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垃圾滲透之污水處理設計要點(diǎn)!
無(wú)論是垃圾填埋場(chǎng)還是垃圾焚燒廠(chǎng),滲濾液的特點(diǎn)是水量水質(zhì)受季節、氣候等因素的影響大,成分復雜、污染物濃度高、可生化性差,滲濾液處理工藝大多采用"預處理+生化+深度處理"工藝,其中生化處理普遍采用MBR工藝,是整個(gè)滲濾液處理系統的核心,是出水能否達標排放的重要保障。
垃圾滲濾液MBR處理系統設計要點(diǎn)如下:
MBR生化處理系統的設計應以COD進(jìn)行計算;
規模較小時(shí)可以采用一條線(xiàn),規模較大時(shí)需設置二條線(xiàn);
滲濾液處理出水對總氮無(wú)要求時(shí)采用單級生物脫氮,出水對總氮有要求時(shí)采用二級生物脫氮;
合理選取水溫、泥齡、污泥濃度、剩余污泥產(chǎn)率及單位耗氧量等設計參數,通過(guò)計算確定混合液回流比;
外加碳源可以采用甲醇、乙酸鈉、葡萄糖等,分別投加在缺氧池和后置反硝化池;
通過(guò)控制生物池內水的流態(tài)、利用空氣管道控制曝氣區域、控制膜分離和污水冷卻系統回流位置等技術(shù)措施,可以取得良好的處理效果。
1用COD進(jìn)行設計計算
大部分的生化處理系計是按BOD進(jìn)行設計計算的,但對垃圾滲濾液而言,COD濃度遠遠高于BOD濃度,二者的比值COD/BOD>2.2,此種情況下如果仍按BOD進(jìn)行設計,會(huì )存在較大誤差,嚴重影響處理效果,因此垃圾滲濾液MBR生化處理系統應以COD進(jìn)行設計計算,實(shí)際運行結果證明,這種計算方式是符合實(shí)際情況的、是合理的。
2一條線(xiàn)和二條線(xiàn)的設定原則設置
許多垃圾滲濾液處理工程,生化處理部分往往只設置一條線(xiàn),檢修、維護時(shí)整個(gè)系統必須停止運行,對整個(gè)滲濾液處理系統影響很大,而且恢復運行難度也很大。因此為保證滲濾液處理系統能夠連續穩定運行,同時(shí)考慮到滲濾液處理規模大小不一,原則上規模較小時(shí)可考慮設置一條線(xiàn),規模較大時(shí)可應采用二條線(xiàn),使系統的運行更加可靠、靈活和合理,把由于檢修維護的影響降到最低。
根據滲濾液處理工程的特點(diǎn),工程規模Q≤200m3/d的滲濾液處理工程可以按一條線(xiàn)進(jìn)行設計,工程規模Q<400m3/d的滲濾液處理工程,優(yōu)先考慮采用二條線(xiàn),如果現場(chǎng)條件不允許也可采用一條線(xiàn),工程規模Q≥400m3/d的滲濾液處理工程應采用二條線(xiàn)。
3單級生物脫氮和二級生物脫氮的適用條件
所謂單級生物脫氮系統,就是在系統內設置缺氧池和好氧池,利用微生物的硝化和反硝化反應達到去除總氮的目的,對于進(jìn)水氨氮濃度較低或排放標準對總氮沒(méi)有要求的項目,采用單級生物脫氮即可滿(mǎn)足要求。
垃圾滲濾液原液中氨氮濃度很高,一般介于2000mg/L~3000mg/L之間,也有高達3000mg/L~4000mg/L,一些排放標準要求出水總氮低于40mg/L,總氮去除率高達98%以上,如此高的去除率對MBR系統提出了更高的要求,單級生物脫氮系統很難達標,必須采用二級生物脫氮方能滿(mǎn)足要求。
