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卫生填埋是目前国内外垃圾处理的主要方法。在垃圾填埋过程中会产生的渗滤液,是一种难处理的高浓度有机废水,其特点是水质水量波动大、成份复杂、有毒有害物质含量高。垃圾渗滤液污染的控制和治理已经成为当前环境保护领域内的一项重大研究课题。膜生物反应器(HBR)是近些年才出现的一种新型的污水处理与回用工艺,其在高浓度、难降解有机废水处理方面有着独特的优势。随着《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)实施,渗滤液需自行处理达标排放。膜生物反应器技术在渗滤液处理方面具有良好发展前景。
本课题的研究通过对垃圾填埋场渗滤液的成因、组成、特点及传统治理方法分析比较,提出利用MBR技术对渗滤液进行处理。就MBR技术处理渗滤液机理,国内外主流工艺流程及特点,进水预处理及后处理,膜污染控制,浓缩液及污泥处置等展开研究,并且对工艺的经济性、技术经济指标体系和水质水量适用性进行了探讨。
论文对新建垃圾填埋场渗滤液MBR处理技术和现有垃圾垃圾填埋场渗滤液处理改造技术进行了详细的研究,主要研究结果如下:
(1)某新建填埋场50m3/d渗滤液处理项目整个工艺过程为:渗滤液原水--调节池-提升泵-厌氧反应器-缺氧反应器-MBR好氧反应池-抽吸泵-中间水池-反渗透系统-出水达标排放,反渗透浓水和MBR、厌氧等产生的污泥均经污泥存储池回灌至垃圾填埋场。
经详细讨论,此方案技术先进可行,出水所有监测指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求。处理成本经测算分析,在达到设计峰值的情况下连续运行,直接运行成本可以控制在18.00元/吨以内,总运行成本可以控制在25.00元/吨左右。根据工程实践,在新建的填埋场处理初期渗滤液的直接运行成本不到10.00元/吨。在处理高浓度情况下的中后期渗滤液的直接运行成本也仅为12.00元/吨左右。
(2)某垃圾填埋场200m3/d渗滤液处理厂改造项目,原处理工艺流程为渗滤液原水-调节池-气浮池-兼氧水解池-斜板沉淀池-CAST反应池-中间水池-DTRO系统一出水排放,在运行中存在有机负荷过高,CAST生化系统已经暂时停用,实际运行中原液直接进入DTRO系统。使整个膜系统超负荷运行,膜系统效果不佳,成本增加,出水中主要污染物指标达不到设计要求。
为此,渗滤液采用“IC厌氧反应器+二级A/O+管式超滤膜+碟管式反渗透”的处理工艺进行改造,浓缩液采用“加药混合絮凝+高密度机械搅拌澄清”的处理工艺。生化系统和反渗透系统产生的污泥进入污泥池,经螺杆泵抽入离心带式压滤机进行脱水处理,脱水后含水率约75%以下的污泥运至填埋场填埋处置,脱水过程中产生的滤液回流到调节池。
经详细讨论,此方案技术先进可行,出水所有监测指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(6816889-2008)要求。处理成本经测算分析,总运行成本为:35.61元/吨。
(3)总的来说,综合理论研究和实践经验,采用MBR技术处理垃圾填埋场渗滤液在技术和经济上可行而且优势明显,值得进一步深入研究和大力推广应用至生活垃圾填埋场渗滤液处理中。