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垃圾渗滤液处理技术介绍及运行维护
UASB厌氧反应器优点
UASB厌氧处理的优点: ①应用范围广。好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度 有机污水的处理,而厌氧法既适于高浓度有机污水,又适于 中、低浓度有机污水的处理。有些有机物对好氧生物处理法 来说是难降解的,但对厌氧生物处理是可降解的。 ②能耗低。好氧法需要消耗大量能量供氧,曝气费用随着有 机物浓度的增加而增加,而厌氧法不需要充氧,而且产生的 沼气能量可以抵偿消耗的能量。 ③容积负荷高。反应器容积小,因此占地少。 ④剩余污泥少,而且污泥浓缩、脱水性能好。好氧法每去除 1 kgCODcr,将产生0.4-0.6 kg生物量,而厌氧法去除1 kgCODcr,只产生0.02-0.1 kg生物量,其剩余污泥量只有好氧 法的5%-20%。此外,消化污泥在卫生上和化学上都是较稳 定的,因此剩余污泥的处理和处置简单,运行费用低,甚至 可作为肥料利用。
生化需氧量(BOD5) 化学需氧量(CODcr) 悬浮物(SS) 氨氮(NH3-N以N计) 色度 石油类 浊度 总磷 PH 氯离子Cl总硬度(以碳酸钙计) 总碱度(以碳酸钙计) 溶解性总固体
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L NTU mg/L
mg/L mg/L mg/L mg/L
主要形式:UASB,EGSB,IC等 主要作用: (1)大颗粒COD降解成小颗粒COD, 同时产生大量甲烷和CO2; (2)为后续AO系统做好预处理作用; (3)产生沼气使泥水充分混合,三相 分离器使泥、水、气实现有效分离。 (4)污泥流化状态,传质效率高,去
除率高
UASB、EGSB和IC厌氧设备比较表
1.高效、管理简单, 易于自控; 2.小分子截留率低; 膜污染;能耗高; 浓水处理困难
四、如何选择合适的工艺 前提:没有最好的工艺,只有最合适的工艺; 1、达标产水;—根本 2、花钱多少;—投资和运行
3、维护简便;—轻松简便
4、使用寿命;—抗风险
5、大众接受;—平民化,会不会用,能否接受
第三章 垃圾渗滤液处理各单元介绍
UASB厌氧反应器三阶段理论简介
第一阶段为水解发酵阶段:在该阶段,复杂的有机 物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机 物,如纤维素经水解转化成较简单的糖类,蛋白质转化 为简单的氨基酸,脂类转化为脂肪酸和甘油等,继而这 些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化 转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类、参与这个阶 段的水解发酵菌主要为专性厌氧菌和兼性厌氧菌。 第二阶段为产氢产乙酸阶段,在该阶段中,产氢产 乙酸菌除把乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中 间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化为乙酸和 氢,并有CO2产生。 第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段中,产甲烷菌把 第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲 烷。
四、常用渗滤液处理排放标准
污 水 的 生 化 处 理
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
生活垃圾填埋场污染控制标准 (GB16889-2008)
《城市污水再生利用工业用水标准》(GB/T19923-2005)
序号 项目 单位
污水综合 一级排放 垃圾填埋 排放标准 再生利用标准
