二级DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

二级DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用卫生填埋是我国目前应用最普遍的生活垃圾处理技术。经过好氧和厌氧反应，垃圾中所含的无机物及分解产生的有机物，随雨水、垃圾自身所带的水分及分解产生的水形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度废水，若处理不当会严重污染填埋场区的地下水、地表水和土壤，给生态环境和人体健康带来很大危害。因此，必须对城市垃圾填埋场的渗滤液进行妥善处理。1工程概况某县填埋场垃圾主要为居民生活垃圾，根据对该县人口规模、垃圾收集站的数量及转运能力的调查分析，确定该工程渗滤液产生规模为／d。该填埋场的垃圾渗滤液主要有2个来源，大部分渗滤液是新鲜垃圾在填埋后滤出的，另有一部分是填埋作业面和中间覆盖面的降雨转化而来的。渗滤液多为垃圾酸性发酵阶段的产物，属于典型的原生渗滤液，污染物浓度高。本工程设计进、出水水质见表1。出水水质要求达到GB16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2中规定的排放标准的要求。2工艺设计2.1工艺流程垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、降水量、填埋工艺及填埋时间等因素的影响，具有成分复杂、及－N浓度高、水质变化大等特点，用常规的生化处理方法难以处理达标。与生化法相比，膜分离技术受原水水质变化的影响较小，能够保持出水水质稳定，用于处理垃圾渗滤液具有明显的优势。碟管式反渗透（DTRO）工艺是一种新型的反渗透处理技术，在高浓度料液处理中应用广泛，在垃圾渗滤液处理中也得到应用。2.2本工程采用二级DTRO处理工艺，流程见图1。渗滤液先汇集到调节池进行水质、水量调节，原水贮罐出水经加酸调节pH值，以防止碳酸盐类无机盐结垢，再经砂式过滤器和芯式过滤器过滤降低SS浓度。预处理后的渗滤液进入第一级系统，在膜组件中进行反渗透，产生的透过液进入第二级DTRO系统，第一级DTRO浓缩液排入浓缩液储池等待回灌；第二级DTRO系统透过液排入脱气塔，吹脱除去水中二氧化碳等气体，使pH值达到6～9，然后进入清水池，达标后排放，第二级DTRO浓缩液回流进入第一级DTRO的进水端。膜处理的必然产物是浓缩液，本工程采用回灌法处理。浓缩液的处理方法很多，包括焚烧、固化、蒸馏干燥等方法，但是与回灌法相比，其它方法的设备投资和运行费用都非常巨大。填埋场垃圾堆体本身就是一个巨大的生物反应器和贮存体，垃圾中的大量有机污染物在这里得到消解和稳定。浓缩液污染物浓度虽然很高，但其污染物量相比于垃圾体污染物总量是较少的，大约占2.4％。把填埋场作为一个以垃圾为填料的生物滤床，有控制地将浓缩液进行回灌，通过物理、化学和生物等多种作用实现污染物的降解。水量平衡计算100m3/d二级DTRO系统水量平衡计算见图2。2.3浓缩液的回灌本工程的浓缩液采用浅层回灌方式，即控制回灌管道系统的布水井点及回灌水量，使浓缩液刚好在填埋体表层的2～3m厚度内得以接纳，防止因回灌量过于集中，在回灌的垃圾体内形成饱和柱状体，降低回灌处理效果。由于浓缩液的有机污染物负荷量高，回灌率宜控制在1．6～2．5L/（h·m2）。本工程日处理渗滤液，回收率为78％，浓缩液总产量为22／d。按1L／（h·m3）的回灌率计算回灌面积为。设计5个的圆形回灌点，每个服务面积不小于。3主要构筑物设计3.1调节池设计调节池为粘土重力坝池体，池底部和边坡铺设HDPE膜防渗层。设计池容为10000m3，池底表面积3000m2，池深4m。调节池旁设有抽水井，抽水井深5m，配置2台提升泵，1用1备，型号为wq10－10－1，流量为10m3／h，扬程为10m。3.2砂式过滤器和芯式过滤器调节池出水泵进入原水贮罐调节pH值后，进入过滤精度为50μm的石英砂过滤器进行初滤，在进入芯式过滤器前加入适量的阻垢剂防止硅垢及硫酸盐结垢现象的发生。芯式过滤器为膜柱提供最后一道保护屏障，过滤精度为10μm。3.3二级DTRO系统第一级和第二级DTRO系统设计参数见表2。3.4浓缩液储池钢筋混凝土防腐结构.设计尺寸为8.2m×7.5m×4.0m。在浓缩液储池的两端分设2个吸水点，每个吸水点设2台泵，1用1备。近期泵型为wq15－10－1，Q＝15m3／h，H＝10m。远期可选用wq15－20－2.2，Q＝15m3/hH＝20m。提升泵采用自耦安装方式,两种泵型均使用同一型号的自耦装置（50GAK)，以方便更换。4投资及运行成本本工程总投资为1135.13万元。运行成本为2.95元／t，具体组成见表3。5工程运行效果本工程运行结果表明，二级DTRO系统对垃圾渗滤液中的CODCr、BOD5、NH3－N等污染物的去除均能达到理想的效果。二级DTRO系统的出水一方面可以作为回用水，用来绿化和清洁厂区道路；另一方面也可以作为渗滤液处理站内的建筑物消防水源。工程运行稳定后，各工艺单元污染物去除效果见表4，系统出水完全可以满足GB16889—2008表2中规定的排放标准的要求。6结论（1）对某县生活垃圾处理场渗滤液采用二级DTRO工艺进行处理，出水效果较好，各项指标均可以达到GB16889—2008表2中规定的排放标准的要求。（2）充分利用填埋场垃圾堆体的生物反应器特性，采用浓缩液回灌进行消解和稳定污染物，是渗滤液处理过程中一个经济可靠的处理环节。