环保新质生产力 |新型垃圾渗滤液处理一体化高效反应器

　　生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。
 

　　生态环境保护实用装备
 

　　2023-Z-13
 

　　申报单位
 

　　水艺环保集团股份有限公司
 

　　推荐单位
 

　　浙江省环保产业协会
 

　　一、技术简介
 

　　适用范围
 

　　主要应用于：
 

　　1)垃圾中转站内包含渗滤液在内综合废水的就地收集、就地达标外排处理领域，作为对中转站渗滤液传统处理系统的一种绿色安全环保有效替代产品；
 

　　2)垃圾焚烧厂内包含渗滤液在内综合废水的就地收集、就地达标外排处理领域，作为对垃圾焚烧厂渗滤液传统RO/纳滤处理系统的一种绿色节能环保有效替代产品。
 

　　技术原理
 

　　1.油污去除原理
 

　　垃圾渗滤液通过泵提升进入强化物化处理反应段，先调节渗滤液pH值至中性，然后投加PAC/PAM，通过絮凝破乳沉淀等物化手段，去除大部分悬浮物和油污。
 

　　2.基于MBBR填料的同步硝化反硝化生物脱氮
 

　　生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌作用变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。基于迄今同步硝化反硝化(SND)机理，综合微生物环境和生物学理论，MBBR生物膜内SND存在的反应模式是，分布于生物膜好氧层的好氧氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌和好氧反硝化细菌与分布于生物缺氧层的厌氧氨氧化菌、自养型亚硝酸细菌和反硝化细菌相互协作，最终达到脱氮目的。
 

　　MBBR是结合悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法的高效新型反应器，基本设计原理是将比重接近水、可悬浮于水中的悬浮填料投加到生化反应池中作为微生物的活性载体，悬浮填料能与污水频繁多次接触，逐渐在填料表面生长出生物膜(挂膜)，强化了污染物、溶解氧和生物膜的传质效果，因此MBBR被称为“移动的生物膜”。MBBR是依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，不仅提供了宏观和微观的好氧和厌氧环境，还解决了自养硝化菌、异养反硝化菌与异养细菌的DO之争和碳源之争。因此MBBR可实现硝化和反硝化两个过程的动力学平衡，具有良好的同步硝化反硝化条件，能实现MBBR同步硝化反硝化脱氮。
 

　　3.化学除磷
 

　　在物化预处理阶段，通过投加化学药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。
 

　　4.MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)
 

　　通过膜过滤实现活性污泥与水的固液分离，净化后的废水达标排放，活性污泥回流到生化前端。
 

　　工艺路线
 

　　本产品用于中转站垃圾渗滤液的处理，首先采用一体设计除臭曝气隔油调节初级装置及一体化多级沉淀压滤脱水新型物化处理联合工艺，在预处理中实现高效除油除磷和悬浮物的去除。其次采用改良AB法+MBR平板膜联合生化工艺，通过好氧工艺实现同步脱氮除碳；再将上述组合工艺制成集约一体化装备，并配套物联网智慧管理平台，在高效去除高浓度污染物的同时，解决传统垃圾中转站渗滤液处理难题。
 

　　1)预处理工艺：本产品采用一体化除臭曝气隔油调节初级装置及一体化多级沉淀压滤脱水新型物化处理机构联合工艺，在垃圾中转站渗滤液预处理中实现高效除油除磷除悬浮物等有机污染物，处理效率可达到40%-50%。
 

　　2)生化系统工艺创新：本产品生化系统采用改良AB工艺(MBBR+因载化微生物反应器技术)+MBR平板分离膜工艺，分级设置高负荷段和低负荷段，利用污染物浓度梯度实现对生物菌群的自然筛选，充分发挥各功能菌群的微生物活性；MBR膜组件采用模块化的大通量、低消耗、耐腐蚀的PVDF平板膜技术，具有不断丝、寿命长、清洗周期长、清洗方便、膜片更换简单等特点。通过微好氧实现同步脱氮除碳，使得垃圾中转站渗滤液中溶解性污染物得到绿色安全、高效处理，出水水质指标达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB31962-2015)中C级排放标准。
 

