膜工藝在垃圾填埋場高鹽滲濾液處理中的應(yīng)用

全康環(huán)保:摘要：采用“預(yù)處理+膜處理 NF、RO) ”工藝對山東省某大型垃圾填埋場高鹽滲濾液進行處理，水回收率達(dá)70%,出水水質(zhì)滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 168842008 )規(guī)定的污染物排放限值；經(jīng)過濃縮減量化系統(tǒng)處理后,產(chǎn)生的NF濃縮液和RO濃縮液做分類單獨收集，方便后續(xù)濃縮蒸發(fā)結(jié)晶及其他處理工藝的實施。

目前，國內(nèi)生活垃圾的處理處置方法仍然以垃圾衛(wèi)生填埋為主叫作為一個規(guī)范的垃圾衛(wèi)生填埋場，滲濾液處理是必不可少的環(huán)節(jié)。滲濾液是垃圾做填埋處置后，由于降雨、降雪等大氣降水的淋溶，垃圾自身含有的水分以及垃圾在物理、化學(xué) 及微生物等的作用下，產(chǎn)生的高濃度有機廢水。若未經(jīng)處理直接排放，將會對填埋場周邊的生態(tài)環(huán)境 造成嚴(yán)重的污染。

山東省某大型垃圾衛(wèi)生填埋場的滲濾液由于原有滲濾液處理設(shè)施的不正常運行，導(dǎo)致積存了大量的滲濾液，結(jié)合該地區(qū)處于北方,年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降雨量，導(dǎo)致滲濾液的鹽分濃度極高,且調(diào)節(jié)池中的氯離子C1^-濃度超過11 g/L,電導(dǎo)率超過50mS/cm。如此高濃度的含鹽量及氯離子會對生化處理中活性污泥的活性及微生物細(xì)胞的表面特性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)不能起到預(yù)期的效果,若采用國內(nèi)應(yīng)用較多的“MBR+NF+RO”處理工藝,不能滿足該項目要求的排放限值。

因此，該處理項目采用“預(yù)處理+膜處理 NF、RO)”工藝，并已建成投產(chǎn)達(dá)標(biāo)排放,在國內(nèi)同類高鹽滲濾液的處理項目中值得借鑒。

1 設(shè)計水量與設(shè)計水質(zhì)

1.1 設(shè)計水量

根據(jù)填埋場的統(tǒng)計數(shù)據(jù),冬季滲濾液產(chǎn)生量較少，平均產(chǎn)量約260m3/d,夏季滲濾液產(chǎn)生量較多, 尤其6~8月的雨季，滲濾液產(chǎn)生量多達(dá)600m3/d?？紤]到填埋場內(nèi)建設(shè)有一大型調(diào)節(jié)池，滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)健全，結(jié)合政府的相關(guān)文件規(guī)定，本滲濾液處理項目處理規(guī)模確定≥400m3/d,設(shè)計出水量≥300m3/d。

1.2 設(shè)計水質(zhì)

考慮到填埋場滲濾液水質(zhì)會隨著填埋年限呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場水質(zhì)調(diào)研數(shù)據(jù)，擬定了設(shè)計進水水質(zhì)指標(biāo);出水水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)規(guī)定的污 染物排放限值。主要設(shè)計進出水水質(zhì)指標(biāo)，見表1。

2 處理工藝

該項目的處理工藝流程，見圖1。

滲濾液通過填埋場的導(dǎo)排系統(tǒng)收集至調(diào)節(jié)池中，均質(zhì)水量水質(zhì),由泵提升至預(yù)曝氣池，做曝氣改性，由泵提升依次經(jīng)過兩級絮凝反應(yīng)、沉淀和混凝氣浮處理之后進入中間水池，混凝沉淀和氣浮產(chǎn)生 的污泥經(jīng)過污泥處理系統(tǒng)處理后，濾液回到調(diào)節(jié)池中,脫水后的污泥做填埋處置。

中間水池內(nèi)滲濾液由泵提升進入兩級DTRO系統(tǒng)處理，兩級DTRO系統(tǒng)前設(shè)置了一套50um的 砂濾系統(tǒng)和一套10um的芯濾系統(tǒng),經(jīng)過兩級DTRO處理之后，產(chǎn)水經(jīng)過在線監(jiān)測系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放，兩級DTRO濃縮液進入濃縮液減量化系統(tǒng)做減量處理, 濃縮液減量化系統(tǒng)的產(chǎn)水進入中間水池，再次進入兩級DTRO系統(tǒng)處理,濃縮液減量化系統(tǒng)的濃縮液排放到濃縮液池暫存。

由于膜的截留性能受溫度的影響較大，因此, 在兩級DTRO系統(tǒng)后瑞設(shè)置一套單級RO系統(tǒng)作為保安措施，當(dāng)出水氨氮值超過排放要求限值時, 開啟單級RO系統(tǒng)處理，達(dá)標(biāo)排放；當(dāng)兩級DTRO系統(tǒng)出水達(dá)標(biāo)時，可超越單級RO系統(tǒng)直接達(dá)標(biāo)排放;單級RO產(chǎn)生的濃縮液回到中間水池，以待進 一步處理。

