回灌+DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用
发布时间：2015-07-07 09:31
摘要：黑龙江某市垃圾填埋场的渗滤液采用回灌+两级dtro的处理工艺，使渗滤液处理达到排放标准，介绍了此处理工艺中各个构筑物的设计参数和工程运行情况。
关键词：回灌；dtro；渗滤液
黑龙江省某市建成一座平原式垃圾填埋场，采用卫生填埋方式，垃圾处理量为300吨/天，库容180万立方米，库区占地面积12.0hm2。渗滤液处理站建在垃圾处理场的下风向，处理规模为80m3/d。
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）。
式中：q-渗滤水产生量，m3/d；i-多年平均降雨量的最大月份降雨量的日平均值，mm；c1-填埋作业单元渗出系统，其值为0.2～0.8；c2-中间覆盖单元渗出系数，其值为0.6c1；c3-终场覆盖单元渗出系数，其值≤0.1；a1-填埋作业单元汇水面积，m2；a2-中间覆盖单元汇水面积，m2；a3-终场覆盖单元汇水面积，m2。
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》（gb16889-2008），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，流程如图1所示。
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。
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。
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》（gb16889-2008）中的排放要求：bod≤30mg/l、cod≤100mg/l、ss≤30mg/l、氨氮≤25mg/l、总氮≤40mg/l。
参考文献：
[1]闵海华，康建雄.垃圾卫生填埋场的渗滤液处理工程设计[j].中国给排水，2003，19（9）:81-82.
[2]赵庆良，刘雪雁，等.寒冷地区垃圾渗滤液的回灌处理[j].中国给排水，2004，20（10）:6-9.
[3]林红军，陆晓峰，等.膜生物反应器中膜过滤特征及膜污染机理的研究[j].环境科学，2006（12）.
[4]郑祥，樊耀波.膜生物反应器运行条件的优化及膜污染的控制[j].给水排水，2001（4）.
关键词：回灌；dtro；渗滤液
黑龙江省某市建成一座平原式垃圾填埋场，采用卫生填埋方式，垃圾处理量为300吨/天，库容180万立方米，库区占地面积12.0hm2。渗滤液处理站建在垃圾处理场的下风向，处理规模为80m3/d。
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）。
式中：q-渗滤水产生量，m3/d；i-多年平均降雨量的最大月份降雨量的日平均值，mm；c1-填埋作业单元渗出系统，其值为0.2～0.8；c2-中间覆盖单元渗出系数，其值为0.6c1；c3-终场覆盖单元渗出系数，其值≤0.1；a1-填埋作业单元汇水面积，m2；a2-中间覆盖单元汇水面积，m2；a3-终场覆盖单元汇水面积，m2。
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》（gb16889-2008），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，流程如图1所示。
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。
3.2dtro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。
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》（gb16889-2008）中的排放要求：bod≤30mg/l、cod≤100mg/l、ss≤30mg/l、氨氮≤25mg/l、总氮≤40mg/l。
参考文献：
[1]闵海华，康建雄.垃圾卫生填埋场的渗滤液处理工程设计[j].中国给排水，2003，19（9）:81-82.
[2]赵庆良，刘雪雁，等.寒冷地区垃圾渗滤液的回灌处理[j].中国给排水，2004，20（10）:6-9.
[3]林红军，陆晓峰，等.膜生物反应器中膜过滤特征及膜污染机理的研究[j].环境科学，2006（12）.
[4]郑祥，樊耀波.膜生物反应器运行条件的优化及膜污染的控制[j].给水排水，2001（4）.
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