常州夾山垃圾填埋場滲濾液處理工程
以常州夾山垃圾填埋場滲濾液處理工程作為示范點，改進(jìn)工藝、優(yōu)化運行參數(shù)，建立技術(shù)工藝完善、能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)且經(jīng)濟(jì)合理可行的工程范例。
工藝流程說明
常州夾山垃圾填埋場滲濾液處理的工藝流程見圖1。
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滲濾液經(jīng)過收集系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵抽送到膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器為分體式，包括生化反應(yīng)單元和膜組件單元。生化反應(yīng)單元由1個反硝化池和2個硝化池串聯(lián)而成，均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池體。硝化池內(nèi)曝氣采用射流鼓風(fēng)曝氣，通過高活性的好氧微生物作用，大部分有機(jī)物污染物在硝化池內(nèi)得到降解，同時NH3－N和有機(jī)氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽。膜單元設(shè)在池外單獨的處理車間內(nèi)，MBR膜組件為管式聚氟偏二乙烯（PVDF）膜。
污水經(jīng)膜組件分離后，清液進(jìn)入NF系統(tǒng)，濃液回流到反硝化池，在缺氧環(huán)境中還原成氮氣排出，達(dá)到脫氮的目的。MBR清液通過納濾進(jìn)水泵輸送到納濾設(shè)備中，納濾過程采用螺旋卷式膜，操作壓力為5～25bar，不可生化的大分子有機(jī)物和部分金屬離子被濾除，清液直接達(dá)標(biāo)排放。納濾過程產(chǎn)生15%的濃縮液，排入到污泥儲池，與來自生物處理的剩余污泥合并后通過離心脫水機(jī)脫水，脫水后的干污泥去填埋場處置。上清液回流至調(diào)節(jié)池。
3.2示范工程擬解決的關(guān)鍵問題
在示范點原有垃圾滲濾液處理設(shè)施的基礎(chǔ)上，改進(jìn)組合工藝，設(shè)計主要包括膜生化反應(yīng)器、納濾和樹脂吸附3個主要工段。擬解決以下的關(guān)鍵問題：
（1）調(diào)節(jié)池二次污染防治問題；
（2）生物脫氮處理效果問題：高濃度的NH3－N對生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用，同時高濃度的NH3－N造成滲濾液中的C/N失調(diào)，致使生物脫氮難以進(jìn)行，導(dǎo)致最終出水難以達(dá)標(biāo)排放；
（3）生化膜的替代與維護(hù)保養(yǎng)問題：根據(jù)國外超濾膜在我國垃圾滲濾液處理上應(yīng)用的實際效果，研究探索國產(chǎn)膜的應(yīng)用和國外膜的維護(hù)保養(yǎng)，進(jìn)1步降低工程投資和運行費用；
（4）深度處理出水的水質(zhì)保證問題：納濾系統(tǒng)不要求富集鹽類。
3.3示范工程運行效果分析
項目于2006年9月完成施工進(jìn)入試運行。經(jīng)過連續(xù)1年半的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，實際運行過程中垃圾滲濾液COD質(zhì)量濃度在5320～22000mg/L之間，NH3-N質(zhì)量濃度在1400～2300mg/L之間，TN質(zhì)量濃度在1800～2400mg/L之間，TP質(zhì)量濃度在10.5～21.0mg/L之間。在此情況下，MBR-NF工藝保持了極好的處理效果。運行一年來系統(tǒng)的COD，NH3-N，TN和TP的去除率見圖2～5所示。
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BR系統(tǒng)出水的COD質(zhì)量濃度一直在1500mg/L以下，而運行后期出水則穩(wěn)定在1000mg/L以下。整個運行期間MBR的平均出水COD質(zhì)量濃度為945mg/L，平均COD去除率為94.6%。NF系統(tǒng)穩(wěn)定運行后出水均能保持在100mg/L以下，均值為80mg/L，NF平均COD去除率達(dá)91.5%。系統(tǒng)總體COD去除率達(dá)99.5%。NH3－N的凈化主要通過MBR的生化凈化過程來實現(xiàn)，由于MBR能夠截留增殖緩慢的硝化細(xì)菌，大大提高了系統(tǒng)的硝化能力，MBR出水NH3－N質(zhì)量濃度平均為6.9mg/L，已達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。生化過程的NH3-N去除率高達(dá)99.5%。NF出水TN和TP質(zhì)量濃度平均為57mg/L和0.5mg/L，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.4運行成本分析
示范工程滲濾液日處理調(diào)節(jié)池滲濾液量247m3/d，年處理滲濾液量90155m3。年運行費用176萬元。運行單價為19.55元/m3，優(yōu)于當(dāng)前國內(nèi)同類處理工程25～30元/m3的運行成本。系統(tǒng)的運行成本分析見表1。
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結(jié)論
MBR+NF的雙膜法工藝集成了高效生化反應(yīng)和高效物理分離技術(shù)優(yōu)勢整體處理效果優(yōu)異常州夾山垃圾填埋場的運行實踐表明垃圾滲濾液的COD和NH3-N的平均去除率均達(dá)99.5%和的平均去除率達(dá)95%以上出水滿足GB16889-1997生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)的一級標(biāo)準(zhǔn)運行費用含膜折舊為19.55元/m3與國內(nèi)其他處理工藝相比具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢在其他高濃度廢水的處理方面也具有極佳的推廣前景據(jù)有關(guān)專家估算在未來的3-5a內(nèi)膜價格有望降為目前的5%-25%那將大大降低MBR的一次性投資與膜的更換費用，處理成本更優(yōu)該組合工藝的出水可作為中水回用或綠化降塵等使用在中國水源匱乏的情況下自來水供水費及排污費仍有增加的趨勢因此可以預(yù)見膜生物反應(yīng)器作為垃圾滲濾液處理技術(shù)并擴(kuò)展到中水回用的領(lǐng)域?qū)鷣碛哂薪?jīng)濟(jì)、技術(shù)上的競爭優(yōu)勢。
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