山東某生活垃圾焚燒發電廠滲濾液處理工程設計探討
摘要：隨著經濟與社會的不斷發展，生活垃圾焚燒發電廠的建設數量與日俱增，隨之而來的是大量垃圾滲濾液的產生。眾所周知，垃圾焚燒發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雜的有機廢水。因此，簡潔合理的滲濾液處理工藝設計是擺在生活垃圾焚燒發電廠面前的一個重要問題。
關鍵詞：垃圾發電廠；垃圾滲濾液；工藝設計
垃圾滲濾液主要產生于垃圾貯坑，在垃圾焚燒發電過程中，由于新鮮垃圾熱值較低，需要進行5d左右的發酵，以達到濾出水份、提高熱值的目的，才能保證后續焚燒爐的正常運行。由此產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-超濾-納濾-反滲透的工藝來完成。從處理過程來分析，在滲濾液進入調節池的初沉池之前設計固液分離設備，可有效去除滲濾液中大量的雜物，隨后將滲濾液的雜質在初沉池內沉淀，清液流入調節池內。調節池內滲濾液通過螺桿泵進入UASB厭氧罐內，通過循環水泵提高上升流速，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將滲濾液中的大顆粒分子的有機物轉化成小顆粒分子的有機物，進而產酸產甲烷，甲烷引入火炬燃燒。厭氧出水進入兩級AO生化反應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在將經過硝化處理后的活性污泥進行分離。超濾出水進入納濾設備和反滲透設備進一步去除COD、氨氮和總氮，最終達到冷卻循環水回用標準。納濾和反滲透產生的濃液進一步濃縮后用于垃圾焚燒發電廠煙氣處理的石灰乳制備，生化池產生的剩余污泥經過離心脫水機脫水后與生活垃圾摻燒，實現垃圾滲濾液零排放。
污水處理流程如下：
1.2設計進出水水質
(1)設計進水水質
(2)設計出水水質
1.3 滲濾液處理站工藝設計
1.3.1 預處理及調節池
1.功能：設置有格柵系統及調節池兩大單元。格柵主要隔除大顆粒、長纖維雜物。調節池調節水量、水質，以避免因水質和水量的變化造成對后續處理的不良影響。
2.設計參數：處理規模385m³/d，調節池總容積4560m³。
1.3.2 厭氧系統
1.功能
滲濾液進入UASB厭氧罐后，在中溫環境下，反應器內的水解細菌、產酸細菌和產甲烷細菌利用水中的有機污染物進行分解。
2.設計參數
按385m³/d進行設計，設計兩座厭氧罐，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.設計參數
按385m3/d進行設計（富余系數1.10）。生化池總有效容積為5440m3；按兩條線、兩級AO設計；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
1.功能
生化系統出水經由超濾進水泵進入超濾系統，實現泥水分離。超濾系統采用外置管式超濾膜，產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處理。
2.設計參數
超濾系統設置在綜合處理車間。超濾系統設計處理能力為455t/d（富余系數1.30），超濾設備設置1套（雙環路），膜材質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
1.功能
納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動膜分離過程，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.設計參數
一期設計規模390m3/d（富余系數1.10），處理能力按照2×195t/d設計，按照雙環路設計，設計回收率85%，膜材質有機復合膜，膜組件長度1016mm，單支膜組件面積34.4m²。
1.3.6 RO系統
1.功能：
反滲透是最精密的膜法液體分離技術，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、發熱物質，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，出水水質穩定。
2.設計參數
RO設備設計處理能力按照330t/d設計，設計成單條線路處理，設計回收率75%，膜材質有機復合膜，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。
設計參數
設備按350m³/d配備。污泥脫水后含水率≤80%，污水調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 沼氣收集及預處理系統
1.功能：收集、處理厭氧池產生的沼氣。
2.設計參數：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，氣體在塔體內停留時間大于0.35秒。
1.3.9 臭氣收集系統
1.功能：
對預處理系統、厭氧罐、硝化池及污泥處理系統產生的臭氣進行收集，集中輸送至主廠房垃圾倉，改善周邊環境衛生狀況。
2.設計參數
預沉池、調節池池內通風次數為5次/h；儲泥池按照4次/h計算；污泥脫水間屋內通風次數為7次/h；總除臭風量為9679m³/h。
1.4 結語
本項目已經建設完成正處于驗收階段。經過調試，經處理后的各項水質指標能夠達到設計要求，最終出水排入冷卻塔水池作為補充水源，實現了零排放的目標。綜上所述，垃圾滲濾液處理工程的設計與建設對垃圾發電廠周圍的自然與生態環境具有重大的影響。因此，建設生活垃圾焚燒發電廠要同時建設垃圾滲濾液處理廠，通過合理設計垃圾滲濾液處理系統的預處理、UASB厭氧罐、MBR生化池、超濾、納濾和反滲透系統的工藝參數，保證建成后能夠正常運行，提高滲濾液處理系統的運行效率和處理質量，進而促進生活垃圾焚燒發電廠生態效益與社會效益的協調發展。
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