前言
垃圾压缩液:主要来源于生活垃圾压缩过程中产生的污水,包括垃圾本身携带的水分、压缩时产生的废水以及清洗设备产生的冲洗水。例如,厨余垃圾中的水分在压缩过程中被挤出,形成高浓度有机废水。
随着城市垃圾处理技术的不断应用,垃圾压缩液处理方法和技术的研究也日益得到重视。由于垃圾压缩液水质、水量的复杂多变性,结合现状提出有针对性的压缩液处理方案和工艺。
一、工程背景
垃圾压缩液处理设计处理规模为30m3/d,最终出水水质达到当地污水厂纳管排放标准。处理后的污水排放标准主要指标为:PH6~9、CODcr≤300mg/L、BODs≤100mg/L、SS≤200 mg/L、氨氮≤25 mg/L、TN≤40mg/L、TP≤5mg/L。
二、进出水水质及主要污染物去除率
进出水水质及主要污染物去除率
单位:mg/L

三、废水特点
1、垃圾压缩液中的有机物浓度极高。CODcr可达几万,而且含有难生物降解的腐植酸类物质。其成分复杂,有机物种类多。
2、氨氮含量高、含盐量高。压缩液的氨氮浓度可高达1000~2000mg/L;同时压缩液中的氯化物、磷酸盐等盐类物质很高,一般含盐量高达10000mg/L以上。
3、成分复杂。垃圾压缩液的成分复杂,含有多种重金属和有机污染物,这些成分对生物处理过程有严重的抑制作用。此外,垃圾压缩液中的盐分含量高,增加了处理的难度。
4、色度深,悬浮物含量较高。
5、水质变化大。垃圾压缩液的水质和水量会随季节、气候及其垃圾的种类和数量的变化而变化。垃圾中转站压缩液 B/C 比值一般较高,可生化性良好。
四、工艺设计思路
该垃圾压缩液工艺方案设计思路如下:
(1)对高污染物去除率的考虑:
如此高的去除率要求,使得传统的处理工艺难以达到排放标准,通常需要采用物化联合生化的组合处理工艺,以确保对污染物的去除效果。
(2)对CODcr、NH3-N和TN去除生化处理技术应用的考虑:
对比膜处理技术和其它物化处理技术而言,污水的生化处理技术具有经济节能的特点,因此被广泛应用于污水处理工程。本工艺方案采用的生化处理段对压缩液水质控制性指标CODcr、NH3-N和TN 具有针对性处理,主要包括:
♦ 水质水量调节段:利用调节池,对高浓度进水进行水质调整,同时对水量的变化也起到一定的调节作用。
♦ 物化处理段:通过混凝气浮的方式降低胶体悬浮物,同时进一步去除以悬浮物形式存在的COD。
♦ 生化处理段(UASB+A/O+MBR): UASB负荷能力大,占地面积小, 适应性高, 稳定性强, 能耗较低;AO是一种以生物脱氮为核心的污水处理工艺,具有脱氮效率高、流程简单、运行成本较低等特点。MBR使得反应池内污泥浓度得到较大的提高, 对处理高浓度废水效率较高, 并且克服了污泥膨胀问题,且对污水进行泥水分离。
上述工艺组合,污染物处理针对性强,去除机理可靠,工艺设计合理,能够保证对控制性污染物取得良好的稳定去除效果。
(3)对季节及水质变化引起的负荷冲击的考虑及应对措施:
♦ 水量的变化:季节变化引起进水流量增大主要是降雨量因素。除了处理工艺自身具有的流量负荷适应能力外,同时由于进水浓度的降低,也可调整处理量增大。
♦ 水质的冲击:根据采用工艺对主要污染物的去除机理特征,完全可以通过调整运行方式(如调整前端混凝气浮的投药量或调整生化段的充氧方式等来提高去除效率)加以适应并保证去除效果稳定可靠。
(4)对提高经济性采取措施的考虑:采用模块化、集成化工艺设计,节约占地减少工程投资。对压缩液污染物采用具有较强处理针对性的工艺设计,在确保处理效率的同时,运行更经济。
五、工艺流程设计
1、生活垃圾压缩液处理工艺流程框图:

2、工艺流程简述:
本压缩液处理工程拟采用物化(预处理:格栅+隔油+气浮)+生化(UASB+AO+MBR)工艺。垃圾压缩液自调节池收集后,经泵提升进入混凝气浮去除水中的SS等杂质,气浮机出水经泵提升进入到UASB+AO+MBR 生化处理部分,主要去除水中的COD 、氨氨和总氮等污染物,并通过 MBR 膜进行泥水分离。
六、核心工艺设计
UASB+A/O+MBR 生化组合工艺:垃圾压缩液经泵提升进入厌氧UASB,去除大部分有机物,出水自流进入A/O/MBR膜生化处理系统,通过好氧微生物的作用去除水中的有机物,并通过硝化和反硝化去除垃圾压缩液中的氨氮。采用MBR膜实现生化处理系统的泥水分离,截留污泥,提高微生物浓度,提高反应器的去除效率。
(1)UASB 负荷能力很大,适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率,不需要搅拌,能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
(2)A/O的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法。
(3)MBR膜生物反应器内的污泥浓度可以达到6000~10000mg/L,处理效率大幅度提高,主要污染物COD、BOD和氨氮得到有效降解,出水水质好、占地少。使用该技术处理垃圾压缩液可满足一般排放要求。
七、各工段处理效果分析
生活垃圾压缩液处理各工段处理效果预测表

八、工程总结
生活垃圾压缩液作为一种成分复杂高浓度难处理的有机废水,其投资及运行成本远高于一般城市生活污水或工业废水,主要原因是压缩液中有机物、氨氮浓度极高,营养物比例失衡。从而导致生物处置的停留时间较长,处理设施、设备投资较大,而垃圾压缩液处理量一般较小,导致折旧维修费用较高。
