城市生活垃圾滲濾液處理工程實(shí)例

摘要:針對城市生活垃圾滲濾液可生化性差、氨氮含量高等特點(diǎn),采用了吹脫—UBF—SBR的處理工藝。運(yùn)行結(jié)果表明,處理出水的COD、BOD5、NH3-N、SS等指標(biāo)均能達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889—1997)的二級標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液,吹脫,復(fù)合高效厭氧反應(yīng)器,SBR,工程調(diào)試

湖南長沙縣城市固體廢棄物處置場位于長沙縣安沙鎮(zhèn),主要接受星沙開發(fā)區(qū)的生活垃圾。該場于2002年8月開始運(yùn)行,平均填埋量為400 t/d,滲濾液產(chǎn)生量為10~80 m3/d,其滲濾液的基本性質(zhì)見表1。

表1垃圾滲濾液水質(zhì)Tab.1 Characteristics of refuse leachate項(xiàng)目濃度范圍COD/(mg·L-1)1 600~5 000BOD5/(mg·L-1)398~1 246總氮/(mg·L-1)160~900氨氮/(mg·L-1)80~400SS/(mg·L-1)30~280pH 6.2~6.5該滲濾液于2003年初開始集中處理,采用的工藝為吹脫—UBF—SBR,設(shè)計(jì)處理能力為100 m3/d,處理出水通過專用管道排入地表水Ⅳ類水體,執(zhí)行《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889—1997)的二級標(biāo)準(zhǔn)。

1工藝流程及構(gòu)筑物

1.1工藝流程

生活垃圾滲濾液的有機(jī)物濃度高,可生化性差,一般BOD5/COD<0.3,且含氨氮濃度較高[1]。針對滲濾液的這些特性,設(shè)計(jì)中采用厭氧、兼氧、好氧相結(jié)合的方式進(jìn)行處理,具體工藝流程如圖1所示。

1.2　構(gòu)筑物

①　吹脫池
由于滲濾液中氨氮濃度較高且廢水的pH值較低,為減少生物處理過程中的脫氮負(fù)荷,根據(jù)氨氮在弱堿性條件下容易揮發(fā)的性質(zhì)設(shè)計(jì)了吹脫池,先加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)滲濾液pH值至8. 0左右,再向滲濾液中鼓風(fēng),使一部分氨氮揮發(fā)到大氣中。吹脫池尺寸為18 m ×3 m ×4 m,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為1. 0 h,設(shè)自動(dòng)加藥設(shè)備1套,由pH控制儀控制自動(dòng)加藥。

②　調(diào)節(jié)池
由于垃圾場產(chǎn)生的廢水量受降雨量的影響較大,為保證處理系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)相對穩(wěn)定,必須有較大的調(diào)節(jié)池來調(diào)節(jié)水量,同時(shí)隨著滲濾液量的變化,其有機(jī)物濃度也有較大的變化,特別是在冬季滲濾液量少,濃度特別高,因此需對原水進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),以免對處理設(shè)施沖擊過大。另外,調(diào)節(jié)池可以起到兼氧反應(yīng)的作用,因生活垃圾滲濾液進(jìn)入污水處理廠之前已經(jīng)過較長時(shí)間的厭氧發(fā)酵過程,滲濾液直接進(jìn)行厭氧作用已不顯著,通過吹脫池的充氧作用和自然復(fù)氧作用,使調(diào)節(jié)池中的滲濾液處于一個(gè)兼氧環(huán)境,滲濾液中本身存在的大量兼氧菌生長活躍,這樣一方面可去除部分有機(jī)物,另外可極大地提高廢水的可生化性,使后續(xù)生化處理難度降低[ 2 ] 。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)尺寸為50 m ×30 m ×5 m,停留時(shí)間為60 d。

③　UBF反應(yīng)器
廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池的兼氧反應(yīng)后可生化性得以提高,但有機(jī)物濃度仍較高(COD 為2 000 mg/L 左右) ,直接進(jìn)行好氧處理不僅運(yùn)行成本無法接受,且容易產(chǎn)生污泥膨脹等異常情況。因此,選擇復(fù)合高效厭氧反應(yīng)器(UBF)去除大部分有機(jī)物,設(shè)UBF池2座,單池尺寸為ª3. 8 m ×8 m,間歇進(jìn)水,設(shè)計(jì)平均停留時(shí)間為43 h。池體為A3 板焊接而成,外設(shè)保溫層,常溫下發(fā)酵,采用穿孔管進(jìn)水,反應(yīng)器上部安裝1. 5 m高的半軟性填料,頂部設(shè)鋸齒狀出水堰。另外,為保證反應(yīng)器中污泥處于懸浮狀態(tài),提高廢水與污泥接觸的機(jī)會(huì),還設(shè)置了出水回流裝置。

④　SBR反應(yīng)池
厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入SBR反應(yīng)器進(jìn)一步處理,針對廢水中氮含量較高這一特性,設(shè)計(jì)選用SBR反應(yīng)器,通過控制曝氣時(shí)間來控制反應(yīng)過程中DO濃度,使好氧—兼氧反應(yīng)交替發(fā)生,以提高脫氮效率。SBR反應(yīng)器由4個(gè)獨(dú)立的鋼筋混凝土池體構(gòu)成,單池有效容積為6 m ×5 m ×4. 5 m,采用微孔鼓風(fēng)曝氣,螺旋槳自動(dòng)潷水器排水。設(shè)計(jì)12 h為一周期,其中進(jìn)水2 h (不曝氣) 、曝氣反應(yīng)3 h、缺氧反應(yīng)2h、曝氣反應(yīng)3 h、沉淀排水2 h。

