垃圾填埋場納濾濃縮液處理工藝運用及運行分析

吳　凡，于鐘元

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海200232）

垃圾填埋場納濾濃縮液處理工藝運用及運行分析

吳凡，于鐘元

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司，上海200232）

對浙江省某生活垃圾填埋場的納濾濃縮液處理工藝進行綜合分析比選，最終采用物料膜濃縮回收處理工藝。結(jié)合工程實際運用，選取連續(xù)運行1個月數(shù)據(jù)，主要從水量、有機物去除效果、脫氮效果方面分析物料膜濃縮液回收處理工藝的運行效果。

生活垃圾填埋場；納濾濃縮液；物料膜工藝；運行分析

1　工程概況

浙江省某生活垃圾填埋場滲瀝液提標擴建工程，垃圾填埋量約1 000 t/d，滲瀝液處理規(guī)模為600 t/d，滲瀝液改造處理采用“MBR（兩級A/O系統(tǒng)+外置UF系統(tǒng)）+NF系統(tǒng)”處理工藝，出水水質(zhì)達到GB 16889—2008生活垃圾填埋場污染控制標準表2排放要求。

原設(shè)計濃縮液通過提升泵回灌至填埋庫區(qū)，待焚燒廠建成后建議作為焚燒廠除渣機冷卻水或回噴至焚燒爐。濃縮液回灌負荷采用24 L/（m2·d），每天需要的回灌面積為8 333 m2，設(shè)置2個回灌區(qū)，交替回灌，同時設(shè)置濃縮液池至調(diào)節(jié)池回灌管路，應(yīng)急情況下直接回灌至調(diào)節(jié)池。

項目實施階段，實地考察滲瀝液濃縮液處理工藝，結(jié)合本工程實際情況和回灌工藝特點，滲瀝液處理區(qū)與填埋作業(yè)區(qū)距離遠，1～2km，高差超過50m，研究得出回灌工程可能產(chǎn)生問題：①系統(tǒng)內(nèi)鹽分循環(huán)累積，生化池微生物活性降低甚至發(fā)生中毒，影響生化出水，膜系統(tǒng)結(jié)垢嚴重，通量下降，清洗頻率提高，使用壽命大大縮短；②濃縮液回灌區(qū)無法采用HPDE膜覆蓋，產(chǎn)生嚴重臭氣；③濃縮液回灌高差大，需兩級提升，濃縮液鹽分高，可能引起輸送管道結(jié)垢，管理較復(fù)雜［1］。

2　納濾濃縮液處理工藝比選

目前主要工藝見表1。

表1　納濾濃縮液處理技術(shù)對比

3　納濾濃縮液處理工藝原理及流程

納濾濃縮液中含有腐殖酸和二價金屬離子。腐殖酸是一種很好的肥料，不會造成難生化降解物質(zhì)的累積，同時還具有很好的金屬絡(luò)合能力，在提取分離腐殖酸的同時，重金屬離子也被分離出來。因此，濃縮液被提取腐殖酸后，可以安全返回前端的生化系統(tǒng)。濃縮液的返回可以減少濃液外排量，提高系統(tǒng)整體的回收率。具體流程如圖1所示。

圖1　納濾濃縮液處理工藝流程

1）納濾膜的濃縮液首先進入物料一級膜系統(tǒng)，采用一級兩段式運行，物料一級膜產(chǎn)生的濃縮液為高濃度有機廢液，主要為腐殖酸，儲存于物料濃液池，由于燃燒熱值高，可以回噴焚燒或業(yè)主另行處理。

2）物料一級膜透過液進入物料二級膜系統(tǒng)，此時，廢水中的有機物濃度已經(jīng)大幅度降低，能夠再濃縮4倍，物料二級系統(tǒng)產(chǎn)生的濾出液進入排放水箱達標排放。

3）二級物料膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液經(jīng)混凝沉淀+臭氧氧化預(yù)處理后回流至生化系統(tǒng)。

4　工程運行分析

選取實際工程運行1個月的數(shù)據(jù)，分析納濾濃縮液處理系統(tǒng)的運行能力。

4.1納濾濃縮液處理系統(tǒng)水量分析

圖2為納濾進水及濃縮液產(chǎn)生量，納濾膜進水量平均為650 m3，納濾濃縮液的產(chǎn)水量為110 m3，納濾膜的清液產(chǎn)率約為83%。圖3為物料膜濃縮液產(chǎn)生量，一級物料膜濃縮液的產(chǎn)生量為3.16 m3，濃縮比例為0.49%。二級物料膜濃縮液產(chǎn)生量為17.73 m3，濃縮比例為2.73%。物料膜系統(tǒng)對納濾濃縮液的濃縮比例為81%，大大降低了濃縮液的產(chǎn)生量。

