UASB_MBR_NF工艺在生活垃圾焚烧电厂渗滤液处理中的应用_王昉

给水排水Vol.35增刊2009135UASB—MBR—NF工艺在生活垃圾焚烧电厂渗滤液处理中的应用王昉1陆新生1欧明2(1中国航空工业规划设计研究院,北京100011;2深圳市慧源环境技术有限公司,深圳518052)摘要湖州生活垃圾焚烧电厂渗滤液处理采用UASB—MBR—NF工艺,设计处理水量150m3/d,出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)标准。重点介绍设计工艺流程、主要参数以及调试运行情况等。工程实践表明,该处理工艺出水达到设计要求,系统运行可靠。关键词生活垃圾焚烧电厂渗滤液UASBMBRNF设计参数回用1背景资料生活垃圾焚烧处理技术相对于卫生填埋法、堆肥法而言,在减量化、无害化、资源化等方面具有很大优势,近年来在人口高度密集、土地资源紧张、垃圾热值较高的大、中型城市和沿海经济发达地区得到较快发展。在“十五”期间我国已建成城市生活垃圾焚烧电厂51座,并规划在“十一五”期间继续建设约82座生活垃圾焚烧电厂[1]。但新建生活垃圾焚烧电厂的同时,也带来了二次污染的问题,其中垃圾渗滤液对于周边环境的危害必须引起足够的重视。生活垃圾焚烧电厂的渗滤液是垃圾在储坑堆放过程中滤出的组成复杂的高浓度有机废水。由于国内生活垃圾和国外发达国家生活垃圾在热值含量、厨余物含量等方面存在较大差异,所以国外生活垃圾焚烧电厂渗滤液直接回喷焚烧的处理工艺并不适用于国内。同时,生活垃圾焚烧电厂渗滤液和生活垃圾填埋场渗滤液由于堆放时间、产生环境等的不同而导致在水质上存在较大差异,所以目前国内已有的生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺并不完全适用于生活垃圾焚烧电厂渗滤液处理项目,垃圾焚烧电厂渗滤液处理既是生活垃圾焚烧电厂工程设计中的难点,又是水处理工程设计中的难点。2工程概况湖州垃圾焚烧发电厂位于浙江省湖州市和孚镇长超山废矿区域内,占地面积64894m2。工程日处理垃圾800t。设计采用2×400t/d垃圾焚烧炉+2×7.5MW凝汽式汽轮发电机组,负责处理湖州市区城市生活垃圾,发电除本厂自用外,多余电能并入外网。工程2006年12月动工建设,2008年4月正式投入使用。根据生活垃圾焚烧电厂渗滤液污染物浓度实测值和经验值,确定设计渗滤液处理进水水质,并结合工程的特点和有关环境保护主管部门的要求,确定工程产生的垃圾渗滤液经深度处理达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)标准后,回用于厂区生产及杂用水。设计渗滤液处理量按垃圾日处理量的18%计取,为150m3/d,设计进出水水质见表1。表1设计进出水水质水质指标pHCODCr/mg/LBOD5/mg/LNH3-N/mg/LSS/mg/L进水6～9600003000012007000出水6～9≤50≤15≤10≤103水质特点与工艺流程3.1水质特点生活垃圾焚烧电厂渗滤液的来源包括垃圾自身所含水的水分、垃圾发酵分解产生的水分,以及储运过程中渗入雨水和地表水等。渗滤液的产量受地区经济发展状况、季节变化、以及垃圾进场前中转、筛分预处理工艺等方面的影响,存在较大波动。一般认为渗滤液产量是垃圾处理量的10%～20%[2]。由于生活垃圾在焚烧电厂垃圾储坑内的储存时间一般小于一周,其水质和生活垃圾填埋场渗滤液存在较大差异。主要具有以下特点:有机物浓度极高、可生化性较好(B/C约为0.6～0.8)、金属离子含量高、SS高、氨氮浓度高、含盐量高、营养元素比例失调、难处理等。上述水质特点决定了处理工艺流程应具有以下DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2009.s1.027136给水排水Vol.35增刊2009特点:①有机物处理负荷高;②抗水质水量变化冲击负荷能力强;③对氨氮、重金属等去除率高;④运行稳定可靠等。3.2工艺流程的确定常规的垃圾渗滤液处理方法有生化法、物化法、土地法和膜分离法等。由于垃圾焚烧电厂渗滤液有机污染物浓度极高,单独采用物化法、膜分离法等不仅成本高,操作复杂而且难以达到理想效果。同时,已有垃圾渗滤液处理的试验研究和工程运行经验表明,常规生化处理出水CODCr一般在2000～3000mg/L,不能满足该项目设计要求[3]。因此拟采用生化处理+膜分离技术组合工艺以保证出水达标。许多学者认为对CODCr在50000mg/L以上的高浓度垃圾渗滤液建议采用厌氧方法进行前段处理[3],厌氧处理具有节省曝气能耗、产生甲烷气体、污泥产率低、占地面积小等优点[4]。在厌氧处理工艺中,UASB反应器具有容积小、流态好、负荷高、无需搅拌和抗冲击负荷能力强等优点,在垃圾渗滤液处理工程有较多的应用。但是,厌氧处理出水CODCr、氨氮浓度仍然较高,需要后续好氧处理。好氧MBR工艺是集生化处理和膜分离于一体的新型高效生物处理技术。通过用膜组件代替传统的二沉池,可以进