生活垃圾轉運站污水處理系統擴容改造工程實例分析

摘要：青島市某生活垃圾轉運站污水處理系統需要額外處理餐廚厭氧沼液，導致實際無法達產運行，故需要對其進行擴容改造。最終采用“預處理+膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）生化系統+納濾（Nanofiltration，NF）”工藝，出水水質指標滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962—2015）

表1中的B級控制要求。

關鍵詞：生活垃圾轉運站；膜生物反應器；厭氧沼液；滲瀝液

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）06-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.072

Case Analysis of Expansion and Renovation Project for Sewage Treatment System of Domestic Waste Transfer Station

GAO Weijie， ZHAO Changxia

（Qingdao Solid Waste Disposal Co.， Ltd.， Qingdao 266041， China）

Abstract： The sewage treatment system of a domestic waste transfer station in Qingdao needs to additionally treat anaerobic biogas slurry from the kitchen， which has resulted in the inability to reach production and operation. Therefore， it needs to be expanded and renovated. Ultimately the process of “filters + Membrane Bio-Reactor （MBR） biochemical system + Nanofiltration （NF）” was adopted. The effluent water quality indicators could meet the Wastewater Quality Satandards for Discharge to Municipal Sewers （GB/T 31962—2015） Class B control requirements in Table 1.

Keywords： municipal solid waste transfer station; membrane bioreactor; anaerobic digestate; leachate

隨著我國城市逐步更新建設，市政環衛處置體系也逐步從“就廠論廠”發展到“多元融合，協同發展”階段。單一處理生活垃圾或餐廚厭氧滲瀝液的項目逐漸減少，采用多類垃圾處理項目協同處置模式已成必然[1-2]。現有滲瀝液處理系統需要針對多種污水聯合處理造成的水質和水量時空變化進行相應的設計調整[3-5]。

1 工程概況

某生活垃圾轉運站于2012年底建竣工并投入運營，垃圾中轉規模為4 000 t/d，滲瀝液土建處理規模為450 m3/d，設備配置規模為300 m3/d。滲瀝液采用“膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor，MBR）+納濾（Nanofiltration，NF）NF”工藝，處理達到《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962—2015）要求后排放至附近市政污水處理廠進一步處理。污水處理站原工藝流程如圖1所示。

由于轉運站周邊后來建設餐廚厭氧設施，污水處理站需要額外處理約140 m3/d的餐廚厭氧沼液。這部分沼液氨氮的平均濃度為3 345 mg/L，化學需氧量（Chenical Oxygen Demand，COD）平均濃度為13 558 mg/L，與轉運站污水混合后進水氨氮平均濃度約為2 300 mg/L，COD平均濃度約為18 802 mg/L，導致進水氨氮遠超原設計值，污水處理站只能減量運行，日處理量約為230 m3/d（其中沖洗水90 m3/d，沼液140 m3/d），生產壓力大。

餐廚垃圾處理廠擴建后每日將產生約210 m3厭氧沼液，滲瀝液處理站現狀處理能力將無法滿足生產需求。因此，需要對滲瀝液處理站進行改造擴容，以確保出水水質滿足排放要求。

2 設計進出水水質

污水處理站出水排至附近市政污水處理廠，該污水處理廠采用二級處理，故本次擴容改造出水控制項目執行《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962—2015）中表1的B級控制要求，詳細指標如表1所示。

3 工程設計

3.1 改造措施

針對來水水質不穩定且含油含砂的特點，在預處理段增加袋式過濾器、氣浮裝置以及初沉池，確保后續生化反應的穩定性。改造現有MBR生反池，增加反硝化池停留時間，原生化池工藝由一級AO工藝提升為兩級AO工藝。同時，將超濾和納濾系統處理能力由310 m3/d提升至450 m3/d。

