濕垃圾減量廢水處理工程技術(shù)分析

1、濕垃圾減量廢水處理工程技術(shù)分析摘要：上海市濕垃圾就地減量化處理產(chǎn)生的廢水含有大量污染物， 廢水中COD、SS、氨氮、總氮、總磷的濃度均嚴(yán)重超過污水排入城鎮(zhèn) 下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T31962-2015的要求。采用格柵、疊螺脫水機(jī)、混 凝沉淀池、混凝氣浮機(jī)、厭氧池、缺氧池、好氧池、和MBR組成的組合 工藝，處理濕垃圾減量廢水，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，COD去除率 達(dá)到98%,氨氮 去除率達(dá)到85%,岀水達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞：濕垃圾減量化，疊螺脫水，混凝氣浮，MBR上海市生活垃圾管理?xiàng)l例于2019年7月1日開始實(shí)施，引起了 行業(yè)和社會(huì)的廣泛關(guān)注。上海市生活垃圾分四類：有害垃圾、可回收物、 濕垃圾、干垃圾。其中濕垃

2、圾是指食材廢料、剩菜剩飯、過期食品、瓜 皮果核、花卉綠植、中藥藥渣等易腐的生物質(zhì)生活廢棄物。上海廚余垃 圾占城市生活垃圾的比例己達(dá)59%,實(shí)施干濕分類投放 對減少生活垃圾處 理量至關(guān)重要，而干濕分類擴(kuò)面或分類正確率提高對現(xiàn)有處理設(shè)施的處 理能力造成極大壓力。濕垃圾含水率高，含水率一般在60%以上，通過就 地脫水減量化可大幅度減少濕垃圾處置量。上海市很早就岀臺(tái)了濕垃圾 就地減量化的政策，如2014年上海市促進(jìn)生活垃圾分類減量辦法就 規(guī)定“本市大型果蔬集貿(mào)市場應(yīng)當(dāng)實(shí)行果蔬菜皮就近就地處理。純粹 減量型設(shè)備有污水排出，經(jīng)測試，污水中COD、B0D5> SS、氨氮、動(dòng)植物 油的濃度均超出了 CJ

3、343-2010污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng) 用濕垃圾減量化產(chǎn)生的污水排放嚴(yán)重超標(biāo)，需要增加適當(dāng)?shù)奈鬯幚硌b 置對其進(jìn)行有效的處理。木文擬對某濕垃圾減量化項(xiàng)目廢水處理工程案 例進(jìn)行總結(jié)，為其他類 似項(xiàng)目提供借鑒。1項(xiàng)目概況上海市某小型濕垃圾處理站處理濕垃圾(以果蔬垃圾為主)約30t/d, 主要工藝為濕垃圾脫水減量，減量過程采用破碎擠壓，最后剩余干物質(zhì) 約68t,產(chǎn)生擠壓廢水和清洗廢水約30m3/do廢水水質(zhì)情況如表1所示, 該廢水中COD、SS、氨氮、總氮、總磷的濃度均嚴(yán)重超過污水排入城鎮(zhèn) 下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T31962-2015) B級的 要求。需要通過適當(dāng)?shù)乃?理工藝設(shè)備處理

4、后，達(dá)到納管標(biāo)準(zhǔn)后再排放。2處理工藝濕垃圾減量處理主要采用破碎擠壓脫水，產(chǎn)生瀝濾液、擠壓廢水、設(shè) 備和場地清洗廢水，廢水中有大量的懸浮物和有機(jī)物，極易發(fā)酵膨 脹固 化，廢水流動(dòng)性不佳，需采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理進(jìn)行固液分離。該廢 水中含 有大量的果蔬纖維素、膠體，還含有一定的油，采用濾布形式 的壓濾容 易堵塞，相比較采用擠壓脫水的方式更為合適，因此該項(xiàng)目 采用滾筒格 柵+混凝+疊螺脫水的方式進(jìn)行初步固液分離。初步疊螺脫 水排出的濾液 依然渾濁，再通過混凝氣浮和混凝沉淀處理后獲得澄清 岀水，排入生化 調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，之后采用厭氧/缺氧/好氧的 生化處理工藝去除 有機(jī)物并脫氮除磷，最后通過MBR膜實(shí)

5、現(xiàn)固液分離，出水排入清水池， 達(dá)標(biāo)排放，不達(dá)標(biāo)回流至生化調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理?；炷龤飧?、混凝沉 淀產(chǎn)生的物化污泥和MBR池排岀的剩余污 泥都排入污泥池中由疊螺脫水 機(jī)脫水，脫水污泥作為一般固廢外運(yùn)處 置。3主要處理單元及設(shè)備該廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理量為30m3/d,分為物化預(yù)處理段和生化 處理 段兩個(gè)部分，物化處理段按5m3/h設(shè)計(jì)，白天運(yùn)行，晚上停止，生化處 理按1. 5m3/h設(shè)計(jì)，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。以下就主要功能 設(shè)施進(jìn)行 簡要介紹。3. 1物化預(yù)處理3. 1. 1篩濾機(jī)篩濾機(jī)是一種滾筒格柵設(shè)備，格柵網(wǎng)孔孔徑3mm,將污水中的大塊懸 浮物攔截，以免對后續(xù)泵、管道和設(shè)備造成損壞。濕垃圾減量

