采用“預(yù)處理+膜處理 NF、RO”工藝對(duì)山東省某大型垃圾填埋場(chǎng)高鹽滲濾液進(jìn)行處理，水回收率達(dá)70%,出水水質(zhì)滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 168842008 )規(guī)定的污染物排放限值；經(jīng)過(guò)濃縮減量化系統(tǒng)處理后,產(chǎn)生的NF濃縮液和RO濃縮液做分類單獨(dú)收集，方便后續(xù)濃縮蒸發(fā)結(jié)晶及其他處理工藝的實(shí)施。
尹戶生1,張 斌1,李耕宇1，鄧方平1，臧宏寬2
1.長(zhǎng)沙中聯(lián)重科環(huán)境產(chǎn)業(yè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙
2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院，北京
目前，國(guó)內(nèi)生活垃圾的處理處置方法仍然以垃圾衛(wèi)生填埋為主叫作為一個(gè)規(guī)范的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，滲濾液處理是必不可少的環(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，垃圾自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)處理直接排放，將會(huì)對(duì)填埋場(chǎng)周邊的生態(tài)環(huán)境 造成嚴(yán)重的污染。
山東省某大型垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)的滲濾液由于原有滲濾液處理設(shè)施的不正常運(yùn)行，導(dǎo)致積存了大量的滲濾液，結(jié)合該地區(qū)處于北方,年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降雨量，導(dǎo)致滲濾液的鹽分濃度極高,且調(diào)節(jié)池中的氯離子 C1-濃度超過(guò)11 g/L,電導(dǎo)率超過(guò)50mS/cm。如此高濃度的含鹽量及氯離子會(huì)對(duì)生化處理中活性污泥的活性及微生物細(xì)胞的表面特性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)不能起到預(yù)期的效果,若采用國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的“MBR+NF+RO”處理工藝,不能滿足該項(xiàng)目要求的排放限值。
因此，該處理項(xiàng)目采用“預(yù)處理+膜處理 NF、RO)”工藝，并已建成投產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放,在國(guó)內(nèi)同類高鹽滲濾液的處理項(xiàng)目中值得借鑒。
1 設(shè)計(jì)水量與設(shè)計(jì)水質(zhì)
1.1 設(shè)計(jì)水量
根據(jù)填埋場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),冬季滲濾液產(chǎn)生量較少，平均產(chǎn)量約260m3/d,夏季滲濾液產(chǎn)生量較多, 尤其6~8月的雨季，滲濾液產(chǎn)生量多達(dá)600m3/d。考慮到填埋場(chǎng)內(nèi)建設(shè)有一大型調(diào)節(jié)池，滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)健全，結(jié)合政府的相關(guān)文件規(guī)定，本滲濾液處理項(xiàng)目處理規(guī)模確定≥400m3/d,設(shè)計(jì)出水量≥300m3/d。
1.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
考慮到填埋場(chǎng)滲濾液水質(zhì)會(huì)隨著填埋年限呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)調(diào)研數(shù)據(jù)，擬定了設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo);出水水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)規(guī)定的污 染物排放限值。主要設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)，見表1。
該項(xiàng)目的處理工藝流程，見圖1。
滲濾液通過(guò)填埋場(chǎng)的導(dǎo)排系統(tǒng)收集至調(diào)節(jié)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(guò)兩級(jí)絮凝反應(yīng)、沉淀和混凝氣浮處理之后進(jìn)入中間水池，混凝沉淀和氣浮產(chǎn)生 的污泥經(jīng)過(guò)污泥處理系統(tǒng)處理后，濾液回到調(diào)節(jié)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(jí)DTRO系統(tǒng)處理，兩級(jí)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(guò)兩級(jí)DTRO處理之后，產(chǎn)水經(jīng)過(guò)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放，兩級(jí)DTRO濃縮液進(jìn)入濃縮液減量化系統(tǒng)做減量處理, 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(jí)DTRO系統(tǒng)處理,濃縮液減量化系統(tǒng)的濃縮液排放到濃縮液池暫存。