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
微 生 物 温 度 范 围 要35±3 求℃ 微生物 p H 范围要6.8~7.2 求 反 应 器 脂 肪 酸 含 量≤45mg/l 要求 mg/L 容积负荷 (kgCOD/m3/d) 长径比 动力消耗情况 COD 去除效率 毒性抑制的耐受力 耐负荷冲击 维修维护 进水分布器赌塞 上流速度 悬浮物(SS)要求 4~8 较大 85~90% 强 最强 较复杂 不堵塞 3~8m/h 10~24
20 100 70 15
5 0.5 6-9
30 100 30 25 40 5 5 3 6-9
≤10 ≤60 ≤10 ≤1 30 ≤1 ≤5 ≤1 6-9 ≤250 ≤450 ≤350 ≤1000
第二章 垃圾渗滤液处理技术
一、生化处理
■ 厌氧生化处理
优点:负荷高,能耗低,改善原水可生化性,投资少,占地面积小。 缺点:难以彻底降解有机物,对氨氮等指标去除效率不高 常用形式:AF,ABR, UASB,EGSB,IC等
■ 缺氧/好氧生化处理
优点:高效降解污水中的有机负荷,还可以有效脱氮 缺点:单纯好氧难以降解渗滤液中大分子有机物 常用形式:A/O、A2/O、SBR、氧化沟、生物滤池、生物接触氧化等
二、化学处理
混凝沉淀
高级氧化
电解/电絮 凝
焚烧
中和
氧化还原
三、物化处理
常用物化处理方法
吸附 萃取 结晶
膜过滤
1.有效去除中等分 子量有机物; 2.价格高,再生困 难
较高 (要求 SS 含量低) 一般
UASB厌氧反应器特点
升流式厌氧污泥床反应器(UASB)是集有机物去除及污泥( 生物体)、水(废水)和气(沼气)三相分离于一体的集成化废 水处理工艺,起工艺的突出特征是反应器中可培养形成沉降性能 良好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床,使其具有容积负 荷高,污泥截留效果好,反应器结构紧凑等一系列优良的运行特 征。 UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气 室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的 沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从 厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微 生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形 式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大 的气泡。 中温厌氧反应的温度一般保持在在35度左右,如果温度不在 此范围内就必须采用加热恒温的方式来实现。一般利用垃圾焚烧 发电厂的蒸汽通过换热器给反应器恒温,另设电加热作为备用加 热恒温热源。
垃圾渗滤液处理 技术介绍及运行维护
2018年9月
目录
第一章 垃圾渗滤液简介 第二章 垃圾渗滤液处理技术综述 第三章 垃圾渗滤液处理各单元介绍 第四章 系统运行维护 第五章 污泥和浓缩液处理 第六章 水质在线监测简介
第一章 垃圾渗滤液简介
一、垃圾渗滤液的定义及来源
定义:垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离
营养元素比例失调
垃圾渗滤液特性综述
