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回灌+DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

2015-07-07 09:31 来源:学术参考网 作者:未知
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。www.133229.Com
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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