對于垃圾滲濾液而言,排放標準對總氮沒(méi)有要求的項目,生化處理系統采用單級生物脫氮,如果排放標準對總氮有嚴格的要求,應采用二級生物脫氮處理系統,通過(guò)控制硝化和反硝化反應的完全程度來(lái)控制出水中的總氮。
4工程設計技術(shù)措施
水流形態(tài)的控制
許多生物池的設計對水的流態(tài)缺少控制,極易發(fā)生短流,減少實(shí)際水力停留時(shí)間,降低整個(gè)系統的處理效果。垃圾滲濾液處理生物池內的混合液懸浮固體濃度一般控制住12g/L~15g/L,實(shí)際運行過(guò)程中有時(shí)高達20g/L~30g/L,如此高的污泥濃度,在水流發(fā)生短流的情況下,極易發(fā)生污泥沉積,從而降低活性污泥的活性,導致處理效率下降。在工程設計中,尤其是大規模的滲濾液處理工程,應在生物池內采取必要措施,控制生物池內水的流態(tài),避免污泥沉積并提高處理效率。
污水冷卻系統回流管的設置
由于高濃度污水在生化反應過(guò)程中會(huì )釋放出大量的熱能,同時(shí)由于部分電能轉化成熱能的緣故,垃圾滲濾液處理生物池內會(huì )保持較高的溫度,過(guò)高的水溫會(huì )抑制微生物的活性,嚴重時(shí)會(huì )使生化處理系統癱瘓。因此垃圾滲濾液生化處理均設有污水冷卻系統,用污水泵抽取生物池內的混合液進(jìn)入換熱器,與冷卻水在換熱器內進(jìn)行熱交換,降溫后混合液再回到生物池內,從而達到降低生物池內水溫的目的。
對于設有污水冷卻設施的生化系統,由好氧池末端取水,將冷卻后的污水回流到缺氧池進(jìn)水端,可以同時(shí)起到混合液回流的作用,提高脫氮效果,也可以取代內回流泵節省能耗,但實(shí)際操作中要考慮冷卻系統間歇運行的影響。
膜分離系統回流管的設置
在許多垃圾滲濾液處理工程中,MBR系統采用管式膜超濾分離系統,超濾進(jìn)水泵由好氧池末端取水,進(jìn)入管式膜濃縮又回流到生物池內。將含有硝酸鹽的超濾回流管接至缺氧池進(jìn)水端,同樣可以起到混合液內回流的作用,提高脫氮效率、節省能耗。
垃圾滲濾液MBR處理系統設計要點(diǎn)如下:
MBR生化處理系統的設計應以COD進(jìn)行計算;
規模較小時(shí)可以采用一條線(xiàn),規模較大時(shí)需設置二條線(xiàn);
滲濾液處理出水對總氮無(wú)要求時(shí)采用單級生物脫氮,出水對總氮有要求時(shí)采用二級生物脫氮;
合理選取水溫、泥齡、污泥濃度、剩余污泥產(chǎn)率及單位耗氧量等設計參數,通過(guò)計算確定混合液回流比;
外加碳源可以采用甲醇、乙酸鈉、葡萄糖等,分別投加在缺氧池和后置反硝化池;
通過(guò)控制生物池內水的流態(tài)、利用空氣管道控制曝氣區域、控制膜分離和污水冷卻系統回流位置等技術(shù)措施,可以取得良好的處理效果。
1用COD進(jìn)行設計計算
大部分的生化處理系計是按BOD進(jìn)行設計計算的,但對垃圾滲濾液而言,COD濃度遠遠高于BOD濃度,二者的比值COD/BOD>2.2,此種情況下如果仍按BOD進(jìn)行設計,會(huì )存在較大誤差,嚴重影響處理效果,因此垃圾滲濾液MBR生化處理系統應以COD進(jìn)行設計計算,實(shí)際運行結果證明,這種計算方式是符合實(shí)際情況的、是合理的。
2一條線(xiàn)和二條線(xiàn)的設定原則設置
