改良UASB_MBR工艺在垃圾渗滤液处理中的应用_华佳

给水排水Vol.36No.9201043改良UASB—MBR工艺在垃圾渗滤液处理中的应用华佳张林生(东南大学能源与环境学院,南京210096)摘要某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站设计规模为300m3/d,污水处理采用改良UASB(HUASB)—MBR工艺,污泥处理采用机械脱水—焚烧法,沼气回收发电。介绍了工程的设计情况,重点阐述HUASB反应器和MBR系统的工艺流程、设计参数,概括了该工程的设计特点以及保证系统稳定运行的相关措施,为该工艺在垃圾渗滤液处理的工程应用提供参考。关键词垃圾渗滤液改良型UASBMBR设计特点1工程简介我国西南某市生活垃圾焚烧发电厂占地5.33hm2,日处理垃圾1200t,年发电量1.3亿kW·h。该项目总投资约5.4亿元,于2008年7月正式投入运营,是目前西南地区规模最大、工艺最先进的城市生活垃圾焚烧发电项目。渗滤液处理站位于该厂东南角,占地面积约2500m2,设计规模为300m3/d。渗滤液处理采用改良UASB(HybridUASB,HUASB)和膜生物反应器(MBR)相结合的工艺,污泥处理采用机械脱水—焚烧法,沼气回收利用。2规模与水质根据对垃圾成分的分析和对渗滤液产量与水质的长期监测,确定本项目设计规模为300m3/d,并考虑30%的冲击负荷。因出水要排入城市污水管网,进入附近污水处理厂进一步处理,因此本项目出水仍执行《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—1997)三级标准,设计水质见表1。表1实际进水与设计进出水水质项目CODCr/mg/LBOD5/mg/LSS/mg/LNH3—N/mg/LpH实测进水40000～7500020000～350001000～4000380～18005～7设计进水7500035000400018005～8设计出水≤1000≤600≤400≤1006～93工艺流程该厂渗滤液处理的主体工艺流程见图1。渗滤液通过自流的方式流入焚烧厂储存坑,经由螺旋格栅机除渣后泵入调节池,再由厌氧进水提升泵输送至厌氧进水管道,经全自动过滤器再次过滤后进入两座并联的HUASB反应器内。厌氧池出水进入中间池,然后经提升泵进入MBR系统进行深度处理,MBR出水进入污水处理厂集中处理。图1渗滤液处理主体工艺流程来自HUASB及MBR系统的剩余污泥自流进入集泥井,用泵提升进入污泥浓缩池,浓缩后的污泥由螺杆泵提升,进入脱水房进行离心脱水处理。浓缩池上清液和脱水清液回流至中间池,脱水后的泥饼运至焚烧厂焚烧。厌氧反应器产生的沼气由管道收集,经预处理后进入电厂焚烧炉或去火炬燃烧。4主要构筑物4.1调节池与中间池设调节池1座,混凝土池体,规格为B×L×H=8m×30m×5m,有效容积为1110m3。调节池前设有螺旋格栅机,对来自垃圾储存坑中的渗滤液进行除渣,截留粒径大于1mm的固体颗粒物。格栅机设有自动冲洗压榨系统,出渣的含水率小于70%。调节池配套设备包括提升泵2台(1备1用),单泵性能参数为Q=15m3/h,H=25m,N=4kW;除臭风机1台,性能为Q=2400m3/h,N=2.2kW。另外调节池中还装配有两套搅拌系统,以DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2010.09.01444给水排水Vol.36No.92010防止污泥等颗粒物沉淀。中间水池1座,钢筋混凝土结构,规格为3m×3m×4m,用于收集厌氧出水并为MBR系统提供进水。附属设备有自耦式潜污泵2台(1用1备),单泵性能为Q=15m3/h,H=25m,N=4kW。4.2厌氧反应系统厌氧反应系统由预处理单元、HUASB反应器和沼气处理与利用单元组成。4.2.1预处理单元预处理包括过滤、升温和加药等。经进水泵提升的渗滤液首先进入全自动过滤器(Q=50m3/h,N=0.2kW),去除毛发、细纤维等以防止堵塞布水器,该过程可实现定时反冲洗,自动除渣。由于进水中含有的SO2-4会被硫酸还原菌转化为H2S,对厌氧反应产生毒害作用。沼气中含有H2S还会腐蚀设备,并在燃烧后产生危害更大的SO2[1]。因此,当产气中的H2S含量大于1000mg/L时,在厌氧进水管处由加药泵自动添加30%的FeCl3溶液,以保证厌氧反应正常进行和产气的安全利用。另外,由于HUASB反应器采用中温厌氧处理,要求反应器温度维持在35℃左右,因此利用该电厂废热(蒸汽)对进水加热。采用套管式换热器2台(1用1备),蒸汽温度180℃,工作压力1MPa,换热面积4m2,设备带有自控装置,进水高于37℃时,自动切断热源。4.2.2HUASB反应器设并联两座HUASB厌氧反应器,每座有效体积为1800m3(12.8m×15.5m)。有机负荷为图2HUASB反应器构造示意6.5kgCODCr/(m3·d),碳钢防腐,外包保温层。反应器结构如图2所示,下层为上流式污泥床,