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1、某垃圾焚烧厂废水处理设施评估报告 废水处理设施简介 该企业在厂区西侧建设了 1 套处理设施（200m3/d），用于处理渗滤液（主要为垃圾贮存过程中产生的渗滤液和卸料平台清洗水）。污水处理系统工艺流程说明：调节池 渗滤液 一级反应沉淀池 二级反应沉淀池 出水池 厌氧 UBF 脱气沉淀池 SBR 反应池 混合池 石灰 及絮凝剂 出水缓冲池 超滤膜系统 事故池 达标外排 返回调节池 不达标水 达标水 污泥浓缩池 污泥 污泥 剩余污泥 离心脱水机 上清液 滤液 泥饼 焚烧 回流污泥 回流污泥 射流曝气 鼓风曝气 沼气膜 换热器加热 渗滤液处理系统工艺流程图 该企业污水处理系统采用“预处理+厌氧+好氧+
2、膜法”组合工艺进行处理，系统按照 200m/d 设计，渗滤液汇集进入厂房内收集池，经潜污泵送至渗滤液处理系统。主要处理构筑物包括调节池、预处理单元、厌氧处理单元、好氧处理单元、膜处理单元、污泥处理单元及沼气收集系统。（1）调节池：主厂房收集池渗滤液经泵打入调节池，内部配备潜水搅拌器，起均匀水质作用；（2）预处理系统：调节池渗滤液由泵送入混合反应池，在混合反应池内投加石灰与絮凝剂，经两级反应沉淀，污泥排至污泥浓缩池，上清液进入厌氧处理系统；（3）厌氧处理系统：厌氧系统选用中温两级厌氧处理工艺 UBF，降解渗滤液中大部分有机物质转化为沼气，同时降低好氧系统处理负荷；（4）好氧处理系统：厌氧系统出水
3、自留进入好氧SBR系统反应，去除其中的部分有机污染物、氨氮、固体悬浮物等。处理后的出水进入SBR出水缓冲池，缓冲池内设置曝气管，兼作二级好氧脱氮池，对出水做进一步强化处理，确保出水水质达标。（5）膜处理系统：为了保证处理后的外排水水质达标排放，后段使用超滤膜处理系统。可进一步去除污染物质，并拦截全部的固体悬浮物质。（6）SBR好氧处理系统和超滤膜处理系统组合构成SMSBR（两级好氧生物反应器+外置膜箱浸没式超滤系统），超膜系统拦截后的污染物质经泵送入SBR好氧处理系统再次处理。最终出水排放。（7）污泥处理系统：沉淀池的产泥及厌氧、好氧剩余污泥均进入污泥浓缩池进行重力浓缩，用泵输送至离心脱水机进
4、行脱水，干泥送入厂房焚烧处理。（8）除臭系统：调节池、预处理系统、污泥处理系统均采用封闭式，利用抽风机将臭气收集送入除臭塔处理。（9）沼气收集系统：沼气收集系统配备四台风机，其中两台吸气风机将厌氧系统产生沼气送入沼气膜储存。另两台送气风机将沼气膜内沼气送入主厂房焚烧发电。（10）事故池：事故池用于存放不达标出水，内部设置有潜污泵，将不达标水送入调节池进一步处理，以确保出水水质。废水处理设施工艺可行性 由于垃圾焚烧厂渗滤液组分复杂，浓度很高，目前国内大多采用“预处理+厌氧+好氧+膜工艺”的技术路线，根据出水的不同要求，膜工艺又衍生出 MBR、MBR（UF）+NF 等。因此，恩菲环保能源有限公司渗
5、滤液处理站的主体工艺路线基本合理，下面就各处理单元的工艺情况进行分析：（1）调节池单元 在垃圾渗滤液处理中，调节池不但起着调质调量的作用，还具有预处理的作用，对整个系统也起到了缓冲作用，有利于对整个系统的运行稳定。该企业渗滤液处理站设计有效容积约 2600 m3，停留时间约 13 d，同时兼做事故池，满足环保要求，工艺设计合理。（2）预处理系统单元 渗滤液中含有大量悬浮物和胶体物质，用化学絮凝沉淀作为其预处理方法，能去除大部分悬浮固体及胶体污染物，从而减轻了后续生物处理单元处理负荷。预处理系统投加药剂为三氯化铁、PAM、石灰、碳酸钠、营养盐（主要为磷酸二氢钠补充磷源）等，一般预处理系统对有机污
6、染物的去除效率可达 3040%，同时对其中引起毒性的无机重金属离子、高浓度氨氮、高浓度盐分也有一定的去除效果，减轻渗滤液的毒性。有研究表明，渗滤液经混凝处理后其毒性可降低50%以上，因此，该预处理系统设置合理。两级反应沉淀池中的沉淀池均设置为 2 个，表面尺寸为 40 m2，则其沉淀池的表面负荷为 0.16 m3/m2h，设计参数取值较为保守，基本合理。（3）中温 UBF 厌氧单元 常规渗滤液处理系统均为厌氧+好氧的组合工艺，该处理站采用的 UBF 厌氧工艺相比较传统的 UASB 工艺，其引入了填料滤层，使微生物的总量上比 UASB 工艺有较大增加，处理效能理论上优于UASB 工艺。该处理站
7、UBF 厌氧单元总有效容积约为 3000 m3，停留时间约15 d，对CODCr设计去除效率为90%，以设计进水CODCr 50000 mg/L，则该 UBF 厌氧单元的 COD 容积负荷为 5.0 kgCOD/m3d，一般来说，此种中温厌氧 UBF 系统容积负荷可达 1015gCOD/m3d，因此该系统 UBF 厌氧单元容积负荷参数取值较为保守，基本合理。而一般认为对于厌氧系统，C:N=（1020）:1 时，厌氧效果较好，该系统厌氧单元设计进水保守以 C:N=50000:2500=20:1，基本在范围之内，厌氧系统设计基本合理。（4）SBR 反应池单元 根据现场确认，目前该系统 SBR 系统
