1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.课题的意义:
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量[1],并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。
垃圾渗滤液具有以下特点[2]:一,垃圾渗滤液中的有机物含量较多且污染物种类繁多。总体来讲, 垃圾渗滤液是一种化学合成物质, 其在垃圾层流动时会带走部分垃圾, 因此其有机物的种类较多;与此同时, 垃圾渗滤液中还包括酸脂类、醇酚类等多种污染物。二, 垃圾渗滤液的水质和水量变化较大。通常来说, 在雨季流入垃圾填堆区的降雨量大于蒸发量, 垃圾渗滤液的水量较大;相反, 在旱季流入垃圾填堆区的降雨量小于蒸发量, 垃圾渗滤液的水量较少。三, 垃圾渗滤液的重金属含量较多。垃圾渗滤液中一般含有锌、铁、锰等化学金属元素, 经过垃圾降解产生的二氧化碳溶于垃圾渗滤液后, 会使垃圾渗滤液呈现弱酸性, 进而使垃圾渗滤液中金属离子的含量偏多。
2. 研究的基本内容和问题
1.拟解决的关键问题
a.氨氮含量能较轻松的达到排放标准,总氮含量却不能达标
b.重金属对微生物有毒害作用,增加生化处理难度
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
(1)查阅相关国内外文献资料(包括相关规范等),分析研究当前垃圾渗滤液处理工艺设计的优秀方案,在学习和借鉴的基础上添加在自己的创新元素;
(2)分析当前待处理的垃圾渗滤液的特点,借鉴优秀的设计方案,结合自身设计地区所在的的实际情况,作出比较合理的设计方案;
(3)查找以往相关经验和数据、确定出每个构筑物的实际处理能力,设计出合理的尺寸,再进行模拟实验,分析数据。
研究方法:文献研究法、经验总结法、模拟法!
2.技术路线
3.实验方案及可行性分析
该垃圾渗滤液处理厂日处理能力约5000立方米,属于大规模的垃圾渗滤液处理厂。目前国内的垃圾渗滤液处理的工艺有:预处理 UASB MBR 纳滤/反渗透、预处理 UBF MBR 纳滤/反渗透、二级DTRO、MVC蒸发 离子交换等工艺。每一种工艺都有其独特的优势。例如采用预处理 UASB/UBF工艺对氨氮的去除率很高,并且能够处理一些可生化性较差的渗滤液,并且运行成本相比较低,且能适应渗滤液的水质水量变化,但其对总氮的去除并不理想,而二级DTRO对于垃圾渗滤液的氨氮、总氮的去除效果都比较好,但如果氨氮和总氮含量很高,则需要频繁的更换膜,不仅工作量增加,其成本也会大大增加,同样也不适用于垃圾渗滤液量很大的处理厂。
为了选择出经济技术更合理的处理工艺,以下对上述适合于垃圾渗滤液处理厂的氨氮去除工艺进行经济、技术比较。
工程名称 | 预处理 UBF MBR | 两级DTRO反渗透 | MVC蒸发 离子交换 |
受原水水质影响程度 | 生化系统运行受较多因素影响,必须根据原水水质状况及气候条件进行正确调节。 | 对原水水质中SS、电导率等指标浓度敏感,容易堵塞,导致产税元之间的协调需要较高的技术率下降。 | 工艺浓缩分离是完全的物理过程,系统受进水水质影响很小,运行稳定,但没有起到污染物总量消减的目的。 |
膜更换周期 | 1.5-2.5年 | 一级反渗透膜4-8月/次 二级反渗透膜6-12月/次 | / |
技术风险 | 较低,对可生化性稽查的老龄化渗滤液处理难度较大,增加后期反渗透膜的负荷。 | 较高,后期产水率较低。 | 一般,气体排放可能不达标。 |
优点 | 1,污染物总量有减少; 2,投资较低运行成本低; 3,设备主要来源于国内,安装、维修等方便; | 1,操作简单; 2,可间歇运行; 3,国产膜种类丰富,选择余地大; | 1,产水率高,能达到90% 2,浓缩液量少 |
缺点 | 1.微生物生长受气候影响较大,生物处理效果不稳定,且微生物需要培养、驯化; 2.出水率低,回灌难度大 3.垃圾渗滤液老化后,可生化性较差,增加反渗透的工作负荷。 | 1.对原水水质敏感,出水率受进1.微生物生长受气候影响较大,水中SS、电导率、温度影响较大; 2.前级缺乏预处理,反渗透膜极易被堵塞,更换频率高,成本高; 3.出水率较低,回灌难度很大; | 1.蒸发工艺操作箱底复杂、能耗高,主要部分是电耗,难以通过调节运行状况进行节省; 2.外排气体可能根据渗滤液的成分不同产生有毒气体或难处置气体; 3.对设备的材质要求高,需耐强酸、强碱腐蚀,运行噪声较大; |
通过对比这几种工艺的优缺点,最终选定预处理 UBF MBR 纳滤的处理工艺。
4. 研究创新点
复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械,它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面,在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时,与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应,达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧流化床的优
点是效能高、占地少,适用于较高浓度的有机污水处理工程。UBF是UASB的改良加强版,目前很常见,同样尺寸的效果比UASB好些一般COD去除效率能强10~20%,微生物也有很好的载体利于培养特别是世代时间很差的甲烷菌。
5. 研究计划与进展
序号 | 各阶段工作内容 | 起止时间 |
1 | 资料收集、确定工艺流程、完成开题报告及外文翻译 | 2020.02.17-2020.03.10 |
2 | 完成污水处理构筑物计算、污泥处理构筑物计算 | 2020.03.10-2020.03.25 |
3 | 完成平面布置、高程计算及污水泵站计算 | 2020.03.25-2020.04.10 |
4 | 完成单体构筑物图纸绘制 | 2020.04.10-2020.04.20 |
5 | 整理设计说明书,完善图纸 | 2020.04.20-2020.05.05 |
6 | 资料收集、准备答辩 | 2020.05.05-2020.05.14 |
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