垃圾渗滤液处理的生化冷却系统设计与运行

安徽农业科学．JournalofAnhuiA．Sci．2016。44(18)：52，64责任编辑范世群责任校对况玲玲垃圾渗滤液处理的生化冷却系统设计与运行陈赘，乐晨，韩颖，朱卫兵(江苏维尔利环保科技股份有限公司，江苏常州213000)摘要从冷却系统工艺流程设计、冷却系统设备选型、冷却系统工艺控制设计、冷却系统设计影响因素及冷却系统运行问题与解决这5个方面对垃圾渗滤液处理的生化冷却系统进行阐述，以期为其工程设计和实践提供技术基础。关键词垃圾渗滤液；膜生物反应器；生化产热；冷却系统中图分类号X703．1文献标识码A文章编号0517～6611(2016)18—052—01DesignandOperationofBiochemicalCooHngSystemforLandfiilLeaehateTreatmentCHENYun，LEChen，HANYingetal(JiangsuWelleEnvironmentalCo．Ltd．，Changzhou，Jiangsu213000)AbstractThebiochemicalcoolingsystemforlandfillleachatetreatmentwaselaboratedfrom5aspectsoftechnicalprocessdesign，equipmentselection，technicalcontroldesign，influencingfactors，operationproblemsandsolutions，SOastoprovidetechnicalbasisforprojectdesignandpractice．KeywordsLandfillleachate；Membranebioreactor；Biochemicalheatproduction；Coolingsystem目前，我国有一半的垃圾填埋场和焚烧厂采用膜生物反应器(MBR)与纳滤、反渗透膜工艺相结合处理垃圾渗滤液¨]。其中，MBR生化段采用硝反硝化设计进行生物脱氮，保证出水氨氮和总氮可满足排放要求。渗滤液处理的MBR生化反应器是一种带顶盖的高效生化好氧反应容器，反应器内废水依靠微生物的作用来降解高浓度的有机物与氨氮。生化降解过程中，有机物、氨氮的氧化过程中部分化学能转化为热能，反应器内温度高；同时由于鼓风空气温度较高以及各循环水泵的机械能转化为热能，生化反应放热较大；在夏季运行过程中生化反应器的温度有可能超过生化系统的设计温度。在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或突降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏。经实践经验论证，生化反应过程中，硝化菌最佳的反应温度范围为25～35qC。低于5℃或高于45℃将会抑制硝化菌的增长，从而抑制硝化反应。反硝化菌最适宜温度为34—37℃，低于15℃其生化反应速率将大为降低。在渗滤液处理过程中，高效的膜生化反应器一般需要设计冷却系统维持生化反应温度为32～35℃。在生化温度高于38℃时，不利于活性污泥的生长，需通过冷却系统对活性污泥进行冷却，以保证生化系统活性菌种的正常增长，使生化处理系统正常运行。笔者现将垃圾渗滤液处理生化冷却系统的设计和运行进行阐述，以期为其工程设计与实践提供技术基础。1冷却系统工艺流程设计MBR生化系统热量来源主要包括：进出水温差、生化反应放热、机电设备温升、射线、散热等，其中生化反应放热约占总放热量的80％，因此，冷却系统主要针对曝气剧烈的硝化池进行冷却降温。冷却系统的工艺流程如图1所示。生化系统中的活性污泥通过冷却污泥泵输送至板式换基金项目作者简介收稿日期江苏省企,3k~E&-：2作站(BM2015397)。陈赘(1978一)，男，陕西成阳人，工程师，从事水处理技术研究工作。2016-05．23冷态污泥冷却水回流补水热态污泥；：冷却水I生化反应器Illl⋯⋯⋯⋯·I板式换热器卜．⋯⋯⋯”L．．．．．．．---------．．．．．_J1．．．．．．．-．．．·-—--—-—--_J图1冷却系统示意Fig．1Coolingsystemschematic热器，而冷却塔中的冷却水也通过冷却水泵输送至板式换热器。热态的活性污泥与来自冷却塔的冷却水通过板式换热器内的金属板进行传导换热，冷却后的活性污泥回流进入生化反应池，通过板式换热器换热后的活性污泥已经满足活性污泥的生长温度要求。冷却水回流至冷却塔，利用冷却塔对换热后的冷却回流水进行冷却循环利用，冷却塔中的蒸发量通过补充自来水的方式进行补充。在垃圾渗滤液处理工艺中，夏天连续高温的情况下，高浓度的活性污泥将会生化放热，生化池内温度极易超过38℃，不利于活性污泥的生长，必须通过冷却系统进行冷却，降低生化系统内的温度以满足活性污泥