摘要：隨著經(jīng)濟與社會的不斷發(fā)展，生活垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)數(shù)量與日俱增，隨之而來的是大量垃圾滲濾液的產(chǎn)生。眾所周知，垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液具有污染成分多、濃度高、重金屬含量高、pH值低、滲濾液水量波動大等的顯著性特點，是一種處理流程較為復(fù)雜的有機廢水。因此，簡潔合理的滲濾液處理工藝設(shè)計是擺在生活垃圾焚燒發(fā)電廠面前的一個重要問題。
作者：馮祥軍 廣州華浩能源環(huán)保集團股份有限公司
關(guān)鍵詞：垃圾發(fā)電廠；垃圾滲濾液；工藝設(shè)計
垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾貯坑，在垃圾焚燒發(fā)電過程中，由于新鮮垃圾熱值較低，需要進行5d左右的發(fā)酵，以達到濾出水份、提高熱值的目的，才能保證后續(xù)焚燒爐的正常運行。由此產(chǎn)生的垃圾滲濾液呈暗綠色乃至醬油色，有明顯的刺激性氣味，懸浮物含量較高、且含有高濃度氨氮和毒性難降解有機組分，主要污染物表征值為CODcr、NH3-N、SS等。本次設(shè)計的滲濾液處理項目位于山東半島，日處理垃圾滲濾液350噸。
1.1 本項目滲濾液處理工藝
在通常情況下，對滲濾液的處理主要通過膜生化反應(yīng)-超濾-納濾-反滲透的工藝來完成。從處理過程來分析，在滲濾液進入調(diào)節(jié)池的初沉池之前設(shè)計固液分離設(shè)備，可有效去除滲濾液中大量的雜物，隨后將滲濾液的雜質(zhì)在初沉池內(nèi)沉淀，清液流入調(diào)節(jié)池內(nèi)。調(diào)節(jié)池內(nèi)滲濾液通過螺桿泵進入UASB厭氧罐內(nèi)，通過循環(huán)水泵提高上升流速，通過厭氧罐頂部的三相分離器將沼氣、厭氧污泥分離，利用厭氧菌在厭氧罐內(nèi)將滲濾液中的大顆粒分子的有機物轉(zhuǎn)化成小顆粒分子的有機物，進而產(chǎn)酸產(chǎn)甲烷，甲烷引入火炬燃燒。厭氧出水進入兩級AO生化反應(yīng)池進行好氧生化處理，進一步去除有機物和降解氨氮、總氮，采用外置式超濾系統(tǒng)在將經(jīng)過硝化處理后的活性污泥進行分離。超濾出水進入納濾設(shè)備和反滲透設(shè)備進一步去除COD、氨氮和總氮，最終達到冷卻循環(huán)水回用標準。納濾和反滲透產(chǎn)生的濃液進一步濃縮后用于垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理的石灰乳制備，生化池產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)過離心脫水機脫水后與生活垃圾摻燒，實現(xiàn)垃圾滲濾液零排放。
污水處理流程如下：
1.2設(shè)計進出水水質(zhì)
(1)設(shè)計進水水質(zhì)
(2)設(shè)計出水水質(zhì)
1.3 滲濾液處理站工藝設(shè)計
1.3.1 預(yù)處理及調(diào)節(jié)池
1.功能：設(shè)置有格柵系統(tǒng)及調(diào)節(jié)池兩大單元。格柵主要隔除大顆粒、長纖維雜物。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，以避免因水質(zhì)和水量的變化造成對后續(xù)處理的不良影響。
2.設(shè)計參數(shù)：處理規(guī)模385m3/d，調(diào)節(jié)池總?cè)莘e4560m3。
1.3.2 厭氧系統(tǒng)
1.功能
滲濾液進入UASB厭氧罐后，在中溫環(huán)境下，反應(yīng)器內(nèi)的水解細菌、產(chǎn)酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌利用水中的有機污染物進行分解。
2.設(shè)計參數(shù)
按385m3/d進行設(shè)計，設(shè)計兩座厭氧罐，每個厭氧罐尺寸為φ13*13.5米。
1.3.3 MBR生化池
1.功能
厭氧罐沉淀后出水自流入中間水池。MBR生化池采用“兩級反硝化/硝化”工藝，通過活性污泥的生化作用，達到去除有機物、生物脫氮的目的。
2.設(shè)計參數(shù)
按385m3/d進行設(shè)計（富余系數(shù)1.10）。生化池總有效容積為5440m3；按兩條線、兩級AO設(shè)計；每條線包括1個一級反硝化池2個一級硝化池、1個二級反硝化池和1個二級硝化池。
1.3.4 超濾系統(tǒng)
1.功能
