摘要:分析生活垃圾渗滤液特点和处理难点,提出有针对性的解决方案,优化设计方案,更好地解决垃圾渗滤液对环境的危害。
关键词:垃圾渗滤液处理;设计难点分析;相应措施;
根据垃圾渗滤液生活的特点和处理的一般规律垃圾渗滤液设计难点在于如何应对水质和水量变化对系统的影响,稳定高效地去除高浓度有机化合物和氨氮,不断达到出水标准,减少次生污染物的无害化处理。
针对上述问题,结合当前常用的处理工艺,即调节池+厌氧系统+MBR系统+深膜处理系统(纳滤膜处理系统)+以反渗透为核心的处理工艺。综合设计经验考虑的对策总结如下:
(1)讨论水量波动应变能力
渗滤液的水量随季节或天气的变化而波动。一般来说,冬季干旱季节水量较少,污染物浓度较高;夏季雨季水量较多,污染物浓度较低。因此,在项目设计中,所有工艺单元和处理设备都有一定的余量,可以适应一定范围内的水冲击,满足水季节或天气变化的要求。
(2)讨论水质波动应变能力
1)工艺中MBR系统采用外管式超滤膜分离泥水,与普通超滤膜分离MBR生化池能保持较高的活性污泥浓度(大于15)g/L),这无疑增强了系统对水质变化的抗冲击负荷;降低雨季引起的系统进水有机负荷可通过改变管膜回流来调节系统污泥浓度,确保系统运行稳定;
2)针对运行水质突然恶化(垃圾季节性变化导致渗滤液污染物含量变化、厌氧出水碳氮比不足等。)导致生化池污泥生长异常,脱氮效果差,设置厌氧超管,确保生化池碳氮比满足生物脱氮要求,生化段出水指标满足工艺单元出水目标;
3)MBR生化段采用A/O在工艺上,硝化液回流比超过10倍,增强了脱氮效果。同时,生化进水与回流硝化液的充分混合也能有效缓冲进水污染负荷的变化,减少瞬时冲击;
4)根据生化反应导致生化池温度过高,影响反应器正常运行,设置冷却系统,严格控制各工艺段的运行水温。
5)消泡系统是针对系统受冲击时污泥性质恶化,曝气产生大量泡沫,包括添加消泡剂;
6)膜生化反应器曝气风机设计为变频控制,可有效应对水质波动,避免过度曝气加速污泥老化,导致硝化反应不足。
(3)讨论高浓度有机污染物的去除能力
有机污染物浓度高COD、BOD高浓度是其处理难点之一,传统的处理工艺难以达到更好、稳定的水质。
高渗滤液COD、BOD水质特点,选择体积负荷率高、工艺成熟、运行稳定的高效厌氧反应器,确保高效厌氧去除有机物,解决厌氧反应器处理问题垃圾渗滤液常出现的问题,保证85%的有机物在厌氧阶段得到有效降解。
同时,外部膜生化反应工艺采用生化与超滤膜的结合,使微生物菌群完全停留在生物反应器中,生化池可以保持较高的活性污泥浓度,大大提高氨氮和总氮的去除效果。确保良好的水质和稳定的水质。
(4)高浓度氨氮去除能力论述
高浓度氨氮化合物选用生化工艺A/O保证生化阶段有足够的停留时间作为主要工艺。
硝化系统中脱氮的硝化微生物(硝化菌)属于自养微生物,其微生物繁殖速度较慢,即世代周期较长,在实际设计和工程应用中反映出硝化泥浆的年龄必须较长。传统的反硝化和硝化工艺受反应器尺寸、污泥流失等因素的影响。MBR膜生化反应器工艺完全拦截微生物,使微生物的泥浆年龄远远超过硝化微生物生长所需的时间,并能繁殖和聚集到完全硝化所需的微生物浓度,使氨氮完全硝化。工程实例表明,两级A/O+氨氮的去除效果可达95%以上。
(5)讨论预处理除渣能力
垃圾渗滤液水中沉淀物、悬浮物和纤维含量高。如果在预处理期间没有得到有效控制,进入后续膜系统后会堵塞超滤横截面,影响膜通量。设计采用固液分离除渣机,配备自动高压反冲洗和刮渣系统,网距小于1mm,能有效截流沉淀物、毛发、纤维等,保证后续生化和膜系统的稳定运行。
(6)应对夏冬不同气候特征的措施
1)温度控制
采用中温厌氧,在厌氧进水前用蒸汽加热渗滤液,将温度控制在35~38℃。
夏季高温主要对膜生化反应器有很大影响。当反应器温度高于40℃时,好氧微生物会死亡,氧利用率会降低。因此,膜生化反应器配备了配套的冷却系统。当反应器中的反应温度过高时,冷却系统开始冷却生化,将温度降至30℃~35摄氏度。
当冬季温度较低时,由于膜生化反应器为高负荷生化反应,有机物和氨氮的氧化过程部分化学能转化为热能,温度升高;电力设备风水泵的机械能转化为热能,温度升高,超滤混合物回流到生化池,保持液体相对稳定的温度。根据热平衡计算和部分工程实例,膜生化反应器采用保温设计后,生化反应温度可保持在30℃以上,无需额外加热措施。
室内安装膜处理设备,基本不受温度变化的影响。
2)控制夏冬水质水量变化的措施
渗滤液的水质随季节或天气的变化而波动。一般夏季雨量大,渗滤液量大,浓度相对较低,厌氧进水浓度相对较低,低于4万mg/L,冬季雨量少,渗滤液量小,浓度高。当渗滤液量减少时,只能打开一组,以节省运行成本。
(7)讨论系统的耐腐蚀性
垃圾渗滤液水质复杂,腐蚀性强。渗滤液处理系统的耐腐蚀性与系统的处理效果和使用寿命有关。在设计过程中,对系统的耐腐蚀性提出了多项措施。所有与渗滤液接触的设备、管道和阀门均采用耐腐蚀材料,并进行防腐处理,以确保整个渗滤液处理系统具有优异的耐腐蚀性。
综上所述,通过分析垃圾渗滤液的特点,结合实际工程项目中遇到的问题,针对性的优化设计方案,以达到更为稳定、可靠、高效的处理效果,起到保护环境减少污染的目的。