8、采用 2 周期运转，12h/周期，厌氧进水 2h，好氧曝气 8h，沉淀+滗水 2h。根据企业极端进水情况（SBR 系统进水 CODCr在 20000 mg/L 左右）按污泥龄法进行工艺复核，则 SBR 反应池计算池容需达到 3700 m3左右，而目前企业现有 SBR 池有效容积 2800 m3，在极端进水条件下会超负荷运行，约缺1/3 池容（900 m3），但在设计进水情况（即 SBR 系统进水 CODCr在 5000 mg/L 以下）时，该系统对 CODCr去除效率可以达到设计值。根据该渗滤液处理站的内控监测数据，冬春季进水 CODCr数值较高（预处理后仍大于 40000 mg/L），而夏季
9、进水 CODCr数值较低（预处理后低于 30000 mg/L），而氨氮浓度基本变化不大（一般厌氧处理后 2000 mg/L 左右较多）。由于 SBR 系统对氮的去除是靠控制反硝化（即进水缺氧搅拌）的时间来达成，因此，能否有效的将硝态氮反硝化脱除关系到整个系统出水 TN 浓度，由于 SBR 工艺没有独立的好氧-缺氧单元，无法通过内外回流比等参数较准确的估算反硝化效率，因此根据理论计算校核反硝化能力，1.0kg 硝态氮反硝化理论需要消耗 2.86kgBOD（实际工程中可利用的 BOD 仅为几分之一），按此推算，该 SBR 系统运行中存在反硝化能力欠缺的问题，分析如下：厌氧出水 BOD5设计为 50
10、00 mg/L，则 SBR 池进水的 BOD5总量为 750kg/d，而需反硝化的硝态氮则为 555 kg/d，BOD:NO3-N=1.35，无法满足理论计算的 C 源需要；厌氧出水 BOD5达到 10000 mg/L 时，则 SBR 池进水的 BOD5总量为 1500kg/d，BOD:NO3-N=2.90，勉强达到理论 C 源值，而实际是不可能实现的；极端进水情况 BOD5达到 20000 mg/L 时，则 SBR 池进水的BOD5总量为 3000kg/d，BOD:NO3-N=6.8，基本可实现反硝化。（5）超滤膜单元 该渗滤液处理系统配套的超滤膜单元为 MBR 系统，配置 4 台工作抽吸泵
11、（4.5 m3/h），运行规律为开 7min，停 3min，按实际工作时间校核，可达到 300 m3/d 的处理负荷。废水处理设施运行情况评价 对该企业废水处理设施现场核查以及对日常的监测数据检查，发现存在以下实际的运行问题：（1）日常监测数据仅有对 UBF 单元、SBR 单元、超滤单元基本保持每天监测 CODCr、NH3-N。渗滤液运营班组对系统原水水质、预处理出水水质监测频次较少（原水水质 180 天内仅有 5 次，预处理出水 180 天内仅有 50 次）。且对 BOD5、污泥性状、出泥量、投药量等关键指标均没有日常监测数据。说明该企业在渗滤液处理站的日常管理方面存在不完善的地方，若发生冲
12、击负荷的状况，可能无法做出调整，从而可能到处处理系统异常，出水超标。数据显示，超滤系统出水 112 个监测日内有 8 次超标，占 7.1%，且基本都发生在 2014 年4 月，说明该段时间渗滤液处理系统管理方面存在不稳定因素。（2）预处理单元出水数据显示，其对 CODCr去除效率在4.6%59.2%，平均在 17%左右，与设计的 40%左右的去除效率差距较大，对 NH3-N 基本没有什么去除效率，处理效能偏低可能与企业的药剂投加量和药剂选择有一定关系；（3）UBF 单元出水数据显示，其对 CODCr去除效率在-32.1%90.2%波动，但大多集中在60%85%，去除效率均值为74.9%，该单元
13、对 NH3-N 去除效率较差。其 CODCr去除效率与进水浓度没有显著的线性相关，UBF 单元设计 CODCr去除效率 90%，实际运行数据与设计有一定的差距，但处理效率在进水 CODCr2000040000 的情况下有望稳定在 8085%之间；（4）SBR 单元是主要去除 CODCr及 NH3-N 的工段，数据显示，其对 CODCr和 NH3-N 的平均去除效率为 91.8%，98.5%，基本能达到设计的 90%以上的去除率，该单元的处理出水的好坏直接关系到该系统出水能否达标。值得指出的是，该单元的 NH3-N 的去除效率最低值也在 90%以上，表明系统较强的硝化能力。但是，由于 SBR 系统的反硝化通过进水缺氧反应完成，较高的硝态氮浓度意味着需大量的碳源支持反硝化，由于没有对 TN 进行日常监测，本报告根据构筑物设计参数推算，初步判断该系统的反硝化能力有限，可能存在 TN 出水长期超标的情况。（5）超滤 MBR 单元为控制系统出水水质的单元，主要起到对好氧出水进行固液分离，并将大量含硝态氮的混合液返回 SBR 池进行缺氧脱氮，数据显示，其对 CODCr和 NH3-N 的平均去除效率为32.3%，84.2%，说明该单元对有机污染物去除效率一般。