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☆废弃物治理☆ ＤＴＲＯ技术在我国垃圾渗滤液处理【；】的应用 北京化工大学化学工程学院 刘研萍 哈尔滨工业大学市政环境工程学院 王宝贞 摘要：本文从系统组成、水质状况、处理效果 等工程角度介绍了碟管式反渗透技术（Ｄ１ＲＯ）处理 我国不同时期填埋渗滤液及堆肥渗滤液的几项工 程。这几项工程均具有占地面积小、运行稳定、出水 水质高等特点，均达到我国生活垃圾填埋污染控制 标准（ＧＢ１６８８９—１９９７）中生活垃圾渗滤液一级排放 标准，从而说明ＤＴＲＯ系统具有很大的推广应用价 值。 关键词：碟管式反渗透（ＤＴＲＯ）系统渗滤液 卫生填埋堆肥 １、唧的应用概况 １．１碟管式反渗透系统组成及特点 垃圾填埋渗滤液是一种污染严重且成分复杂的 高浓度废水，其成分及流量随季节及填埋时间变化 极大。可生化性随填埋时间的延长而变为不可生化 性，处理难度高。反渗透技术已被认为是当前最先 进有效的渗滤液处理技术，因其不但能够保证产水 水质，并尽可能地浓缩分离出的渗滤液成分。 １９８２年，碟管式反渗透（ｄｉｓｃ ｔｕｂｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏ， ｓｉｓ，ＤＴＲＯ）开发成功，成为渗滤液处理中最成功的 膜组件类型。碟管式反渗透系统由六个子系统组 成：预处理系统（包括砂滤器和滤芯过滤器）、两级反 渗透系统、自动清洗系统、ＰＬＣ控制系统、除味系统、 浓缩液处理系统。除浓缩液处理系统根据工程需要 ２４· 配套外，其余系统均整套内置。 碟管式反渗透敞开式的膜柱结构及特殊水力设 计条件，具有以下优点： 处理效果不依赖于进水的可生化性，系统稳定， 出水水质高； 不依赖于预处理，开放式流道可处理含胶体及 悬浮物较多的废水； 模组件流程短，流道宽，特殊的水力条件使液体 在膜柱内湍流行，不易发生膜污染； 污染易清除，尤其是生物污染去除效果显著； 回收率高，２０—５０ｂａｒ回收率可达８０％，压力达 １５０ ｂａｒ时回收率可达９０％； 标准化的模组件系列，组装灵活，易于室内及集 装箱内安装，占地面积小； 能耗及运行成本低； 自动化程度高，易于操作及维护。 １．２ Ｄ］［ＲＯ的应用概况 目前世界使用唧技术的渗滤液处理工程已 达２００多座。Ｄ幔。系统的工程应用概况见图１。 这些渗滤液处理工程的共同特点是运行稳定，处理 效能高，变化适应性强，透过液的水质均达设计排放 标准。我国第一座渗滤液Ｄ ｒＲ０渗滤液处理工程于 ２００３年在重庆长生桥垃圾卫生填埋场启动运行，性 能稳定，出水效果良好。目前我国已有四座ＤＴＲＯ 处理工程正在运行，四座正在动工建设，具体工程内 容列于表１。 维普资讯 http://www.cqvip.com
帕寸Ｏ心Ｏ 侣仃伯 ¨竹他¨伯９ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ ８ Ｏ ７ Ｏ ６鄹４ ０ Ｏ Ｏ ３ Ｏ Ｏ ０ 图１ Ｄ１ＲＯ工程应用概况 表１：国内垃圾渗滤液ＤＴＲＯ处理系统 ２、早期渗滤液处理工程——长生桥垃圾卫生填埋 长生桥垃圾卫生填埋场于２００３年７月１日投 场 入运行。长生桥渗滤液中，ｐＨ由酸性不断升高，至 重庆长生桥垃圾填埋场是我国第一座采用ＤＴＲＯ 呈碱性，无机物质占７９％，有机物只占２１％，为早期 系统处理渗滤液的工程，也是亚洲处理规模最大的 渗滤液，其中无机物质的组成见图２。 ＤＴＲＯ系统，世界单线处理能力最大的Ｉ￣＇ＲＯ系统。 ２５· 维普资讯 http://www.cqvip.com
