芬顿-BAF深度处理渗滤液试验方案

Fenton—BAF深度处理垃圾浓缩液试验方案蓝德环保科技有限公司2015.223目录Fenton—BAF深度处理垃圾渗滤液试验方案......................................................41.研究背景...................................................................................................42.研究目的和意义.......................................................................................53.研究内容...................................................................................................54.研究现状...................................................................................................65.工艺原理.................................................................................................105.1Fenton氧化工艺原理....................................................................105.1.1Fenton氧化机理..................................................................105.1.2Fenton氧化反应影响因素..................................................125.2BAF工艺原理.................................................................................126.工艺设计.................................................................................................216.1工艺流程.......................................................................................216.2试验方法........................................................................................226.2.1Fenton氧化小试试验...........................................................236.2.2Fenton—BAF深度处理渗滤液试验.....................................257.设备清单及经费预算.............................................................................287.1Fenton小试试验..........................................................................287.2Fenton-BAF中试试验....................................错误!未定义书签。8.进度及人员安排.......................................................错误!未定义书签。8.1试验进度.........................................................错误!未定义书签。8.2人员安排.........................................................错误!未定义书签。附件..................................................................................错误!未定义书签。附件1设备采购预算表.......................................错误!未定义书签。附件2设备提资单...............................................错误!未定义书签。4Fenton—BAF深度处理垃圾渗滤液试验方案1.研究背景随着我国城市规模的扩大、城市人口的增加与居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量也在急剧上升。尤其是上海、广州等大城市，人均日产垃圾已超过1kg，接近工业发达国家的水平。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的原则，将新建一大批生活垃圾卫生填埋场。而垃圾渗滤液是否能被处理的达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。垃圾填埋和焚烧是目前处理垃圾的主要方法。然而，垃圾渗滤液污染却是现有固体废弃物处理和未来垃圾填埋过程中不可避免的一个问题。垃圾渗滤液会对周围地下水、地表水和土壤造成严重的环境污染。在利用填埋场、焚烧厂对城市生活垃圾进行处理以及全面管理的过程中，主要的工作内容之一就是对垃圾渗滤液采用合适的方法进行处理，避免对周围环境造成二次污染。渗滤液是一种成分十分复杂的废水，含有多种难降解有机成分及氨氮，具有污染物浓度高、毒性强、水质和水量波动大等特点。