西北地區(qū)縣級生活垃圾滲濾液的生產(chǎn)與管理

2014年11月，秦安縣生活垃圾填埋場開始試點工作，采用簡易返回和收集生活垃圾濾液的方法。因秦安縣生活垃圾滲濾液產(chǎn)量較小，該處理場運行初期能保證填埋場的正常運行；但逢雨季時則不能保證生活垃圾滲濾液得到及時有效的處理。根據(jù)《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008)中的污染物排放控制要求，為保證秦安縣生活垃圾無害化處理場安全運行，徹底解決生活垃圾滲濾液的污染問題，保護當(dāng)?shù)丨h(huán)境，維持社會、環(huán)境、經(jīng)濟持續(xù)良性發(fā)展，迫切需要建設(shè)專門配套生活垃圾滲濾液處理工程，以對滲濾液進行妥善處理并使其達標(biāo)排放1生活垃圾含煤質(zhì)滲濾液處理站及處理站的建設(shè)一般認為，5～10a的生活垃圾填埋場為成熟期的填埋場，COD和BOD濃度均隨著時間推移顯著下降，但B/C下降更為明顯，可生化性變差，而NH經(jīng)現(xiàn)場走訪調(diào)查，結(jié)合秦安縣的經(jīng)濟發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)、地理氣候條件等，設(shè)定秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站的處理規(guī)模為50m2滲濾液處理工藝設(shè)計秦安縣生活垃圾無害化處理場的生活垃圾滲濾液屬于高濃度有機廢水，成分復(fù)雜，COD針對秦安縣生活垃圾無害化處理場的生活垃圾滲濾液水質(zhì)、水量變化大，且污染物組成及濃度呈季節(jié)性變化，雨季明顯大于旱季，干冷季節(jié)時滲濾液中的污染物濃度較低等特點，設(shè)計滲濾液處理工藝時需要滿足以下條件：①污染物去除能力強，保證出水達標(biāo)；②針對冬季滲濾液產(chǎn)量小、滲濾液結(jié)冰等特點，可間歇運行；③能夠適應(yīng)不同季節(jié)滲濾液水質(zhì)的波動；④工藝成熟可靠，能夠達到秦安縣生活垃圾無害化處理場全壽命周期滲濾液處理的要求；⑤在保證出水達標(biāo)的前提下，提高處理系統(tǒng)的自控程度，減少維護操作量，節(jié)省投資，降低運行費用。秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站的主要工藝設(shè)計為預(yù)處理+砂濾過濾系統(tǒng)+兩級DTRO組合工藝，配套設(shè)置相關(guān)污泥及濃縮液處理系統(tǒng)、臭氣收集與處理系統(tǒng)。其中，預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)生的預(yù)處理濃縮物及濃縮液通過螺桿泵采用壓力回灌至填埋堆體上進行處理。秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站的主要工藝流程如圖1所示。本項目中的惡臭氣體主要來源于調(diào)節(jié)池、預(yù)處理系統(tǒng)、預(yù)處理濃縮物儲池。經(jīng)集中收集后，將無組織排放改為有組織收集，再對惡臭氣體進行集中處理，即加蓋密封→收集→處理(采用2套1000m3生活垃圾滲濾液處理工藝預(yù)處理系統(tǒng)包括加藥單元和反應(yīng)沉淀池。反應(yīng)沉淀池包括混合區(qū)、反應(yīng)區(qū)、斜管沉淀區(qū)和集水區(qū)。生活垃圾滲濾液在反應(yīng)區(qū)與氫氧化鈉混合后自流進反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)與還原劑、絮凝藥劑(聚丙烯酰胺、PFS)充分混合，經(jīng)反應(yīng)形成大顆粒絮凝體后，在斜管沉淀區(qū)沉淀分離，上清液經(jīng)集水池由臥式離心泵提升至砂濾過濾器，沉淀物儲存在泥斗里，定期排至預(yù)處理濃縮物儲池。3.1調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)能力核算由于滲濾液來水呈峰、谷不均勻狀態(tài)，需要設(shè)置較大的調(diào)蓄容積，以緩解后續(xù)處理系統(tǒng)帶來的沖擊負荷。為保證滲濾液處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行，對調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)能力做水量平衡核算。新建調(diào)節(jié)池系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)如下：有效容積150m調(diào)節(jié)池提升泵：調(diào)節(jié)池進水泵：3.21混合游泳池處理水量3m2反應(yīng)池處理水量3m3沉淀池處理水量3m4游泳處理水量3m5鐵鹽混凝劑的作用原理①采用機械隔膜泵向混合池內(nèi)投加氫氧化鈉，調(diào)節(jié)滲濾液pH=8.0～9.0,對原水進行強化沉淀；②向反應(yīng)池內(nèi)投加鐵鹽混凝劑，通過其水解產(chǎn)物對膠體起到脫穩(wěn)作用，同時在水解、聚合反應(yīng)中形成的高聚物的強烈吸附架橋作用，使膠體被吸附粘結(jié)；③在反應(yīng)池中投加化學(xué)除硬劑，通過化學(xué)除硬劑與氫氧化鈉的聯(lián)合作用，能有效降低滲濾液中的硬度及部分無機離子濃度，起到穩(wěn)定水質(zhì)的作用；④在反應(yīng)沉淀池中投加PAM助凝劑，在混凝過程中強化沉淀效果，穩(wěn)定沉淀池出水水質(zhì)。