增城市新塘镇陈家林地区生活垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工程可行性研究报告

生物自养脱氨氮与传统硝化反硝化原理对照图如下：

5.3.4 各工艺单元预期去除率

表5.3-1 各阶段出水水质 水质指标 COD (mg/l) BOD5 (mg/l) TSS (mg/l) NH3-N (mg/l) 原水 7000 3000 800 1500 混凝沉淀 4200 2750 100 1425 UASB <630 <550 100 <570 O-A-A-O <130 <50 <1 <20 纳滤 80 20 1 10 排放标准 60 20 30 8

5.4 方案三：UASB+SBR+CMF+RO处理工艺

5.4.1工艺技术介绍

该工艺通过UASB厌氧污泥床预处理后采用SBR池进行处理，经生化处理后渗滤液进入连续微滤（CMF）系统，然后经RO反渗透系统处理。

UASB能耗低效率高，与SBR相结合的处理工艺是一种既较经济又能灵活去除有机物及氨氮的有效方式之一。MF＋RO的深度处理系统可保证出水水质稳定达标。广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场渗滤液的处理即是采用该工艺。 5.4.2工艺流程

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5.4.3 工艺说明 渗滤液由调节池泵入均衡池，进行水质水量的均衡和pH调节，均衡池出水进入UASB反应池中，在反应池中COD负荷为10~15 kgCOD/m3d ，BOD降解可达75%，COD降解可达70%。经厌氧后渗滤液进入SBR池，在此利用生物反应进行BOD5、COD以及NH3-N的去除，停留时间为10.5d，反硝率：4.51gNO3/kgVSS.h (20°C)。 SBR 反应期的操作以好氧，缺氧交替运作，在好氧情况下，微生物会产生硝化作用；在缺氧情况下，微生物会进行反硝化作用以去除氨氮。 为了防止高氨氮浓度对生化系统可能产生的抑制，SBR系统采用了高污泥龄设计(30d)，这较生活污水处理厂的设计为长，可保证反应器中数量足够且性能隐定的硝化和反硝化菌，使微生物在反应器中的停留时间大于硝化和反硝化菌的最小世代期。高污泥龄设计还可去除较难生化的有机物。 经生化处理后的渗滤液进入连续微滤（CMF）系统，此系统作为反渗透系统的前处理，采用0.2μm中空纤维膜，隔除渗滤液中大于0.2μm的固体、细菌和不溶性的有机物。经生化和微滤处理的渗滤液进入RO反渗透系统，RO系统采用宽幅螺旋卷式复合膜，设计最大工作压力：35 Bar，最大回收率为80%，清洗周期为1～2星期，预期膜的工作寿命为1～2年。RO出水可直接进行回用，浓缩液经化学沉淀后形成稳定的絮凝体再运至填埋场进行填埋处理。 5.4.4 各阶段的出水水质 表5.4-1 各阶段出水水质 水质指标 COD (mg/l) BOD5 (mg/l) TSS (mg/l) NH3-N (mg/l) 原水 7000 3000 800 1500 UASB 2000 800 250 1350 SBR <700 <200 <110 <50 微滤 <600 <150 <1 <50 反渗透 40 8 1 8 排放标准 60 20 30 8

5.5 方案四：MEFR+UASB+反硝化+MBR

5.5.1 工艺技术介绍

MEFR混合电解絮凝床对渗滤液进行了有效的前处理，可选择性去除毒害性有机物，提高BOD5/CODcr值。UASB能耗低效率高，废水经UASB处理后进入反硝化和MBR，出水可达标排放。

5.5.2 工艺流程

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渗滤液 综合调节池 MEFR反应装置 UASB池 污泥浓缩池 二 沉 池 污泥干化填埋 反硝化池 MBR池 达标排放 5.5.3 工艺说明

垃圾渗滤液中含有大量的难生物降解有机物，生化性较差，其中某些有机物对生物菌具有毒性。在UASB前设置MEFR混合电解絮凝床，可选择性去除毒害性有机物，使BOD5/CODcr值提高2～3倍。同时对重金属的去除率达90%以上。

经MEFR处理后的废水进入UASB池，池内存在大量的厌氧菌，厌氧菌在有机物的诱导下，分泌产生胞外水解酶，先将有机物分解为挥发性有机酸，有机酸再经产甲烷细菌分解为甲烷。

废水经UASB处理后进入反硝化+MBR组合工艺，MBR的膜截流作用可延长大分子有机物和生物菌的在生物反应器中的停留时间，维持较高浓度的好氧菌和硝化细菌，CODcr和氨氮的去除率在90%以上，MBR出水可达标排放。 5.5.4 各阶段的出水水质 表5.5-1 各阶段出水水质 水质指标 COD (mg/l) BOD5 (mg/l) TSS (mg/l) NH3-N (mg/l) 原水 7000 3000 800 1500 MEFR 2000 800 250 1350 UASB <700 <200 <110 <50 反硝化 <600 <150 <1 <50 MBR 40 8 1 8 排放标准 60 20 30 8 5.6 技改工程处理工艺方案选择

