德州垃圾滲透液污水處理設(shè)備

    德州垃圾滲透液污水處理設(shè)備滲濾液處理實(shí)例工程概況

    合肥市屬帶季*潤(rùn)氣候區(qū),年平均降雨998.4mm,蒸發(fā)量1000mm,風(fēng)速2.8m/s,人口135萬(wàn),日處理垃圾1200t,現(xiàn)產(chǎn)生垃圾滲濾液約600m3/d,滲濾液水質(zhì)CODCr約為10000mg/L,氨氮約為1500mg/L,BOD5約為7000mg/L,

    垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化大,尤其是BOD/COD變化范圍大。垃圾滲濾液處理廠目前已建成3年,實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)滲濾液廢水可生化性總體上還是很好的,氨氮濃度有逐年上升的趨勢(shì),處理后排放水質(zhì)為:CODCr<300mg/LBOD5<150mg/L,NH3—N<25mg/L,SS<200mg/L。的主要控制指標(biāo)是CODCrNH3—N。

    為處理要求,滲濾液處理工藝采用生化處理和物化處理相結(jié)合的多級(jí)處理方案,工藝流程為:調(diào)節(jié)池—UA—FEO反應(yīng)器氨吹脫—C反應(yīng)池混凝氣浮氧化塘。

    1各處理單元設(shè)計(jì)進(jìn)情況

    德州垃圾滲透液污水處理設(shè)備工藝流程及相關(guān)處理單元

    本工程主要處理設(shè)施和設(shè)備包括:滲濾液調(diào)節(jié)池泵房,調(diào)節(jié)池(2座合建,分2格),UA反應(yīng)器(2座合建,分2格),初沉池(1座),氨吹脫塔(2座),吸收塔(2座),C反應(yīng)池(2座合建,分4格),FEO反應(yīng)器(3套),混凝氣浮池(2套),污泥濃縮池,石灰加藥間,風(fēng)機(jī)房(1座),泵房(與反應(yīng)沉淀池合建,1座),事故放空池,監(jiān)控樓。

    UA反應(yīng)器

    UA反應(yīng)器在實(shí)際運(yùn)行中效果很好,完全可以設(shè)計(jì)要求,其具有以下特點(diǎn):①反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,處理效果,耐沖擊負(fù)荷,尤其適合處理高濃度**廢水;②剩余污泥產(chǎn)率低,*經(jīng)常排泥,操作簡(jiǎn)單,同時(shí)具有很長(zhǎng)的污泥齡;③可在常溫下進(jìn)行處理,*專門的加熱設(shè)備,尤其是反應(yīng)器被建成是地下式或半地下式時(shí)處理效果較好;④一般具有較高的容積負(fù)荷和產(chǎn)氣率。

    FEO反應(yīng)器

    FEO是利用電解質(zhì)溶液中鐵和其他金屬晶體結(jié)構(gòu)與碳之間形成的許多局部微電池來(lái)處理**廢水的一種電化學(xué)處理技術(shù),其在無(wú)外加電能條件下,利用金屬金屬、非金屬非金屬之間的電位差而產(chǎn)生的無(wú)數(shù)微小電池的作用,使廢水中的污染物通過(guò)電化氧化還原反應(yīng)、凝聚、氣浮和沉降等作用達(dá)到凈化的目的。

    垃圾滲濾液與FEO反應(yīng)器填料(主要由FeAl、C、Mn、Zn20幾種按一定比例均勻混合而成)相應(yīng)時(shí)間后,會(huì)發(fā)生催化氧化還原反應(yīng),廢水中難生化、不可生化的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,其雜環(huán)與雜鏈被打開(kāi),形成可生化的小分子,同時(shí)在反應(yīng)中產(chǎn)生Fe2+及其他離子,互相作用具有較強(qiáng)的吸附及絮凝活性,可大量的吸附廢水中分散的微小離子和高分子,形成絮凝物可經(jīng)沉淀或氣浮去除。FEO反應(yīng)器對(duì)CODCrNH3—N都有一定的去除效果,且可以降解相當(dāng)數(shù)量的不可生化降解。