3 主要構(gòu)筑物設(shè)備及其參數(shù)

3.1 構(gòu)筑物

預(yù)處理包含了曝氣改性、兩級混凝沉淀和混凝氣浮，混凝沉淀的主要工藝參數(shù)，見表2。

該工藝段能夠有效去除水中的懸浮物、膠體等物質(zhì)，從而減小DTRO設(shè)備中的砂濾和芯濾的停機清洗及更換的頻次，提升兩級DTRO系統(tǒng)的前端單 元的運行穩(wěn)定性;另一方面填埋場滲濾液中還含有 一定量的高分子聚合物(陽離子PAM),產(chǎn)生源為污泥填埋經(jīng)過雨雪淋溶之后產(chǎn)生的，經(jīng)過混凝沉淀去除，從而減小高分子聚合物對DTRO膜的污堵和損壞。預(yù)處理系統(tǒng)的表觀效果:滲濾液的顏色從黑 色變?yōu)榱藴\黃色。

3.2 兩級DTRO系統(tǒng)

兩級DTRO系統(tǒng)包含了 4臺兩級DTRO 一體化處理設(shè)備,每臺設(shè)備的主要工藝參數(shù)見表3。

經(jīng)過預(yù)處理之后的滲濾液保證了兩級DTRO系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運行，由于調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)作用，進水水質(zhì)均衡穩(wěn)定，兩級DTRO設(shè)備的運行穩(wěn)定可 靠,其中一級DTRO系統(tǒng)的運行壓力在6.5 ~ 7.5 MPa之間（膜為9.0 MPa）,二級DTRO系統(tǒng)的運行壓力1.5 ~ 3.0 MPa（膜為7.5 MPa）,化學(xué)清洗的周期在7 ~ 10 d,產(chǎn)水率在70%左右,達(dá)到設(shè)計要求。

3.3 單級RO系統(tǒng)

單級RO主要是針對兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮值超過限值而采取的保安措施,單級RO系統(tǒng)的主要工藝參數(shù),見表4。

3.4 濃縮液減量化系統(tǒng)

濃縮液減量化系統(tǒng)包含單級DTNF和單級DTRO,用于處理兩級DTRO系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液, 將兩級DTRO濃縮液再次濃縮，該套系統(tǒng)內(nèi)的DTRO采用相對低截留率、高通量的RO膜。濃縮 液減量化系統(tǒng)設(shè)備的產(chǎn)水再進入兩級DTRO設(shè)備中再次處理，能夠?qū)崿F(xiàn)濃縮液的減量，濃縮液減量 化系統(tǒng)的工藝參數(shù)見表5。

3.5 膜系統(tǒng)設(shè)計回收率

視兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮是否超標(biāo),選擇是否開啟單級RO系統(tǒng)。當(dāng)兩級DTRO系統(tǒng)出水氨氮靖，關(guān)閉RO系統(tǒng)此時系?p體回收率為70.59%;當(dāng)兩級DTRO出水氨氮值超標(biāo)，開啟RO系統(tǒng)，此 時系統(tǒng)整體回收率為69.12%。量平衡見圖2。

4 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)

此項目的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見表6。

5 結(jié)論

采用“預(yù)處理+膜處理(NF、RO)”組合工藝處 理填埋場高鹽滲濾液，通過預(yù)處理能夠減小填埋場滲濾液原水中的懸浮物、膠體物質(zhì)和高分子聚合 物，從而提高后端兩級DTRO系統(tǒng)設(shè)備的運行穩(wěn)定性，通過濃縮液減量化系統(tǒng)進一步減小濃縮液的產(chǎn)生量，提高整個系統(tǒng)的產(chǎn)水率，加之后端的單級卷 式RO系統(tǒng)的保安措施，從而保證出水水質(zhì)達(dá)到 《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 GB 16889―2008) 中的排放限值。該工藝彌補了生化處理系統(tǒng)不能處理高鹽滲濾液的缺陷，具有一定的推廣價值。

6 展望

1)由于高鹽滲濾液經(jīng)過膜工藝處理之后，產(chǎn)生 的濃縮液的鹽分更高，因此不建議將這部分濃縮液 做回灌處理，以免繼續(xù)惡化滲濾液原水水質(zhì);可采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝進行處理。

2)該項目已對濃縮液減量化系統(tǒng)的DTNF單元和DTRO單元各自產(chǎn)生的濃縮液做了分類收集。DTNF產(chǎn)生的濃縮液以二價鹽為主，且濃縮液中含有 腐殖酸等大殲有機物,建議對這部分濃縮液進行工藝研究，選擇合理的處理方法處理;DTRO產(chǎn)生的濃 縮液以一價鹽為主,且水中的大分子有機物較少，方便后續(xù)濃縮液蒸發(fā)結(jié)晶及其他處理工藝的實施。