---某焚烧厂渗滤液处理设计案例.docx

Word版本下载可任意编辑】 ***某焚烧厂渗滤液处理设计案例 ***某垃圾焚烧厂渗滤液水量约1800m3/d，COD约60000mg/L、氨氮约2000mg/L、总氮约2500mg/L、SS约10000mg/L出水要求满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-20**)规定的敞开式循环水系统补充水水质标准，设计采用“预处理+厌氧反应器(UASB)+外置式MBR膜生化反应器+纳滤(NF)+反渗透(RO)”工艺，并对NF及RO浓缩液分别单独处理，最终做到“近零排放” 国内原生生活垃圾的典型特点是厨余物含量高、含水率高、有机物含量高，混合收集，相对热值较低因此，国内生活垃圾焚烧厂设计中，垃圾坑的储存容量为3~7天的垃圾处理量，即垃圾在垃圾坑中储存经过3~7天的发酵熟化，以到达将垃圾中的水份沥出，提高垃圾燃烧热值的目的，从而减少辅助燃料投加，增加发电量，提高垃圾焚烧发电厂的效率 但同时也产生了渗滤液废水的问题因此垃圾焚烧厂渗滤液具有以下特点：污染物成份复杂多变、水质变化大；有机污染物浓度高(COD浓度高)；氨氮浓度高；重金属离子与盐份含量高；焚烧厂渗滤液呈酸性。

1进出水水质水量情况 焚烧厂渗滤液主要来源于垃圾储坑，其主要特点是有机污染物CODCr、BOD5、氨氮等，污染物浓度较高，但可生化性较好 根据该焚烧厂实际状况，参考国内同类型焚烧厂渗滤液的水质和该地区生活垃圾的特性指标以及相关工程经验，其设计水量为1800m3/d，设计原水水质如下表1-1，单位：mg/L 表1-1渗滤液废水水质 本项目出水水质指标到达《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-20**)规定的敞开式循环水系统补充水水质标准，具体数据见表1-2： 表1-2出水指标表 2设计主体工艺 根据上述废水水质水量特点和处理要求，确定本项目采用主要工艺组合为：“预处理+厌氧反应器(UASB)+外置式MBR膜生化反应器+纳滤(NF)+反渗透(RO)”采用该工艺可以满足出水指标要求，详细工艺流程如下： 图 2-1 工艺流程图 来自垃圾焚烧厂垃圾储存坑中的垃圾渗滤液通过储存坑中的提升泵提升至调节池，由于垃圾储存坑中渗滤液所含的固体颗粒物较多，为了防止固体颗粒物进入调节池，因此在主厂房垃圾贮坑渗滤液收集沟内设置渗滤液除渣格栅机，同时在渗滤液进入调节池前加装螺旋格栅除渣机。

渗滤液进入调节池之前经过除渣预处理以除去粒径大于1mm的固体颗粒物 调节池中的经过除渣预处理的渗滤液由厌氧进水提升泵提升入厌氧布水系统进入厌氧反应器，厌氧采用UASB厌氧反应器，渗滤液经过厌氧反应，COD可得到大幅度的降解，并且渗滤液中的部分难生化降解的COD在厌氧条件下被水解酸化 由于厌氧出水有时可能带有部分厌氧污泥，因此厌氧出水首先进入沉淀池开展沉淀，沉淀污泥用污泥回流泵打回厌氧系统，剩余污泥排入污泥脱水系统 经过沉淀处理的厌氧出水进入中间水池，中间水池设置预曝气装置，用于吹脱水中的有害气体(如硫化氢)以及抑制出水中的厌氧微生物由于厌氧对温度波动较为敏感，为保证冬天厌氧能够顺利运行，因此冬天时需要对厌氧开展加温，设计采用焚烧厂的提供的蒸汽对厌氧开展加温以保证厌氧反应温度的稳定 厌氧产生的沼气经收集后，经沼气预处理后送入污泥厂沼气橱柜或送入应急火炬燃烧处理 中间水池中的污水经MBR进水泵提升进入袋式过滤器过滤处理后，进入MBR膜生化反应器，生化去除可生化有机物以及开展生物脱氮 考虑厌氧反应器去除COD效果较好，可能造成进膜生化反应器的C/N比失调，因此设计中考虑部分渗滤液原水(经过除渣预处理)超越厌氧反应器直接进入膜生化反应器，以保证膜生化反应器中反硝化所需的碳源，从而保持系统必要的反硝化率以及系统pH值的稳定性。

