MBR+NF+RO法處理垃圾滲濾液工藝
MBR+NF+RO法處理垃圾滲濾液工藝
一、工藝流程簡述
滲濾液經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后,由提升泵提升,先經(jīng)過換熱器升溫,進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器,經(jīng)過厭氧微生物的充分作用,把可生化的高濃度有機(jī)污染物盡最大可能利用厭氧生物消化,成為最終產(chǎn):為沼氣、二氧化碳、水、氨氨及未被完全消化利用的中間產(chǎn)物和難降解有機(jī)物,隨水流流到缺氧反應(yīng)器。在缺氧反應(yīng)器,與回流水完全混合,兼氧微生物分解利用厭氧中未被完全降解的有機(jī)物中間產(chǎn)物。在此過程中,把回流液中氧氣充分利用后,兼氧微生物將利用硝酸鹽及亞硝酸鹽作為氧原降解有機(jī)污染物,同時(shí)使硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓绯鏊w,使水中總氮含量得以降低,同時(shí)產(chǎn)生堿度,使MBR好氧池中硝化作用所需堿度條件更有保障。經(jīng)過反應(yīng)后進(jìn)入MBR好氧反應(yīng)池,在MBR好氧反應(yīng)池,利用好氧微生物的作用,使殘余的可生物降解有機(jī)物進(jìn)一步分解去除,使氨氮在亞硝酸和硝酸細(xì)菌的作用下,形成硝酸鹽,使氨氮污染物得以控制。不能生物降解的有機(jī)污染物在抽吸泵的作用下,隨水流進(jìn)入中間水池。然后進(jìn)一步由納濾系統(tǒng)處理,出水達(dá)標(biāo)排放,濃水與生物各段排放的污泥一起回灌填埋場。納濾濃水和MBR、氣浮等產(chǎn)生的污泥均經(jīng)污泥存儲(chǔ)池回灌至垃圾填埋場。
工藝流程的主要特點(diǎn)
1)、技術(shù)成熟,適應(yīng)性較強(qiáng):厭氧、MBR生物反應(yīng)系統(tǒng)和納濾系統(tǒng)是我公司以及有關(guān)技術(shù)人員負(fù)責(zé)項(xiàng)目得以應(yīng)用的成熟的技術(shù)產(chǎn)品, 利用厭氧反應(yīng)作為MBR系統(tǒng)的預(yù)處理,使整個(gè)工藝流程具有很強(qiáng)的有機(jī)負(fù)荷、水量變化的適應(yīng)性,經(jīng)過不斷努力、不斷改進(jìn)和發(fā)展,使之更使用具適應(yīng)性和可行性。
2)、工程造價(jià)低:設(shè)備中國國內(nèi)生產(chǎn),配件尤其是主要配件均采用國際知名品牌產(chǎn)品,保證設(shè)備質(zhì)量的同時(shí),使價(jià)格得以更能夠?yàn)槲覈?jīng)濟(jì)情況接受。
3)、可操作性和運(yùn)行費(fèi)低:工藝的選擇中,首要考慮的問題之一是將來設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的可操作性和運(yùn)行費(fèi)用的問題,工藝中選擇以生物處理為主的厭氧和MBR好氧生物反應(yīng)和納濾系統(tǒng),是運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)簡單的保證。
4)、性價(jià)比高:優(yōu)化國內(nèi)外技術(shù), 選擇最適宜、投資最低、運(yùn)行費(fèi)用最低的處理單元技術(shù)為我所用。
主要處理設(shè)備描述
膜-生物反應(yīng)器(MBR)
有毒有害、成分復(fù)雜、營養(yǎng)比例失調(diào)、水量規(guī)模小是垃圾滲濾液生物處理工藝面臨的難題。傳統(tǒng)生物處理工藝很難達(dá)到穩(wěn)定的處理效果。而新興的膜-生物反應(yīng)器(MBR)提供全新的生物處理概念,并在試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐中得以完善,目前已經(jīng)是成熟的工藝技術(shù)。
