/L左右，氨氮平均濃度約為0.04 mg/L，總氮平均濃度約為57 mg/L，出水水質(zhì)滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）中表1的B級(jí)控制要求。

5 結(jié)論

為確保出水水質(zhì)滿足排放要求，分析生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站污水處理系統(tǒng)的擴(kuò)容改造過(guò)程。在改造過(guò)程中，滲瀝液預(yù)處理采用“除渣+氣浮+沉淀+過(guò)濾”工藝，生化處理采用外置式MBR工藝，深度處理采用NF工藝，NF濃縮液采用一級(jí)物料膜工藝。經(jīng)改造后，出水能滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）中的B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

1 蘇振興，蔡思鑫，謝娟毅，等.廣東省某垃圾綜合處理基地污水處理廠工藝設(shè)計(jì)探討[J].給水排水，2022（增刊1）：574-576.

2 夏明升.餐廚垃圾高效協(xié)同處置工程設(shè)計(jì)案例[J].安徽化工，2023（6）：114-118.

3 劉 雙，夏 傳，蔣曉云，等.某中后期垃圾滲瀝液處理系統(tǒng)升級(jí)改造工程實(shí)例[J].工業(yè)水處理，2022（9）：203-206.

4 李瑞華，湯萌萌，黃 華，等.南寧市城南生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液處理站升級(jí)改造工程[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2023（6）：111-113.

5 郝永霞.寧波市奉化區(qū)張家岙填埋場(chǎng)滲濾液處理站提標(biāo)改造工程實(shí)踐[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2020（2）：89-93.

作者簡(jiǎn)介：高偉杰（1977—），男，山東青島人，高級(jí)工程師。研究方向：環(huán)境工程。