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MBR+NF+RO法处理垃圾渗滤液工艺

MBR+NF+RO法处理垃圾渗滤液工艺
一、工艺流程简述
        渗滤液经过调节池调节水质水量后,由提升泵提升,先经过换热器升温,进入厌氧反应器,经过厌氧微生物的充分作用,把可生化的高浓度有机污染物尽最大可能利用厌氧生物消化,成为最终产:为沼气、二氧化碳、水、氨氨及未被完全消化利用的中间产物和难降解有机物,随水流流到缺氧反应器。在缺氧反应器,与回流水完全混合,兼氧微生物分解利用厌氧中未被完全降解的有机物中间产物。在此过程中,把回流液中氧气充分利用后,兼氧微生物将利用硝酸盐及亚硝酸盐作为氧原降解有机污染物,同时使硝酸盐转化为氮气,溢出水体,使水中总氮含量得以降低,同时产生碱度,使MBR好氧池中硝化作用所需碱度条件更有保障。经过反应后进入MBR好氧反应池,在MBR好氧反应池,利用好氧微生物的作用,使残余的可生物降解有机物进一步分解去除,使氨氮在亚硝酸和硝酸细菌的作用下,形成硝酸盐,使氨氮污染物得以控制。不能生物降解的有机污染物在抽吸泵的作用下,随水流进入中间水池。然后进一步由納滤系统处理,出水达标排放,浓水与生物各段排放的污泥一起回灌填埋场。纳滤浓水和MBR、气浮等产生的污泥均经污泥存储池回灌至垃圾填埋场。
工艺流程的主要特点
        1)、技术成熟,适应性较强:厌氧、MBR生物反应系统和纳滤系统是我公司以及有关技术人员负责项目得以应用的成熟的技术产品, 利用厌氧反应作为MBR系统的预处理,使整个工艺流程具有很强的有机负荷、水量变化的适应性,经过不断努力、不断改进和发展,使之更使用具适应性和可行性。
        2)、工程造价低:设备中国国内生产,配件尤其是主要配件均采用国际知名品牌产品,保证设备质量的同时,使价格得以更能够为我国经济情况接受。
        3)、可操作性和运行费低:工艺的选择中,首要考虑的问题之一是将来设备运行维护的可操作性和运行费用的问题,工艺中选择以生物处理为主的厌氧和MBR好氧生物反应和纳滤系统,是运行费用低、运行维护简单的保证。
4)、性价比高:优化国内外技术, 选择最适宜、投资最低、运行费用最低的处理单元技术为我所用。