許多垃圾滲濾液處理工程,生化處理部分往往只設置一條線(xiàn),檢修、維護時(shí)整個(gè)系統必須停止運行,對整個(gè)滲濾液處理系統影響很大,而且恢復運行難度也很大。因此為保證滲濾液處理系統能夠連續穩定運行,同時(shí)考慮到滲濾液處理規模大小不一,原則上規模較小時(shí)可考慮設置一條線(xiàn),規模較大時(shí)可應采用二條線(xiàn),使系統的運行更加可靠、靈活和合理,把由于檢修維護的影響降到最低。
根據滲濾液處理工程的特點(diǎn),工程規模Q≤200m3/d的滲濾液處理工程可以按一條線(xiàn)進(jìn)行設計,工程規模Q<400m3/d的滲濾液處理工程,優(yōu)先考慮采用二條線(xiàn),如果現場(chǎng)條件不允許也可采用一條線(xiàn),工程規模Q≥400m3/d的滲濾液處理工程應采用二條線(xiàn)。
3單級生物脫氮和二級生物脫氮的適用條件
所謂單級生物脫氮系統,就是在系統內設置缺氧池和好氧池,利用微生物的硝化和反硝化反應達到去除總氮的目的,對于進(jìn)水氨氮濃度較低或排放標準對總氮沒(méi)有要求的項目,采用單級生物脫氮即可滿(mǎn)足要求。
垃圾滲濾液原液中氨氮濃度很高,一般介于2000mg/L~3000mg/L之間,也有高達3000mg/L~4000mg/L,一些排放標準要求出水總氮低于40mg/L,總氮去除率高達98%以上,如此高的去除率對MBR系統提出了更高的要求,單級生物脫氮系統很難達標,必須采用二級生物脫氮方能滿(mǎn)足要求。
對于垃圾滲濾液而言,排放標準對總氮沒(méi)有要求的項目,生化處理系統采用單級生物脫氮,如果排放標準對總氮有嚴格的要求,應采用二級生物脫氮處理系統,通過(guò)控制硝化和反硝化反應的完全程度來(lái)控制出水中的總氮。
4工程設計技術(shù)措施
水流形態(tài)的控制
許多生物池的設計對水的流態(tài)缺少控制,極易發(fā)生短流,減少實(shí)際水力停留時(shí)間,降低整個(gè)系統的處理效果。垃圾滲濾液處理生物池內的混合液懸浮固體濃度一般控制住12g/L~15g/L,實(shí)際運行過(guò)程中有時(shí)高達20g/L~30g/L,如此高的污泥濃度,在水流發(fā)生短流的情況下,極易發(fā)生污泥沉積,從而降低活性污泥的活性,導致處理效率下降。在工程設計中,尤其是大規模的滲濾液處理工程,應在生物池內采取必要措施,控制生物池內水的流態(tài),避免污泥沉積并提高處理效率。
污水冷卻系統回流管的設置
由于高濃度污水在生化反應過(guò)程中會(huì )釋放出大量的熱能,同時(shí)由于部分電能轉化成熱能的緣故,垃圾滲濾液處理生物池內會(huì )保持較高的溫度,過(guò)高的水溫會(huì )抑制微生物的活性,嚴重時(shí)會(huì )使生化處理系統癱瘓。因此垃圾滲濾液生化處理均設有污水冷卻系統,用污水泵抽取生物池內的混合液進(jìn)入換熱器,與冷卻水在換熱器內進(jìn)行熱交換,降溫后混合液再回到生物池內,從而達到降低生物池內水溫的目的。
對于設有污水冷卻設施的生化系統,由好氧池末端取水,將冷卻后的污水回流到缺氧池進(jìn)水端,可以同時(shí)起到混合液回流的作用,提高脫氮效果,也可以取代內回流泵節省能耗,但實(shí)際操作中要考慮冷卻系統間歇運行的影響。
膜分離系統回流管的設置
在許多垃圾滲濾液處理工程中,MBR系統采用管式膜超濾分離系統,超濾進(jìn)水泵由好氧池末端取水,進(jìn)入管式膜濃縮又回流到生物池內。將含有硝酸鹽的超濾回流管接至缺氧池進(jìn)水端,同樣可以起到混合液內回流的作用,提高脫氮效率、節省能耗。
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