经过外置式MBR处理的超滤出水的BOD、氨氮、重金属、悬浮物等已经到达排放标准但是难生化降解的有机物形成的COD和色度仍然超标，出水没有悬浮物，设计采用纳滤(NF)对超滤出水开展深度处理，去除难生化降解的有机物纳滤(NF)的清液产率可达85% 由于本项目设计出水要求到达《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-20**)工艺回用水要求，出水指标尤其是COD和盐分指标要求极高，因此设计采用反渗透系统作为出水保障措施 反渗透分离级别高，对一价盐离子有极高的截留率，经过反渗透处理后可保障出水水质尤其是COD和盐分指标到达回用标准反渗透系统清液产率在80%以上高浓度渗滤液经处理后，系统总体清液回收率68% 系统产生的纳滤及反渗透浓缩液通过浓缩液减量化装置处理后，纳滤浓缩液回喷焚烧炉焚烧处理，反渗透浓缩液用于飞灰增湿或炉渣冷却 3主要处理单元设计 3.1厌氧反应单元 设计采用UASB厌氧反应器，温度控制在35℃，设计采用焚烧厂蒸汽余热对厌氧反应器内的介质开展保温加热去除渗滤液中的硫离子，以防止对厌氧过程中产生的硫化氢对厌氧的毒性抑制作用，厌氧过程中添加三氯化铁投加系统。

为有效缓冲进水污染负荷变化，同时缓冲碱度，设计UASB厌氧反应器部分出水回流，即回流与进水混合厌氧产生的沼气经收集后，经沼气预处理后送入污泥厂沼气橱柜或送入应急火炬燃烧处理具体设计如下表3-1： 表3-1厌氧反应器参数表 3.2外置式MBR反应单元 外置式膜生化反应器根据进水水量和水质条件，配置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开展反硝化反应，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)组成 图3-1外置式MBR工艺原理 本项目设计的外置式膜生化反应器由一级反硝化、硝化，二级反硝化、硝化和外置式超滤单元组成厌氧出水在中间水池混合、预曝气后再开展后续反硝化和硝化工序，通过外置式超滤系统开展泥水分离，超滤清液进入后续的膜深化处理系统，超滤浓液回流至生化系统 MBR系统配套设备包括：反硝化液下搅拌装置、风机、射流曝气器、热交换器、超滤装置、系统配套水泵等，MBR生化系统主要设备为MBR生化系统，超滤集成设备。

由于本项目处理规模很大，处理规模为1800m3/d，一级硝化反硝化设计采用2条生产线并联运行每条生产线都独立设置生化进水泵，并采用变频控制调节各自的进水流量，这样既能保证每条生产线独立进水而相互不受影响，又可保障中间水池渗滤液均匀配水至每条生产线 3.2.1一级反硝化和硝化 一级反硝化设置2座反硝化池，每座有效容积为1450m3，一级硝化设置4座硝化池，单座有效容积为2494m3硝化池内曝气采用专用设备射流鼓风曝气，通过高活性的好氧微生物作用，污水中的大部分有机物污染物在硝化池内得到降解，同时氨氮在硝化微生物作用下氧化为硝酸盐 硝化池至前置反硝化池设有污泥回流，硝氮回流至反硝化池内在缺氧环境中复原成氮气排出，到达生物脱氮的目的 3.2.2二级反硝化和硝化 针对本项目排放标准，设计二级反硝化和二级硝化当一级反硝化和硝化脱氮不完全时，在二级反硝化和二级硝化池中开展强化脱氮反应二级反硝化池有效容积为1624m3，二级硝化池有效容积为1624m3 硝化池消泡采用消泡泵开展物理消泡设置同时设置化学消泡，并且采用不含硅的消泡剂，不会对后续深度处理系统造成污染。

