UASB-MBR-RO工藝的應(yīng)用研究

梁育志

（廣東華實(shí)環(huán)境工程設(shè)計(jì)有限公司 廣東佛山 528000）

引言

各大城市紛紛建起了垃圾焚燒發(fā)電廠，但是垃圾在焚燒發(fā)電過程中也會(huì)產(chǎn)生各類污染物，滲瀝液就是其中一種。垃圾焚燒發(fā)電廠滲瀝液具有有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高、鹽分濃度高、色度高、水量、水質(zhì)變化大、可生化性好等特點(diǎn)，UASB-MBR-NFRO工藝不僅具備的處理高濃度污水且耐負(fù)荷沖擊的優(yōu)勢(shì)，而且通過深度處理可以保證出水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足要求。

1 工程概況

南方某垃圾焚燒發(fā)電廠的進(jìn)廠垃圾先經(jīng)過壓縮預(yù)處理，共配有3臺(tái)處理量為500噸/日的焚燒爐，2臺(tái)15MW汽輪發(fā)電機(jī)組，污水站滲瀝液生產(chǎn)線處理為200～300m3/d，主要污染物是CODcr、NH3-N等，采用UASB-MBR-NF-RO工藝，出水水質(zhì)要求達(dá)到《城市污水再生利用-工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）中規(guī)定的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)：pH∶7～9、CODcr≤1000、BOD5≤8000、NH3-N≤1000、可溶性鹽≤50、SS≤1000，出水水質(zhì) (mg/L)：pH∶6.5～8.5、CODcr≤60、BOD5≤10、NH3-N≤10、SS≤20。

2 工藝流程

工藝流程如下：滲瀝液→預(yù)過濾→初沉池→調(diào)節(jié)池→UASB池→反硝化池→硝化池→UF膜→NF膜→RO膜→出水回用，（反硝化池→硝化池→UF膜組成MBR），處理過程中的沼氣、臭氣和污泥均送至垃圾庫處理，RO濃液則回噴到焚燒爐處理，脫水污泥送到污泥處置中心處理。

3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）初沉池

可以去除懸浮物及部分不可溶性的有機(jī)物，減輕后續(xù)處理負(fù)荷，表面負(fù)荷為1.2m3/m2·h，沉淀時(shí)間1.5h。

（2）調(diào)節(jié)池

功能是中和、稀釋的方法調(diào)節(jié)待處理滲瀝液的污染物濃度，調(diào)節(jié)池有效容積2000m3，HRT為6.7d。

（3）UASB反應(yīng)器

滲瀝液經(jīng)過水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段后可將有機(jī)物最終轉(zhuǎn)化為甲烷。UASB池有效容積2000m3，HRT為6.7d，2臺(tái)污泥泵將派出的污泥送至離心脫水機(jī)脫水處理，2臺(tái)防爆羅茨風(fēng)機(jī)（與調(diào)節(jié)池共用）對(duì)沼氣進(jìn)行收集送至垃圾庫。

（4）MBR膜生物反應(yīng)器

MBR膜生物反應(yīng)器由反硝化池、硝化池、（后置反硝化池、后置硝化池）超濾、輔助冷卻系統(tǒng)四個(gè)系統(tǒng)組成。反硝化池有效容積100m3，HRT為8h，配備1臺(tái)功率為2.5kW的攪拌機(jī)。硝化池有效容積4000m3，HRT為13.3d，配備23臺(tái)（18用5備）功率為5.5kW的射流曝氣機(jī)。后置反硝化池、硝化池其功能與反硝化池、硝化池類似，通過進(jìn)一步生物作用去除氮，確保總氮達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，兩池有效容積均為100m3，HRT為8h。

（5）NF 膜

NF膜對(duì)具有多價(jià)陰離子的鹽（例如硫酸鹽和碳酸鹽）的截留率高得多。NF膜元件規(guī)格是1nm，數(shù)量72支，pH值范圍一般設(shè)定在6.2～6.8之間，濃液外排至污泥濃縮池，一般控制流量為清液的 1/3～1/4。

（6）RO 膜

RO膜清的原水中的溶解與非溶解的無機(jī)鹽，重金屬離子，有機(jī)物，菌體，膠體等物質(zhì)無法通過半透膜，只能留在濃縮水中被放掉。RO膜元件規(guī)格是1nm，數(shù)量35支，PH值范圍一般設(shè)定在6.2～6.8之間，濃液回噴焚燒爐，一般控制流量為清液的1/3～1/4，為了進(jìn)一步提高滲瀝液處理效率，設(shè)立了二級(jí)RO系統(tǒng)處理RO系統(tǒng)產(chǎn)生的濃液。

4 運(yùn)行效果分析

選擇豐水期1個(gè)月的各處理單元進(jìn)、出水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，CODCr在UASB、MBR和NF系統(tǒng)的去除率均達(dá)到50%以上，其中MBR和NF系統(tǒng)在85%左右；NH3-N在MBR和NF系統(tǒng)的去除率達(dá)到50%以上，MBR系統(tǒng)去除率最高98%，最終出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。詳見下表：

表1 各工藝單元處理效果

結(jié)語

（1）UASB處理單元主要大分子、不溶性有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物及去除部分CODcr，后續(xù)的MBR及NF去除大部分有機(jī)物，脫氮功能主要在MBR和NF系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，MBR系統(tǒng)通過兩級(jí)硝化和反硝化可以去除大部分NH3-N。

（2）UASB-MBR-NF-RO工藝各處理單元都根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠產(chǎn)生的滲瀝液水量、水質(zhì)變化大的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)工藝耐負(fù)荷沖擊優(yōu)點(diǎn)，確保達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

（3）滲瀝液中含有細(xì)小的浮渣，預(yù)處理和初沉池不能完成去除，導(dǎo)致?lián)Q熱器容易出現(xiàn)堵塞，需要頻繁清洗，且還會(huì)在后續(xù)池體積聚，影響處理效果，建議增加一個(gè)篩網(wǎng)處理環(huán)節(jié)，把浮渣進(jìn)行過濾掉，減輕后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。

（4）超濾膜容易出現(xiàn)堵塞，需要頻繁沖洗，主要是MBR系統(tǒng)中的污泥量及泥齡控制不好所致，在運(yùn)行過程中應(yīng)對(duì)運(yùn)行效果進(jìn)行總結(jié)，選擇最優(yōu)的泥量和泥齡，保持各系統(tǒng)穩(wěn)定有效運(yùn)行。