3.2 提标改造技术路线
(1)应用化学软化法去除垃圾渗滤液中硬度离子
根据现状进水浓度可知,进水具有高CODCr、高氨氮、高硬度、高碱度、高盐分的特点。根据现场取样检测分析,氯离子浓度可高达十数万毫克每升,总溶解性固体(TDS)含量近200 g/L,总碱度近8 g/L,同时含有重金属离子。给常用的渗滤液处理技术,如膜分离、蒸发结晶技术等技术,带来很多的困难:膜污染、极易发生结垢等而引发一系列问题。任艳双等对化学软化/RO工艺处理垃圾焚烧发电厂渗滤液中试中,研究了化学软化对COD和硬度的去除率。结果表明,进水CODCr基本为700~1 000 mg/L,出水CODCr为350~550 mg/L,化学软化工艺对COD去除率为30%~60%;化学软化进水的硬度(以碳酸钙计)基本为800~1 200 mg/L,出水硬度为10~40 mg/L,去除率基本在96%以上,最高可达99.2%,化学软化对硬度的去除效果很好。郑攀峰等采用化学软化对高含盐高硬度废水进行预处理,针对某工业园区排放的经过超滤+反渗透工艺系统处理过的工业高含盐高硬度废水(总硬度为1 900~3 200 mg/L),通过高密池投加液碱调节废水pH值至11.2,投加量约为理论投加量的1.8倍,之后投加纯碱,投加纯碱为理论计算量的1.2倍,然后投加絮凝剂和助凝剂在斜板沉淀区沉淀后,出水用硫酸调节pH值至8左右,出水总硬度<100mg/L,效果明显。
鉴于本项目规模较小、总溶解性固体浓度高等特点,采用石灰-纯碱软化法,具有更好的可行性。与软化相结合的工艺是沉淀,考虑投资成本及运行管理,采用化学软化-沉淀的方法对渗滤液进行预处理。
目前,原处理单元石英砂过滤器运行情况良好,用石英砂过滤器进一步去除悬浮物,有利于后端处理系统及排水管道系统的稳定运行。(3)应用蒸发结晶技术分离重金属、无机化合物及大部分有机物渗滤液由于长时间经过填埋场的一系列生化反应,其中有机物多为长链的碳水化合物及腐殖质,且随着时间的推移,BOD快速下降,从而BOD/COD比值降低,难降解成分高、毒性大,不利于生物处理。目前渗滤液的处理多采用生化处理、反渗膜、热力蒸发等工艺进行处理。排放标准对氯化物有低于600 mg/L的要求,废水中较高的含氯量,超过了膜分离技术的应用界限;同时,废水中也含有其他杂质对膜组件造成不可逆的污染,污堵可能性比较高,需要频繁维护甚至需要更换,从技术角度限制了膜分离技术在该项目中的应用。高级氧化技术的处理过程相对过于复杂、处理费用普遍偏高、氧化剂消耗大,碳酸根离子及悬浮固体对反应有干扰,工程应用尚不成熟。蒸发技术处理垃圾渗滤液是一种利用物理分离原理实现污染物与水分离的垃圾渗滤液处理技术。蒸发处理后,垃圾渗滤液分离成相对洁净的液相和含有污染物的固相。蒸发法处理垃圾渗滤液具有对水质水量变化适应性强、工艺占地面积小、产水能力高及可析出盐类晶体等特点。李星等采用直接蒸发法对垃圾渗滤液的处理进行了试验研究,在中性和碱性条件下,CODCr绝大部分未被蒸出,而NH3-N有较高的蒸发量,便于后期开展进一步深度处理,对中晚期垃圾渗滤液进行有效浓缩分离,浓缩倍数可达6~10倍,浓缩后渗滤液体积可缩减至原液的1/6~1/10,显著降低了渗滤液后续处理量,是一种垃圾渗滤液的有效处理方法。赵海对某渗滤液处理工程实际运行效果分析可知,渗滤液预处理后采用MVR蒸发工艺,进水CODCr达到30 000 mg/L,只有6%~8%的COD随蒸汽会发出来,能适应高含盐量的水质环境,运行稳定,有较强耐冲击能力,能适应垃圾渗滤液水质不稳定,水量变化大的需要。同时,蒸发设备在其他领域已比较成熟,与常规工艺相比蒸发法具有明显的优势。(4)应用生化系统(一体化SBR/MBBR反应器)进一步处理蒸发系统冷凝液本项目生化系统采用一体化SBR/MBBR反应器,SBR池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。主要特点为工艺简单投资少、耐冲击负荷去磷除氮效果好、反应推力大处理效率高、能充分抑制污泥膨胀运行灵活、便于实现高度自动化。MBBR池通过投加载体填料的方式完成处理能力和处理效果的提升,耐冲击性强、性能稳定、池体无堵塞、池体容积利用充分、系统灵活方便、使用寿命长。一体化SBR/MBBR反应器兼具二者优点,充分发挥两者的优越性,使之扬长避短、相互补充,以取得更好的处理效果。朱云鹏等采用SBR/MBBR法改造青岛某污水处理厂ICEAS工艺,由于进水工业废水比例高达70%,致使可生化性较差;改造后的出水氨氮基本都在2 mg/L以下,平均去除率为90%,远好于改造前65%的去除率,SBR/MBBR工艺抗冲击负荷能力强;通过调整进水方式及投加悬浮填料,强化了系统的硝化能力,减少了曝气时间,节约了能耗。蒸发器冷凝液中含有一定浓度的氨氮及总氮,需要加以针对性地处理以使其满足排放要求。鉴于蒸发器冷凝液规模较小、污染物浓度一般等特点,结合一体化SBR/MBBR反应器工艺具有更好的可行性。提标改造后工艺流程如图2所示。进水经过调节池,由泵提升后进入软化-沉淀池,出水由泵提升至石英砂过滤器;然后在蒸发系统进行蒸发浓缩,冷凝液经生化系统处理后达标纳管排放。软化-沉淀池及生化系统剩余污泥一并排入污泥储罐,至生产车间回用或固化。蒸发系统产生的结晶体,定期外运作进一步处理处置。