兩級DTRO工藝處理建制鎮垃圾滲濾液工程實例

杜宏偉

摘要：對云南省某建制鎮生活垃圾填埋場中滲濾液處理工程所采用的兩級DTRO工藝從工藝流程設計、處理效果、運行成本等方面進行介紹，該工程處理規模為15m3/d，運行結果表明，出水CODcr質量濃度不超過34mg/L，BOD5質量濃度不超過17mg/L，NH3-N質量濃度不超過8mg/L，TN質量濃度不超過10mg/L，SS質量濃度降至0mg/L，出水水質穩定且滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）對滲濾液排放標準的要求。

Abstract： Using two-stage DTRO process to treat landfill leachate from a municipal solid waste landfill of a organic town in Yunnan province was introduced from the aspects of process design， treatment effect， operation cost and etc. The treatment scale is 15m3/d， running results show that the quality of effluent CODcr concentrations less than 34 mg/L， BOD5 concentration does not exceed 17 mg/L， concentration of NH3-N quality is no more than 8 mg/L， TN concentration is not more than 10 mg/L， SS concentration down to 0 mg/L. The effluent quality meets the "Standard for Pollution Control on the Landfill Site of Municipal Soil Waste" （GB16889-2008） requirements for leachate effluent quality.

關鍵詞：垃圾滲濾液；兩級DTRO工藝；反滲透；濃縮液回灌

Key word： landfill leachate；two-stage DTOR process；reverse osmosis；concentrated liquor reinjection

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）06-0110-03

0 引言

為推進云南省開展城鄉人居環境提升行動，省政府積極組織開展了全省建制鎮供水、污水和生活垃圾處理設施項目建設工作，以全省570個建制鎮為重點，以點帶面，示范引領，開展城鄉環境綜合治理工作。云南省地形多變，在三類基礎設施中，生活垃圾治理是最大難題，目前建成項目多為小規模垃圾填埋場，設施建設本著“共建共享”原則，以建制鎮為中心，覆蓋周邊服務范圍內的生活垃圾。垃圾填埋產生的滲濾液是一種污染物組份極為復雜的污水，具有BOD5、COD、重金屬及氨氮含量較高，微生物營養元素比例失調，水質水量波動大易受影響等特點[1]。因此，處理滲濾液最直接、最高效的方式是在填埋場區設置污水處理廠，就地排放、就地處理。在小規模的垃圾滲濾液處理工程中兩級DTRO一體化設備工藝可發揮巨大優勢。通過工程實例分析，對今后云南省建制鎮生活垃圾滲濾液處理工程提供參考和借鑒意義。

1 工程概況

云南省某建制鎮圾填埋場庫區占地面積3.69萬m3，填埋庫容36.34萬m3，處理規模為45t/d，滲濾液處理站處理規模為15m3/d。填埋場處理垃圾包含集貿市場、居民生活、工業商業、公共場所等產生的垃圾，主要成份為廚余、灰渣以及廢舊布料、紙屑、玻璃、塑料制品等；生活垃圾含水率：25%～50%；容重：0.4～0.6t/m3，項目服務范圍內生活垃圾組成成分見表1。該建制鎮收運、處理的垃圾本身具有較高含水量，同時填埋分解反應會產生滲濾水，加之降雨入滲，便在填埋場區內產生大量滲濾液。由填埋場地質條件可知場區地下水埋藏較深，且設計時采用HDPE雙層防滲土工膜，故降雨入滲情況是產生滲濾液的決定性因素。本項目設計進、出水水質指標見表2。按GB 16889-2008《生活垃圾填埋場污染控制標準》[2]中所規定的排放要求來確定設計出水水質標準。

2 工藝設計

目前垃圾填埋場滲濾液處理工藝運用較多的有MBR+卷式納濾+卷式反滲透，兩級DTRO和MVC工藝，通過對3種工藝的流程特點、技術服務能力、運行效果、運行費用、運行管理、環境影響及建設周期等技術經濟指標進行對比分析，從占地面積、投資運行費用、維護管理和系統穩定性等方面綜合考慮，確定該滲濾液處理工程采用兩級DTRO一體化設備和濃縮液回灌系統，具體工藝流程圖見圖1。

2.1 水量平衡計算

15m3/d兩級DTRO系統水量平衡計算見圖2。

2.2 預處理系統

滲濾液內存在各類鎂、鈣、硅、鋇等難溶鹽離子，故其pH值受垃圾性質、降雨狀況、填埋方式及填埋場結構、場齡等因素影響，這些難溶鹽離子經過反滲透系統時被高度濃縮，極易在滲透膜表面結垢，為防止出現硫酸鹽垢和硅酸鹽垢現象，需在原水處理前對其pH值進行調節[3]。具體來說就是，在貯罐中加硫酸調節pH值，將原水加壓泵送至50μm精度的石英砂過濾器，出水后根據原水水質情況適量添加阻垢劑進入預處理膜柱最后一道保護屏障即10μm精度的芯式過濾器，通過兩次過濾來降低原水中SS的濃度。

