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渗滤液处理设备

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应急渗滤液处理设备

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      垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。

1)填埋场渗滤液来源

        垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响,不仅水量变化大,而且变化无规律性。垃圾滲滤液的产生主要来自以下四个方面:

      1)大气降水和径流。它是渗滤液产生的最主要来源,降水包括降雪和降雨, 影响渗滤液产生数量的降雨特性有:降水量、降水强度、降水频率、降水持续时间等,而对于降雪则受积雪期、升华量、融雪速度等影响。径流量取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况及排水设施的完善程度等;

      2)地下水的滲入;

      3)填埋垃圾含水。包括垃圾本身携带的水分以及收运填埋过程中从大气和雨水中的吸附量。据统计,当垃圾含水为47%时,每吨垃圾可产生约0.0722吨的渗滤液;

      4)垃圾填埋后由于微生物发酵分解作用而产生的水。垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分,其产生量与垃圾的组成、pH值、温度和所携带的微生物菌群等因素有关。

2)垃圾渗滤液的特点

①有机污染物种类繁多,水质复杂垃圾渗滤液中含有大量的有机物,含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。

②污染物浓度高和变化范围大垃圾渗滤液的这一特性是其他污水所无法比拟的,其中的BOD5和COD浓度最高可达每升几万亳克,主要是在酸性发酵阶段产生,pH达到或略低于7,此时BOD5和COD比值为0.5~0.6。一般而言,COD、BOD5、BOD5/COD随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度则升高。

③水质水量变化大垃圾渗滤液水质水量变化大,主要体现在以下方面:

产生量随季节变化大,雨季明显大于旱季;

污染物组成及其浓度也随季节变化;

污染物组成及其浓度随填埋时间变化。

④金属含量高垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,由于国内垃圾不像国外某些城市那样经过严格的分类和筛选,所以国内城市垃圾渗滤液的金属离子浓度与国外某些城市垃圾渗滤液中金属离子浓度有差异。

⑤氨氮含量高城市垃圾渗滤液是一种组成复杂的高浓度有毒有害有机废水,其中高NH3-N浓度是城市垃圾渗滤液的重要水质特征之一。

⑥营养元素比例失调对于生化处理,污水中适宜的营养元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P都大于300,与微生物生长所需的磷元素相差较大。

⑦其他特点渗滤液在进行生物处理时会产生大泡沫,不利于处理系统正常运行。

(3)根据业主方的要求,进出水设计如下:


《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准

《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表3标准


(4工艺流程图


(5)流程说明

短程生化强化系统
   生化系统主要是进行生物脱氮、去除或降解可生化物质。反硝化、硝化生物脱氮是将硝化过程控制在NO2- 阶段,然后在缺氧条件下进行反硝化,也就是不完全硝化反硝化生物脱氮。长期以来,无论在废水生物脱氮理论上还是在工程实践中都认为要使水中的氨态氮得以从水中去除必须经过典型的硝化反硝化过程,即要经由NH4+—N02-—N03-—N02-—N2的过程,这基于以下几个方面的原因:首先,若硝化不完全,所得的 NO2-是“三致”物质,对受纳水体造成再污染,因而要尽量避免硝化不完全;其次,N02-耗氧,会影响出水水质;最后,从化学反应的消耗的能量角度来看,在稳态条件下也不会有 N02-的积累。而实际上,从氮的微生物转化过程来看,氨被氧化成硝酸是由两类独立的细菌完成的两个不同反应,应该可以分开。对于反硝化菌,无论是 N03-还是 N02-都可以作为最终受氢体, 因此整个生物脱氮过程也可以 NH4-—N02-一 N2这样的途径来完成,即短程反硝化、硝化。比较两种途径,很明显,短程反硝化、硝化比全程反硝化、硝化减少了 N02-—N03-,N03-—N02一两步反应。

高氨氮膜去除系统

      膜作为一种新型的分离膜,具有以下的特点:

     1)具有纳米级孔径。纳滤膜的相对截留分子量,介于反渗透膜和纳滤膜之间,约为 200~2000;

     2)纳滤膜对无机盐有一定的脱除率,大多数纳滤膜是复合膜,其表皮层由聚电解质构成,膜的分离性能与原料液的 pH 值之间有较强的依赖关系;对不同价态离子截留效果不同:对单价离子的截留率低,对二价和多价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增:NO3-,Cl-,OH-,SO42-,CO32-对阳离子的截留率按下列顺序递增:H,Na,K,Mg,Ca,Cu对离子截留受共离子影响:在分离同种离子时,共离子价数相等,共离子半径越小,膜对该离子的截留率越小,共离子价数越大,膜对该离子的截留率越高。

     3)对疏水型胶体、油、蛋白质和其它有机物有较强的抗污染性,相比于RO,NF 具有操作压力低、水通量大的特点,纳滤膜的操作压力一般低于 1MPa,故有“低压反渗透”之称,操作压力低使得分离过程动力消耗低,对于降低设备的投资费用和运行费用是有利的。相比于 MF,NF截留分子量界限更低,对许多中等分子量的溶质,如消毒副产物的前驱物、农药等微量有机物、致突变物等杂质能有效去除。

③反渗透系统

       反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

       反渗透装置(简称 RO 装置)在除盐系统中属关键设备,装置利用膜分离技术除去水中大部分离子、SiO2 等,大幅降低 TDS。RO 是将原水中的一部分沿与膜垂直的方向通过膜,水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩,剩余一部分原水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走,在运行过程中自清洗。膜元件的水通量越大,回收率越高则其膜表面浓缩的程度越高,由于浓缩作用,膜表面处的物质溶度与主体水流中物质浓度不同,产生浓差极化现象。浓差极化会使膜表面盐的浓度高,增大膜的渗透压,引起盐透过率增大,为提高给水的压力而需要多消耗能量,此时应采用清洗的方法进行恢复。


浓缩液回灌

       从垃圾场接纳的物质来看,填埋场可以分为无机填埋场和有机填埋场。无机填埋场指以焚烧灰、堆肥渣、建筑垃圾等无机物为主的填埋场,有机填埋场指以生活垃圾为主的填埋场,可以进一步分为好氧型、准好气型和厌氧型。 

       垃圾填埋场是一个用垃圾作为填料的准好氧生物反应器,垃圾表面有很多菌胶团,吸附降解水中的有机物。垃圾分解过程是一个非常复杂的生物、化学和物理过程,其一部分中间产物形成填埋气排出垃圾场,另一部分被渗入的雨水冲刷、溶解,经过收集系统排出,产生了渗滤液。渗滤液回灌是让已经流出的中间产物再回到其生物反应的过程中,继续参与生物降解。因此,回灌处理从本质上讲是延续了填埋场的降解过程,不会对垃圾场产生不利的影响。

       浓缩液回灌示意图如下:




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