生活垃圾中轉(zhuǎn)站廢水的治理設(shè)計(jì)

吳立偉

（廣東華海生態(tài)環(huán)境科技有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

隨著城市的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，生活垃圾不斷增加，傳統(tǒng)的垃圾站已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們環(huán)保、高效的要求。垃圾中轉(zhuǎn)站，是由環(huán)衛(wèi)工人將鎮(zhèn)區(qū)周?chē)纳罾占笥赊D(zhuǎn)運(yùn)車(chē)運(yùn)送到垃圾中轉(zhuǎn)站內(nèi)，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的液壓系統(tǒng)裝置，把各種生活垃圾壓縮成塊，實(shí)現(xiàn)垃圾減容，提高了車(chē)載效率，能增大轉(zhuǎn)運(yùn)量，降低車(chē)輛運(yùn)輸次數(shù)和運(yùn)輸成本，自動(dòng)化程度高，是市政環(huán)衛(wèi)常用的環(huán)保設(shè)施[1]。因此，壓縮式的垃圾中轉(zhuǎn)站因其高效、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，成為了城市生活垃圾收運(yùn)系統(tǒng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。生活垃圾在中轉(zhuǎn)站內(nèi)經(jīng)機(jī)械壓縮后，由垃圾車(chē)運(yùn)至終端處理系統(tǒng)，在壓縮過(guò)程中，不可避免的產(chǎn)生了壓縮廢水，該類(lèi)廢水濃度較高，污染性較強(qiáng)，如不經(jīng)過(guò)處理直接排放，會(huì)造成較大的污染危害。

1 垃圾中轉(zhuǎn)站廢水的來(lái)源及特點(diǎn)

垃圾中轉(zhuǎn)站產(chǎn)生的廢水包括垃圾滲濾液、場(chǎng)地清洗廢水、設(shè)備清洗廢水、運(yùn)輸車(chē)輛沖洗廢水以及廢氣處理設(shè)施用水。垃圾滲濾液為生活垃圾在壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的主要廢水，其污染物濃度高，水質(zhì)變化較大；場(chǎng)地清洗廢水包括垃圾壓縮車(chē)間、垃圾卸料平臺(tái)和坡道日常沖洗地面產(chǎn)生的廢水；設(shè)備、運(yùn)輸車(chē)輛清洗廢水主要為保證設(shè)備質(zhì)量和衛(wèi)生狀況，需定期清洗生產(chǎn)設(shè)備，在清洗過(guò)程中產(chǎn)生的清洗廢水。垃圾壓縮滲濾液水量較小，但濃度較高，且水質(zhì)波動(dòng)性較大，且有強(qiáng)烈的惡臭，且該類(lèi)廢水的有機(jī)物種類(lèi)較多，大部分為高分子碳水化合物，在場(chǎng)地、設(shè)備、車(chē)輛的清洗廢水的稀釋下，COD 在8 000～10 000 mg/L 左右，同時(shí)具有較高的生化性，其濃度相對(duì)比垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液低[2]。

垃圾中轉(zhuǎn)站廢水濃度較高、污染性較強(qiáng)，如不經(jīng)過(guò)處理直接排放，會(huì)造成較大的污染危害，本次設(shè)計(jì)選取東莞某垃圾中轉(zhuǎn)站排放的垃圾壓縮廢水作為案例設(shè)計(jì)。

根據(jù)中轉(zhuǎn)站廢水的產(chǎn)生來(lái)源分析，中轉(zhuǎn)站產(chǎn)生的廢水量約30 t/d，該垃圾中轉(zhuǎn)站設(shè)計(jì)的廢水處理設(shè)施處理能力為30 t/d，污水站每天運(yùn)行12 h，平均處理量為2.5 m3/h，排放標(biāo)準(zhǔn)為《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889—2008）表2 的要求，進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

表1 廢水進(jìn)水水質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)

表2 廢水處理檢測(cè)報(bào)告及標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/L（除pH）

2 垃圾中轉(zhuǎn)站廢水處理工藝

根據(jù)垃圾中轉(zhuǎn)站提供的數(shù)據(jù)以及資料，該類(lèi)廢水水質(zhì)特點(diǎn)是濃度較高，是一種COD、BOD5、NH3-N、P、SS 濃度較高的有機(jī)廢水。本方案決定采取“預(yù)處理+生化深度處理+MBR 膜+消毒”處理工藝。工藝流程圖如圖1。

圖1 工藝流程圖

3 廢水處理工藝流程說(shuō)明

經(jīng)過(guò)前期對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站的數(shù)據(jù)分析，該中轉(zhuǎn)站產(chǎn)生的廢水濃度較高，是一種COD、BOD5、NH3-N、P、SS濃度較高的有機(jī)廢水，但由于其BOD5/COD 值較高，廢水的可生化性較高，可以直接采取生化工藝對(duì)其進(jìn)行處理，后續(xù)污泥產(chǎn)生量小，勞動(dòng)強(qiáng)度低，運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)降低。由于污水濃度較高，本工程設(shè)計(jì)采用“預(yù)處理+生化深度處理+MBR 膜+消毒”處理工藝，確保能夠有效的處理該廢水。

三級(jí)隔油池：該項(xiàng)目廢水中，還含有大量動(dòng)植物油脂和懸浮物，為確保生化系統(tǒng)的穩(wěn)定，需在前端設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)。否則，懸浮物過(guò)多將造成生化系統(tǒng)處理效率下降，嚴(yán)重時(shí)有可能會(huì)引起生化系統(tǒng)的癱瘓，三級(jí)隔油池主要是為了去除油脂及懸浮物，確保生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

