回灌+DTRO工藝在垃圾滲濾液處理中的應用

1  水量與水質
  1.1 水量
  垃圾滲濾液的產生量取決于衛生填埋場狀況（如垃圾成分、填埋量、防滲系統、滲濾液收集系統及填埋場“年齡”等）和填埋場外部環境（如大氣降水，地表徑流及地下水浸入等）。根據計算，并考慮其它一些因素，滲濾液的處理規模為80m3/d。
  1.2 水質
  垃圾滲濾液的水質與垃圾種類、性質、填埋方式等許多因素有關，化學成分變化較大，其濃度和性質隨時間呈動態變化關系。本次設計參照國內外及周邊地區垃圾填埋場的實測資料，確定滲濾液主要水質指標為：BOD5=8000mg/L、COD=15000mg/L、SS=1200mg/L、NH3-N=500mg/L。
  滲濾液經處理后，出水執行《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889-2008），中的污染物排放濃度限值。
  2  工藝流程
  垃圾滲濾液的水質受垃圾成分、處理規模、降水量、氣候、填埋工藝及填埋場使用年限等因素的影響，具有成分復雜、有機污染物濃度高、氨氮含量高、前后期水質變化大等特點，其可生化性前期較好、隨后逐年下降，直至有機物含量降至零，這使得生化類型工藝的應用受到很大限制，為了使系統能在不同時期都穩定運行，較好采用生化、物化相結合的處理工藝。本工程采用回灌+兩級碟管式反滲透膜技術（DTRO）工藝。
  3  主要構筑物計參數
  3.1 預處理
  由于本工程地處東北地區，氣候干燥，蒸發量比較大，因此在滲濾液進入處理站前首先進行回灌，以實現滲濾液減量化和污染物的初步去除。通過提升泵和預埋在填埋場兩側的管道實現回灌。
  然后將調節池中的滲濾液提升至反滲透系統的原水罐，并在原水灌中投加H2SO4，去除難溶性碳酸鹽類無機物，消除對膜的污染，H2SO4投加量為1.0～1.5L/m3。原水罐出水由水泵加壓后進入石英砂過濾器，過濾精度50μm。砂濾反沖洗采用氣、水結合，先氣洗、再水洗，沖洗時間一般為5min、并可根據運行狀態另行設定，沖洗廢水排至調節池。砂濾出水后進入芯式過濾器，過濾精度為10μm，采用10μmPP熔噴濾芯，進出口壓力達到200KPa時更換濾芯，在芯式過濾器前加入一定量的阻垢劑防止結垢現象對膜系統的污染，阻垢劑為聚合物和鹽的混合物，投加量為0.15mg阻垢劑/1mg硅酸鹽。
  3.2 DTRO系統
  經過芯式過濾器的滲濾液經高壓泵進入一級DTRO膜柱，泵后設減震器1個，用于吸收泵產生的壓力脈沖，給反滲透膜柱提供平穩的壓力。由于高壓泵流量難以保證膜柱所需水量，故通過在線泵將膜柱出口一部份濃縮液回流至膜柱，以保證膜表面足夠的流量（每只膜柱不低于0.8m3/h）。膜材料為有機復合膜，一級DTRO系統設40支膜柱、單支面積9.405m2。透過液進入二級膜柱進一步處理，濃縮液排入濃縮液儲池，用于回灌處理。
  經一級DTRO膜系統處理后的透過液直接通過二級高壓泵進入二級DT膜系統，高壓泵設變頻控制，使其頻率和輸出流量將根據一級透過液流量傳感器反饋值自動匹配，同時在入口管路設濃縮液自補償裝置，使二級系統的運行不受一級系統產水量的影響。二級DTRO系統設7支膜柱、單支面積9.405m2。二級濃縮液端也設控制閥1個，用于控制膜組內的壓力。第二級膜柱濃縮液排向一級系統的進水端，以提高系統的回收率，透過液排入脫氣塔。
  3.3 脫氣處理
  由于預處理時酸的投加和CO2的存在，導致出水pH值較低、難以達標，故在二級膜系統后設脫氣塔1座將其去除。經脫氣塔后的清水通過凈水罐排放。但若pH值仍低于排放要求，系統將通過清水排放管中的pH值傳感器判斷出水的pH值、并自動調節計量泵的頻率在凈水罐中投加適量的NaOH，使出水pH值達標。
  3.4 濃縮液儲池
  膜處理系統產生的濃縮液產量為17.6m3/d，先排至濃縮液儲池、再通過泵進行回灌處理。濃縮液儲池設計停留時間t=15d。
  4  結語
  （1）滲濾液產量受多種因素影響，回灌處理能減少滲濾液的量，節省工程造價。初期BOD、COD、SS、NH4+-N濃度高且變化范圍大，但隨填埋時間的延長而逐漸遞減。滲濾液回灌技術尤其適合在寒冷地區的垃圾滲濾液處理中應用。
  （2）回灌+兩級DTRO工藝處理垃圾填埋場滲濾液，克服了生化處理難以達標的缺點，出水效果較好，能達到《生活垃圾填埋污染控制標準》（GB 16889-2008）中的排放要求：BOD≤30mg/L、COD≤100mg/L、SS≤30mg/L、氨氮≤25mg/L、總氮≤40mg/L。