UBF+A/O+MBR工藝處理垃圾中轉站滲濾液

文_付志華 楊成龍

1.重慶杰潤科技有限公司；2.重慶昆頂環保科技有限公司

1 工程概況

垃圾中轉站是進行城市垃圾收集處理的重要樞紐，是連接垃圾產生源和末端處理系統的樞紐。重慶一區縣垃圾中轉站轉運量150～200t/d，每天產生滲濾15～20m3，經壓榨后運輸至鄰近區縣垃圾焚燒廠處理。該中轉站滲濾液設計處理能力為20m3/d，設計進水、出水水質見表1。出水水質執行《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T31962-2015）（GB8978-1996）A級標準，總氮不作要求。一年的運行實踐表明，該工藝運行穩定，出水水質好。

表1 設計進水、出水水質

2 處理工藝

中轉站垃圾滲濾液成分復雜，污染物濃度高且隨不同時間有較大波動，產生量隨季節變化波動較大[1]，需采取切合實際、有效的工藝路線。本工程采用的工藝流程見圖1所示。

圖1 中轉站垃圾滲濾液處理工藝流程

該項目設計工藝包括收集池、UBF厭氧池、A/O+MBR系統。垃圾壓榨產生的垃圾滲濾液經過人工濾網攔截細小浮渣后進入收集池，池內設攪拌以防止懸浮物沉淀。用泵將收集池內滲濾液提升至UBF厭氧池內，經厭氧生物處理后自流進入A/O+MBR系統。系統由反硝化、硝化和外置管式超濾膜組成，有效地去除有機污染物及生物脫氮，出水達標排入管網。

UBF厭氧池與A/O+MBR系統產生的污泥量少，濃度較高，直接排入垃圾車內外運焚燒處理。

3 處理單元設計參數

3.1 收集池

收集中轉站滲濾液，調質調量，兼做事故池。收集池1座，尺寸5.6m×7.8m×5m，地下式鋼砼，有效容積174m3。池內設潛水攪拌機，防止懸浮物沉淀，同時在池內投加堿液將pH調整至7～8，以保證厭氧處理效果。

3.2 UBF厭氧池

通過厭氧反應，COD得到大幅度的降解，部分難生化難降解有機物被水解酸化，含氮有機物被氨化。UBF厭氧池、反硝化池和硝化池三池合并加工，鋼結構，池體布置見圖2。UBF厭氧池內廢水利用硝化池的熱量保持反應溫度在32℃以上，維持中溫厭氧狀態。UBF厭氧池1座，尺寸Φ4.5m×12.0m，有效水深11m，鋼結構。有效容積175m3，中上部填料高度3m，設計出水COD8000mg/L，設計容積負荷4.8kgCOD/（m3·d）。采用回流循環攪拌，間歇進水，多點布水，定點排泥方式，沼氣高空直接外排。

圖2

3.3 反硝化池

反硝化池，為缺氧狀態，內設有潛水攪拌機，硝化池混合液中的NO3-N在反硝化菌的作用下利用原廢水中的含碳有機物作為碳源物質在反硝化池中進行反硝化反應。反硝化池1座，總高10m，有效水深8m，鋼結構。有效容積71m3，污泥濃度20g/L，設計反硝化負荷0.035kgTN/（KgMLSS·d）。

3.4 硝化池

硝化池采用射流曝氣，通過高濃度高活性的好氧微生物的作用，污水中的大部分有機污染物在硝化池降解，氨氮在硝化菌作用下氧化為硝酸鹽。硝化池1座，總高10m，有效水深8m，鋼結構。有效容積118m3，污泥濃度20g/L，設計有機負荷 0.07kgCOD/（KgMLSS·d）。

射流曝氣鼓風機風量為3.01m3/min，功率11kW，帶變頻器；射流泵流量45m3/h，功率3kW。硝化反應消耗堿度，及時投加堿液保證硝化池pH維持在6.5以上，以保證硝化反應高效進行。

3.5 外置管式超濾膜

用于硝化池廢水泥水分離。膜品牌：德國MEMOS；過濾方式：錯流過濾；膜材質：PVDF；膜孔徑30nm；總膜面積：30m2；有效工作時間：12h；膜通量：56L/m2·h；循環泵流量50m3/h，功率15kW。

4 運行調試

UBF厭氧池接種污泥來自城市污水處理廠消化污泥，接種后逐步提高進水容積負荷。經過50天調試，達到15m3/d處理量，產氣量較大，COD去除率達到70%左右，揮發性脂肪酸（VFA）低于1200mg/L，厭氧調試成功。半年后，UBF厭氧池中部污泥濃度達到30g/L以上。有外側硝化池與反硝化池的保溫、加溫效果，厭氧池水溫基本維持在32℃以上，極端寒冷天氣有小幅度降低。

A/O池接種污泥來自城市污水處理廠A/O池生化污泥，該污泥硝化細菌與反硝化細菌數量大，活性高，調試啟動快。污泥接種完成后，系統開始接收滲濾液，進行帶負荷調試，開始逐步提高進水負荷與曝氣量。經過38天培養，A/O污泥基本成熟，污泥濃度維持在20g/L以上，微生物活性高，生物相好，出水COD濃度在300～400mg/L之間，氨氮＜10mg/L，A/O系統調試成功。

A/O系統水泵和鼓風機提供的熱量和生化反應釋放的熱量，可維持A/O池溫度在35℃以上，極端炎熱天氣升到38℃以上，對生化處理有一定影響。當水溫超過38℃時，停止進水與鼓風機曝氣，降溫后再恢復。

外置管式超濾裝置先進行清水清洗調試后，再進硝化池廢水進行系統調試。

5 運行情況

整個系統經過2個月調試后，達到15m3/d處理能力，各工藝單元運行正常。之后連續運行3個月，對系統各處理單元處理效果進行監測，結果見表2（表中數值為3個月平均值）。

表2 各工藝單元處理效果

由于來水量與來水水質的原因，整套系統處理量與污染物濃度雖均未達到設計值，但出水水質優于排放標準。出水平均COD為318mg/L，平均總氮達到277mg/L，經納濾或反滲透可達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）中表2標準。

設置反硝化池，不僅能通過反硝化作用去除有機污染物，反硝化也能產生堿度，可降低硝化池堿液投加費用。經監測，出水總氮以NO2-N氮和有機氮為主，其中NO2-N氮占40～50mg/L，剩余為有機氮。

6 主要經濟指標

該項目總投資約為140萬元，噸水投資約7萬元，總占地面積90m2。總裝機功率為48kW，運行功率為26.7kW；藥劑費主要是厭氧與硝化反應補充堿液費用和超濾膜清洗藥劑費用；噸水處理費用約為21元（不含人工費和折舊費）。

7 結論

（1）采用UBF厭氧+A/O+MBR處理工藝處理垃圾中轉站滲濾液，出水水質能達到《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T31962-2015）A級標準，總氮低于300mg/L。

（2）厭氧池與A/O池采用鋼池體合并加工，占地面積小，能保持厭氧池水溫在32℃以上，經濟適用。