厭氧池主要是用于厭氧消化，對(duì)于進(jìn)水COD 濃度高的污水通常會(huì)先進(jìn)行厭氧反應(yīng)，提高COD 的去除率，將高分子難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿右妆唤到獾挠袡C(jī)物，提高BOD/COD 的比值[1]，雖然大分子有機(jī)物不能被細(xì)菌直接利用，但是厭氧反應(yīng)階段含有水解酸化階段，大分子有機(jī)物可以在水解階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子，本方案采用脈沖厭氧池，池底均布穿孔進(jìn)水管，池頂安裝脈沖系統(tǒng)，在脈沖系統(tǒng)的作用下，廢水緩慢從池底上升，池內(nèi)安裝了組合式生物填料，廢水在上升的過(guò)程中，并在微生物的作用下使大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，使難溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，提高了廢水的可生化性。厭氧池設(shè)置三級(jí)處理，用于提高COD 去除率。經(jīng)過(guò)厭氧處理后的廢水自流進(jìn)入缺氧池內(nèi)。

缺氧池主要為生物脫氮，其原理是在好氧條件下通過(guò)硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過(guò)缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中除去。因此所有的生物脫氮工藝都包含缺氧段和好氧段池。缺氧池出水自流入好氧池。

好氧池是一種廢水生物處理技術(shù)，廢水通過(guò)與填料上的生物膜和懸浮活性污泥進(jìn)行充分接觸，其中廢水中的有機(jī)物被好氧微生物氧化分解，部分作為微生物自身營(yíng)養(yǎng)，部分轉(zhuǎn)化成為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，經(jīng)過(guò)好氧處理后，去除了廢水中的大部分有機(jī)物。好氧池通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)曝氣供氧，在好氧條件下，經(jīng)生物降解，使水質(zhì)得到凈化，同時(shí)也能去除一部分磷素和氮素。本方案設(shè)置兩級(jí)好氧池。好氧池出水自流入MBR 膜池。

好氧池后配套MBR 池，在好氧池培養(yǎng)好的活性污泥補(bǔ)充MBR 池的污泥消耗，確保MBR 池的污泥濃度在較高水平。

膜生物反應(yīng)器（MBR）用膜將廢水經(jīng)好氧池處理后的泥水混合液進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)泥水分離。膜對(duì)生化反應(yīng)池內(nèi)的含泥污水進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)程中，一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大大增加，達(dá)到很高的水平，使降解污水的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更徹底，另一方面，由于膜的高過(guò)濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。不管被處理的污水類(lèi)型如何，也不管采用何種商業(yè)化的MBR工藝，對(duì)于所有的好氧MBR 工藝而言，都能獲得非常高質(zhì)量的出水水質(zhì)[2]。

經(jīng)過(guò)MBR 膜處理后的廢水排入消毒池，消毒池內(nèi)投加消毒劑，進(jìn)一步去除COD 和消毒。經(jīng)消毒后的廢水自流進(jìn)入清水池達(dá)標(biāo)排放。

MBR 池產(chǎn)生的污泥大部分回流生化系統(tǒng)，剩余污泥排污污泥濃縮池，污泥經(jīng)脫水后濾液回流至調(diào)節(jié)池，泥餅交由有資質(zhì)公司處置。

4 工藝參數(shù)

1）調(diào)節(jié)池：收集廢水，對(duì)廢水可以起到均質(zhì)均量調(diào)節(jié)的作用，停留時(shí)間12 h。

2）厭氧池：厭氧消化，提高廢水的生化性，同時(shí)去除大部分CDO，停留時(shí)間80 h。

3）缺氧池：反硝化去除硝態(tài)氮的作用，同時(shí)去除部分BOD，停留時(shí)間15.6 h。

4）好氧池：讓活性污泥進(jìn)行有氧呼吸,進(jìn)一步把有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，停留時(shí)間31.2 h。

5）MBR 池：將生化系統(tǒng)處理后的混合液進(jìn)行分離，停留時(shí)間15 h。

6）消毒池：利用消毒劑對(duì)終端出水進(jìn)一步去除COD和消毒，停留時(shí)間2 h。

7）清水池：暫存清水，同時(shí)作為MBR 反洗用水，停留時(shí)間2.0 h。

5 運(yùn)行效果

廢水站安裝完成后，經(jīng)過(guò)生物菌種馴化及調(diào)試，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，交接于垃圾中轉(zhuǎn)站使用，在穩(wěn)定運(yùn)行一年后，經(jīng)第三方的監(jiān)測(cè)公司再一次檢測(cè)，結(jié)果如表2 所示，檢測(cè)結(jié)果均可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語(yǔ)

由于生活垃圾排出的滲透液量大，成分復(fù)雜與處理難，給處理與利用帶來(lái)困難，如果不能恰當(dāng)?shù)靥幚砗美鴿B濾液的話(huà)，就會(huì)二次污染、影響環(huán)境衛(wèi)生。而廢水處理設(shè)施，是城市垃圾中轉(zhuǎn)站的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。針對(duì)該類(lèi)垃圾中轉(zhuǎn)站廢水，在“預(yù)處理+生化深度處理+MBR 膜+消毒”處理工藝下，能夠有效的處理該廢水，同時(shí)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。