2.3 兩級DTRO系統

滲濾液處理工藝為兩級反滲透膜系統，經過芯式過濾器的滲濾液直接進入第一級反滲透高壓柱塞泵，為使膜柱具有平穩的高壓脈沖力，每臺泵后設置一個減震器。第一級反滲透系統設置兩組串聯方式連接的減震器，各組處理污染物的濃液依次增加[4]。原水進入第一級反滲透的第一組膜柱減震器后，經高壓泵直接供水；在第二組膜柱后配備一臺在線循環泵以產生足夠的流量和流速來防止膜污染[5，6]。第二級反滲透系統設置一組減震器，處理第一級透過水，由于其進水電導率低，回收率高，僅用高壓泵即可以滿足要求，故不需設置在線增壓泵。反滲透處理后分兩部分出水，第一級透過水排向二級反滲透系統，此時濃縮液排入濃縮液儲存池，第二級透過水排入凈水貯罐回收利用，產生的濃縮液再次返回第一級反滲透系統重復處理步驟。

2.4 清水脫氣及pH值調節

反滲透膜可以脫除溶解性離子，但對溶解在滲濾液中的氣體卻起不到去除作用，這些氣體的酸堿度很可能影響到反滲透膜產水的pH值，使其不能滿足排放要求[7]。因此只需在脫氣塔中加微量的堿液脫除透過水中溶解的酸性氣體，出水pH值就能顯著上升，即可達到排放要求。

2.5 濃縮液回灌

一級反滲透處理的濃縮液進入到濃縮液池，濃縮液的產量為3.75t/d，濃縮液將暫時存放在濃縮液儲存池內，達到一定量后啟動螺桿泵（此處配置兩臺螺桿泵，一用一備），將濃縮液回灌至填埋庫區內的濃縮液回灌塘內；同時，當兩級DTRO系統檢修停機不能正常工作或者旱季時，滲濾液可以通過濃縮液回灌系統回灌至填埋庫區，達到減量或者應急處理要求。

3 處理效果

本項目兩級DTRO系統通過采用高截留率反滲透膜提高對小分子有機物的截留率，在滲濾液進入系統前將pH值調至6.1～6.5，一方面防止無機鹽的結垢，另一方面使得滲濾液中游離態的氨與加入的硫酸形成二價氨鹽，提高對氨氮的去除率。同時，注意控制進水溫度對膜截留率的影響，溫度每升高10°C，去除率只會下降0.5%～1.0%，反之會提高0.5%～1.0%。系統建成經調試運行后，對工程出水水質進行監測，得到各工藝段污染物去除效果見表3。

4 項目投資及運行成本分析

本項目垃圾填埋區投資1320.64萬元，滲濾液處理區投資219.95萬元，滲濾液日處理運行成本為38.92元，具體分析見表4。

5 結語

采用兩級DTRO工藝進行小規模滲濾液處理，將垃圾填埋場作為污染物最終消納場所，充分利用填埋場資源，節省占地面積和建設投資，避免二次污染擴散。該工藝能夠保證出水水質穩定，耐沖擊負荷能力強，運行達標排放；維護操作工作標準化便于管理，節省運行成本，是云南省建制鎮小規模垃圾填埋場滲瀝液處理工程的最佳選擇。

參考文獻：

[1]陳秀鵑.兩級DTRO工藝在小規模生活垃圾滲濾液處理中的應用及特點分析[J].科技創新導報，2014（11）：49.

[2]GB16889-2008，生活垃圾填埋場污染控制標準[S].

[3]付曉，郭毓麒，焦陽，等.小型生活垃圾填埋場滲濾液處理技術路線探究[J].山西建筑，2016（15）：123-124.

[4]曹皖.碟管式反滲透（DTRO）處理垃圾滲濾液的工程實例[J].中國科技博覽，2011（29）：321.

[5]李娟，劉陽，盧海威，等.兩級DTRO工藝在小規模垃圾滲濾液處理中的應用及特點[J].安徽農業科學，2011（35）：21926-21928.

[6]陳雙.分體式MB與DTR組合工藝在生活垃圾填埋場滲濾液處理中的應用[J].城市建設理論研究，2014（31）：2844-2845.

[7]遲軍永.在小規模垃圾滲濾液處理中兩級DTRO工藝的應用及特點[J].地球，2012（12）：129-130.