生活垃圾转运站渗滤液处理新工艺及其应用.pdf

收稿日期院2023-03-24作者简介院于玉彬渊1985-冤袁男袁江苏徐州人袁硕士袁高级工程师袁主要从事膜分离技术开发与应用工作.0引言伴随城市经济发展以及居民生活水平的提升袁城镇人均产生垃圾量也将随之提升袁2010 年我国城镇人均垃圾清运量为 0.65 kg/d袁2020 年这一数字已升至 0.71 kg/d遥 国家统计局叶中国统计年鉴 2022曳数据显示袁全国生活垃圾清运量 2.48 亿 t袁未来中国城市生活垃圾产生量仍存在较大上升空间遥数据显示袁2019 年我国建制镇生活垃圾转运站数量为 28 246座袁 转运站渗滤液主要来源于垃圾转运挤压过程中产生的渗滤液袁还有地面冲洗水尧除臭系统排水尧污水处理过程排放的污水以及初期雨水等遥 这些废水若不及时有效处理袁可能会污染河流尧土壤尧地下水等袁不仅对周围自然环境产生危害袁也对人们生活造成潜在威胁1-2遥我国主流的渗滤液处理工艺为野预处理厌氧冶+野好氧生物处理冶+野深度处理冶组合工艺3袁典型代表为野膜生物反应器渊MBR冤冶+野双膜法渊NF/RO冤冶的组合工艺袁虽能够保证达标袁但占地面积很大袁与垃圾转运站整体占地较小的需求存在冲突袁 膜法产生的浓水易造成二次污染4-5遥由于垃圾转运站地理位置特殊袁 多数位于城市规划区内袁出于安全的原因袁大多转运站不允许设置厌氧反应器袁目前还没有工艺流程简单尧高效尧安全稳定尧节省占地尧低耗尧低碳尧处理效果显著适合于垃圾转运站污水处理的工艺和技术遥因此开发占地面积生活垃圾转运站渗滤液处理新工艺及其应用于玉彬袁宋灿辉袁蒋文化渊苏州苏科环保科技有限公司袁江苏苏州215031冤摘要院生活垃圾转运站渗滤液污染物成分复杂袁有机物浓度高袁水量波动大袁环境危害性强袁采用野传统膜生物反应器渊MBR冤冶+野双膜法渊NF/RO冤冶的组合工艺袁碳源投加量大袁运行成本居高不下遥采用野生物吸附+中间沉淀池+预缺氧池+内置式膜生物反应器冶新工艺处理转运站渗滤液袁不需要投加碳源袁大幅降低运行成本袁实现低碳达标排放袁在转运站渗滤液处理领域具有较高应用价值遥关键词院生活垃圾转运站曰渗滤液曰生物吸附曰膜生物反应器中图分类号押 X7文献标志码押 A文章编号押 1674-4829渊2023冤0源-0039-03New Technology and Its Application Practice of Leachate Treatment at MSW Transfer StationYUYu-bin,SONGCan-hui,JIANGWen-hua渊SUKE Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Suzhou 215031,China)Abstract:The leachate from the domestic waste transfer station has a complex composition of pollutants,highconcentration of organic matter,fluctuating water volume and high environmental hazards,and uses a combination oftraditional membrane bioreactor(MBR)+double membrane method(NF/RO).Adopt a new process of野biosorption+intermediate sedimentation tank冶+野preanoxic tank冶+野MBR冶 to treat the leachate from the transfer station,which does notrequire the addition of carbon sources,significantly reduces operating costs and achieve low-carbon emission standards,andhas high application value in the field of leachate treatment at MSW transfer station.Key words:MSW transfer station;Leachate;Biosorption;MBR第36卷第4期圆园23年8月环 境 科 技耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠灾燥造援36No.4Aug援圆园23环境科技2023 年 8 月小尧无浓水尧简单高效去除有机物的工艺势在必行遥1转运站渗滤液处理现状1.1转运站渗滤液特点垃圾转运站渗滤液受垃圾组成尧季节变化尧地方饮食文化等影响袁水质复杂多变尧水色深尧气味难闻袁NH3-N 和有机污染物浓度高6袁NH3-N 质量浓度介于 600 800 mg/L袁一般不超过 1 000 mg/L遥 由于大量冲水进入污水系统袁CODCr质量浓度一般为 10 000 30 000 mg/L袁总体来说污水中的碳源过剩遥垃圾转运站渗滤液水量呈现出较大的波动性袁因为垃圾渗滤液的产生量与转运规模尧压缩程度尧转运时间尧垃圾种类及季节等密切相关遥根据垃圾转运站规模袁采用横式渊水平冤压缩设备袁渗滤液产生量为5 300 t/d7袁渗滤液在垃圾转运站的作业高峰时间段产生量大袁而其他时间段产生量少8曰雨季随着水量和垃圾中水分的增加袁 产生的渗滤液明显多于旱季9遥1.2排放要求据 CJJ 109要2006叶生活垃圾转运站运行维护技术规程曳规定野转运站污水处理方式应根据各转运站的具体情况而定袁 可以依据国家与地方标准进行预处理后排入城市污水管网袁 也可单独处理达标排放冶袁但由于单独处理达标排放处理成本较高袁一般转运站考虑进行预处理达到 GB 8978要1996 叶污水综合排放标准曳后袁排入城市污水管网遥2转运站渗滤液处理新工艺及特点转运站渗滤液处理新工艺流程见图 1遥图1转运站渗滤液处理新工艺流程转运站渗滤液经过格栅及调节池袁 进入生物吸附池袁 通过控制吸附池的曝气量及污泥浓度来加强微生物絮凝能力袁 一部分 CODCr袁NH3-N袁TN袁TP袁重金属及油脂被微生物的自身新陈代谢进行去除袁另一部分被微生物的吸附絮凝能力吸收袁 吸附捕获的CODCr袁NH3-N袁TN袁TP袁重金属及油脂以污泥排放的形式去除曰在预缺氧池袁通过兼氧菌进一步分解及降解部分污染物质袁去除部分 CODCr袁同时进行反硝化作用袁使 NO3-及 NO2-转化成 N2袁从而达到生物脱氮的功能袁预缺氧池出水自流至内置式 MBR袁内置式膜池中放入内置式膜箱袁 内置式膜箱由 PTFE 材质的膜组件组成袁通过水泵进行负压抽吸过滤袁过滤方向由外至内袁活性污泥截留在膜丝外侧袁洁净的产水则压入膜丝的内侧袁 通过产水管收集后得到干净的出水遥转运站渗滤液处理新工艺特点院渊1冤工艺成熟可靠遥 无论生物吸附还是 MBR 都是比较成熟可靠袁运行稳定袁处理效果良好袁常温下运行即可袁不需加热袁池容小袁特别适合有机物浓度高的转运站渗滤液遥渊2冤不需要投加碳源遥 转运站渗滤液碳氮比失调袁常规的硝化反硝化工艺必须投加大量外加碳源袁新工艺在不需要碳源的情况下可以实现大幅去除氨氮的目的袁不需要投加碳源遥渊3冤运行能耗低遥 以生物吸附为主袁有机污染物并未得到真正的降解袁因此氧气的消耗量很低袁另外进入到后续 MBR 系统的污染物负荷大幅降低袁总体能耗大幅降低遥内置式膜采用负压抽吸原理袁运行压力低袁 运行能耗低袁10 t/d 内置式 MBR 水能耗只需要 1.2 kW 窑 h遥 内置式 MBR 要比使用外置式 MBR 工艺节省能耗 85%以上遥渊4冤污染物去除率高遥生物吸附对有机污染物和SS 具有良好的去除效果袁 一般 CODCr去除率可达50%80%袁SS 去除率可达 60%80%遥脱氨工艺对进水的水质要求严格袁 如果 SS 和 CODCr的浓度过高袁 会严重影响脱氨效果袁 生物吸附工艺高效去除SS 和 CODCr袁确保后续脱氨效果不受影响遥渊5冤抗冲击负荷强遥新工艺是完全独立的活性污泥处理系统袁 生物吸附和 MBR 均设有完全独立的固尧液分离系统袁出水水质稳定袁整个污水处理系统抗冲击负荷能力大幅提高遥渊6冤集成化占地面积小遥生物吸附反应器设计容积负荷可以做到 10 20 kg COD/m3袁 是厌氧反应器的 2 倍以上遥 容积及占地面积均只有厌氧反应器的一半左右袁大大节省了投资成本及占地面积遥3转运站渗滤液处理新工艺工程案例四川省成都某生活垃圾转运站污水处理工程袁污水处理系统设计规模为 50 m3/d袁处理后污水排入市政污水管网进入城市污水处理厂袁 污水排放执行GB 8978要1996叶污水综合排放标准曳三级标准袁污水处理采用 野格栅寅调节池寅生物吸附寅中间沉淀转运站渗滤液格栅调节池生物吸附池中间沉淀池达标排放内置式膜生物反应器预缺氧池40第 猿6 卷第 4 期池寅预缺氧池寅内置式膜生物反应器冶工艺袁设计进水水质见表 1遥表1设计进水水质mg 窑 