渗滤液处理工艺分析

Posted 2023-01-15 工艺

篇首语：大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了渗滤液处理工艺分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

UASB工艺

UASB(上流式厌氧污泥床)是一种具有很高处理能力和处理效率的厌氧处理工艺，尤其适用于各种高浓度有机废水的处理。UASB处理渗滤液，当水温在3O℃时，负荷可达10kg/(m·d)，COD的去除率可达70%一90%以上。UASB主要优点是：工艺结构紧凑、处理能力大、运行费用低和投资省。但UASB对于处理渗滤液有一些局限性：①容易受水质水量波动和有害物质的影响而造成效率降低，甚至使其功能失效；②仅能适应初期、中期的填埋场渗滤液处理，晚期的渗滤液处理效果差。

广州大田山垃圾渗滤液处理厂、广州兴丰垃圾渗滤液处理厂和苏州七子山垃圾渗滤液处理厂的厌氧处理部分都采用UASB工艺。

膜技术

反渗透

反渗透技术已经应用于渗滤液处理。其中碟管式(盘管式)膜反渗透(DTRO)应用较多。但单纯依靠碟管式膜反渗透处理渗滤液也存在如下问题：

(1)基建投入大，吨水投资约为4—8万/d。

(2)膜更换频繁，运行费用高，吨水运行费用达l5—2o元。

(3)由于反渗透过程只是分离污染物，大约20%一40%的浓水需要处置，分离的污染物如何处置是个问题，目前并没有很好的方法。如果对浓液进行焚烧处理，投资必然会非常巨大。如果采用回灌的方法，填埋场的自身生化过程仅能去除部分污染物，存在着大量有机质和电解质循环和浓缩的问题，最终导致膜系统崩溃。DTRO与生化处理工艺相结合，可以使出水达到严格的排放要求，同时避免了有机污染物的累积。该工艺投资和运行费用较大，一般的填埋场不能承受。

膜生物反应器(MBR)工艺

MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效污水处理系统，用超滤/微滤替代了常规生化工艺的二沉池。

按膜分离技术与生物反应器的组合方式，可分为一体式(淹没式)MBR和分置式MBR。在渗滤液处理中通常采用分置式MBR。MBR通常采用UF、MF膜。

MBR工艺作为一种高效的水处理技术，与常规工艺相比，具有如下特点：

(1)污染物去除效率高，不仅能高效地进行固液分离，而且能有效地去除病原微生物。

(2)反应器容积负荷大，占地少。反应器内污泥质量浓度为常规工艺的3—5倍，达到I2—2Og/L。

(3)SRT(污泥停留时间)与HRT(水力停留时间)完全分离，运行控制更加灵活。

(4)SRT较长，可以使微生物降解部分难降解有机物。

(5)硝化能力高。由于膜的截留作用和相对较长的SRT有利于硝化细菌的生存和生长，因而硝化能力得到提高。

(6)用于渗滤液处理的MBR通常在好氧池前设缺氧池，进行反硝化脱氮，脱氮效率可达99%，此时可称为A/O—MBR。

在渗滤液处理中获得成功应用的有德国的Biomembrat工艺。该工艺j是一种外置式好氧MBR，前置缺氧池，采用密封生物膜反应器，反应器内压力可达300多kPa，可以提高氧气的溶解度，也就相应提高氧气利用率，同时可以降低臭味的散发。污泥质量浓度可达2O一3Og/L，利用UF膜来截留污泥并回流到反应器。UF膜主要采用聚砜膜。每个回路上串联6个膜组件，每个膜的表面积为0．9—23m2，交叉流速度2．5—4．5m/s，通量50—250L/(m2·h)。国内有用陶瓷膜、有机膜3_/0一MBR处理渗滤液的工程实例，同样相当成功。污泥质量浓度1O一15g/L，SRT为l5—25d，稳定膜通量达到100L/(m2·h)，MBR出水COD300—700ms/L，氨氮<15mg/L。

