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垃圾滲濾液工藝解析 中國市政工程華北設計研究總院有限公司教授級高工杜昱

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-02-22  來源:中國給水排水  瀏覽次數(shù):151
核心提示:垃圾滲濾液工藝解析 中國市政工程華北設計研究總院有限公司教授級高工杜昱
中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

中國給水排水2024年城鎮(zhèn)污泥處理處置技術與應用高級研討會(第十五屆)邀請函 (同期召開固廢滲濾液大會、工業(yè)污泥大會、高濃度難降解工業(yè)廢水處理大會)

垃圾滲濾液工藝解析

 

2018年03月27日作者:杜昱來源:中國給水排水

  中國市政工程華北設計研究總院有限公司教授級高工杜昱,從事垃圾滲濾液處理工程設計工作近二十年,作為業(yè)內資深專家在垃圾滲濾液工程設計及現(xiàn)場運行方面積累了豐富的實踐經驗,為分享多年經驗,他多有著述,為大家傳經送寶,以推動行業(yè)發(fā)展,相信工程師們會受益匪淺。

 

  作者簡介:杜昱(1964—),男,遼寧義縣人,大學本科,中國市政工程華北設計研究總院教授級高工,主要從事城市污水處理和垃圾滲濾液處理的研究與設計工作,多次獲得國家及省部級優(yōu)秀勘察設計獎項。

  垃圾滲濾液MBR處理系統(tǒng)設計要點

  無論是垃圾填埋場還是垃圾焚燒廠,滲濾液的特點是水量水質受季節(jié)、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,是整個滲濾液處理系統(tǒng)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(tǒng)設計要點如下:

  ◆MBR生化處理系統(tǒng)的設計應以COD進行計算;

  ◆規(guī)模較小時可以采用一條線,規(guī)模較大時需設置二條線;

  ◆滲濾液處理出水對總氮無要求時采用單級生物脫氮,出水對總氮有要求時采用二級生物脫氮;

  ◆合理選取水溫、泥齡、污泥濃度、剩余污泥產率及單位耗氧量等設計參數(shù),通過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;

  ◆通過控制生物池內水的流態(tài)、利用空氣管道控制曝氣區(qū)域、控制膜分離和污水冷卻系統(tǒng)回流位置等技術措施,可以取得良好的處理效果。

  1 用COD進行設計計算

  大部分的生化處理系計是按BOD進行設計計算的,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進行設計,會存在較大誤差,嚴重影響處理效果,因此垃圾滲濾液MBR生化處理系統(tǒng)應以COD進行設計計算,實際運行結果證明,這種計算方式是符合實際情況的、是合理的。

  2 一條線和二條線的設定原則設置

  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,檢修、維護時整個系統(tǒng)必須停止運行,對整個滲濾液處理系統(tǒng)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(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定運行,同時考慮到滲濾液處理規(guī)模大小不一,原則上規(guī)模較小時可考慮設置一條線,規(guī)模較大時可應采用二條線,使系統(tǒng)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(jù)滲濾液處理工程的特點,工程規(guī)模Q≤200m3/d的滲濾液處理工程可以按一條線進行設計,工程規(guī)模Q<400m3/d的滲濾液處理工程,優(yōu)先考慮采用二條線,如果現(xiàn)場條件不允許也可采用一條線,工程規(guī)模Q≥400m3/d的滲濾液處理工程應采用二條線。

  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(tǒng),就是在系統(tǒng)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,對于進水氨氮濃度較低或排放標準對總氮沒有要求的項目,采用單級生物脫氮即可滿足要求。

 

 

  

  事實上經過單級生物脫氮處理后,出水中仍會含有一定量的硝酸鹽,尤其是進水氨氮濃度高的情況下,出水中硝酸鹽的含量會更高,總氮也相應偏高。在出水對總氮有嚴格要求的地區(qū),為保證出水總氮達標,在單級生物脫氮后再增設后置反硝化池和后曝氣池,亦即二級生物脫氮系統(tǒng),通過投加外加碳源,利用微生物的硝化和反硝化反應進一步去除剩余的硝酸鹽,進而達到提高總氮去除率的目的。

 

 

  

  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(tǒng)提出了更高的要求,單級生物脫氮系統(tǒng)很難達標,必須采用二級生物脫氮方能滿足要求。