无机物１０．３９１３ ｇ（６９．９２％） 营养物成分１．７ｇ 重金属０．００１３ｇ 溶解性固体８．６９ｇ （１６．３５％） （０．０１３％） （８３．６２７％） Ｐｂ ｄ ＮＩ ８％１％ ｌ】％ ＴＰ ＴＮ １％ ９９％ 图２渗滤液中无机物的构成 渗滤液处理采用ＤＴＲ（）＿一浓缩液回灌工艺，工 及ＴＯＥ去除率均大于９９％，ＮＨ３一Ｎ去除率大于 艺流程见图３，处理能力５００ｍ￣／ｄ，日产清水量４００ ９８％，金属离子去除率均大于９９％，且具有很高且 ／ｄ。渗滤液处理工程设计进水水质及出水水质列 稳定的脱盐率，如表３和图４所示。 于表２。ＤＴＲＯ对污染物的去除效果极高，对ＣＯＤ 图３渗滤液处理工艺流程 ·２６· 维普资讯 http://www.cqvip.com
ｌ一调节池２一提升泵３一原水罐４一硫酸罐５一砂滤器６一芯式过滤器７一一级高压泵８一一级ＤＴＲＯ 膜组件９一一级在线增压泵１０一二级高压泵ｌ１一二级ＤＴＲＯ膜组件ｌ２一透过液泵ｌ３一脱气塔ｌ４一鼓风机 ｌ５一透过液罐ｌ６一浓缩液罐ｌ７一一级透过液ｌ８一一级浓缩液１９一二级透过液２０一二级浓缩液 缎ＤＴＲ０＾际市 ■Ｉ ＿纽ＤＴＲ０占除毕 ＿ＯＴＲ０总出除： ｉ ８０ 避 粕 ７Ｏ 也廿ｊ．ｉ Ｉ［１Ｄ ｒ… 、洲、 ｌＩＩ Ｍ Ｈ 海进液，Ｋ质指 图４ ＤＴＲＯ对主要污染物质的总去除率 表２：长生桥渗滤液处理工艺水质设计指标 表３：长生桥渗滤液处理ＤＴＲＯ系统处理效果 ２７· 维普资讯 http://www.cqvip.com
３、晚期垃圾渗滤液处理——阿苏卫垃圾填埋场 所以渗滤液均较多。不同季节渗滤液中挥发性有机 酸的含量变化更清楚显示了这种现象。冬季渗滤液 北京市阿苏卫垃圾填埋场至今已投入运行近 中的挥发酸主要以乙酸为主，丁酸和戊酸均未检出， ｌ０年，平均每天处理垃圾１８００吨。渗滤液呈弱碱 而夏季渗滤液中除了乙酸、丙酸的含量很高外，丁 性，氨态氮占总氮的９０％以上，呈现出较明显的中 酸、戊酸的含量也很高，出现很明显的酸积累现象。 晚期渗滤液的特征，而渗滤液中的有机物浓度呈明 渗滤液处理工艺采用预处理——二级ＤＴＲＯ处 显的季节性变化，表现为秋、冬季渗滤液的较低，之 理系统，采用室内安装式，处理能力为３００ｒｎａ／ｄ，总回 间，可生化性差，具有中晚期渗滤液的特征。春、夏 收率为７８％。所有管线、控制系统、膜柱系统都安 季渗滤液很多，可生化性能好，具有早期渗滤液的特 装在３组２．２ｍ×７．０ｍ×２．３ｍ（Ｈ）的组架内，另外还 征。这与北京市的气候特点有很大的关系，秋、冬季 有两只１０ｍ３的储罐（硫酸储罐及渗滤液原水反应 北京降雨量少，渗滤液在填埋层中停留时间长，如果 罐）。设计操作压力６０ｂａｒ，最大压力６５ｂａｒ，为全自 把填埋场看作一个厌氧反应器，此时填埋层处理甲 动控制系统。系统的进出水设计指标列于表４。系 烷化阶段，有机污染物的降解比较彻底，因此，渗滤 统自２００４年１０月以来，运行稳定，出水水质达到了 液较少，而在春、夏阶段，北京降雨充沛，渗滤液在填 设计的一级排放标准。 