L-1垃圾转运站污水经储坑收集后袁 送至转运站污水处理系统袁首先进入机械格栅袁除去污水中的较大漂浮物袁然后进入生物吸附池遥在生物吸附池内设置曝气器袁 向池内进行曝气袁 池内污泥质量浓度 15 20 g/L袁池内含有大量微生物群落袁发生絮凝尧吸附反应袁生物吸附出水进入中间沉淀池袁实现固尧液分离遥沉淀池出水进入一级 AO 的 MBR 系统袁进一步去除污水中的 CODCr袁NH3-N 和 TN 等污染物袁MBR 出水直接排入厂区外的市政污水管网袁 最后进入城市污水处理厂遥污水处理工程自 2021 年 11 月开工建设袁2022年 6 月开始调试袁并于 2022 年 7 月正式运行袁运行效果良好袁主要运行参数见表 2遥 与常规处理工艺相比袁整个系统运行成本大幅降低袁总运行成本低于10 元/m3渊不含人工费和污泥处置费冤遥 由于生物吸附段 CODCr去除率高达 85%以上袁MBR 负荷大幅降低袁系统运行稳定袁出水水质满足排放标准的要求袁 污水处理各单元实际去除效果见表 3遥 由表 3可以看出袁 垃圾转运站污水在经过生物吸附池后袁CODCr 去除率达到了 85%袁SS 去除率达到了 90%袁确保了后续脱氨效果不受影响遥经过各单元处理后袁各项污染物去除率均达到 95%以上袁且均满足了排放要求遥表2主要运行参数表3各单元去除效果mg 窑 L-14结论工程案例实际运行结果表明袁 整个新工艺处理系统具有非常强的抗冲击负荷能力袁 生物吸附段对CODCr和 SS 的去除率远高于预期袁 后续 MBR 负荷大幅降低袁整个系统能耗得以大幅下降遥需要注意的是生物吸附段微生物代谢生长快袁污泥产生量较大袁污水处理系统需要及时排泥遥针对垃圾转运站渗滤液特点袁采用野生物吸附冶+野中间沉淀池冶+野预缺氧池冶+野内置式膜生物反应器冶新工艺袁可高效去除渗滤液中的 CODCr袁SS 和NH3-N 等污染物袁同时通过生物吸附和氨吸收实现资源化利用袁整个处理系统能耗大幅降低袁几乎不需要投加外加碳源袁运行成本大幅降低袁在垃圾转运站渗滤液处理中具有广泛的应用前景遥参考文献1 王罕,赵伟,黄兴刚,等.运行方式对垃圾焚烧厂渗滤液处理效果的影响J.环境科技,2016,29(1):36-39.2 王斌.生活垃圾渗滤液对地下水污染程度的研究J.华北自然资源,2022,111(6):111-115.3 王敏,朱歆莹,付常喜,等.生活垃圾渗滤液金属污染物土柱模拟研究J.环境科技,2019,32(6):29-34.4 杜昱,李晓尚,孙月驰,等.二级厌氧+厌氧氨氧化+MBR工艺处理垃圾焚烧厂渗滤液J.给水排水,2016,52(1):42-46.5 林毅,孟庆强.AB 工艺减少污泥重金属的效果 J.生态环境学报,2010,19(2):296-299.6 周斐.垃圾转运站渗滤液产生及处理技术探讨 J.净水技术,2018,37(S2):91-93.7 赵国志,熊建英,李丹,等.中心城区垃圾转运站渗滤液处理技术探讨J.给水排水,2015,51(7):38-41.8 颜若冰.中心城区垃圾转运站渗滤液处理技术探讨J.环境与发展,2019,31(5):87,89.9 李春萍.小型垃圾转运站渗滤液特性及其对城市水环境的影响J.环境工程,2011,29(S1):46-49,76.渊责任编辑李文浩冤pH 值渊无量纲冤6 9籽(CODCr)臆 15 000籽(BOD5)臆 6 000籽(NH3-N)臆 500籽(TN)臆 1 000籽(SS)臆 5 000名称生物吸附MBR项目污泥负荷容积负荷混合液悬浮固体浓度生物吸附池 HRT中间沉淀池 HRT有效水深水温沉淀池污泥含水率污泥质量浓度水温内回流比膜池污泥回流比MBR 膜通量有效水深预缺氧池 HRT缺氧池 HRT好氧池 HRT单位kg 窑 kg-1窑 d-1kg 窑 m-3窑 d-1g 窑 L-1ddm益%g 窑 L-1益%L 窑 m-2窑 h-1mddd数值2.01081.51.05359912351 0005008.050.52.05名称生物吸附MBR总去除率/%排放要求进水水质出水水质去除率/%进水水质出水水质去除率/%籽(CODCr)15 0002 000 852 000400 80 98臆 500籽(BOD5)6 000500 9050020 99.7 97臆 300籽(NH3-N)400100 7510020 80 95臆 35籽(TN)1 000200 8020050 75 95籽(SS)5 000500 9050010 98 99.8臆 400项目于玉彬等生活垃圾转运站渗滤液处理新工艺及其应用41