主要处理设备描述

膜-生物反应器(MBR)
        有毒有害、成分复杂、营养比例失调、水量规模小是垃圾渗滤液生物处理工艺面临的难题。传统生物处理工艺很难达到稳定的处理效果。而新兴的膜-生物反应器(MBR)提供全新的生物处理概念,并在试验研究和工程实践中得以完善,目前已经是成熟的工艺技术。
        工艺描述:
        MBR是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。MBR工艺一般由膜分离组件、生物反应器、膜清洗系统三部分组成。
        一体式MBR工艺是将膜组件直接安置在生物反应器中,通过工艺泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。由于膜浸没在反应器的混合液中,因此也称为浸没式或淹没式膜-生物反应器。
        由于微滤膜分离技术的应用,反应器内的生物种类和数量是其他工艺所无法比拟的,一些在传统生物处理工艺中不能发育起来的微生物在膜-生物反应器内都可以壮大起来,从而大大提高生物处理的处理效果。
        为了提高脱氮效果和节省曝气量,在MBR前增加缺氧段,并把好氧段的混合液(硝酸根)回流到缺氧段,回流比R=300~500%。
        预计MBR(含缺氧段和好氧段)的去除效率为:
        COD 90%~95%;BOD5 90%~95;氨氮80%~90%;浊度小于1.0NTU。
        工艺特点:
        高效固液分离,抗冲击负荷能力强,出水水质好而稳定,可以完全去除SS,对细菌和病毒也有很好的截留效果;
        反应器内维持高浓度的微生物密度(一般为6~10g/l),装置容积负荷高;
        反应器在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,甚至可以达到无剩余污泥排放,从而节省污泥处理费用和避免二次污染;
        浸入式膜分离工艺,采用抽吸出流方式,工艺流程和高程布置极为简洁;
        膜组件采用标准化设计,并安装于独立的膜池内,安装和维护极为方便;
        操控简便,可以方便地实现自动化运行。
        膜组件的清洗:
        MBR膜组件在运行一定时间后,膜组件会受到一定程度的污染,膜通量呈曲线下降,为恢复膜通量,使膜组件达到正常的运行效果,因此MBR膜组件应按照规程定期进行在线清洗和化学清洗。(在线清洗为通过在线膜组件清洗装置用泵直接将药水灌入膜组件内进行清洗,化学清洗为浸入药液中进行清洗。)
        主要配套设备:(设备详细参数见附表)
        管式曝气器
        膜出水泵
        罗茨鼓风机
        混合液回流泵
        空气转子流量计
4、纳滤装置
        纳滤与反渗透没有明显的界限。纳滤膜对溶解性盐或溶质不是完美的阻挡层,这些溶质透过纳滤膜的高低取决于盐份或溶质及纳滤膜的种类,透过率越低,纳滤膜两侧的渗透压就越高,也就是越接近反渗透过程,相反,如果透过率越高,纳滤膜两侧的渗透压就越低,渗透压对纳滤过程的影响就越小。
        膜分离技术总是把水系物分为两部分:浓水和淡水。原水中的各种有机物和各种离子的绝大部分被截流到浓水侧,而淡水中的有机物和离子浓度很低。
        预计去除率:COD 95%以上;氨氮80%以上;预计产水率70~75%。
        纳滤系统成套装置有六部份组成:中间水池、保安过滤装置、纳滤膜装置、纳滤清洗装置、阻垢剂投加装置、杀菌剂投加装置。
        中间水池:平衡MBR出水与反渗透进水之间的水量。
        保安过滤器:过滤精度为5微米,目的是防止纳滤膜元件在运行过程中被固体颗粒损伤。由于水中的颗粒经高压泵加压后可能击穿纳滤膜组件,同时也可能划伤高压泵的叶轮,因此保安过滤器的作用就是截留和防止大于5微米的颗粒进入纳滤系统。
        纳滤膜装置:是整个系统的关键单元,其作用是脱除水中的部分可溶性盐份、全部胶体,且对有机物及微生物有很高的去除率。
        纳滤清洗装置:在纳滤膜组运行一段时间后,会受到某些难以冲洗掉的污染,如长期的微量盐份结垢和有机物的积累而造成膜组件性能的下降,运行压力升高,所以必须用化学药品进行清洗,以恢复其正常的处理能力。在处理垃圾渗滤液条件下,可以预计反渗透膜的污堵速率会很快,根据水质情况,纳滤膜大约每1个月左右就需要进行一次彻底的化学清洗。另外,每隔一定周期需要定时进行低浓度酸碱(交替)溶液低压冲洗。
        阻垢剂投加系统:为了在较高回收率情况下防止纳滤浓水端特别是纳滤压力容器中最后一根膜元件的浓水侧出现碳酸盐、硫酸盐和钙、镁离子的化学结垢,从而影响膜的性能,在纳滤进水前需加入阻垢剂。阻垢剂加药装置主要包括1台计量泵和1台溶液箱。
        杀菌剂投加装置:主要是防止微生物在膜表面和压力容器表面繁殖。造成纳滤膜的生物污染,影响系统的产水量和由此造成的膜性能下降。杀菌剂加药装置主要包括1台计量泵和1台溶液箱。
        主要设备构成: 
        ① 保安过滤装置及增压泵
        ② 纳滤膜装置及高压泵:膜元件采用美国进口产品或同级产品;高压泵变频调速控制、高低压开关保护。
        ③ 清洗装置 :包括药液箱、药液加热系统、保安过滤器、清洗泵(耐腐蚀)
        ④ 阻垢剂投加装置
        ⑤ 杀菌剂投加装置
        ⑥ 控制箱:自动控制纳滤过程和低压冲洗过程,对高压泵实施变频调速控制。
        ⑦ 清水池:储存处理后的净水,供清洗NF膜之用。
5、纳滤浓水以及污泥处理方法
        纳滤浓水与污泥送到填埋场作回灌处置。
        本方案中将纳滤浓水和MBR等产生的污泥均经污泥池通过回灌泵回灌至垃圾填埋场。
污泥回灌管道未在本方案中设计。
6、反渗透系统 
    反渗透简称RO,是原水在高压力的作用下通过反渗透膜,水中的溶剂由高浓度向底浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的,由于它于自然界的渗透方向相反,因而称它位反渗透。反渗透可以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。
        经纳滤处理后的水进入反渗透系统,目的是去除不可生物降解的 COD、氨 氮、总氮、重金属等物质。反渗透系统由进水泵,5μm保安过滤器,反渗透高压泵,反渗透设备,反渗透清洗系统组成。
        主要设备构成: 
    ① 5μm保安过滤器                                
        ② 高压泵
        ③ 反渗透装置:本工程选择螺旋卷式结构的膜元件系统的进水、出水和浓水管道上都装有一系列的控制阀门、监控仪表及程控操作系统,它们将保证设备能长期保质、保量的系统化运行。 
        ④ 自动冲洗和化学清洗系统本系统配备自动冲洗和化学清洗装置:化学清洗装置用于反渗透膜的定期化学清洗,以延长膜的使用寿命。
7、反渗透浓缩液处理 
        经纳滤处理后的出水水质污染浓缩已很低,因此反渗透系统的浓缩液产量 已较少,本工程按15%考虑。因此本工程拟将反渗透浓缩液回流至纳滤进水系统,与纳滤进水合并处理,不外排。
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