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渗滤液处理技术概况

发布时间:2019-11-23 8:48:01  中国污水处理工程网

  一、渗滤液介绍

  1.1、渗滤液概述生活垃圾填埋场按照填埋气组成等参数可以大致分为五个阶段。第一阶段为好氧阶段,导气管中引出的气体主要为空气,此时产生的渗滤液COD浓度较高,氨氮浓度较低,可生化性较好;

  第二阶段为酸化阶段,垃圾堆体中以酸化反应为主,填埋气主要为氮气、二氧化碳、氢气,渗滤液水质与第一阶段类似;

  第三阶段为不稳定的产甲烷段,堆体中厌氧产甲烷菌开始逐渐成为优势菌种,甲烷气体的比重开始上升,渗滤液中的有机物开始下降,相反由厌氧分解蛋白质等含氮物质产生的铵盐开始上升,渗滤液的可生化性下降;

  第四阶段为稳定的产甲烷阶段,填埋气主要由二氧化碳和甲烷组成,渗滤液的可生化性已经比较差,易于生化的有机物急剧下降,以挥发性有机酸VFT(VFC)表示;到最后一个阶段即结束阶段,垃圾中的有机物已经分解殆尽,此时的渗滤液已不具备可生化性。

  其中渗滤液可生化性较好的前三个阶段时间较短,只有三至五年,便进入了第四个阶段,渗滤液的可生化性逐年下降,直至有机物含量降至零。

1.2、渗滤液显著特点

  (1)渗滤液前、后期水质变化大。渗滤液的水质变化幅度很大,它不仅体现在同一年内各个季节水质差别很大,浓度变幅可高达几倍,并且随着填埋年限的增加,水质特征也在不断发生变化,如渗滤液的碳氮比、可生化性随着填埋年限的增加而降低。通常在填埋初期,氨氮浓度较低,用生物脱氮就可去除渗滤液中的氨氮,但随着填埋年限的增加,氨氮浓度不断增加,COD不断下降,最好采用物化法处理。

  (2)有机物浓度高。垃圾渗滤液中的CODcr和BOD5浓度最高可达几万毫克/升,与城市污水相比,浓度非常高。高浓度的垃圾渗滤液主要是在酸性发酵阶段产生,pH值略低于7,低分子脂肪酸的COD占总量的80%以上,BOD5与COD比值为0.5~0.6,随着填埋场填埋年限的增加,BOD5与COD比值将逐渐降低。

  (3)氨氮含量高。由于大部分填埋场为厌氧填埋,堆体内的厌氧环境造成渗滤中氨氮浓度极高,并且随着填埋年限的增加而不断升高,有时可高达1000~3000mg/l。当采用生物处理系统时,需采用很长的停留时间,以避免氨氮或其氧化衍生物对微生物的毒害作用。

  (4)营养元素比例失调。一般的垃圾渗滤液中BOD5/TP大都大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大,因此在污水处理中缺乏磷元素,需要加以补给。另一方面,老龄填埋场的渗滤液的BOD5/NH3-N却经常小于1,要使用生物法处理时,需要补充碳源。

  (5)盐份含量高。填埋场渗滤液通常含有大量的盐份,总的含盐量通常高达10000mg/L以上,采用膜处理会由于渗透压过大造成产水率过低,采用生化处理会因为含盐量过高造成启动困难,运行不稳,甚至无法运行。

  (6)总氮以氨氮为主。由于大部分填埋场为厌氧环境,使得渗滤液中氮元素以氨氮为主,硝态氮极少,同时也意味着氨氮的去除的同时总氮也被去除。

  二、渗滤液处理技术概况

  2.1MBR膜生物反应器+NF纳滤

  MBR能够使渗滤液中的主要污染物如CODCr、BOD5和氨氮等得到有效降解,100%生物菌体分离,大量工程实例结果表明CODCr去除率维持在70%~85%之间,氨氮的去除率维持在90%~99.8%之间,总氮的去除率为50%~99%。