    氨吹脫吸收塔

    物化脫氮采用氨吹脫法,其參數(shù)設(shè)置已較成熟,滲濾液先用熟石灰在反應(yīng)槽中調(diào)節(jié)pH1010.5,用污水泵送至填料塔,離心風(fēng)機(jī)從塔底送風(fēng),維持水氣比(15002000)∶1;逆流,將水中游離的NH3脫析至空氣中,一般pH越高,NH3的吹脫率越高,其吹脫效果可通過(guò)循環(huán)水量和pH來(lái)調(diào)節(jié)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)氨吹脫塔的效率很低,經(jīng)常無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的去除率。pH由硫酸調(diào)節(jié)至下一階段好氧生化處理要求,排放的NH3須設(shè)置吸收裝置,吸收液可采用20%25%的稀硫酸吸收。

    C

    好氧生化處理工藝的選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮到要有較強(qiáng)的脫氮效果。目前,在實(shí)際應(yīng)用中活性污泥法的處理效果相當(dāng),本選用C工藝,其在反應(yīng)器的入口處設(shè)一生物選擇區(qū),并進(jìn)行了20%左右的污泥回流,有利于污泥的活性,并能使溶解性易降解基質(zhì)快速的去除,進(jìn)一步有效絲狀菌的增殖,且反硝化量也有所。主反應(yīng)區(qū)是好氧區(qū),**物在此充分的氧化分解。C工藝耐沖擊負(fù)荷且可靈活進(jìn)行工藝以應(yīng)對(duì)不同的情況,曝氣反應(yīng)沉淀均在一個(gè)池中進(jìn)行,防止污泥了脫氮效果。并且在單池處理效果達(dá)不到要求時(shí)可考慮采用多級(jí)C池串聯(lián)。

    混凝沉淀池

    生化處理后的需設(shè)物化處理裝置以去除難生化降解和不可生化降解的**物,目前考慮到運(yùn)行成本可采用較為簡(jiǎn)易的混凝沉淀法進(jìn)行處理。滲濾液處理中預(yù)計(jì)產(chǎn)生的剩余污泥約為30m3/d,經(jīng)污泥濃縮池濃縮外運(yùn)填埋,實(shí)際運(yùn)行中剩余污泥的產(chǎn)率比預(yù)計(jì)值低很多。滲濾液處理后排放至**形成并經(jīng)過(guò)人工改造的氧化塘。

    工程實(shí)際運(yùn)行參數(shù)

    德州垃圾滲透液污水處理設(shè)備生活垃圾滲濾液處理廠于2005年初建成并投入運(yùn)行。運(yùn)行初期由于進(jìn)水水質(zhì)、水量沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷,各單元處理效果尚可,基本設(shè)計(jì)要求。隨著運(yùn)行時(shí)間的進(jìn)水水質(zhì)、水量達(dá)到且**過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷后將各處理單元的相關(guān)問(wèn)題逐來(lái),于是在2008年中期對(duì)龍泉山生活垃圾滲濾液處理廠實(shí)際運(yùn)行中各處理單元的處理效果進(jìn)行了全程監(jiān)控,相關(guān)數(shù)值見(jiàn)下表。