垃圾渗滤液常用的深度处理方法有反渗透、化学氧化、混凝沉淀、活性炭吸附等。目前国内常用的主要为纳滤/反渗透膜过滤工艺，该工艺能够达到新标准中表2的要求，但同时会产生约占进水总量30%的难以处理的浓水。采用两级Fenton－BAF深度处理工艺能较好地避免该问题，且通过两级Fenton－BAF处理后，出水水质能够得到较好的保障。随着人们环境意识的提高，环境问题逐渐成为公众关注的焦点，国家顺应经济社会发展的要求，加强对水体污染的监控，颁布了《生活垃圾填埋场污染物排放标准(GB16889-2008)》，原有的处理工艺已不适应目前的处理要求。必须对其进行改造、扩建，以满足目前的出水要求。因此开展渗滤液的处理工艺研究工作十分必要。52.研究目的和意义本研究的目的是寻找合适的渗滤液深度处理工艺，替代目前渗滤液深度处理中的NF、RO处理系统，以降低投资和运行成本、避免浓缩液的处理，为渗滤液处理探索新的工艺。本研究采用两级Fenton—BAF深度处理工艺处理MBR出水渗滤液。Fenton在提高废水可生化性的同时很好的降低色度，通过补充碳源甲醇，在反硝化（DN）BAF-氧化/硝化（C/N）BAF中通过反硝化-硝化去除废水中的总氮和有机物，使出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准GB16887-2008》规定的相关标准。本课题的意义是通过试验装置进行研究，研究“两级Fenton-BAF处理工艺”降解垃圾渗滤液中有机污染物的机理，研究两级Fenton—BAF工艺对渗滤液深度处理效果、工艺条件，从而可以以一个较低的处理成本解决垃圾渗滤液中难降解有机物去除的难题。本项目的实际工作指导意义是通过试验，将中试成果转化为实际的工程应用，解决实际工程应用中可能出现的技术问题，寻找最佳的工程运行参数，使该项技术更好的处理垃圾填埋厂垃圾渗滤液，使其达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16887-2008)》规定的相关标准。3.研究内容本课题主要研究工作内容：（1）研究Fenton试剂对MBR出水渗滤液的去除效果，确定最佳的H2O2、Fe2+、pH、反应时间等参数；（2）通过接种污泥及运行方式的调节，对BAF系统启动方法和过程进行研究；（3）探讨BAF的硝化-反硝化反应脱除总氮和COD的机理和外加碳源（甲醇）投加量的确定；（4）整体运行“Fenton-BAF工艺”，探求组合工艺的处理垃圾渗滤液的效果以及最佳运行条件。64.研究现状垃圾填埋场填埋垃圾的种类多，垃圾渗滤液成分十分复杂。污染物虽然在填埋场内已经过生物降解，但仍然存在大量难生物降解有毒有害的有机物和无机物。垃圾渗滤液的深度处理，主要是为了去除经过生化处理后的出水渗滤液中COD、TN、重金属等污染物。其中，COD主要成分为难降解有机物，如腐殖酸、富里酸类有机物、可吸附有机卤代物等，TN主要成分为氨氮、亚硝氮和硝氮。重金属包括Hg、Pb、Cd、Zn等物质。若不采取深度处理，出水中的COD、TN、重金属等会超出环境的承受能力，使环境受到污染并影响人类的健康，因此要对垃圾渗滤液进行深度处理。垃圾渗滤液深度处理技术包括以下一些方法：（1）反渗透技术反渗透（RO）技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，膜孔径小至纳米级(1纳米=10-9米)，在一定的压力下，一方面，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩液严格区分开来。反渗透膜产品主要有卷式膜和碟管式反渗透膜。卷式膜组件中膜片间有网状支撑层，隔网厚度通常为28~47mil，而由于格网是与膜紧挨着的，液体需靠压力从膜与格网之间挤过，所以流道的有效空间非常小，容易被污染物堵塞及产生浓差极化。所以对进水水质要求相当苛刻，必须进行复杂的预处理，使SDI小于5、悬浮物小于5mg/l，并且一旦预处理系统运行不稳定时，卷式膜就会很快堵塞，造成不断的停机清洗，影响系统运行的稳定性，另一方面，膜更换时必须成卷更换，运行费用高。由于卷式膜对进水要求极其苛刻，所以卷式膜没有直接应用于渗滤液处理的可能性，但由于其填装密度高、价格便宜，有些项目将其与其它工艺相组合，作为其它工艺的后处理，比如作为MBR的后处理，MBR的膜分离采用UF膜，可以截留大部分大分子污染物，为卷式膜的应用创造了一定条件，但MBR的出水COD值通常在1000以上，远高于卷式膜的有机物浓度极限要求，同时超滤出水中仍含有大量的结垢离子，具有极高浓度的TDS，所以卷式膜的有机物污染和结7垢是难以避免的。卷式膜自身的结构缺陷使得这种膜分离形式即便在具有极完善的预处理前提下仍然存在易堵塞、浓差极化的现象，膜的寿命和产水率受到严重影响。卷式RO由于为传统的给水行业所设计，通常操作压力较低，膜系统的回收率也较低，拿与渗滤液净化接近的海水淡化来说，回收率通常只有40％－50％，即便是在低电导率的情况下，卷式膜的回收率通常也要低于75％，再加上卷式膜频繁的清洗，卷式膜的产水率受到严重影响，这使得渗滤液处理的浓缩液产量成倍增加，增加浓缩液处理的难度。DT膜技术即碟管式膜技术，分为DTRO（碟管式反渗透）和DTNF（碟管式纳滤）两大类，是一种专利型膜分离设备。该技术是专门针对渗滤液处理开发的它的膜组件构造与传统的卷式膜着截然不同，原液流道：碟管式膜组件具有专利的流道设计形式，采用开放式流道，料液通过入口进入压力容器中，从导流盘与外壳之间的通道流到组件的另一端，在另一端法兰处，料液通过8个通道进入导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，然后180º逆转到另一膜面，再从导流盘中心的槽口流入到下一个导流盘，从而在膜表面形成由导流盘圆周到圆中心，再到圆周，再到圆中心的双”S”形路线，浓缩液最后从进料端法兰处流出。DT组件两导流盘之间的距离为4mm，导流盘表面有一定方式排列的凸点。这种特殊的水力学设计使处理液在压力作用下流经滤膜表面遇凸点碰撞时形成湍流，增加透过速率和自清洗功能，从而有效地避免了膜堵塞和浓度极化现象