  由于膜制造成本的不断降低,近两年,MBR已在垃圾渗滤液的处理中,广泛应用。MBR膜应用于垃圾渗滤液比较传统的工艺为:

  MBR(外置式膜生化反应器)+二级纳滤(NF)/RO 工艺。





  2。2 工艺流程如图



  2.3进出水水质如图:



  2.4 MBR膜生物反应器+NF用于垃圾填埋场的缺点:

  出水水质不稳定:由于MBR膜生物反应器对外界温度要求高,温度过低会导致MBR膜生化反应不到位,出水COD高于NF/RO的进水要求,从而导至COD、氨氮出水不达标。具体联系污水宝或参见http://www.nytcjx.com更多相关技术文档。

  运行成本高:由于垃圾渗滤液中含有大量的易结垢离子,运行时需要加入大量的药剂来阻止结垢。

  膜易堵塞:传统的卷式纳滤、反渗透膜流道窄,对源水要求高,而垃圾渗滤液成份复杂,极易造成膜堵塞。

  三 DTRO工艺处理垃圾渗滤液

  3.1碟管式反渗透技术的发展历程

  DTRO技术源于德国,1988年,DTRO系统进入渗滤液处理市场,第一座DTRO设备处理垃圾渗滤液工程在德国Ihlenberg建成。到1997年,DTRO在欧洲、美洲、远东等国家或地区已有200多个成功的工程实例,占反渗透法处理渗滤液市场的75%。到1999年,市场份额为80%。

  3.2 碟管式反渗透系统简介

  DTRO膜组件构造与传统的卷式膜截然不同,膜柱是通过两端都有螺纹的不锈钢管将一组导流盘与反渗透膜紧密集结成筒状而成的。碟管式膜组的优良性能依赖于品质优良的反渗透膜片和导流盘,导流盘表面有一定方式排列的凸点,使处理液形成湍流,增加透过速率和自清洗功能,导流盘将膜片夹在中间,使处理液快速切向流过膜片表面。





  3.3 碟管式反渗透处理系统工艺流程

  根据不同的进水水质、出水要求及工程成本,垃圾渗滤液处理系统可采用:

  3.3.1 两级DTRO:目前采用较多的是两级DTRO工艺,一般来讲可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》排放标准,满足中水回用要求;

  3.3.2 单级DTRO:单级DTRO主要用于污染指标较低的渗滤液;如年龄比较大的垃圾填埋场。

  3.3.3 单级MBR+单级DTRO/DTNF :MBR+单级DTRO/NF适合处理可生化性较好的渗滤液类型,如新建的垃圾填埋场。

  3。3。4 DTNF与DTRO组合等工艺。在出水指标允许的条件下,还可以应用DTNF,或使用DTRO与DTNF组合系统,既满足去除率又可去除部分单价盐类。

  两级碟管式DTRO膜处理垃圾渗滤液数据如下:





  典型两级DTRO工艺流程如下:



  3。3。5 DTRO处理垃圾渗滤液的优势

  1)出水水质好,反渗透膜对各项污染物都具有极高的去除率,出水水质好;

  2)出水稳定,不受外界的干扰膜系统是个密闭的系统,不受外界的干扰,所以系统出水水质达标,不受可生化性等因素的影响。

  3)运行灵活DT膜系统是基于物理分离的设备,操作十分灵活,可以连续运行,也可间歇运行,能根据水量来调节设备的连接方式,可以串联或者并联设备;

  4)建设周期短,调试、启动迅速DT膜系统的主要是靠机械来完成,组装快,能够迅速的运达施工现场。

  5)自动化程度高,操作运行简便DT膜系统采用自动化控制的方式,系统带有在线监测、控制系统,PLC可以根据传感器参数自动调节,适时发出报警信号,对系统形成保护,操作人员只需根据操作手册查找错误代码排除故障,对操作人员的经验没有过高的要求;

  6)占地面积小,DT膜系统为集成式安装,附属构筑物及设施也是一些小型构筑物,占地面积很小。(来源:水处理新视野)

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