郝永霞

（上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200232）

1 項(xiàng)目背景

寧波市奉化區(qū)張家岙垃圾填埋場(chǎng)分2 期建設(shè)，其中一期占地面積約2.53 hm2，目前已封場(chǎng)；二期占地面積約14.8 hm2，填埋庫容約2.76×106m3，于2009 年7 月投入使用，2017 年日平均填埋生活垃圾約800 t。寧波市奉化區(qū)張家岙填埋場(chǎng)滲濾液處理站總設(shè)計(jì)規(guī)模為600 m3/d，其中一期工程300 m3/d、二期工程300 m3/d。一期工程于2006 年建成運(yùn)行，2015 年進(jìn)行大修，工藝由最初的“氨吹脫+厭氧+好氧+氧化塘（自然） +二沉池”修改為“兩級(jí)A/O+外置式超濾”。二期工程于2012年開始建設(shè)，2015 年正式開始運(yùn)行，采用“兩級(jí)A/O+內(nèi)置式超濾+反滲透”處理工藝。原場(chǎng)區(qū)平面布置見圖1（改造前），現(xiàn)有一期、二期處理設(shè)施的參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)如表1、表2 所示。

圖1 原場(chǎng)區(qū)平面布置

表1 現(xiàn)有一期、二期處理設(shè)施參數(shù)

表2 實(shí)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì)

由表1 可以看出，一期、二期生化池池容明顯不足，不足以滿足600 m3/d 處理規(guī)模的需求，加之采用管式曝氣器進(jìn)行曝氣，氧傳質(zhì)效率太低，同時(shí)變壓器容量嚴(yán)重偏小、曝氣風(fēng)量不足，導(dǎo)致生化系統(tǒng)處理效果不佳。此外，一期、二期工程均存在工藝設(shè)計(jì)缺陷，一期工程缺少深度處理設(shè)施，僅靠超濾無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，二期工程超濾后直接進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，缺少納濾環(huán)節(jié)，導(dǎo)致反滲透膜堵塞頻率大大增加，目前二期的反滲透系統(tǒng)已廢棄。上述原因均導(dǎo)致一期、二期的處理出水不能滿足GB 16889—2008 生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)表2 排放要求，從實(shí)測(cè)的出水水質(zhì)（表2） 也證實(shí)了這一點(diǎn)。此外，整個(gè)廠區(qū)無臭氣收集系統(tǒng)和處理裝置，難以滿足當(dāng)前的環(huán)保要求。因此，奉化區(qū)張家岙填埋場(chǎng)滲濾液處理站亟需進(jìn)行提標(biāo)改造。

2 改造思路

本工程擬先對(duì)一期、二期生化池的曝氣系統(tǒng)等進(jìn)行改造，核算其實(shí)際處理能力，從而確定缺口大小，新增相應(yīng)生產(chǎn)線；同時(shí)對(duì)現(xiàn)有一期、二期的處理設(shè)施進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果見表3 和圖2。此外，為使出水穩(wěn)定達(dá)到GB 16889—2008 表2 標(biāo)準(zhǔn)的要求，新增300 m3/d 的外置式超濾膜裝置、2×300 m3/d 的納濾處理裝置、120 m3/d 的濃縮液減量化處理裝置、2×300 m3/d 的反滲透處理裝置。同時(shí)，為滿足環(huán)保要求，配套新增除臭設(shè)施及在線監(jiān)測(cè)設(shè)施等。

表3 現(xiàn)有一期、二期處理設(shè)施評(píng)估結(jié)果

圖2 改造后場(chǎng)區(qū)平面布置

3 改造工藝設(shè)計(jì)

3.1 工藝流程

針對(duì)本工程水質(zhì)情況，結(jié)合現(xiàn)有處理技術(shù)，采用“MBR（兩級(jí)硝化反硝化+外置式超濾） +納濾+反滲透”處理工藝［1-4］，具體工藝流程如圖3所示。

圖3 工藝流程

3.2 改造方案中總體規(guī)模的確定

由于現(xiàn)有一期、二期水池深度較淺，曝氣裝置充氧能力低，總體處理能力有限，因此對(duì)一期、二期生化水池進(jìn)行改造，更換曝氣方式，提升處理效率。經(jīng)核算，改造后一期生化水池的實(shí)際處理能力為180 m3/d，二期為120 m3/d，合計(jì)為300 m3/d，還存在300 m3/d 的處理缺口。故本工程擬在恢復(fù)一期、二期生化處理系統(tǒng)的處理能力后，在廠區(qū)東側(cè)空地處新建300 m3/d 處理規(guī)模的生化系統(tǒng)生產(chǎn)線，見圖2（改造后）。