⑤　過濾池
SBR反應(yīng)池出水含一定量的懸浮物,特別是在污泥異常情況下懸浮物含量往往超標(biāo),因此設(shè)計(jì)了過濾池以去除出水中的懸浮物。過濾池為10 m ×3m ×3 m的鋼筋混凝土池體,以爐渣為濾料,過濾層高度為2 m。

2　工程調(diào)試

① UBF反應(yīng)器的調(diào)試。厭氧反應(yīng)器的調(diào)試是整個(gè)工程調(diào)試的關(guān)鍵,接種污泥為某城市污水處理廠的消化污泥, 接種量為15 t, 污泥含水率為75. 8% ,VSS/TSS為0. 52,反應(yīng)器內(nèi)污泥含量為10gVSS/L。為使好氧污泥厭氧化,將污泥注入反應(yīng)器后,加入適量滲濾液,同時(shí)針對滲濾液難生物降解的特性,向反應(yīng)器中加入葡萄糖(濃度為500 mg/L左右) ,靜置3 d,然后開始間歇進(jìn)水( 15 m3 /d) ,為增強(qiáng)污泥的沉降性能,向反應(yīng)器內(nèi)投加氯化鐵混凝劑和少量顆�；钚蕴�(粒徑為0. 27 ～0. 4 mm) , 10 d后反應(yīng)器產(chǎn)氣較大,其COD去除率達(dá)到70%,之后開始連續(xù)進(jìn)水,以COD去除率達(dá)到70%為原則逐漸增加進(jìn)水量,提高負(fù)荷為5 m3 /次, 50 d后反應(yīng)器基本達(dá)到設(shè)計(jì)處理能力,標(biāo)志著厭氧反應(yīng)器調(diào)試完成。

② SBR反應(yīng)器的調(diào)試。在UBF反應(yīng)器啟動(dòng)一周后開始進(jìn)行SBR反應(yīng)器的調(diào)試。SBR 反應(yīng)器接種某城市生活污水處理廠的活性污泥,接種量為22 t,污泥含水率為82% ,VSS/TSS為0. 55,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為4 gVSS/L。加入種泥后注入?yún)捬醭爻鏊�至SBR池容的2 /3位置,加入72 kg口服葡萄糖,開始曝氣,并向反應(yīng)器中加入200 kg粉末活性炭,曝氣2 d,然后開始通入?yún)捬醴磻?yīng)器出水并曝氣,當(dāng)出水COD濃度< 50 mg/L時(shí),向反應(yīng)器中加入少量葡萄糖以補(bǔ)充微生物生長所需營養(yǎng)。當(dāng)UBF調(diào)試達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)SBR反應(yīng)池出水水質(zhì)已完全能達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》( GB 16889—1997)二級標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)工程調(diào)試完成。

3　運(yùn)行情況

在UBF和SBR反應(yīng)器調(diào)試完成后,按設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)參數(shù)連續(xù)運(yùn)行2個(gè)月后,對系統(tǒng)各處理單元的處理效果進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果見表2 (表中數(shù)據(jù)為連續(xù)5 d的平均值) 。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

該工程于2002年12月通過了長沙縣環(huán)境監(jiān)測站的驗(yàn)收監(jiān)測,驗(yàn)收后一直正常運(yùn)行至今。

4　投資及運(yùn)行成本

①　工程投資:整個(gè)滲濾液處理工程總投資為105萬元(不包括征地費(fèi)用) ,其中土建投資為64萬元,設(shè)備投資為41萬元。

②　運(yùn)行費(fèi)用估算:設(shè)操作人員3名,工資及福利費(fèi)為2. 4 萬元/ a,藥劑費(fèi)(石灰)為1 000元/ a,電機(jī)總裝機(jī)容量為36 kW,平均運(yùn)行功率為15 kW,當(dāng)?shù)仉妰r(jià)為0. 5元/ ( kW•h) ,則電費(fèi)為6. 57萬元/ a,若設(shè)備維修費(fèi)按2 000 元/ a 計(jì),則總運(yùn)行費(fèi)用為9. 27萬元/ a,滲濾液處理費(fèi)用為2. 53元/ t。

5　結(jié)語

①　采用吹脫—UBF—SBR工藝處理生活垃圾滲濾液,效果較好,出水水質(zhì)能達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889—1997)二級標(biāo)準(zhǔn)。

②　用城市生活污水廠的消化污泥作種泥培養(yǎng)垃圾滲濾液處理的厭氧污泥,城市生活污水廠的好氧污泥作種泥培養(yǎng)垃圾滲濾液處理的好氧污泥,系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間較短。

③　生活垃圾滲濾液處理過程中,調(diào)節(jié)池既起到調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)的作用,又可利用兼氧反應(yīng)提高滲濾液的可生化性,降低后續(xù)處理難度。（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系）