    2各處理單元實(shí)際進(jìn)情況

    德州垃圾滲透液污水處理設(shè)備運(yùn)行中主要存在的問(wèn)題

    根據(jù)表2發(fā)現(xiàn)本工程運(yùn)行的問(wèn)題就是氨吹脫吸收塔的處理效率過(guò)低,氨去除率只有20%左右,遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)的80%。這也反映了我國(guó)現(xiàn)階段物化法脫氮的現(xiàn)狀,就是建設(shè)、運(yùn)行費(fèi)用高,運(yùn)行困難。這點(diǎn)在處理化工、化肥等高氨氮工業(yè)廢水時(shí)已被多次證明,即便是對(duì)于技術(shù)相對(duì)成熟的氨吹脫吸收塔工藝同樣會(huì)因?yàn)樵O(shè)備本身原因如離心風(fēng)機(jī)的效率和操作不當(dāng)?shù)仍蚨沟妹摰瘦^低,尤其是循環(huán)水量不足和藥劑主要是石灰用量不足,使得氨吹脫塔進(jìn)水pH過(guò)低(約為9),**設(shè)計(jì)值(1010.5),嚴(yán)重影響了氨氮的去除率,使得后續(xù)好氧處理單元長(zhǎng)期在高氨氮(5001000mg/L)下運(yùn)行。但也正是因此原因給生物硝化法處理高氨氮廢水提供了一個(gè)難得的研究機(jī)會(huì)。以往普遍認(rèn)為生物硝化法不宜處理高氨氮廢水,但本工程的實(shí)際運(yùn)行情況卻證明生物硝化法處理高氨氮廢水是可行的,具體去除效果見(jiàn)表3。

    3

    生物硝化法處理高氨氮廢水的分析研究

    1)在C池硝化中,氨被自養(yǎng)型微生物轉(zhuǎn)化為亞鹽和鹽,這些好氧自養(yǎng)型微生物對(duì)有相當(dāng)高的要求,轉(zhuǎn)化由處理單元中的生長(zhǎng)條件決定,主要影響因素有溶解氧、溫度、碳酸鹽含量及pH、SRT、活性污泥濃度及性能、有毒有作用的含量(重金屬、NH3—N、NO-x—N等)。在C池中生長(zhǎng)的異養(yǎng)型微生物和自養(yǎng)型微生物之間存在相互關(guān)系,應(yīng)選擇的生長(zhǎng)條件來(lái)調(diào)節(jié)CODCrNH3—N的去除率。由于C池內(nèi)**物的去除是必然因素,也就是只可能發(fā)生去除**物不去除氨氮的情況,不可能發(fā)生只去除氨氮不去除**物的情況。再加上本處理單元中NH3—N的去除率是控制因素,應(yīng)**考慮適宜生物硝化的條件。

    在運(yùn)行研究中,C池內(nèi)的DO一般保持在2mg/L以上,溫度大于20℃,SRT**過(guò)60天,進(jìn)水重金屬含量很低,對(duì)微生物幾乎沒(méi)有影響,這些因素都生物硝化條件。

    而關(guān)于活性污泥濃度及性能、碳酸鹽含量及pHNH3—N、NO-x—N濃度對(duì)硝化的影響比較復(fù)雜,所以有必要對(duì)這些影響因素進(jìn)行的分析和監(jiān)控。

    C在處理中低濃度氨氮廢水時(shí)的一個(gè)重要特征是硝化和反硝化在曝氣階段同時(shí)進(jìn)行,運(yùn)行時(shí)控制溶解氧濃度可使活性污泥外部好氧內(nèi)部缺氧,絮體外部好氧硝化內(nèi)部反硝化以達(dá)到完全脫氮的效果。但在處理高氨氮廢水時(shí)若要處理要求就需要考慮采用多池串聯(lián)的運(yùn)行,先將廢水中的氨氮降至200mg/L以下再進(jìn)行硝化和反硝化的后續(xù)脫氮處理,根據(jù)生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理,采用多級(jí)C池串聯(lián)運(yùn)行,使廢水在池內(nèi)的流動(dòng)呈現(xiàn)整體推流而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復(fù)雜流態(tài),保持的處理效果,容積利用率。在個(gè)C池內(nèi)應(yīng)側(cè)重生物硝化,盡可能氨氮轉(zhuǎn)化率,這就需要保持較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間和生物固體停留時(shí)間,保證在池內(nèi)保持較高數(shù)量的硝化菌。根據(jù)實(shí)際情況發(fā)現(xiàn),N/MLSS負(fù)荷率應(yīng)盡量小于0.3,**此值脫氮的效果會(huì)急劇下降,在進(jìn)水氨氮一定的情況下需要盡可能地MLSS,使其不能**3000mg/L。在C池實(shí)際運(yùn)行中可采取較高的MLSS>10000mg/L)進(jìn)行生化處理運(yùn)行依舊平穩(wěn),氨氮去除率達(dá)80%左右,C池內(nèi)活性污泥的監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表4。