工藝描述:
MBR是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型高效的污水處理與回用工藝。MBR工藝一般由膜分離組件、生物反應(yīng)器、膜清洗系統(tǒng)三部分組成。
一體式MBR工藝是將膜組件直接安置在生物反應(yīng)器中,通過工藝泵的負(fù)壓抽吸作用得到膜過濾出水。由于膜浸沒在反應(yīng)器的混合液中,因此也稱為浸沒式或淹沒式膜-生物反應(yīng)器。
由于微濾膜分離技術(shù)的應(yīng)用,反應(yīng)器內(nèi)的生物種類和數(shù)量是其他工藝所無法比擬的,一些在傳統(tǒng)生物處理工藝中不能發(fā)育起來的微生物在膜-生物反應(yīng)器內(nèi)都可以壯大起來,從而大大提高生物處理的處理效果。
為了提高脫氮效果和節(jié)省曝氣量,在MBR前增加缺氧段,并把好氧段的混合液(硝酸根)回流到缺氧段,回流比R=300~500%。
預(yù)計(jì)MBR(含缺氧段和好氧段)的去除效率為:
COD 90%~95%;BOD5 90%~95;氨氮80%~90%;濁度小于1.0NTU。
工藝特點(diǎn):
高效固液分離,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),出水水質(zhì)好而穩(wěn)定,可以完全去除SS,對(duì)細(xì)菌和病毒也有很好的截留效果;
反應(yīng)器內(nèi)維持高濃度的微生物密度(一般為6~10g/l),裝置容積負(fù)荷高;
反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行,剩余污泥產(chǎn)量低,甚至可以達(dá)到無剩余污泥排放,從而節(jié)省污泥處理費(fèi)用和避免二次污染;
浸入式膜分離工藝,采用抽吸出流方式,工藝流程和高程布置極為簡潔;
膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),并安裝于獨(dú)立的膜池內(nèi),安裝和維護(hù)極為方便;
操控簡便,可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
膜組件的清洗:
MBR膜組件在運(yùn)行一定時(shí)間后,膜組件會(huì)受到一定程度的污染,膜通量呈曲線下降,為恢復(fù)膜通量,使膜組件達(dá)到正常的運(yùn)行效果,因此MBR膜組件應(yīng)按照規(guī)程定期進(jìn)行在線清洗和化學(xué)清洗。(在線清洗為通過在線膜組件清洗裝置用泵直接將藥水灌入膜組件內(nèi)進(jìn)行清洗,化學(xué)清洗為浸入藥液中進(jìn)行清洗。)
主要配套設(shè)備:(設(shè)備詳細(xì)參數(shù)見附表)
管式曝氣器
膜出水泵
羅茨鼓風(fēng)機(jī)
混合液回流泵
空氣轉(zhuǎn)子流量計(jì)
4、納濾裝置
納濾與反滲透沒有明顯的界限。納濾膜對(duì)溶解性鹽或溶質(zhì)不是完美的阻擋層,這些溶質(zhì)透過納濾膜的高低取決于鹽份或溶質(zhì)及納濾膜的種類,透過率越低,納濾膜兩側(cè)的滲透壓就越高,也就是越接近反滲透過程,相反,如果透過率越高,納濾膜兩側(cè)的滲透壓就越低,滲透壓對(duì)納濾過程的影響就越小。
膜分離技術(shù)總是把水系物分為兩部分:濃水和淡水。原水中的各種有機(jī)物和各種離子的絕大部分被截流到濃水側(cè),而淡水中的有機(jī)物和離子濃度很低。
預(yù)計(jì)去除率:COD 95%以上;氨氮80%以上;預(yù)計(jì)產(chǎn)水率70~75%。
納濾系統(tǒng)成套裝置有六部份組成:中間水池、保安過濾裝置、納濾膜裝置、納濾清洗裝置、阻垢劑投加裝置、殺菌劑投加裝置。
中間水池:平衡MBR出水與反滲透進(jìn)水之間的水量。
保安過濾器:過濾精度為5微米,目的是防止納濾膜元件在運(yùn)行過程中被固體顆粒損傷。由于水中的顆粒經(jīng)高壓泵加壓后可能擊穿納濾膜組件,同時(shí)也可能劃傷高壓泵的葉輪,因此保安過濾器的作用就是截留和防止大于5微米的顆粒進(jìn)入納濾系統(tǒng)。