5.6.1 方案比较

以上四个渗滤液扩建工程处理工艺方案汇总比较详见表5.6-1。

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表5.6-1 工艺方案比较 方案一 项目 物化+高频超声吹脱+CMBR 方案二 UASB+O-A-A-O+纳滤 一、工艺技术比较 原水—混凝沉淀—高频超声吹脱—气浮—CMBR生物膜反应器—尾水 物化处理与生化处理相结合 利用专性优势菌和分别控制HRT及SRT，抗负荷冲击力强 原水—混凝沉淀—UASB反应器—O-A-A-O生物反应池—纳滤—尾水 物化处理、生化处理与纳滤相结合 环境因素和进水参数变化对生物系统影响较大。 有较多的工程及运行经验，运行管理较为方便。 原水—PH调节—UASB—SBR—反渗透—尾水 生化处理与反渗透相结合 不依赖于生物处理，抗冲击负荷能力强，可通过调节反渗透压力适应进水负荷的变化。 有较多的工程及运行经验，运行管理较为复杂。 原水—MEFR—UASB—二沉池—反硝化—MBR膜生物反应器—尾水 物化处理与生化处理相结合 环境因素和进水参数变化对生物系统影响较大。 有较多的工程及运行经验，运行管理比较复杂。 方案三 UASB+SBR+CMF+RO 方案四 MEFR+UASB+反硝化+MBR 基本工艺流程 处理原理 抗负荷冲击能力 工艺运行比较 有较多的工程及运行经验，运行管理较为方便。 利用超声波在线动态清洗膜组件寿命 和高级氧化技术，提高膜剪减少反冲洗频率，延长膜组件2-3倍寿命。 渗滤液在氨吹脱和生化阶需要经常加药静态清命短(1-2年) 需要经常加药静态清洗和反冲洗，膜组件寿命短(1-2年) 需要经常加药静态清洗和反冲洗，膜组件寿命短(1-2年) 切强度和防止膜吸附污染，洗和反冲洗，膜组件寿渗滤液在生化阶段蒸发阶段会产生一定的有害气体及臭味，对大气环境有一定的影响 渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体及臭味，对大气环境有一定的影响 渗滤液在生化阶段会产生一定的有害气体及臭味，对大气环境有一定的影响 环境效益 段会产生一定的有害气体及臭味，对大气环境有一定的影响 很稳定，活性污泥、SS、出水水质 病菌全截留，出水不流失，较稳定，可以排放或直无负产物，出水可以直接排放或中水回用 二、经济比较 接回用 较稳定，可以排放或直接回用 较稳定，可以排放或直接回用 占地面积 工程总投资 运行费用分析 约400 M2 1027.27万元 8～10元/吨 3000 M2 1235.24544万元 17.29元/ m3 1000 M2 970万元 20.28元/m3 800 M2 750～2250万元 10～15元/ m3

5.6.2 推荐方案

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从各方案的工艺特点、对水质波动的适应性、总投资以及单位运行成本等方面进行分析，并考虑各方案的环境效益、经济效益等综合因素，经过综合比选后认为方案一为优选推荐方案。其理由如下：

（1）出水水质稳定，在（微滤或超滤）膜过滤下，（微滤或超滤）膜可拦除大部分细菌等微生物，分离效果远优于传统沉淀池、污泥浓缩及砂滤、碳滤池等处理单元，出水水质稳定，可以达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）特别排放限值和广东省《水污染物排放限值》（DB4426-2001）第二时段一级标准中严者出水要求。

（2）利用超声波清洗技术对MBR的膜组件进行在线清洗，大大提高了膜过滤的剪切强度和防止膜吸附污染，持久维持膜通量，减少反冲洗频率和清洗药剂的用量，延长了膜组件的寿命；通过超声波聚焦提高了氧的溶解利用率。

（3）可根据不同的进水水质和出水标准选用不同的膜组件。

（4）在生物自解下污泥量少，可单独控制HRT和SRT，反应器在高容积负荷、低污泥负荷、高泥龄之运转下，生活污水可以实现基本无剩余污泥排放,降低了剩余污泥处理的费用；

（5）装置一体化，安装方便；工艺流程简单，结构紧凑，省去了二沉池、砂滤、碳滤池、污泥浓缩池、消毒池等处理单元，高容积负荷下，停留时间短，占地面积小。

（6）使用专用复合LC1工程优势细菌，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统的硝化效率得以提高，A2/O反应下具高效脱氮除磷的功能。能有效去除难降解有机物和氨氮、氯化物，提高了系统的抗负荷冲击能力。

（7）自动化程度高，操作简单，管理方便，可实现自动远程控制。

（8）好氧反应池内MLSS浓度可达5000～15000mg/L以上，耐负荷冲击能力强。 （9）厌氧反应池内MLSS浓度可达20000～95000mg/L以上，耐负荷冲击能力强。 （10）对温度变化有一定的适应能力。

（11）此工艺已有丰富的工程及运行经验，可实现自动化控制，便于管理,维护方便。 （12）该方案虽然投资较高，但运行稳定，出水有保证，且可根据现有工程的经验通过一定的措施降低造价，此外本方案运行成本较低，在经济指标上具有较大的优越性。 5.6.3 结论

从新塘镇陈家林地区生活垃圾填埋场渗滤液的处理要求以及环境敏感性、经济技术综合效益等方面进行综合评估，认为方案一即物化+高频超声吹脱+CMBR工艺技术先进、可操作性强，完全符合技改工程项目提出的要求，为优选推荐方案。

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