3.3 現(xiàn)有一期、二期改造內(nèi)容

經(jīng)過實(shí)地踏勘調(diào)研，并從全場(chǎng)統(tǒng)一管理的角度出發(fā)，對(duì)現(xiàn)有一期、二期進(jìn)行如下改造：①除原一期處理能力為300 m3/d 的外置式超濾裝置利舊外，剩余一期、二期所有設(shè)備、儀表、控制系統(tǒng)及管路系統(tǒng)全部更換；②在均質(zhì)池、一期和二期生化水池池頂增加玻璃鋼蓋板；③拆除原有變電所及膜處理車間，并新建。

3.4 新增MBR 系統(tǒng)

新增300 m3/d 的生化系統(tǒng)，采用罐體代替常規(guī)的生化水池，經(jīng)計(jì)算，設(shè)置一級(jí)反硝化罐1 座，一級(jí)硝化罐2 座，二級(jí)反硝化、硝化罐1 座，如表4 所示。

表4 MBR 生化主要工藝參數(shù)

本工程共設(shè)1 套外置式超濾集成設(shè)備，處理規(guī)模為300 m3/d，設(shè)計(jì)膜通量為65.81 L/（h·m2），具體設(shè)計(jì)參數(shù)［5，6］如表5 所示。

表5 MBR 超濾主要工藝參數(shù)

3.5 深度處理系統(tǒng)

本工程共設(shè)2 套納濾集成設(shè)備和2 套反滲透集成設(shè)備，處理規(guī)模均為600 m3/d，其中納濾清液采率80%，設(shè)計(jì)膜通量為18 L/（h·m2），反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水率為75%，設(shè)計(jì)膜通量為12 L/（h·m2），具體參數(shù)［5，6］見表6 和表7。納濾濃縮液經(jīng)濃縮液減量化裝置減量后產(chǎn)生的腐植酸，與反滲透濃縮液一同回灌二期填埋場(chǎng)［7，8］。濃縮液減量化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為120 m3/d，產(chǎn)水率為87%。

表6 NF 系統(tǒng)工藝參數(shù)

表7 RO 系統(tǒng)工藝參數(shù)

3.6 除臭系統(tǒng)

根據(jù)環(huán)評(píng)要求，對(duì)原有均質(zhì)池、一期、二期生化池、污泥池、污泥脫水車間及新建的4 座生化罐進(jìn)行臭氣收集，總收集風(fēng)量為11 500 m3/h。臭氣經(jīng)收集后送至新建的臭氣處理裝置進(jìn)行處理，處理采用酸堿噴淋+活性炭吸附組合工藝［9］，經(jīng)處理后的廢氣達(dá)到GB 14554—1993 惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值后排放。

4 改造后處理效果

為了掌握改造后新設(shè)施的運(yùn)行效果，對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行了為期2 個(gè)月的跟蹤測(cè)試。

由表2 可知，原始滲濾液的COD 為2 804 mg/L，而氨氮?jiǎng)t高達(dá)1 500 mg/L，碳氮比嚴(yán)重失調(diào)，故在運(yùn)營時(shí)需要增加碳源進(jìn)行調(diào)配，碳源調(diào)配后進(jìn)水COD 約為14 000 mg/L，確保碳氮比大于7∶1［10］。改造后處理效果如圖4～5 所示，處理后出水COD基本穩(wěn)定在20～70 mg/L，氨氮基本穩(wěn)定在1 mg/L以下，二者均滿足GB 16889—2008 表2 的排放要求。

圖4 改造后COD 進(jìn)出水水質(zhì)

圖5 改造后NH3-N 進(jìn)出水水質(zhì)

5 投資與運(yùn)行成本

本項(xiàng)目總投資約3 300 萬元，建成后實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用約80 元/t，其中，碳源、電費(fèi)和藥劑是主要成本，三者合計(jì)占總成本的87.5%。由表8 可知，各項(xiàng)成本開支依次為：碳源費(fèi)用＞電費(fèi)＞其他藥劑＞人工費(fèi)=維修檢測(cè)費(fèi)，這說明在偏老齡垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理中，碳源投加費(fèi)用為最主要的運(yùn)行費(fèi)用。

表8 運(yùn)行成本

6 結(jié)論

本項(xiàng)目采用“外置式MBR（兩級(jí)硝化反硝化+外置式超濾） +納濾+反滲透”工藝處理填埋場(chǎng)滲濾液，運(yùn)行效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)可以滿足GB 16889—2008 表2 排放要求。

在偏老齡垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理中，碳源投加費(fèi)和電費(fèi)是此類型滲濾液處置過程中運(yùn)行成本的主要支出部分。