  對于垃圾滲濾液而言,排放標準對總氮沒有要求的項目,生化處理系統(tǒng)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(tǒng),通過控制硝化和反硝化反應的完全程度來控制出水中的總氮。

  4 主要設計參數(shù)

  4.1主要設計參數(shù)的選取

  生化處理系統(tǒng)設計參數(shù)取值見表1。

 

  4.2混合液回流比的計算

  垃圾滲濾液進水氨氮濃度高,排放標準對氨氮和總氮的要求非常嚴格,混合液回流比對總氮的去除率影響較大,混合液回流比增大,TN去除率也增大,合理確定混合液回流比,才能達到良好的脫氮效果。實際工程設計中,許多工程設計混合液回流比不能滿足脫氮要求,出水總氮超標現(xiàn)象非常普遍。

  反硝化所需的硝酸鹽由污泥回流和混合液回流提供,反硝化率用回流比控制,它們之間的關系為:

 

 

   

  

  反硝化率fde按下式計算:

 

  需硝化的氨氮量按下式計算:

  (4)Nht=24Q[N-0.05(S0-Se)]×10-3(kg/d)

  MBR系統(tǒng)采用外置式超濾膜,出水SS接近于零,其含氮量亦按零考慮。

  反硝化的硝酸鹽量按下式計算:

  (5) NOt=24QNO×10-3(kg/d)

  式中需反硝化的硝態(tài)氮濃度NO按下式計算:

  (6) NO=N-0.05(S0-Se)-Ne

  5 外部碳源投加系統(tǒng)

  5.1外部碳源的種類

  目前普遍使用的外部碳源有甲醇、乙烷、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖等,各種碳源各有優(yōu)缺點,合理選擇外部碳源對脫氮效果、運行成本等影響很大。

  不同碳源類型對系統(tǒng)的脫氮性能影響存在差異,在實際工程應用中應根據(jù)工程的具體情況合理選用外部碳源,綜合分析并參考以往的工程經驗,外部碳源宜優(yōu)先考慮采用葡萄糖。

  5.2外部碳源投加位置

  滲濾液原液碳源極度缺失的情況下,如果不投加外部碳源,會導致生化處理系統(tǒng)內硝酸鹽過度積累、堿度缺失,輕則抑制微生物的活性,重則導致系統(tǒng)崩潰,此種情況下為確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行,應在缺氧池和后置反硝化池都投加外部碳源。

  如果碳源不是很缺乏,硝酸鹽積累現(xiàn)象也不是很嚴重,系統(tǒng)內能維持正常的硝化反硝化反應,此時宜在后置反硝化池內投加外部碳源,可以節(jié)省投加量,從而達到降低運行成本的目的。

  國內大部分滲濾液處理工程,在后置反硝化池投加新鮮滲濾液,確實可以達到節(jié)省運行成本的目的;但由于滲濾液原液含有高濃度的氨氮,而后曝氣池未設置內回流系統(tǒng),導致出水總氮增加,因此在后置反硝化池應投加甲醇或乙酸鈉等不含“氮”的外部碳源,而不應投加新鮮滲濾液。

  5.3外加碳源對生化處理系統(tǒng)的影響

  如果滲濾液進水C/N比嚴重失調,生化處理系統(tǒng)長期靠投加外部碳源維持運行,這種情況與單純處理垃圾滲濾液有很大不同。無論采用何種碳源,其反應速度均遠遠高于滲濾液原液,水力停留時間也相應很短,因此池容積也較小。

  如果池容積過大、水力停留時間過長,異養(yǎng)好氧反硝化菌得不到足夠的營養(yǎng)物質.因而利用自身體內的原生物質進行內源呼吸,進而降低活性污泥的活性,影響處理效果。因此在靠投加外部碳源維持運行的滲濾液生化處理系統(tǒng),其生物反應池容積不能過大,應通過計算合理確定。

  6 工程設計技術措施

  6.1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,減少實際水力停留時間,降低整個系統(tǒng)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,實際運行過程中有時高達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(guī)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。

