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回灌+DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

发布时间:2012-1-25 14:12:18  中国污水处理工程网

1  水量与水质

1.1 水量

垃圾渗滤液的产生量取决于卫生填埋场状况(如垃圾成分、填埋量、防渗系统、渗滤液收集系统及填埋场“年龄”等)和填埋场外部环境(如大气降水,地表径流及地下水浸入等)。根据计算,并考虑其它一些因素,渗滤液的处理规模为80m3/d。

1.2 水质

垃圾渗滤液的水质与垃圾种类、性质、填埋方式等许多因素有关,化学成分变化较大,其浓度和性质随时间呈动态变化关系。本次设计参照国内外及周边地区垃圾填埋场的实测资料,确定渗滤液主要水质指标为:BOD5=8000mg/L、COD=15000mg/L、SS=1200mg/L、NH3-N=500mg/L。

渗滤液经处理后,出水执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-2008),中的污染物排放浓度限值。

2  工艺流程

垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响,具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点,其可生化性前期较好、随后逐年下降,直至有机物含量降至零,这使得生化类型工艺的应用受到很大限制,为了使系统能在不同时期都稳定运行,最好采用生化、物化相结合的处理工艺。本工程采用回灌+两级碟管式反渗透膜技术(DTRO)工艺。

3  主要构筑物计参数

3.1 预处理

由于本工程地处东北地区,气候干燥,蒸发量比较大,因此在渗滤液进入处理站前首先进行回灌,以实现渗滤液减量化和污染物的初步去除。通过提升泵和预埋在填埋场两侧的管道实现回灌。

然后将调节池中的渗滤液提升至反渗透系统的原水罐,并在原水灌中投加H2SO4,去除难溶性碳酸盐类无机物,消除对膜的污染,H2SO4投加量为1.0~1.5L/m3。原水罐出水由水泵加压后进入石英砂过滤器,过滤精度50μm。砂滤反冲洗采用气、水结合,先气洗、再水洗,冲洗时间一般为5min、并可根据运行状态另行设定,冲洗废水排至调节池。砂滤出水后进入芯式过滤器,过滤精度为10μm,采用10μmPP熔喷滤芯,进出口压力达到200KPa时更换滤芯,在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止结垢现象对膜系统的污染,阻垢剂为聚合物和盐的混合物,投加量为0.15mg阻垢剂/1mg硅酸盐。

3.2 DTRO系统

经过芯式过滤器的渗滤液经高压泵进入一级DTRO膜柱,泵后设减震器1个,用于吸收泵产生的压力脉冲,给反渗透膜柱提供平稳的压力。由于高压泵流量难以保证膜柱所需水量,故通过在线泵将膜柱出口一部份浓缩液回流至膜柱,以保证膜表面足够的流量(每只膜柱不低于0.8m3/h)。膜材料为有机复合膜,一级DTRO系统设40支膜柱、单支面积9.405m2。透过液进入二级膜柱进一步处理,浓缩液排入浓缩液储池,用于回灌处理。

经一级DTRO膜系统处理后的透过液直接通过二级高压泵进入二级DT膜系统,高压泵设变频控制,使其频率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配,同时在入口管路设浓缩液自补偿装置,使二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。二级DTRO系统设7支膜柱、单支面积9.405m2。二级浓缩液端也设控制阀1个,用于控制膜组内的压力。第二级膜柱浓缩液排向第一级系统的进水端,以提高系统的回收率,透过液排入脱气塔。

3.3 脱气处理

由于预处理时酸的投加和CO2的存在,导致出水pH值较低、难以达标,故在二级膜系统后设脱气塔1座将其去除。经脱气塔后的清水通过净水罐排放。但若pH值仍低于排放要求,系统将通过清水排放管中的pH值传感器判断出水的pH值、并自动调节计量泵的频率在净水罐中投加适量的NaOH,使出水pH值达标。

3.4 浓缩液储池

膜处理系统产生的浓缩液产量为17.6m3/d,先排至浓缩液储池、再通过泵进行回灌处理。浓缩液储池设计停留时间t=15d。具体参见http://www.topicons.com更多相关技术文档。

4  结语

(1)渗滤液产量受多种因素影响,回灌处理能减少渗滤液的量,节省工程造价。初期BOD、COD、SS、NH4+-N浓度高且变化范围大,但随填埋时间的延长而逐渐递减。渗滤液回灌技术尤其适合在寒冷地区的垃圾渗滤液处理中应用。

(2)回灌+两级DTRO工艺处理垃圾填埋场渗滤液,克服了生化处理难以达标的缺点,出水效果较好,能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889-2008)中的排放要求:BOD≤30mg/L、COD≤100mg/L、SS≤30mg/L、氨氮≤25mg/L、总氮≤40mg/L。(谷腾水网)

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