NF(超滤)

NF适宜于分离分子量在200g/tool以上，分子大小为1nm的溶解组分的膜工艺。NF属于压力驱动型膜过程，操作压力通常在0．5—1．0MPa，由于这种特性，有时也将NF称为低压反渗透。NF膜的另一个特点是具有离子选择性：对一价阴离子的盐截留率<50%，而对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率>9o%。

对阴离子来说，截留率按以下顺序上升：NO3-，CL-，OH-，SO4～2-，CO3～2-；对阳离子来说，截留率按以下顺序上升：H+，Na+，K+，ca2+，Mg2+，cu2+。

UF用于污水处理较RO有如下特点：①操作压力低，节约运行费用；②浓液中离子浓度相对较低，减轻电解质在填埋场中的累积。因此，在垃圾渗滤液处理中得到较多应用。为取得较好的使用效果，在工程中应选用抗污染型的NF膜。

膜工艺对渗滤液处理具有良好的适应性。

(I)膜工艺具有截留小分子物质的特性，其中RO、NF膜可以截留不可生物降解COD，使出水COD能够达标排放。

(2)Ro膜对N具有良好的截留率(可达到90%)，在一定程度上可以解决晚期渗滤液出水氨氮不能达标问题。但RO膜对NH1一N截留效果较差，因此需要在RO前控制pH值使氨氮以NH存在。

(3)膜工艺对BOI)s/COD的变化有较好的适应能力。水质的变化对单纯膜过滤工艺影响很小。对于MBR工艺，在可生化性降低的情况下，可以依靠膜的截留能力和MBR中可降解难降解有机物的高效微生物，来适应水质的变化。

混凝物化法

Granet等通过对水样的进一步分析发现，无论是渗透液原水还是已通过氧化塘处理的渗透液，通过混凝/凝聚法，去除的都是分子量>5000Dalton的大分子有机物。对于颗粒性物质(ss)，混凝/凝聚法的去除效率为2^5%一59%。有研究表明对于可生化性好的仅几年的填埋场渗滤液而言，混凝对COD的去除率较低，通常为10%一25%；而对于长年填埋场的或经生物处理后的渗滤液而言，COD和TOC的去除率相对较高。在混凝过程中投加助凝剂可改善絮体的沉降性能，但无助于提高浊度的去除率。蒋建国等的研究发现，在pH值为8时，复合混凝剂(90%PAM+10%PAC)对渗滤液的COD有较好的去除效果，复合混凝剂投加量为400mg/L时，对COD的去除率为37．84%。

因此可以考虑用混凝沉淀来处理晚期填埋场的渗滤液，也可以作为一个水质把关环节，用于生化处理工艺的末端。

氨吹脱

卢平等在吹脱池脱除氨氮的研究中发现，采用吹脱法作为渗滤液的预处理方法，在pH为9．5、吹脱时间为12h的条件下，可有效去除60%以上的氨氮。经吹脱预处理后，垃圾渗滤液中氨氮浓度和pH值等参数可基本符合后续生化处理的要求。

王文斌等noJ在吹脱塔脱除氨氮的研究中发现，控制吹脱效率高低的关键因素是水温、气液比和pH值。当水温在3O℃以下时，随着水温的升高，去除率逐渐升高。在水温25在℃时，氨吹脱的气液比控制在3000—3800之间，渗滤液pH值控制在10．5左右，可使氨吹脱率大于90%。渗滤液经氨吹脱后，不仅脱掉了大量的游离氨，还去除了部分COD，对后续生化处理有利。可采取渗滤液加热和氨吸收工艺，确保反应效果和解决二次污染问题。

氨吹脱工艺在渗滤液工程中已得到广泛应用，是在碳源不足情况下的一个主要的脱氮途径。

其他生化工艺

其他应用在渗滤液处理中的工艺还有SBR、A/O、接触氧化法等，这些工艺在渗滤液处理中也得到成功的应用。