  6.2污水冷卻系統(tǒng)回流管的設置

  由于高濃度污水在生化反應過程中會釋放出大量的熱能,同時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保持較高的溫度,過高的水溫會抑制微生物的活性,嚴重時會使生化處理系統(tǒng)癱瘓。因此垃圾滲濾液生化處理均設有污水冷卻系統(tǒng),用污水泵抽取生物池內的混合液進入換熱器,與冷卻水在換熱器內進行熱交換,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(tǒng),由好氧池末端取水,將冷卻后的污水回流到缺氧池進水端,可以同時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(jié)省能耗,但實際操作中要考慮冷卻系統(tǒng)間歇運行的影響。

 

 

  

  6.3膜分離系統(tǒng)回流管的設置

  在許多垃圾滲濾液處理工程中,MBR系統(tǒng)采用管式膜超濾分離系統(tǒng),超濾進水泵由好氧池末端取水,進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水端,同樣可以起到混合液內回流的作用,提高脫氮效率、節(jié)省能耗。


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污水處理廠污泥減量技術研討會 直播時間:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 開始 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 12) 直播時間:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 開始
直播題目:蘇伊士污泥焚燒及零碳足跡概念污泥廠 主講人:程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  內容包括: 1.	SUEZ污泥業(yè)務產品介紹 2.	全球不同焚燒項目介紹 3.	上海浦東污泥焚燒項目及運營情況 中國給水排水第十四屆中國污泥千人大會參觀項目之一:上海浦東新區(qū)污水廠污泥處理處置工程
《水工藝工程雜志》系列網絡報告 直播時間:2023年9月26日 16:00  王曉昌  愛思唯爾期刊《水工藝工程雜志》(Journal of Water Process Engineering)共同主 中國給水排水2024年污水處理廠提標改造(污水處理提質增效)高級研討會(第八屆)邀請函暨征稿啟事  同期召開中國給水排水2024年排水管網大會  (水環(huán)境綜合治理)  同期召開中國給水排水 2024年
海綿城市標準化產業(yè)化建設的關鍵內容 結合項目案例,詳細介紹海綿城市建設的目標、技術體系及標準體系,探討關鍵技術標準化產業(yè)化建設的路徑,提出我國海綿城市建設的發(fā)展方向。 報告題目:《城鎮(zhèn)智慧水務技術指南》   中國給水排水直播平臺: 主講人簡介:  簡德武,教授級高級工程師,現(xiàn)任中國市政工程中南設計研究總院黨委委員、副院長,總院技術委員會副主任委員、信息技術委員會副主
第一輪通知 | 國際水協(xié)第18屆可持續(xù)污泥技術與管理會議 主辦單位:國際水協(xié),中國科學院  聯(lián)合主辦單位:《中國給水排水》雜志社 等 技術沙龍 | 先進水技術博覽(Part 11) 直播時間:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  廣東匯祥環(huán)境科技有限公司  湛蛟  技術總監(jiān)  天津萬
中國水業(yè)院士論壇-中國給水排水直播平臺(微信公眾號cnww1985):自然—社會水循環(huán)與水安全學術研討會 WaterInsight第7期丨掀浪:高鐵酸鉀氧化技術的機理新認知及應用 直播時間:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 開始
直播:“一泓清水入黃河”之山西省再生水產業(yè)化發(fā)展專題講座 直播時間:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 開始 珊氮自養(yǎng)反硝化深度脫氮技術推介會 直播時間:2023年7月21日(周五)
歐仁環(huán)境顛覆性技術:污水廠擴容“加速跑”(原有設施不動,污水處理規(guī)模擴容1倍!出水水質達地表水準IV類標準。苿游鬯卫硖豳|增效。  誠征全國各地污水廠提標擴容工程需求方(水務集團、BOT公司、設 直播預告|JWPE網絡報告:自然系統(tǒng)中難降解污染物去除的物化與生化作用及水回用安全保障 中國給水排水