硝化部分对氨氮的去除率为99%以上，设计反硝化率为99%，实际运行过程中的反硝化率可通过回流比开展调节 3.2.3超滤 UF进水泵把生化池的混合液分配到至UF环路超滤膜内表面为高分子有机聚合物的管式错流失超滤膜，膜分离粒径为20nm超滤系统设6条环路，每条环路设有5支管式超滤膜元件 超滤环路设有循环泵，该泵在沿膜管内壁提供一个需要的流速，从而形成紊流，产生较大的过滤通量，防止堵塞其设计参数如下表3-2： 表3-2 MBR 3.3纳滤(NF)处理单元 由于MBR系统处理后的出水达不到排放标准，为了系统能够长期稳定运行，投标人设计了纳滤系统在保证系统能够长期稳定运行的前提下设计了处理规模为1865m3/d的纳滤系统，纳滤产生的最终浓液按不超过15%设计 为满足招标文件对浓缩液的要求，投标人设计了纳滤处理超滤清液，纳滤浓缩液进入浓缩液罐，然后进入浓缩液处理系统开展减量化处理纳滤清液则进入纳滤清液池，再进入反渗透进一步处理 纳滤系统采用集成模块化装置，纳滤集成模块设有3条环路，每条环路设2根标准耐压膜壳，纳滤系统总的膜元件为36支每条环路设有独立的循环泵用于开展浓水内循环。

设计如下表3-3： 表3-3纳滤参数表 3.4反渗透(RO)处理单元 为到达排放标准，本方案设计反渗透系统作为深度处理工艺，保障出水到达回用水标准反渗透系统的清液进入中水池反渗透系统的浓缩液通入浓缩液处理系统开展减量化处理设计如下表3-4： 表3-4反渗透参数表 3.5浓缩液处理单元 设计方案产生的浓缩液主要为高浓度渗滤液处理系统产生的纳滤浓缩液和反渗透浓缩液，其中纳滤浓缩液约280m3/d，反渗透浓缩液约316m3/d 纳滤及反渗透膜深度处理系统的使用必然会带来浓缩液的问题本项目设计纳滤处理超滤清液，产生的纳滤浓缩液中富集了渗滤液中部分的难生化降解或不可生化降解的有机物以及少量残留的含氮类化合物如氨氮、硝氮等，其主要水质特征如下： 表3-5纳滤浓缩液水质特征 生化降解的有机物以及残留的含氮类化合物如氨氮、硝氮等，其主要水质特征如下： 表3-6反渗透浓缩液水质特征 高浓度渗滤液处理系统纳滤产生的浓缩液约280m3/d，低浓度无机废水处理系统产生的反渗透浓缩液约120m3/d，此两部分浓缩液合并进入DTRO浓缩液减量化装置Ⅰ。

经该DTRO处理后，产生200m3/d的清液进入清水池回用，200m3/d的浓缩液进入浓缩液池 此部分DTRO浓缩液中含有大量的难降解COD，色度较高，但电导率较低，溶解性固体含量较低，此部分DTRO浓缩液考虑回喷焚烧炉DTRO浓缩液减量化装置Ⅰ设计参数如下表3-7所示 表3-7 DTRO浓缩液减量化装置Ⅰ 高浓度渗滤液处理系统反渗透产生的浓缩液约316m3/d，此部分浓缩液进入DTRO浓缩液减量化装置Ⅱ，经该DTRO处理后，产生158m3/d的清液进入清水池回用，158m3/d的浓缩液进入浓缩液池此部分DTRO浓缩液中含有少量难降解COD，色度较低，但电导率较高，溶解性固体含量较高 此部分DTRO浓缩液其中40m3考虑用于飞灰固化，其余剩余部分考虑用于炉渣冷却等部位DTRO浓缩液减量化装置Ⅱ设计参数如下表3-8所示 表3-8 DTRO浓缩液减量化装置Ⅱ 4项目处理效果 项目于20**年建成投运，目前已稳定运行近1年，其关键指标如下列图所示： 图4-1进出水氨氮值 图4-2进出水COD 由图4-2所示，进水COD最高为72300mg/L，最低为65000mg/L，出水COD最高为10mg/L，最低为5mg/L，出水COD稳定达标。