埋层中停留时间短，此时填埋层处于水解酸化阶段， 表４：阿苏卫渗滤液处理工艺设计指标 ４、高电导率晚期渗滤液处理工程——安定垃圾 生化预处理池的Ａ段（酸化水解段，由现有氧化沟 填埋场 改造），水解段内设两台潜水搅拌器，以维持池内的 安定垃圾卫生填埋场１９９７年建成使用，现实际 微生物处于悬浮状态，并使进水与０段回流液有效 每天处理垃圾１１００立方米，主要接收宣武全部、丰 混合，完成生物吸附过程及反硝化过程。Ａ段出水 台部分、大兴部分、房山小部分城市生活垃圾。 流至０段进行好氧生物处理，完成硝化过程，曝气 安定垃圾填埋场渗滤液属于晚期渗滤液，其渗 由池中的４台潜水曝气机完成，并有效去除渗滤液 滤液特征近似于阿苏卫垃圾卫生填埋场，但其电导 中的ＣＯＤ、ＢＯＤ 及Ｎ 一Ｎ。生化预处理池出水重 率高达３００００／ｚｓ／ｃｍ，处理工艺采用预处理——二级 力流至改建的竖流式沉淀池中，经沉淀分离水中的 ＤＴＲ（）＿一高压ＤＴＲＯ，浓缩液进行焚烧处理。 活性污泥后，重力流至改建的中问水池中，由设在池 填埋场渗滤液由现有进水井内的提升泵提升至 中的提升泵输送至两级ＩＹｌ￣Ｏ处理系统进行处理。 ２８ · 维普资讯 http://www.cqvip.com
沉淀池底部的沉淀物由水泵抽回到生物处理系统 ＤＴＲＯ单元进行进一步浓缩，其单元回收率为１１％ 中。 左右。高压ＤＴＲＯ系统为批处理运行方式，进一步 系统处理能力２００吨／日，净水总回收率为８２． 得到浓缩的浓缩液不断回到浓缩液贮存箱，待贮存 ２％，每日产生净水１６４．４吨，浓缩液３５．６吨。净水 箱内浓缩液的电导率达到一定数值或液位降到一定 直接排放至清水池中，可用于洗车、绿化等，多余部 高度时，本批处理结束。 分则直接排放至厂外水体，浓缩液进行焚烧处理。 在有高压透过液对出水水质进行贡献的情况 处理系统参数列于表５，工艺流程见图５。 下，Ｄ，Ｉ’ＲＯ系统的出水水质始终能够保证达到一级 由于渗滤液的电导率高达３００００￣ｔｓ／ｅｍ，为了达 排放标准，Ｄｒ】 Ｏ系统处理效果见表６。 到较高的回收率，一级ＩＹｒＲＯ的浓缩液经过高压 ｌｏ０％回流 鼓风系统 浓缩液回流 ｍ ／ｄ 图５安定Ｉ）ＴＲＯ系统工艺流程 表５：安定ＤＴＲＯ系统参数 ２９－ 维普资讯 http://www.cqvip.com
表６安定渗滤液ＤＴＲＯ处理效果 ５、堆肥沥渗滤处理工程—－一南宫堆肥场 ’两级 处理工艺，处理能膏６７吨，日，全自动控 制。ＤＴＲＯ系统的安置方式为集装箱式。 南官堆肥场１３处理能力４００吨，采用静态强制 渗滤液经过本系统处理后可以达到北京市要求 通风好氧隧道式发酵技术。沥渗液处理采用过滤一 的一级排放限值，进出水水质见表７。 表７：南宫堆肥沥渗液处理工艺设计指标 污染控制标准（ＧＢ１６８８９—１９９７）中生活垃圾渗滤液 ６、结论 级排放标准。 ｌＹｒＲＯ系统的处理效果不依赖于渗滤液的可生 ＤＴＲＯ系统占地面积小，安装方便，可根据工程 化性。故适用于不同时期的垃圾渗滤液及堆肥沥渗 的实际情况，因地制宜，结合不同预处理及浓缩液处 滤液处理，且均具有系统运行稳定、处理效率高，出 理方式，值得大力推广。 水水质良好等特点，出水均达到我国生活垃圾填埋 （参考文献略） ·３Ｏ·
