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案例收藏!一文读懂垃圾渗滤液的几种处理新工艺

北极星节能环保网来源:浙江泰来环保 鲍习峰2017/1/4 14:57:25我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 MBR 垃圾渗滤液

北极星节能环保网讯:垃圾渗滤液作为高浓度有机废水,自从2003年首次将外置式膜生化反应器(MBR)工艺从德国引入国内进行垃圾渗滤液进行处理以来,已经有数百个案例采用该工艺,但因为各个公司的设计及运营水平不一样,一直只有少数公司能够将该工艺长期稳定运行在项目上,但MBR工艺无疑是被证明了的对垃圾渗滤液最高效,最稳定的工艺,因而,当前国内新建的垃圾渗滤液处理场90%以上采用生化工艺进行处理。

主要工艺为“MBR+NF+RO”,如成都兴蓉集团2016年新建运营的850t/d的成都万兴电厂垃圾渗滤液处理工程采用“MBR+NF+RO/DTRO”工艺,浙江泰来环保2016年新建的400t/d象山垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工程采用”MBR+NF+RO/AOP”,上海康恒2016年新建的800t/d宁波市鄞州区垃圾焚烧场渗滤液处理系统采用“MBR+NF+RO”等。但随着膜法技术的深入,越来越多的其他问题也渐渐浮出水面,尤其是纳滤与反渗透的浓缩液的处理已成为越来越多垃圾渗滤液处理公司发展的瓶颈,因而,在2016年,很多新的工艺与方法在项目上进行了应用,值得我们去研究。

一、外置式膜生化反应器的进展

外置式膜生化反应器工艺原理图

外置式膜生化反应器根据进水水量和水质的不同工况而设计和控制适宜的反应条件以实现高效的反硝化和硝化反应并同时降解有机污染物。为了充分利用进水中的碳源来进行反硝化反应,外置式膜生化反应器采用反硝化前置,硝化后置的形式,同时可以减少硝化池中用于降解有机污染物所需的氧量。单级生物脱氮的外置式膜生化反应器由反硝化、硝化和外置式超滤(UF)两个单元组成。如上图所示:

外置式膜生化反应器的硝化池内根据需要配置射流鼓风曝气专用设备,可以培养出高活性的好氧微生物,使污水中的可生化降解的有机污染物在硝化池内几乎完全降解,同时把氨氮和有机氮氧化为硝酸盐,由于超滤膜把菌体(活性污泥)和净化水完全分离,使得在生化系统中经过不断驯化产生的微生物菌群得以繁殖,对渗沥液中相对普通污水处理工艺而言难降解的有机物也能逐步降解,可以获得高品质的出水水质。超滤进水兼有回流功能,即超滤进水经过超滤浓缩后,清液排出,而浓缩液回流至反硝化池中,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到脱氮的目的。反硝化池内设液下搅拌装置,保证了反硝化池内泥水的良好混合性,避免了污泥沉淀在反硝化池底部。

外置式膜生化反应器采用外置管式超滤替代了传统的二沉池,完全实现泥、水分离,使生化系统内的污泥浓度达到15-30g/l。由于生化反应器内污泥浓度较传统的活性污泥法高出3-6倍,并且渗沥液中盐份含量很高,如采用普通的曝气方式,氧的转移效率、空气扩散和气液搅拌混合效果等均受到极大的限制,不能满足高污泥浓度、高污染物负荷条件下的供氧要求,因此在外置式膜生化反应器硝化池中采用特殊设计的鼓风射流曝气机构。

该工艺虽然原理上比较简单,但为了达到高效、节能等特点,很多公司在生化系统上进行了很多的创新与试验,如采用试验CJR代替传统的生化,将一级硝化池分成二段,增加二级反硝化池与二级硝化池的比例,反硝化池采用折流设计,二级系统与一级系统串联或并联优选等各种改变,来达到更高的污水处理效果。

二、混凝沉淀+高级氧化技术在浓缩液处理上的应用

纳滤浓缩液水质浑浊,呈弱酸性,黄褐色,无味。含有大量腐殖酸类物质,难以被生物降解,COD约为3000~10000mg/L,BOD≤100 mg/L,采用混凝沉淀能去除腐殖酸类物质,从而降低系统的COD。在弱酸性条件下,FeCl3 的水解产物主要为带正电荷的低 、中聚合形态,吸附电中和及共聚络合是 FeCl3 与腐殖酸的主要混凝机理 。

从上图可以看出,当pH>7后,对腐殖酸(以TOC量计)基本无去除效果,混凝效果较差。投药量较低或较高时,pH值为 4~7 时,去除 TOC效果均较佳,都能获得较好的混凝效果。而投加量为0.25mg/mgTOC基本上可以达到50%左右的TOC去除效果,在性价比上来说是最优的,pH控制在4~6范围内对整个系统的运行是最优的。

在pH=5的弱酸性条件下,由于FeCl3的水解产物主要为带正电荷的低、中聚合形态,容易与腐殖酸分子发生吸附电中和后形成大量Me-HA形式的络合物(Me为金属离子)。在pH=7的中性条件下,FeCl3的水解产物主要为高聚合形态,达到一定投药量后,生成大量不定形的氢氧化物沉淀。在较低投药量下,这种高聚合态水解产物仍然与腐殖酸分子络合,但络合物表面的剩余负电荷阻碍了络合物的进一步凝聚而较难沉淀,通过增大投药量后形成的氢氧化物不定形体与铁-腐殖酸络合物作用而达到混凝沉淀的效果。

延伸阅读:

垃圾渗滤液处理的5个问题和3个发展方向

垃圾渗滤液处理流程说明及应用

垃圾渗滤液处理的生化冷却系统设计与运行

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