6、廢水從車 間由泵和壓力管道輸送至篩濾機(jī)，篩下的柵渣落在一旁渣斗中，廢水進(jìn)入 集水池。篩濾機(jī)為成套設(shè)備，處理流量與車間輸送泵流量配套，為30m3/ho 因?yàn)樾枰焖俎D(zhuǎn)移廢水以免發(fā)酵板結(jié)，車間輸送泵選擇較大流量。3. 1. 2集水池轉(zhuǎn)存廢水，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，集水池采用地下鋼栓結(jié)構(gòu)，有效容積為 Mm3o設(shè)置廢水提升泵兩臺(tái)，流量為6m3/h,揚(yáng)程10m,功率0. 55kW,設(shè)置電 磁流量器2套和液位控制器1套。3. 1.3混凝反應(yīng)池三聯(lián)箱反應(yīng)池，在第一個(gè)反應(yīng)池中調(diào)整pH值，第二個(gè)反應(yīng)池中投加絮 凝劑，第三個(gè)反應(yīng)池中投加助凝劑。每個(gè)反應(yīng)池有效體積lm3,配套攪 拌機(jī)2臺(tái)，在第一個(gè)反應(yīng)池中配置在線pH計(jì)一

7、套，配套加藥裝置3 套。3.1.4污泥池儲(chǔ)存混凝反應(yīng)調(diào)理后的原水、物化污泥和生化污泥，地下鋼碗結(jié) 構(gòu)，有效容積30m3o設(shè)置提升泵兩臺(tái)，一用一備，流量為8m3/h,揚(yáng)程 10m,功率0. 75kW,設(shè)置液位控制器1套。3. 1. 5疊螺脫水機(jī)疊螺脫水機(jī)是成套污泥脫水設(shè)備，是運(yùn)用了螺桿擠壓原理，通過螺 桿直徑和螺距變化產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓力，以及固定環(huán)與游動(dòng)環(huán)之間的微小 縫隙，實(shí)現(xiàn)污泥擠壓脫水。設(shè)備選型：污泥處理量5m3/h,絕干污泥處理 量3060kg/h,配套PAM加藥裝置1套。3. 1.6物化調(diào)節(jié)池儲(chǔ)存疊螺脫水機(jī)濾液，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，集水池采用地下鋼磴結(jié) 構(gòu)，有效容積為30m3o設(shè)置廢水提升泵兩

8、臺(tái)，流量為6m3/h,揚(yáng)程10m,功 率0. 55kW,設(shè)置電磁流量器1套和液位控制器1套。3.1.7混凝氣浮機(jī)氣浮機(jī)采用回流加壓溶氣氣浮，使水中的細(xì)小懸浮物黏附在微小空 氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成浮渣，達(dá)到除去水中懸浮物，改 善水質(zhì)的目的。該項(xiàng)目采用氣浮機(jī)處理量為5m3/h,功率為1. 96kW,另配 套氫氧化鈉、PAC和PAM加藥裝置各1套與其他設(shè)備共用。3.1.8混凝沉淀池混凝沉淀池包括2個(gè)快速反應(yīng)池、1個(gè)慢速反應(yīng)池和一個(gè)豎流沉 淀 池。快速反應(yīng)池有效容積0. 5m3,反應(yīng)停留時(shí)間6min。慢速反應(yīng)池 有效容 積2m3,反應(yīng)停留時(shí)間24mino豎流沉淀池邊長2m,池深3. 5m。

9、3. 2生化處理3. 2. 1生化調(diào)節(jié)池儲(chǔ)存物化處理后的廢水，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。調(diào)節(jié)池采用鋼栓結(jié)構(gòu)， 有效容積為30m3o設(shè)置廢水提升泵兩臺(tái)，流量為6m3/h,揚(yáng)程10m,功率 0. 55kW,設(shè)置電磁流量器1套和液位控制器1套。3. 2. 2厭氧/缺氧/好氧(A2O)生化反應(yīng)池在厭氧條件下，由厭氧和兼性微生物的共同作用下將有機(jī)物不完全分 解，可以對好氧微生物不能降解的一些有機(jī)物進(jìn)行降解或部分降解，將復(fù) 雜的大分子轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)簡單的小分子，提高污水的可生化性。厭氧池采 用碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，工藝形式采用升流式厭氧污泥床，有效容積為45m3,停 留時(shí)間為30扎配置循環(huán)泵2臺(tái)，流量為8m3/h,揚(yáng)程為10m