　　装备性能参数及执行标准
 

　　1.主要性能指标
 

　　1)预处理段对中转站渗滤液中油类、总磷、悬浮物等污染物整体去除效率在95%以上，有机污染物负荷去除效率可达40%—50%。
 

　　2)设备整体出水水质指标能稳定满足并优于《污水排入城镇下水道水质标准》(GB31962-2015)中C级排放标准。
 

　　2.设备设计和生产执行标准
 

　　设备处理出水水质执行标准：《污水排入城镇下水道水质标准》(GB31962-2015)。
 

　　设备生产执行标准：《新型垃圾渗滤液处理一体化高效反应器企业标准》(Q/JSY008-2022)。
 

　　应用效果
 

　　经过本设备处理后，垃圾中转站渗滤液中的有机污染物、氨氮、总氮、总磷等得到绿色安全、高效降解，出水水质指标达到或者优于《污水排入城镇下水道水质标准》(GB31962-2015)中C级标准。
 

　　研发背景
 

　　从2021年开始，浙江省陆续出台了关于垃圾渗滤液处理的系列政策，如《浙江省生活垃圾治理专项规划技术导则(试行)》(2021年6月)、《浙江省生活垃圾中转站改造提升技术导则》(2022年1月)、《浙江省生活垃圾中转站改造提升行动计划》(浙分类办〔2021〕8号)等，积极推动解决因生活垃圾及相应的渗滤液产量逐年增加，造成的环境污染日趋严重的问题。
 

　　为切实消除垃圾中转站渗滤液这块阻碍城市发展的“顽疾”，实现城镇绿色可持续发展，水艺集团经过对中转站渗滤液处理技术进行充分调研后，认识到当前行业内存在着如渗滤液处理系统建设占地面积偏大、处理成本高、管理复杂，以及普遍采用的纳滤和反渗透工艺会带来后续浓缩液处理难，厌氧工序会产生甲烷类高危气体和硫化氢恶臭类气体等诸多技术问题。
 

　　基于以上调研结果，水艺环保集团针对上述行业内普遍存在的技术难题，充分利用自身多年深耕水务的丰富技术经验及配套完善的生产加工能力，开发一种有针对性处理生活垃圾中转站渗滤液且绿色环保安全的可替代技术方案及处理产品，切实解决中转站渗滤液全量化达标排放难、管理复杂等问题，助力国家实现双碳目标。
 

　　技术/装备特点
 

　　(1)以改良AB-MBBR+MBR生化专利技术为主，以高效物化专利技术为辅，抗冲击能力和适应能力强
 

　　采用的物化高效预处理和生化处理工艺，均是工艺针对垃圾中转站渗滤液水质特点和中转站自身的特殊需求，自主开发的核心专利技术，具有抗冲击能力强，设备整体运行稳定和出水水质稳定达标等特点。
 

　　(2)没有IC、EGSB、厌氧池等厌氧工序，没有硫化氢恶臭类有毒有害气体和甲烷类易燃易爆危险气体产生
 

　　传统渗滤液处理工艺采用的厌氧工序会产生甲烷类易燃易爆气体和硫化氢恶臭类有毒有害气体，如果在临近居民区和商业区的中转站内竖立较高的厌氧塔，以及配套的用于处理甲烷的燃烧火炬和除臭系统的排放烟囱，既与周围环境严重不和谐，同时也会给周围居民带来不必要的心理压力和逆反心态，不符合一直倡导的中转站提升技改措施去工业化的指导意见。
 

　　所以在有机污染物生化降解阶段，抛弃传统的厌氧工序，采用微曝气工艺代替纯粹的厌氧反应工艺，避免了因为厌氧反应所产生的臭味和甲烷等对环境不友好气体，以及冬天厌氧处理效果不佳等缺陷。
 