生化系統(tǒng)出水經(jīng)由超濾進水泵進入超濾系統(tǒng)，實現(xiàn)泥水分離。超濾系統(tǒng)采用外置管式超濾膜，產(chǎn)生清液排入超濾清水池，濃縮液（泥水混合物）回流至一級反硝化池和二級反硝化池。剩余污泥進入污泥脫水系統(tǒng)處理。
2.設(shè)計參數(shù)
超濾系統(tǒng)設(shè)置在綜合處理車間。超濾系統(tǒng)設(shè)計處理能力為455t/d（富余系數(shù)1.30），超濾設(shè)備設(shè)置1套（雙環(huán)路），膜材質(zhì)PVDF，膜孔徑30 DM，膜組件直徑8”，膜組件流道直徑8mm，膜組件長度L =3000mm。
1.3.5 NF系統(tǒng)
1.功能
納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動膜分離過程，又稱為低壓反滲透，納濾膜的孔徑范圍在幾個納米左右，能將大分子有機物從溶液中截留出來。納濾出水達標排放。
2.設(shè)計參數(shù)
一期設(shè)計規(guī)模390m3/d（富余系數(shù)1.10），處理能力按照2×195t/d設(shè)計，按照雙環(huán)路設(shè)計，設(shè)計回收率85%，膜材質(zhì)有機復(fù)合膜，膜組件長度1016mm，單支膜組件面積34.4m2。
1.3.6 RO系統(tǒng)
1.功能：
反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100 的有機物，能夠去除可溶性的金屬鹽、有機污染物、細菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，其脫鹽率大于95%，對CODCr、氨氮及總氮的脫除率可以達到90%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
2.設(shè)計參數(shù)
RO設(shè)備設(shè)計處理能力按照330t/d設(shè)計，設(shè)計成單條線路處理，設(shè)計回收率75%，膜材質(zhì)有機復(fù)合膜，膜組件長度1016mm，單支膜組件面積34m2。
1.3.7 污泥脫水間
功能
污泥儲池中的污泥通過離心脫水進料泵提升入離心脫水機，進料過程中投加適量的絮凝劑以提高固液分離效果。離心脫水產(chǎn)生的干泥回入焚燒爐進行焚燒處理，污泥壓濾液進入脫水清液池，再由污水提升泵送至中間水池。
設(shè)計參數(shù)
設(shè)備按350m3/d配備。污泥脫水后含水率≤80%，污水調(diào)理投加藥劑采用陽離子PAM，藥劑投機方式為螺桿泵投加，電磁流量計計量。
1.3.8 沼氣收集及預(yù)處理系統(tǒng)
1.功能：收集、處理厭氧池產(chǎn)生的沼氣。
2.設(shè)計參數(shù)：本工程最大沼氣處理量為300m3/h，配備自動高能點火、熄火保護、自動排水、在線紫外火焰的檢測。燃盡率95％以上，氣體在塔體內(nèi)停留時間大于0.35秒。
1.3.9 臭氣收集系統(tǒng)
1.功能：
對預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧罐、硝化池及污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的臭氣進行收集，集中輸送至主廠房垃圾倉，改善周邊環(huán)境衛(wèi)生狀況。
2.設(shè)計參數(shù)
預(yù)沉池、調(diào)節(jié)池池內(nèi)通風(fēng)次數(shù)為5次/h；儲泥池按照4次/h計算；污泥脫水間屋內(nèi)通風(fēng)次數(shù)為7次/h；總除臭風(fēng)量為9679m3/h。
1.4 結(jié)語
本項目已經(jīng)建設(shè)完成正處于驗收階段。經(jīng)過調(diào)試，經(jīng)處理后的各項水質(zhì)指標能夠達到設(shè)計要求，最終出水排入冷卻塔水池作為補充水源，實現(xiàn)了零排放的目標。綜上所述，垃圾滲濾液處理工程的設(shè)計與建設(shè)對垃圾發(fā)電廠周圍的自然與生態(tài)環(huán)境具有重大的影響。因此，建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電廠要同時建設(shè)垃圾滲濾液處理廠，通過合理設(shè)計垃圾滲濾液處理系統(tǒng)的預(yù)處理、UASB厭氧罐、MBR生化池、超濾、納濾和反滲透系統(tǒng)的工藝參數(shù)，保證建成后能夠正常運行，提高滲濾液處理系統(tǒng)的運行效率和處理質(zhì)量，進而促進生活垃圾焚燒發(fā)電廠生態(tài)效益與社會效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
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