直播題目: 高排放標準下污水中難降解COD的去除技術     報告人:蘇伊士亞洲 技術推廣經理 程忠紅 WaterTalk|王凱軍:未來新水務 一起向未來  For and Beyond Water 中國環(huán)境科學學會水處理與回用專業(yè)委員會以網絡會議形式舉辦“水與發(fā)展縱論”(WaterTalk)系列學術報
5月18日下午 14:00—16:00 直播  題目: 高密度沉淀池技術的迭代更新 主講人: 程忠紅 蘇伊士亞洲 技術推廣經理  大綱:  高密池技術原理 不同型號高密池的差異和應用區(qū)別 高密池與其他 BEST|綠色低碳科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展--中國工程院院士高翔教授  直播時間:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 開始
日照:“碳”尋鄉(xiāng)村振興“綠色密碼”  鳳凰網山東    鄉(xiāng)村生態(tài)宜居,鄉(xiāng)村振興的底色才會更亮。我市堅持鄉(xiāng)村建設與后續(xù)管護并重,市、區(qū)、鎮(zhèn)聯(lián) BEST論壇講座報告第十三期(cnwww1985):全球碳預算和未來全球碳循環(huán)的不穩(wěn)定性風險 The global carbon budget and risks of futur
國際水協(xié)IWA 3月17日直播:3月17日 國際水協(xié)IWA創(chuàng)新項目獎PIA獲獎項目介紹分享會 直播時間:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 開始 中國給水排水直播:云中漫步-融合大數(shù)據(jù)、人工智能及云計算的威立雅智慧水務系統(tǒng)Hubgrade 直播時間:2023年3月15日
中國給水排水直播平臺會議通知 | 2023污泥處理處置技術與應用高峰論壇(清華大學王凱軍教授團隊等) 中國污水千人大會參觀項目之一: 云南合續(xù)環(huán)境科技股份有限公司  ?谑形鞅捞端|凈化中心
中國給水排水 Water Insight直播:劉銳平  清華大學 環(huán)境學院 教授 博士生導師—高濃度硝酸鹽廢水反硝化脫氮過程強化原理與應用 會議時間:2023.1.7(周六)10:00—11:00 智慧水務的工程全生命周期實踐分享 直播時間:2023年1月6日 15:00-16:00 對話嘉賓:竇秋萍  華霖富水利環(huán)境技術咨詢(上海)有限公司  總經理 主持人:李德橋   歐特克軟件(中國)有限
蘇伊士 直播時間:12月30日14:00-16:00直播題目:污泥處理處置的“因地制宜和因泥制宜” 主講人:程忠紅,蘇伊士亞洲  技術推廣經理 特邀嘉賓:劉波 中國市政工程西南設計研究總院二院總工 教 蘇伊士 直播時間:12月27日14:00-16:00;復雜原水水質下的飲用水解決方案    陳智,蘇伊士亞洲,技術推廣經理,畢業(yè)于香港科技大學土木與環(huán)境工程系,熟悉市政及工業(yè)的給水及污水處理,對蘇伊士
曲久輝  中國工程院院士,美國國家工程院外籍院士,發(fā)展中國家科學院院士;清華大學環(huán)境學院特聘教授、博士生導師;中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 基于模擬仿真的污水處理廠數(shù)字化與智慧化:現(xiàn)狀與未來 直播時間:2022年12月28日(周三)9:30—12:00
2022城鎮(zhèn)溢流污染控制高峰論壇|聚焦雨季溢流污染控制的技術應用與推廣 中國給水排水 王愛杰 哈爾濱工業(yè)大學教授,國家杰青,長江學者,國家 領軍人才:廣州大學學術講座|低碳水質凈化技術及實踐 直播時間:2022年12月18日 9:30
國際水協(xié)會哥本哈根世界水大會成果分享系列網絡會議 直播時間:2022年12月15日 20:00—22:00 德國專場直播主題:2022 中國沼氣學術年會暨中德沼氣合作論壇 2022 中國沼氣學術年會暨中德沼氣合作論壇德國專場 時間:2022年12月20日  下午 15:00—17:00(北京時間)
2022中國沼氣學會學術年會暨第十二屆中德沼氣合作論壇的主論壇將于12月15日下午2點召開 技術交流 | 德國污水處理廠 計算系列規(guī)程使用介紹 城建水業(yè)
WaterInsight首期丨王志偉教授:膜法水處理技術面臨的機遇與挑戰(zhàn) 直播時間:2022年12月10日 10:00—11:00 處理工藝專場|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質 直播時間:2022年12月8日 8:30—12:15
建設管理專場|水業(yè)大講堂之六——城市供水直飲安全和智慧提質 直播時間:2022年12月7日 14:00—17:15 國際水協(xié)會哥本哈根世界水大會成果分享系列網絡會議 直播時間:2022年12月8日 20:00—22:00
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