0 1 图文摘要
以某生活垃圾填埋场(>10 a)渗滤液处理升级改造项目为例,改造后渗沥液处理系统采用“预处理+高抗逆耐盐菌生化+外置式超滤(UF)+纳滤(NF)+两级反渗透(RO)”的组合工艺,RO产水水质指标达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)表 2 排放标准,NF 及 RO 浓水经碟片式反渗透膜(DTRO)浓缩减量后回灌,实现渗沥液无害化处理。
垃圾渗沥液是一种含有毒有害物质的高浓度有机废水,其水质、水量因垃圾填埋场的规模大小、垃圾组成、填埋方式、运行时间长短以及季节的不同而存在很大差异。工程上常采用“生化+膜深度处理”组合工艺或者“纯膜系统”对渗沥液进行处理。膜系统产生约20%~30%的具有高污染物、高盐分的浓缩液并回灌填埋场,随着年限增加,渗沥液中含盐量超过一定限值,对微生物产生明显的毒害抑制作用,为渗沥液处理增加了难度。而中后期垃圾渗沥液具有高盐分、高污染物、低碳氮比、可生化性差等特点,其处理成为垃圾填埋场运行的一大难题。
本工程以某生活垃圾填埋场渗沥液处理升级改造工程为例,采用“预处理+高抗逆耐盐菌生化+膜深度处理”组合工艺处理中后期渗沥液。根据2021年8月部分监测值显示,经高抗逆耐盐菌生化处理后(硝化池出水)的COD、NH 3 -N及TN去除效果明显,其去除率分别为33.8%~48.3%、67.2%~73.9%、58.3%~66.1%。计量渠出水优于标准限值,满足设计要求。
针对后期垃圾渗沥液高盐分、高污染物、低碳氮比、可生化性差等特点。传统生化工艺需要投加大量碳源维持系统运行,且微生物在高盐环境下受到抑制,活性不高,去除效率低下。本工程采用在生化系统接种高抗逆耐盐菌种,利用该菌种在高盐分条件下的耐受性,提高生化系统的去除效率,解决目前生化效率低下的难题。
某生活垃圾填埋场于2007年建成并投入使用,垃圾无害化处理量为350 t/d。渗沥液处理站一期工程于2012年建成运行,处理工艺为“中温厌氧+膜生物反应(MBR)+RO系统”,处理规模为200 m3/d。随着城市居住人数不断增长,生活垃圾填埋量由350 t/d增加至550 t/d,渗沥液产生量超过一期处理量。
随着填埋年限的增加,渗沥液水质逐渐老龄化,主要表现:(1)碳氮比(<0.76)失衡,碳源严重不足;(2)膜浓缩液回灌引起垃圾渗滤液盐分偏高,对普通生物菌群有明显的毒害抑制作用,生化系统难以正常运行。
本工程针对一期存在的问题进行升级改造,设计规模由200 m3/d提升至300 m3/d,改造后渗沥液处理系统采用“预处理+高抗逆耐盐菌生化+外置式UF+NF+两级RO”的组合工艺,膜浓缩液采用DTRO系统进行浓缩减量。
设计进水按照连续取样检测取平均值确定,设计出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)中表2标准,主要进出水水质指标见表1。
表1 设计进、出水水质
本工程于2021年4月完成调试运行,2021年8月部分监测值见表2,并与《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)中表2限值作比较。
表2 出水水质检测数据
由表2可知,经高抗逆耐盐菌生化处理后(硝化池出水)的COD、NH 3 -N及TN去除效果明显,其去除率分别为33.8%~48.3%、67.2%~73.9%、58.3%~66.1%。计量渠出水优于标准限值,满足设计要求。
本项目总投资包括工程建设费用(含设备购置费、安装调试费、培训费等三个部分)、工程建设其他费用及预备费;本项目总投资估算约2 485.67万元,其中工程建设费用2 101.1万元,工程建设其他费用266.2万元,预备费118.37万元,运行成本核算后约为84.68元/m3。
工程实践证明,该渗沥液处理工艺,运行稳定,处理效果好,出水水质能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)表2排放标准,可为我国中后期垃圾渗沥液处理升级改造提供经验及参考。
第一作者:刘双,硕士,高级工程师,全国注册公用设备工程师(给水排水)。主要从事水处理及资源化研究与设计工作。
通讯作者:蒋晓云,留德博士,研究员级高级工程师,湖南省科协副主席,国家环保部特聘教师,长沙市人大代表。主要从事废水处理技术、资源化回收技术研究和产业化推广工作,主持国家级、省部级科研项目十余项,带领团队获得国家发明专利60余项,主持多项国家和地方标准编制,获得国务院颁发的技术发明二等奖、教育部颁发的技术发明二等奖、湖南省技术发明一等奖、中国有色金属工业科学技术一等奖、高等学校科学研究优秀成果奖、技术发明一等奖、湖南省科学技术进度一等奖、湖南省科协第十一届青年科技奖、中国专利优秀奖、创新团队奖(科技厅)、标准科技创新奖,全国杰出青年工程师称号等奖项。