回灌+DTRO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

1  水量与水质
  1.1 水量
  垃圾渗滤液的产生量取决于卫生填埋场状况（如垃圾成分、填埋量、防渗系统、渗滤液收集系统及填埋场“年龄”等）和填埋场外部环境（如大气降水，地表径流及地下水浸入等）。根据计算，并考虑其它一些因素，渗滤液的处理规模为80m3/d。
  1.2 水质
  垃圾渗滤液的水质与垃圾种类、性质、填埋方式等许多因素有关，化学成分变化较大，其浓度和性质随时间呈动态变化关系。本次设计参照国内外及周边地区垃圾填埋场的实测资料，确定渗滤液主要水质指标为：BOD5=8000mg/L、COD=15000mg/L、SS=1200mg/L、NH3-N=500mg/L。
  渗滤液经处理后，出水执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-2008），中的污染物排放浓度限值。
  2  工艺流程
  垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响，具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点，其可生化性前期较好、随后逐年下降，直至有机物含量降至零，这使得生化类型工艺的应用受到很大限制，为了使系统能在不同时期都稳定运行，最好采用生化、物化相结合的处理工艺。本工程采用回灌+两级碟管式反渗透膜技术（DTRO）工艺。
  3  主要构筑物计参数
  3.1 预处理
  由于本工程地处东北地区，气候干燥，蒸发量比较大，因此在渗滤液进入处理站前首先进行回灌，以实现渗滤液减量化和污染物的初步去除。通过提升泵和预埋在填埋场两侧的管道实现回灌。
  然后将调节池中的渗滤液提升至反渗透系统的原水罐，并在原水灌中投加H2SO4，去除难溶性碳酸盐类无机物，消除对膜的污染，H2SO4投加量为1.0～1.5L/m3。原水罐出水由水泵加压后进入石英砂过滤器，过滤精度50μm。砂滤反冲洗采用气、水结合，先气洗、再水洗，冲洗时间一般为5min、并可根据运行状态另行设定，冲洗废水排至调节池。砂滤出水后进入芯式过滤器，过滤精度为10μm，采用10μmPP熔喷滤芯，进出口压力达到200KPa时更换滤芯，在芯式过滤器前加入一定量的阻垢剂防止结垢现象对膜系统的污染，阻垢剂为聚合物和盐的混合物，投加量为0.15mg阻垢剂/1mg硅酸盐。
  3.2 DTRO系统
  经过芯式过滤器的渗滤液经高压泵进入一级DTRO膜柱，泵后设减震器1个，用于吸收泵产生的压力脉冲，给反渗透膜柱提供平稳的压力。由于高压泵流量难以保证膜柱所需水量，故通过在线泵将膜柱出口一部份浓缩液回流至膜柱，以保证膜表面足够的流量（每只膜柱不低于0.8m3/h）。膜材料为有机复合膜，一级DTRO系统设40支膜柱、单支面积9.405m2。透过液进入二级膜柱进一步处理，浓缩液排入浓缩液储池，用于回灌处理。
  经一级DTRO膜系统处理后的透过液直接通过二级高压泵进入二级DT膜系统，高压泵设变频控制，使其频率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配，同时在入口管路设浓缩液自补偿装置，使二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。二级DTRO系统设7支膜柱、单支面积9.405m2。二级浓缩液端也设控制阀1个，用于控制膜组内的压力。第二级膜柱浓缩液排向第一级系统的进水端，以提高系统的回收率，透过液排入脱气塔。
  3.3 脱气处理
  由于预处理时酸的投加和CO2的存在，导致出水pH值较低、难以达标，故在二级膜系统后设脱气塔1座将其去除。经脱气塔后的清水通过净水罐排放。但若pH值仍低于排放要求，系统将通过清水排放管中的pH值传感器判断出水的pH值、并自动调节计量泵的频率在净水罐中投加适量的NaOH，使出水pH值达标。
  3.4 浓缩液储池
  膜处理系统产生的浓缩液产量为17.6m3/d，先排至浓缩液储池、再通过泵进行回灌处理。浓缩液储池设计停留时间t=15d。
  4  结语
  （1）渗滤液产量受多种因素影响，回灌处理能减少渗滤液的量，节省工程造价。初期BOD、COD、SS、NH4+-N浓度高且变化范围大，但随填埋时间的延长而逐渐递减。渗滤液回灌技术尤其适合在寒冷地区的垃圾渗滤液处理中应用。
  （2）回灌+两级DTRO工艺处理垃圾填埋场渗滤液，克服了生化处理难以达标的缺点，出水效果较好，能达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-2008）中的排放要求：BOD≤30mg/L、COD≤100mg/L、SS≤30mg/L、氨氮≤25mg/L、总氮≤40mg/L。（谷腾水网）

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