3.2 改造后的工藝流程

厭氧沼液與轉運站污水在調節池內調配水質水量后進入MBR生物反應池。混合進水依次流經一級A池、一級O池、二級A池及二級O池，通過內回流，在缺氧、好氧條件下，污水中的有機物、氨氮、硝態氮得到有效去除。經兩級A/O處理后的污水進入超濾（Ultra-Filtration，UF）系統，UF出水進入NF系統進行深度處理，NF清液外排至下游的污水處理廠。NF濃液通過物料膜減量系統減量后隨垃圾外運處置。全廠產生的污泥進入污泥儲池，再送至離心脫水系統，將污泥含水率降至80%后，與垃圾一同外運焚燒處置。擴容改造后的滲瀝液處理工藝流程如圖2所示。

3.3 改造后主要構筑物及設計參數

3.3.1 預處理系統

本工程預處理系統包括氣浮裝置、均質沉淀池及調節池。垃圾進入泄水收集池后，采用除渣機去除較大的雜質，然后進入滲瀝液處理站新建的初沉池。沉淀池出水進入新建的滲濾液儲池，沉淀污泥經沉淀池排泥泵輸送至污泥儲池。

3.3.2 MBR生化系統

MBR生化池分為2條獨立的生產線，每條線包括一級反硝化池2格、一級硝化池2格、二級A池

1格及二級O池1格。本工程對生化池進行分組改造，增加反硝化池容，確保施工期間不停產。生化池土建改造內容主要是增加鋼筋砼分隔墻，改造后的生化池主要設計參數如表2所示。

超濾系統設置2套，包括1套雙環路超濾系統及1套就地清洗（Cleaning In Place，CIP）清洗系統。單套設計進水流量為450 m3/d，設計過濾通量為60 L/（m2·h），理論膜面積為520.8 m2，實際膜總過濾面積為541 m2。

本工程的外加碳源為乙酸鈉，將廠區組合池內的一個池子作為碳源儲池。該碳源儲池的有效容積為1 000 m3，并配備相應的碳源投加泵。向硝化池中投加消泡劑，投加量約為0.03 kg/m3進水。

3.3.3 納濾系統

本工程擬將納濾系統擴建至450 m3/d。每條納濾環路設有獨立的循環泵，用于濃水內循環。單套設計進水流量為450 m3/d，設計過濾通量為13 L/（m2·h），設計產水率為80%，理論膜面積為1 153 m2，實際選用36支納濾膜。NF濃縮液采用一級物料膜提取腐殖酸。

4 運行效果

項目改造后的運行結果如圖3和圖4所示。滲濾液經過MBR生化系統及納濾系統處理后，COD、氨氮、總氮的平均去除率分別為96.8%、99.99%、97.5%，pH穩定在7.3～7.9。出水中COD平均濃度為500 mg/L左右，氨氮平均濃度約為0.04 mg/L，總氮平均濃度約為57 mg/L，出水水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962—2015）中表1的B級控制要求。

5 結論

為確保出水水質滿足排放要求，分析生活垃圾轉運站污水處理系統的擴容改造過程。在改造過程中，滲瀝液預處理采用“除渣+氣浮+沉淀+過濾”工藝，生化處理采用外置式MBR工藝，深度處理采用NF工藝，NF濃縮液采用一級物料膜工藝。經改造后，出水能滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB/T 31962—2015）中的B級標準。

參考文獻

1 蘇振興，蔡思鑫，謝娟毅，等.廣東省某垃圾綜合處理基地污水處理廠工藝設計探討[J].給水排水，2022（增刊1）：574-576.

2 夏明升.餐廚垃圾高效協同處置工程設計案例[J].安徽化工，2023（6）：114-118.

3 劉 雙，夏 傳，蔣曉云，等.某中后期垃圾滲瀝液處理系統升級改造工程實例[J].工業水處理，2022（9）：203-206.

4 李瑞華，湯萌萌，黃 華，等.南寧市城南生活垃圾衛生填埋場滲濾液處理站升級改造工程[J].環境衛生工程，2023（6）：111-113.

5 郝永霞.寧波市奉化區張家岙填埋場滲濾液處理站提標改造工程實踐[J].環境衛生工程，2020（2）：89-93.

作者簡介：高偉杰（1977—），男，山東青島人，高級工程師。研究方向：環境工程。