　　(3)没有纳滤/反渗透/DTRO等膜工艺单元，无浓缩液产生
 

　　纳滤/反渗透工艺属于纯粹的强制物理浓缩过程，不仅能耗高，且会产生高浓度的、非常棘手的浓缩液问题。
 

　　我司一体化设备处理工艺采用物理预处理和后续纯粹的生化降解工艺，不仅完全避免了因纯粹的物理浓缩工艺所带来的高浓度浓缩液问题，而且也大大节约了处理能耗和投资。
 

　　(4)采取智能远程物联网管理技术
 

　　一体化设备采取水艺集团自主开发的智能远程物联网管理技术，配合PLC触摸屏就地控制，可在手机及电脑上远程实时监控，操作简单，管理方便；全程自动控制，无需专人值守。
 

　　(5)施工周期短，运维简单，占地面积小。
 

　　二、典型应用案例
 

　　案例名称
 

　　宗汉街道垃圾中转站渗滤液预处理达标工程项目
 

　　案例简介
 

　　慈溪市宗汉街道垃圾中转西站压缩处理含有部分餐厨垃圾在内的生活垃圾，站东北两侧是开放式河道，西面是稻田，河对岸是居民区，周围环境敏感；根据实际工艺，中转站垃圾渗滤液总量为5m³/d。
 

　　达到的标准或性能要求
 

　　出水水质可满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB31962-2015)标准
 

　　业主单位
 

　　慈溪市宗欣物业服务有限公司
 

　　投运时间
 

　　2022年1月
 

　　工艺流程
 

　　多级沉淀除油新型高效物化预处理机构(专利技术)+改良A/B(MBBR)-MBR(专利技术)微好氧生物同步脱氮除碳工艺。
 

　　运行情况
 

　　生活垃圾渗滤液处理问题，已经成为影响市区域可持续发展的重要一环，为了切实有效地解决该问题，通过实施本工程，中转站渗滤液将得到高效处理，中转站外排污染物COD年消减量约54.68t、总氮年消减量1.33t、总磷年消减量0.204t，项目区域及周边居民的公共卫生、生活环境、水质状况以及生产环境都将得到明显改善。
 

　　本项目设计进水水质COD≤30000mg/l；BOD5≤15000mg/l；氨氮≤720mg/l；总氮≤800mg/l；总磷≤120mg/l；SS≤3200mg/l；动植物油≤300mg/l，设计出水排放标准达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)中B级标准，目前设备运行稳定，未发生过任何事故。本项目设计进水水质COD≤30000mg/l；BOD5≤15000mg/l；氨氮≤720mg/l；总氮≤800mg/l；总磷≤120mg/l；SS≤3200mg/l；动植物油≤300mg/l，设计出水排放标准达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962-2015)中B级标准，目前设备运行稳定，未发生过任何事故。
 

　　技术应用产生的碳减排效果
 

　　本项目是一个基础设施建设项目，其特点决定了投资活动主要是为社会提供使用价值和其他有用效果，产生的效果主要包括社会效益和经济效益。其中社会效益主要表现在以下方面：
 

　　1.响应国家号召，消除重度污染源；
 

　　2.改善当地生活环境，宣传环保理念。经济效益表现在以下方面：
 

　　(1)治理了生活垃圾中转站渗滤液，改善市区环境，强化城市功能，达到增强区域内投资环境，提供就业岗位的目的。
 

　　(2)推进可持续发展，促进环境友好型社会的建设，为当地的招商引资起到积极的作用。
 

　　三、技术申报单位联系信息
 

　　单位名称：水艺环保集团股份有限公司
 

　　单位地址：浙江省宁波市慈溪市庵东镇杭州湾新区兴慈一路368号水艺集团
 

　　联系人：王敏
 

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