4滲透過濾處理技術(shù)4.1除滲濾液中的不同開放物質(zhì)沉淀池出水經(jīng)泵加壓后再進入石英砂過濾器，進一步去除滲濾液中的膠體物質(zhì)，防止對后續(xù)DTRO系統(tǒng)造成不利影響。砂濾器數(shù)量按具體處理規(guī)模確定，過濾精度為50μm,進、出水端壓差超過2.5×104.2膜組件內(nèi)滲垢和排垢劑DTRO膜技術(shù)即碟管式膜技術(shù)(DiscTubeModule),是一種專利型膜分離組件，專門針對高濃度料液的過濾分離而開發(fā)，至今已成功應(yīng)用近30a。膜系統(tǒng)分為兩級DTRO,第1級反滲透需要從芯式過濾器后進水，第2級反滲透處理第1級透過水。將原水儲罐出水泵送給反滲透設(shè)備，由砂濾器增壓泵提供壓力。為防止各種難溶性硫酸鹽、硅酸鹽在膜組件內(nèi)結(jié)垢，以有效延長膜使用壽命，在一級反滲透膜前加入一定量的阻垢劑，添加量按原水中難溶鹽的濃度確定。經(jīng)過芯式過濾器的滲濾液直接進入一級反滲透高壓柱塞泵，DT膜系統(tǒng)每臺柱塞泵后都有一個減震器，用于吸收高壓泵產(chǎn)生的壓力脈沖，給膜柱提供平穩(wěn)的壓力。經(jīng)高壓泵后的出水進入膜組件，膜組件采用碟管式反滲透膜柱，抗污染性強，物料交換效果好，對滲濾液的適應(yīng)性很強。一級反滲透系統(tǒng)擬設(shè)2組，為串聯(lián)連接方式，第1組反滲透的濃液進入串聯(lián)后置的第2組，各組處理的濃液COD濃度及鹽含量依次增加。二級反滲透設(shè)1組。此外，還應(yīng)注意以下事項。1)滲濾液通過DTRO進水泵提升壓力，并設(shè)置保安過濾器，防止大顆粒雜質(zhì)進入膜內(nèi)。2)在管路中投加殺菌劑，防止微生物滋生，污染膜組件。投加阻垢劑，防止高價態(tài)離子的高倍濃縮而結(jié)垢。根據(jù)進水pH,投加酸，防止相關(guān)離子因堿性環(huán)境而結(jié)垢。3)通過高壓泵進一步提升壓力，滿足反滲透的過濾要求。4)加壓后進入DTRO裝置進行濃縮，產(chǎn)水去二級DTRO進水箱，濃水回濃水池存儲后回灌于垃圾堆體。5系統(tǒng)運行結(jié)果與效率分析5.1秦安縣生活垃圾對于環(huán)保的不同處理秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站于2020下半年調(diào)試完畢試運行以來，系統(tǒng)運行基本穩(wěn)定，預(yù)處理+砂濾過濾系統(tǒng)+兩級DTRO工藝對秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液有很好的適應(yīng)性。2021年3月15日，委托甘肅領(lǐng)越檢測技術(shù)有限公司對秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站出水進行檢測，各單元處理效果見表2。由表2可知，“預(yù)處理+砂濾過濾系統(tǒng)+兩級DTRO”工藝對滲濾液中高濃度有機污染物有較高的去除率，系統(tǒng)出水滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889—2008)排放要求。5.2自動化程度高，操作維護工作量小秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站實際運行費用包括能耗、藥劑消耗、操作人員工資及設(shè)備維修折舊費用等。兩級DTRO為成套裝置，自動化程度高，操作維護工作量小，本系統(tǒng)配置3人參與運行。藥劑費為5.25元/m本項目可減排污水13687.5t/a(系統(tǒng)回收率按75%計算),大大減輕了秦安縣生活垃圾填埋場的壓力，保障了秦安縣生活垃圾填埋場的安全運行，徹底解決了垃圾填埋場滲濾液的污染問題，有效保護了秦安縣當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，對秦安縣的社會、環(huán)境、經(jīng)濟持續(xù)良性發(fā)展起到了積極作用。6預(yù)處理+砂濾過濾系統(tǒng)+兩級dtro工藝秦安縣生活垃圾無害化處理場滲濾液處理站的工藝靈活、合理，有很好的處理效果，能最大程度適應(yīng)滲濾液的高COD、高氨氮、高鹽分及重金屬污染物的變化沖擊；通過靈活選擇開停預(yù)處理系統(tǒng)，解決了當(dāng)?shù)馗珊岛蜕儆甑纫蛩貙ο到y(tǒng)的影響，保障了滲濾液系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。采用預(yù)處理+砂濾過濾系統(tǒng)+兩級DTRO工藝，