納濾膜裝置:是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵單元,其作用是脫除水中的部分可溶性鹽份、全部膠體,且對(duì)有機(jī)物及微生物有很高的去除率。
納濾清洗裝置:在納濾膜組運(yùn)行一段時(shí)間后,會(huì)受到某些難以沖洗掉的污染,如長期的微量鹽份結(jié)垢和有機(jī)物的積累而造成膜組件性能的下降,運(yùn)行壓力升高,所以必須用化學(xué)藥品進(jìn)行清洗,以恢復(fù)其正常的處理能力。在處理垃圾滲濾液條件下,可以預(yù)計(jì)反滲透膜的污堵速率會(huì)很快,根據(jù)水質(zhì)情況,納濾膜大約每1個(gè)月左右就需要進(jìn)行一次徹底的化學(xué)清洗。另外,每隔一定周期需要定時(shí)進(jìn)行低濃度酸堿(交替)溶液低壓沖洗。
阻垢劑投加系統(tǒng):為了在較高回收率情況下防止納濾濃水端特別是納濾壓力容器中最后一根膜元件的濃水側(cè)出現(xiàn)碳酸鹽、硫酸鹽和鈣、鎂離子的化學(xué)結(jié)垢,從而影響膜的性能,在納濾進(jìn)水前需加入阻垢劑。阻垢劑加藥裝置主要包括1臺(tái)計(jì)量泵和1臺(tái)溶液箱。
殺菌劑投加裝置:主要是防止微生物在膜表面和壓力容器表面繁殖。造成納濾膜的生物污染,影響系統(tǒng)的產(chǎn)水量和由此造成的膜性能下降。殺菌劑加藥裝置主要包括1臺(tái)計(jì)量泵和1臺(tái)溶液箱。
主要設(shè)備構(gòu)成:
① 保安過濾裝置及增壓泵
② 納濾膜裝置及高壓泵:膜元件采用美國進(jìn)口產(chǎn)品或同級(jí)產(chǎn)品;高壓泵變頻調(diào)速控制、高低壓開關(guān)保護(hù)。
③ 清洗裝置 :包括藥液箱、藥液加熱系統(tǒng)、保安過濾器、清洗泵(耐腐蝕)
④ 阻垢劑投加裝置
⑤ 殺菌劑投加裝置
⑥ 控制箱:自動(dòng)控制納濾過程和低壓沖洗過程,對(duì)高壓泵實(shí)施變頻調(diào)速控制。
⑦ 清水池:儲(chǔ)存處理后的凈水,供清洗NF膜之用。
5、納濾濃水以及污泥處理方法
納濾濃水與污泥送到填埋場作回灌處置。
本方案中將納濾濃水和MBR等產(chǎn)生的污泥均經(jīng)污泥池通過回灌泵回灌至垃圾填埋場。
污泥回灌管道未在本方案中設(shè)計(jì)。
6、反滲透系統(tǒng)
反滲透簡稱RO,是原水在高壓力的作用下通過反滲透膜,水中的溶劑由高濃度向底濃度擴(kuò)散從而達(dá)到分離、提純、濃縮的目的,由于它于自然界的滲透方向相反,因而稱它位反滲透。反滲透可以去除水中的細(xì)菌、病毒、膠體、有機(jī)物和98%以上的溶解性鹽類。
經(jīng)納濾處理后的水進(jìn)入反滲透系統(tǒng),目的是去除不可生物降解的 COD、氨 氮、總氮、重金屬等物質(zhì)。反滲透系統(tǒng)由進(jìn)水泵,5μm保安過濾器,反滲透高壓泵,反滲透設(shè)備,反滲透清洗系統(tǒng)組成。
主要設(shè)備構(gòu)成:
① 5μm保安過濾器
② 高壓泵
③ 反滲透裝置:本工程選擇螺旋卷式結(jié)構(gòu)的膜元件系統(tǒng)的進(jìn)水、出水和濃水管道上都裝有一系列的控制閥門、監(jiān)控儀表及程控操作系統(tǒng),它們將保證設(shè)備能長期保質(zhì)、保量的系統(tǒng)化運(yùn)行。
④ 自動(dòng)沖洗和化學(xué)清洗系統(tǒng)本系統(tǒng)配備自動(dòng)沖洗和化學(xué)清洗裝置:化學(xué)清洗裝置用于反滲透膜的定期化學(xué)清洗,以延長膜的使用壽命。
7、反滲透濃縮液處理
經(jīng)納濾處理后的出水水質(zhì)污染濃縮已很低,因此反滲透系統(tǒng)的濃縮液產(chǎn)量 已較少,本工程按15%考慮。因此本工程擬將反滲透濃縮液回流至納濾進(jìn)水系統(tǒng),與納濾進(jìn)水合并處理,不外排。