10、,功率為0. 55kW。 缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應(yīng)池，主要起反硝化去除硝態(tài)氮 的作用，同時(shí)去除部分BOD,也有水 解反應(yīng)提高可生化性的作用。缺氧池 采用碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，有效容積為15m3,停留時(shí)間為20h,配置攪拌機(jī)2臺(tái)。好氧池通過曝氣形成好氧條件，由好氧微生物的代謝作用降解有機(jī)物。好氧池采用鋼栓結(jié)構(gòu)，有效容積90R13,好氧池停留時(shí)間為3d,配置鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)。3. 2. 3膜生物反應(yīng)器(MBR)MBR為膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng), 以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，實(shí)現(xiàn)了活性污泥中的凈化 水和微生物菌體的完全分離，使微生菌群被完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，

11、使得系統(tǒng)內(nèi)能夠維護(hù)較高微生物濃度和較長的污泥齡，由此產(chǎn)生的好氧 微生物對滲濾中的有機(jī)物具有極高的降解能力。MER池米用鋼碓結(jié)構(gòu)，有 效容積48m3, MBR膜孔徑0. lum,設(shè)計(jì)通量為3L/m2>h,污泥濃度800012000mg/L,膜組件膜而積500m2,配置 曝氣鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)和反沖洗加藥裝置1套。4運(yùn)行效果及分析項(xiàng)目接種采用食品廠廢水處理產(chǎn)生的剩余活性污泥，調(diào)試3個(gè)月后系 統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，采用滾筒格柵、混凝、疊螺脫水、混凝氣浮和混凝沉淀組 合的物理化學(xué)處理工藝能夠快速有效的去除濕垃圾減量廢水中的懸浮物, 解決了混合液快速發(fā)酵膨脹板結(jié)的問題。后續(xù)厭氧/缺氧/好氧組合生化 處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

12、，最終MBR出水清澈透明。原水和處理岀水水質(zhì)情況 如表2所示。結(jié)果表明經(jīng)過系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，最終 處理后岀水各項(xiàng)指標(biāo)均 可達(dá)標(biāo)。水處理效率十分穩(wěn)定且耐沖擊負(fù)荷。系統(tǒng)對COD的去除率為98% 以上，對氨氮的去除率為85%以上。通 過對圖2和圖3的進(jìn)水濃度分析， 其連續(xù)的進(jìn)水水質(zhì)濃度相對較好高，且具有一定波動(dòng)性，但岀水水質(zhì)良好 且穩(wěn)定，表明該處理系統(tǒng)具有良好的耐沖擊負(fù)荷能力和較高的處理能力。5結(jié)語濕垃圾中轉(zhuǎn)站或濕垃圾減量化處理站產(chǎn)生的濕垃圾減量廢水含有大 量的懸浮物和有機(jī)物污染物，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理去除懸浮物是進(jìn)行 后續(xù)處理的關(guān)鍵。通過工程實(shí)踐證明采用滾筒格柵、混凝、疊螺脫水、 混凝氣浮和混凝沉淀組

13、合的物理化學(xué)處理工藝進(jìn)行預(yù)處理，然后采用厭 氧/缺氧/好氧+MBR的生化處理組合工藝作為主體對濕垃圾減量廢水進(jìn)行 處理，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，出水能夠穩(wěn)定達(dá)到污水排入城鎮(zhèn)下水道水 質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T31962-2015)E級的要求納管排放。由于許多濕垃圾中轉(zhuǎn)站或減量化處理站在城市中，對周邊環(huán)境影響顯著，除了廢水處理外還需要嚴(yán)控臭氣污染，同時(shí)需要控制廢水處理設(shè) 施的占地規(guī)模，需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備，研究開發(fā)集約化一體化高效處理設(shè)備。參考文獻(xiàn)徐佳萱.上海市浦東新區(qū)干濕垃圾分類收集試點(diǎn)階段的研究J.綠 色科技,2011, (9) : 118-120.2葉嵐，陳奇星.城市生活垃圾處理的政策分析與路徑選擇一一以上 海實(shí)踐為例J1 上海行政學(xué)院學(xué)報(bào),2017, 18 (2) : 69-77.程炬，董曉丹.上海市生活垃圾理化特性淺析J 環(huán)境衛(wèi)生工 程，2017, 25(4) : 36-40王輝，畢珠潔，邰俊.濕垃圾就地處理相關(guān)政策和技術(shù)探討J.環(huán)境 與可持續(xù)發(fā)展，2018, 43(3) : 86-88.畢珠潔，邰俊，歐陽創(chuàng)等.小型生化處理機(jī)運(yùn)行性能與成木研究J.