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摘要:垃圾转运站的废水来源较多,来源不同,性质不同,主要通过垃圾收集运输车运输到处理点后,压榨固废所产生。垃圾转运站产生的废水主要有生活废水、冲洗废水、垃圾渗滤液等。由于老工艺处理废水效果不理想,出水不稳定,因此,利用膜生物反应器技术处理此类废水的方法应运而生。通过小试设备,研究出处理此类废水的最佳方法。
关键词: 垃圾转运站; 膜生物反应器 ;研究
一、垃圾转运站废水处理现状
垃圾转运站随着各城市发展需求越来越大,解决了当地固废问题的同时,带来的废水排放问题也组件家具。并随着环保要求的不断提升,原本达标排放的水质指标,目前已经不能适应最新的环保要求。面临的将是整改和停业整顿的风险。
垃圾转运站所排放的废水成分非常复杂,在不同的生产阶段会产生不同的废水,且各种废水的成分差异极大,存在形态也不尽相同,处理工艺方法也就有所不同,这就构成了处理垃圾转运站废水技术的独特性。在实际生产中,主要可以分为三类,即:生活废水、冲洗废水、垃圾渗滤液[1]。垃圾渗滤液成分复杂,污染物浓度高、色度大、毒性强,不仅含有大量有机污染物,还含有各类重金属污染物,是环境污染的大户,垃圾渗滤液的不当处置,不但影响地表水的质量,还会危及的地下水的安全。
常用处理方法主要方法有生物处理法、化学氧化法、絮凝法、生化法等。因各城市产生的废水成分差异极大,应针对不同废水水质特征采取相应的处理工艺。
但是,常用的传统处理方法由于稳定性差,处理效率低,已经不能满足目前的环保要求,需要结合膜技术[2]才能达到理想状况。
二、膜生物反应器的发展
国外的研究与应用膜生物反应器技术起源于上世纪60年代的美国。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆膜生物反应器的研究与应用可分为三个阶段:第一阶段(1966年~1980年):1966年,美国的Dorroliver公司首先将MBR用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧活性污泥法与MBR相结合的MBR用于处理城市污水;1969年,Budd等的分离式MBR技术获得了美国的专利。
国内的研究与应用:我国对膜生物反应器污水处理工艺的研究起步比较晚,对MBR的研究仅有20年的时间,但是发展十分迅速。1991年岑运华介绍了MBR工艺在日本的研究现状,从此MBR在水处理方面的应用逐渐在我国开展了起来。天津大学和浙江大学是国内较早对MBR进行研究的单位,1992年开展了用中空纤维膜进行泥水分离的技术的科学研究,杨造燕于1994年对MBR处理污水及回用进行了研究,重点研究了MBR工艺设备。
三、垃圾转运站废水单一处理小试设备的准备
数据:
1、实验设备准备
所需材料:有机玻璃、SS304框架、小型加药泵、小型搅拌器、小型提升泵、UPVC管及阀门。
设计尺寸:根据实际需要的水力停留时间缩小比例建造各个反应池。
药剂准备:氢氧化钠(NaOH)浓度5%,聚丙烯酰胺(PAM)浓度:0.1%,聚合氯化铝(PAC)浓度5% (质量分数)。
2.实验方法
原水准备:取废水排放口原水
原水稀释10倍以上加入废水收集池当中
(首先2000ml稀释5倍以上,
经试验后,原水COD mg/L,处理过后出水COD mg/L,满足设计的要求。BOD/COD>0.3,生化性能良好,适合进入下一级MBR工艺处理。
四、MBR实验设备的准备
根据处理后废水的性质,设计兼氧池+好氧池的生化工艺,选择配套的小型膜片进行终端处理。
1、实验设备准备
所需材料:有机玻璃、SS304框架、小型气泵、小型自吸泵、穿孔曝气系统、UPVC管及阀门、2片3平方膜面积的增强型PVDF中空纤维帘式膜片。
设计尺寸:根据进水量,按照兼氧池水力停留时间2小时,好氧池加膜池停留时间8小时计算池体体积。
污泥准备:取成熟的污水处理厂的活性污泥。
原水:物化处理后的水。
2、实验方法
将取来的成熟污泥放入生化池进行闷爆,周期为48小时,然后调节曝气,进行曝气培养,训话污泥周期时间为一周。根据泥水沉降比确定污泥的浓度是否合适并观察其颜色。将原水进入生化池进行预调试,运行一天后,陆续引入原水,整体设备进入正常运行状态。在此期间,风机24小时曝气,自吸泵运行8分钟,停止2分钟,间歇式运行。调节出水至设计要求通量,观察通量的变化,每6小时观察记录一次,每天产水取样一次,送检化验。
五、实验结果及改进方案
从膜出水取样品进行COD测定,在不同阶段的值均在30-40之间,BOD<8mg/L,氨氮小于5mg/L,TSS小于2mg/L,出水达到国家一级排放标准。再次证明MBR膜技术结合合理的前段物化处理,最终出水可以达到理想的效果。
改进方案:
1.由于垃圾转运站产生的废水成分复杂,酸碱度不稳定,加药程度不一,导致物化系统处理出水不是很稳定。物化系统处理出水持续进入生化池后, 生化池COD会不断上升,引发膜片容易出现污堵现象,通量下降快。因此特在原来对磨皮那曝气15:1气水比的计算方法上调整为25:1的气水比比率。使膜得到更佳充分的冲刷清洗,通量下降速率减少85%以上。
2.特针对此类废水,调整膜片本身的设计通量,从16.7L/㎡/hr调整为15L/㎡/hr,进一步延缓膜片通量衰减速率。
3.使用更加亲水的PVDF材质膜丝应用于此类废水的处理,使膜表面不容易结泥。
4.调整膜池及好氧池污泥浓度,从8000mg/L提高到10000mg/L,进一步达到理想的处理效果。
六、结论
1.实验证明MBR技术的应用对于垃圾转运站压榨废水处理能够起到关键的作用,达到预期的效果。使出水达到目前国家要求的排放水标准,甚至优于标准。
2.通过对MBR膜系统的运行方式,曝气量,膜自身材质的升级,使MBR膜系统更加适应垃圾转运站压榨废水的水质条件。
3.采用更加有效稳定的药剂用于前端物化处理工艺是减少后端MBR系统负荷的重要因素。
参考文献:
[1]曹京哲.城市垃圾渗滤液特性及处理对策[J]. 市政技术.2003(03)
[2]许振良.膜法水处理技术.北京.化学工业出版社.2001.
论文作者:彭鹏,陈成义,陈晓东
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/30
标签:废水论文; 转运站论文; 垃圾论文; 通量论文; 污泥论文; 膜片论文; 生化论文; 《科学与技术》2019年第10期论文;