垃圾焚烧厂收集的主要是城镇居民生活垃圾,经过几天发酵腐熟 以提高热值后沥出的液体,即俗称“渗滤液”。相对于垃圾填埋场而言 ,焚烧厂的渗滤液属新鲜的原生渗滤液,未经厌氧发酵、水解、酸化过 程,污染物浓度高、成分复杂,内含如苯、萘、菲等杂环芳烃化合物、 多环芳烃、酚、醇类化合物、苯胺类化合物、重金属等难降解化合物和 无机盐,呈黄褐色或灰褐色。一般而言,垃圾渗滤液中CODCr、BOD5 的浓度、BOD5/CODCr比随垃圾存放的“年龄”增长而降低。 垃圾焚烧厂渗滤液的有机物污染物浓度很高。一般情况下,CODCr 在30000~70000mg/L,BOD5在20000~45000mg/L ,NH3-N在300~ 2000mg/L 。除此之外,还有大量其他的金属、无机污染物,依各地方 的具体情况不同而不同。 垃圾焚烧厂渗滤液产生量及成份受诸多因素影响,具有很大的不确 定性。由于季节、运输条件、运行管理等因素的影响,垃圾焚烧厂渗滤 液的水量变化很大。一般情况下,冬季干旱季节水量较少,污染物浓度 高;夏季多雨季节水量较多,污染物浓度较低。 垃圾焚烧厂渗滤液属原生渗滤液,BOD5/CODCr≥0.4,可生化性较 好,属较易生物降解的高浓度有机废水。对于处理系统而言,垃圾焚烧 厂渗滤液中营养物比例失调,主要体现在相对COD、BOD 指标而言, 磷含量偏低,氨氮含量偏高。
指标 设备成熟性 IC ( 内 循 环 厌 氧 反 应 UASB (升流式厌氧污泥床EGSB (厌氧膨胀床反应 器) 反应器) 器) 较成熟(90 年代发明) 最成熟(70 年代发明) 较成熟(90 年代发明) 国内大多仿 IC 35±3 6.8~7.2 ≤30mg/l 5~8 1~3 一般 85~90% 一般 较强 简单 不易堵塞 0.5~3m/h 35±3 6.8~7.2 ≤40mg/l 8~20 3~5 较大 85~90% 强 强 较复杂 不堵塞 2~6m/h 较高(要求 SS 含量低)
三、渗滤液污染物指标及专用名词
渗 滤 液 处 理
常用浓度指标主要有
色度 浊度 SS-悬浮固体 COD-化学需氧量 BOD-生物需氧量 盐分-可溶性无机盐浓度 氨氮 总氮 重金属离子
主要专用技术名词 B/C比 C/N比 水力停留时间(HRT) 污泥年龄(SRT) 容积负荷 污泥负荷(F/M比) 表面负荷 回收率/产水率 吨水能耗
一、典型垃圾渗滤液工艺流程
自贡垃圾焚烧渗滤液处理工艺流程图
二、预处理调节系统
主要作用:
(1)水量和水质)水解酸化,提高可生化性。 (3)缓冲冲击负荷,保证系统水质稳定性。
避免大颗粒物杂质进入 预处理 调节池渗滤液循环,均量均质 减轻后续构筑物的处理负荷
三、厌氧系统
3、营养比。污泥(或污水)中有机物的碳氮比(C/N)对厌 氧处理过程有很大的影响,如C/N太高,则组成细菌的N量会 不足,消化液中的重碳酸盐浓度低,缓冲能力差,pH值容易 下降;反之,如果C/N太低,即N量过高,铵盐会大量积累。 pH值可上升到8以上,也会抑制细菌的生长。一般认为, COD:N:P = 200:5:1,C/N以(10-20):1为宜,消化 效果较好。 4、搅拌。在污泥厌氧或高浓度有机污水的厌氧发酵过程中 ,定期进行适当的搅拌是很重要的,搅拌有利于新投人的新 鲜污泥(或污水)与熟污泥(或称消化污泥)的充分接触, 使反应器内的温度、有机酸、厌氧菌分布均匀,并能防止消 化池表面形成污泥壳,以利沼气的释放。搅拌可提高沼气产 量和缩短消化时间。 搅拌方法包括气体搅拌、机械搅拌、泵循环等。
影响厌氧消化效率的因素
1、温度。常温消化(10~30℃ )、中温消化(35℃左右)和高 温消化(54℃左右)。 2、PH值和酸碱度。甲烷菌生长最适宜pH值为6.8-7.2,低于6或 高于8时,生长将受到抑制。产酸菌对pH不及甲烷菌敏感,其适 宜的pH值范围也较广,在4.5-8之间。由于产酸菌与产甲烷菌是 共生关系,为了维持两者之间的平衡,避免产生过多的酸,应 保持厌氧反应器的pH值在6.5-7.5(最佳6.8-7.2)的范围内。 在实际运行中,挥发脂肪酸(VFA)数量的控制比pH值更为 重要,因为有机酸累积至足以降低pH值时,厌氧消化的效率显 著降低,正常运行的厌氧消化中,挥发酸(以醋酸计)一般在 200-800 mg/L之间,如果超过2000mg/L,产气率将迅速下降, 甚至停止产气。挥发酸本身不毒害甲烷菌,当挥发酸数量多, 氢离子浓度的提高和pH值的下降则会抑制甲烷菌的生长。pH值 低,可投加石灰或碳酸钠。投加石灰比较便宜,但应注意不能 加得太多,以免产生CaCO3沉淀。