圖2　納濾進水、濃縮液量

圖3　物料膜濃縮液產(chǎn)生量

4.2納濾濃縮液處理系統(tǒng)對COD的處理效果

納濾濃縮液COD平均為3517mg/L，一級物料膜的出水COD平均為960 mg/L，處理效率為72.54%，二級物料膜的出水COD為64 mg/L，處理效率為93.11%。二級物料膜系統(tǒng)對COD的處理效率為98.17%，如圖4和圖5所示。一級物料膜的濃縮液腐殖酸的COD平均為72 150 mg/L，經(jīng)一級物料膜濃縮后納濾濃縮液中有機物濃縮了4倍，二級物料膜濃液的COD濃度平均為4 450 mg/L，濃縮液經(jīng)混凝沉淀+臭氧氧化預(yù)處理后回流至生化系統(tǒng)。濃縮液中的部分難降解大分子有機物被氧化“開鍵”為易降解的小分子有機物，提高了可生化性（B/C由0.01提升至0.35～0.45）［5］。

圖4　物料膜進出水COD濃度

圖5　物料膜系統(tǒng)對COD去除率

4.3納濾濃縮液處理系統(tǒng)的脫氮效果

物料膜系統(tǒng)對納濾濃縮液的脫氮效果不明顯。納濾濃縮液中NH4+-N濃度較低，平均濃度為1.2mg/L。納濾濃縮液中TN的濃度平均為300 mg/L，物料膜系統(tǒng)對TN的去除效率為69.53%，如圖6、7所示。因此，濃縮液系統(tǒng)的脫氮效果還是應(yīng)經(jīng)過前段的生化系統(tǒng)進行處理達標。

圖6　物料膜進出水NH4+-N濃度

圖7　物料膜進出水TN濃度

4.4運行成本分析

該項目濃縮液處理規(guī)模為120m3/d，經(jīng)測算，年經(jīng)營成本約174.27萬元，單位經(jīng)營成本39.06元/m3，具體如表2所示。

表2　納濾濃縮液成本估算

5　結(jié)論

根據(jù)工程實踐及國內(nèi)垃圾滲瀝液濃縮液處理情況，納濾濃縮液采用“物料膜系統(tǒng)+混凝沉淀+臭氧氧化”工藝進行處理。處理后濃液水量大大降低，腐殖酸產(chǎn)生量為0.49%，二級物料膜濃液產(chǎn)生量為2.73%，有機物去除率為98.17%，TN去除率為69.53%。納濾濃縮液處理系統(tǒng)年經(jīng)營成本約174.27萬元，單位經(jīng)營成本39.06元/m3。

［1］王羅春，李華，趙由才，等.垃圾填埋場滲濾液回灌及其影響［J］.城市環(huán)境與城市生態(tài)，1992，12（1）：44-45.

［2］汪梅.垃圾填埋場滲濾液的MVC蒸發(fā)處理工藝介紹［J］.廣東化工，2011，38（7）：122-123.

［3］馬豫，趙慶娟.垃圾滲濾液膜處理濃縮液中蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用探析［J］.環(huán)境科學導(dǎo)刊，2014，33（2）：85-86.

［4］桂新安，楊海真.高級氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學與管理，2007，32（2）：58-59.

［5］朱衛(wèi)兵，吳海鎖，李月中，等.臭氧氧化處理滲濾液納濾濃縮液的實驗研究［J］.安徽化工，2014，40（3）：62.

Technology Application and Operation Analysis of Nanofiltration Concentrated Liquid Treatment Process in Landfill

Wu Fan，Yu Zhongyuan
（Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai200232）

A comprehensive analysis and comparison of nanofiltration concentrate treatment processes in a landfill of Zhejiang were carried out，and the process of material membrane concentrate recycling was finally used.Combined with the practical application in the engineering，one month continuousoperation data waspicked up，and the operation resultsof material membrane concentrate recycling system were analyzed mainly from the aspectsof water volume，organic matter removal efficiency and denitrogenation effect.

domestic waste landfill；nanofiltration concentrate；material membrane process；running analysis

X705；X703

B

1005-8206（2016）03-0022-03

吳凡（1989—），碩士研究生，主要從事固體廢物處置，滲瀝液處理工程等工作。

2016-02-16