由于膜的截留性能受溫度的影響較大，因此, 在兩級(jí)DTRO系統(tǒng)后瑞設(shè)置一套單級(jí)RO系統(tǒng)作為保安措施，當(dāng)出水氨氮值超過(guò)排放要求限值時(shí), 開啟單級(jí)RO系統(tǒng)處理，達(dá)標(biāo)排放；當(dāng)兩級(jí)DTRO系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)時(shí)，可超越單級(jí)RO系統(tǒng)直接達(dá)標(biāo)排放;單級(jí)RO產(chǎn)生的濃縮液回到中間水池，以待進(jìn) 一步處理。
3 主要構(gòu)筑物設(shè)備及其參數(shù)
3.1構(gòu)筑物
預(yù)處理包含了曝氣改性、兩級(jí)混凝沉淀和混凝氣浮，混凝沉淀的主要工藝參數(shù)，見表2。
該工藝段能夠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)清洗及更換的頻次，提升兩級(jí)DTRO系統(tǒng)的前端單 元的運(yùn)行穩(wěn)定性;另一方面填埋場(chǎng)滲濾液中還含有 一定量的高分子聚合物(陽(yáng)離子PAM),產(chǎn)生源為污泥填埋經(jīng)過(guò)雨雪淋溶之后產(chǎn)生的，經(jīng)過(guò)混凝沉淀去除，從而減小高分子聚合物對(duì)DTRO膜的污堵和損壞。預(yù)處理系統(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(jí)DTRO系統(tǒng)
兩級(jí)DTRO系統(tǒng)包含了 4臺(tái)兩級(jí)DTRO 一體化處理設(shè)備,每臺(tái)設(shè)備的主要工藝參數(shù)見表3。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后的滲濾液保證了兩級(jí)DTRO系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，由于調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)水水質(zhì)均衡穩(wěn)定，兩級(jí)DTRO設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定可 靠,其中一級(jí)DTRO系統(tǒng)的運(yùn)行壓力在6.5 ~ 7.5 MPa之間（膜為9.0 MPa）,二級(jí)DTRO系統(tǒng)的運(yùn)行壓力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,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3.3 單級(jí)RO系統(tǒng)
單級(jí)RO主要是針對(duì)兩級(jí)DTRO系統(tǒng)出水氨氮值超過(guò)限值而采取的保安措施,單級(jí)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(jí)DTNF和單級(jí)DTRO,用于處理兩級(jí)DTRO系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液, 將兩級(jí)DTRO濃縮液再次濃縮，該套系統(tǒng)內(nèi)的DTRO采用相對(duì)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(jí)DTRO設(shè)備中再次處理，能夠?qū)崿F(xiàn)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(jì)回收率
視兩級(jí)DTRO系統(tǒng)出水氨氮是否超標(biāo),選擇是否開啟單級(jí)RO系統(tǒng)。當(dāng)兩級(jí)DTRO系統(tǒng)出水氨氮靖，關(guān)閉RO系統(tǒng)此時(shí)系竝體回收率為70.59%;當(dāng)兩級(jí)DTRO出水氨氮值超標(biāo)，開啟RO系統(tǒng)，此 時(shí)系統(tǒng)整體回收率為69.12%。量平衡見圖2。
4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
此項(xiàng)目的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表6。
采用“預(yù)處理+膜處理(NF、RO)”組合工藝處 理填埋場(chǎng)高鹽滲濾液，通過(guò)預(yù)處理能夠減小填埋場(chǎng)滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和高分子聚合 物，從而提高后端兩級(jí)DTRO系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，通過(guò)濃縮液減量化系統(tǒng)進(jìn)一步減小濃縮液的產(chǎn)生量，提高整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)水率，加之后端的單級(jí)卷 式RO系統(tǒng)的保安措施，從而保證出水水質(zhì)達(dá)到 《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB 16889—2008) 中的排放限值。該工藝彌補(bǔ)了生化處理系統(tǒng)不能處理高鹽滲濾液的缺陷，具有一定的推廣價(jià)值。
1)由于高鹽滲濾液經(jīng)過(guò)膜工藝處理之后，產(chǎn)生 的濃縮液的鹽分更高，因此不建議將這部分濃縮液 做回灌處理，以免繼續(xù)惡化滲濾液原水水質(zhì);可采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝進(jìn)行處理。
2)該項(xiàng)目已對(duì)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收集。DTNF產(chǎn)生的濃縮液以二價(jià)鹽為主，且濃縮液中含有 腐殖酸等大殲有機(jī)物,建議對(duì)這部分濃縮液進(jìn)行工藝研究，選擇合理的處理方法處理;DTRO產(chǎn)生的濃 縮液以一價(jià)鹽為主,且水中的大分子有機(jī)物較少，方便后續(xù)濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶及其他處理工藝的實(shí)施。
來(lái)源 | 環(huán)境保護(hù)科學(xué)