    4C池內(nèi)各運(yùn)行參數(shù)及活性污泥微生物鏡檢情況

    2)活性污泥濃度的是通過(guò)污泥沉降性能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,SVI應(yīng)**50mL/g,本處理單元的SVI一般只有25mL/g左右,如此良好的沉降性能是由于FEO反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的鐵鹽和外加的混凝劑PAC、PAM等了污泥的絮凝效果。

    3)除了高活性污泥濃度外,碳酸鹽的用量及pH同樣對(duì)生物硝化脫氮有較大影響。氨氮完全氧化所需的碳酸鹽約為7.1mg碳酸鹽/mg氨氮,且必須有足夠的堿度以防止反應(yīng)中出現(xiàn)酸性,碳酸鹽不足時(shí)硝化難以順利進(jìn)行,除非有足量的無(wú)機(jī)碳(在運(yùn)行中不太可能實(shí)現(xiàn)),在本的實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)石灰用量不足(**4.2t/d)會(huì)直接影響氨氮的去除率。

    4pH對(duì)硝化作用的影響現(xiàn)有的各種觀點(diǎn)有些分歧,目前普遍認(rèn)值為78.5,要將C池內(nèi)的大部分處理區(qū)域的pH控制在此范圍內(nèi),需要將C池的進(jìn)水pH控制在8.48.9,因?yàn)樵谔幚砀甙钡獜U水中生成了較多的強(qiáng)酸(HNO3)使得C池的pH值下降較多,一般情況下C池的進(jìn)水pH8.5以上,pH就會(huì)在7以下,這樣就可以保證C池內(nèi)大部分區(qū)域的處理效果。本對(duì)各處理單元的pH進(jìn)行了監(jiān)控,進(jìn)水pH7.57.9時(shí),UA進(jìn)水pH7.57.9,7.67.9,氨吹脫吸收塔進(jìn)水pH910.5,8.69.5,C池進(jìn)水pH8.49,6.57.1。這反映出垃圾填埋場(chǎng)運(yùn)行了3年多時(shí)間后,其產(chǎn)生的滲濾液pH就已轉(zhuǎn)至弱堿性。從目前看來(lái)滲濾液pH的變化呈現(xiàn)較為的規(guī)律,隨著時(shí)間的增長(zhǎng)滲濾液pH逐漸由弱酸性轉(zhuǎn)至弱堿性。

    在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)氨吹脫吸收塔進(jìn)水pH9時(shí)的脫氮效率還達(dá)不到pH10.5時(shí)的1/3,所以石灰的投加量不足也就是氨吹脫吸收塔脫氮效率低的一個(gè)重要原因。C池進(jìn)水pH8.6時(shí),pH一般約為6.7,在這種狀態(tài)下NH3—N的去除率能達(dá)到80%左右,NH3—N基本能控制在200mg/L以下,只需要再對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)生化處理就可以了。

    通用段落】  該設(shè)備通過(guò)氧化處理之后,產(chǎn)生的污泥量較少,僅需90天排放一次即可。為了避免放生病菌滋生、傳播的現(xiàn)象發(fā)生,必須對(duì)水質(zhì)進(jìn)行深度處理。目前應(yīng)用多的工藝有:紫外線、二氧化氯、臭氧。需根據(jù)污水水質(zhì)特點(diǎn)及排放量進(jìn)行選擇。


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