宁波市奉化区张家岙填埋场渗滤液处理站提标改造工程实践

郝永霞

（上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232）

1 项目背景

宁波市奉化区张家岙垃圾填埋场分2 期建设，其中一期占地面积约2.53 hm2，目前已封场；二期占地面积约14.8 hm2，填埋库容约2.76×106m3，于2009 年7 月投入使用，2017 年日平均填埋生活垃圾约800 t。宁波市奉化区张家岙填埋场渗滤液处理站总设计规模为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 年建成运行，2015 年进行大修，工艺由最初的“氨吹脱+厌氧+好氧+氧化塘（自然） +二沉池”修改为“两级A/O+外置式超滤”。二期工程于2012年开始建设，2015 年正式开始运行，采用“两级A/O+内置式超滤+反渗透”处理工艺。原场区平面布置见图1（改造前），现有一期、二期处理设施的参数及实际运行数据如表1、表2 所示。

图1 原场区平面布置

表1 现有一期、二期处理设施参数

表2 实测进出水水质

由表1 可以看出，一期、二期生化池池容明显不足，不足以满足600 m3/d 处理规模的需求，加之采用管式曝气器进行曝气，氧传质效率太低，同时变压器容量严重偏小、曝气风量不足，导致生化系统处理效果不佳。此外，一期、二期工程均存在工艺设计缺陷，一期工程缺少深度处理设施，仅靠超滤无法稳定达标，二期工程超滤后直接进入反渗透系统，缺少纳滤环节，导致反渗透膜堵塞频率大大增加，目前二期的反渗透系统已废弃。上述原因均导致一期、二期的处理出水不能满足GB 16889—2008 生活垃圾填埋场污染控制标准表2 排放要求，从实测的出水水质（表2） 也证实了这一点。此外，整个厂区无臭气收集系统和处理装置，难以满足当前的环保要求。因此，奉化区张家岙填埋场渗滤液处理站亟需进行提标改造。

2 改造思路

本工程拟先对一期、二期生化池的曝气系统等进行改造，核算其实际处理能力，从而确定缺口大小，新增相应生产线；同时对现有一期、二期的处理设施进行评估，评估结果见表3 和图2。此外，为使出水稳定达到GB 16889—2008 表2 标准的要求，新增300 m3/d 的外置式超滤膜装置、2×300 m3/d 的纳滤处理装置、120 m3/d 的浓缩液减量化处理装置、2×300 m3/d 的反渗透处理装置。同时，为满足环保要求，配套新增除臭设施及在线监测设施等。

表3 现有一期、二期处理设施评估结果

图2 改造后场区平面布置

3 改造工艺设计

3.1 工艺流程

针对本工程水质情况，结合现有处理技术，采用“MBR（两级硝化反硝化+外置式超滤） +纳滤+反渗透”处理工艺［1-4］，具体工艺流程如图3所示。

图3 工艺流程

3.2 改造方案中总体规模的确定

由于现有一期、二期水池深度较浅，曝气装置充氧能力低，总体处理能力有限，因此对一期、二期生化水池进行改造，更换曝气方式，提升处理效率。经核算，改造后一期生化水池的实际处理能力为180 m3/d，二期为120 m3/d，合计为300 m3/d，还存在300 m3/d 的处理缺口。故本工程拟在恢复一期、二期生化处理系统的处理能力后，在厂区东侧空地处新建300 m3/d 处理规模的生化系统生产线，见图2（改造后）。

3.3 现有一期、二期改造内容

经过实地踏勘调研，并从全场统一管理的角度出发，对现有一期、二期进行如下改造：①除原一期处理能力为300 m3/d 的外置式超滤装置利旧外，剩余一期、二期所有设备、仪表、控制系统及管路系统全部更换；②在均质池、一期和二期生化水池池顶增加玻璃钢盖板；③拆除原有变电所及膜处理车间，并新建。

3.4 新增MBR 系统

新增300 m3/d 的生化系统，采用罐体代替常规的生化水池，经计算，设置一级反硝化罐1 座，一级硝化罐2 座，二级反硝化、硝化罐1 座，如表4 所示。

表4 MBR 生化主要工艺参数

本工程共设1 套外置式超滤集成设备，处理规模为300 m3/d，设计膜通量为65.81 L/（h·m2），具体设计参数［5，6］如表5 所示。

表5 MBR 超滤主要工艺参数

3.5 深度处理系统

本工程共设2 套纳滤集成设备和2 套反渗透集成设备，处理规模均为600 m3/d，其中纳滤清液采率80%，设计膜通量为18 L/（h·m2），反渗透系统产水率为75%，设计膜通量为12 L/（h·m2），具体参数［5，6］见表6 和表7。纳滤浓缩液经浓缩液减量化装置减量后产生的腐植酸，与反渗透浓缩液一同回灌二期填埋场［7，8］。浓缩液减量化系统设计规模为120 m3/d，产水率为87%。

表6 NF 系统工艺参数

表7 RO 系统工艺参数

3.6 除臭系统

根据环评要求，对原有均质池、一期、二期生化池、污泥池、污泥脱水车间及新建的4 座生化罐进行臭气收集，总收集风量为11 500 m3/h。臭气经收集后送至新建的臭气处理装置进行处理，处理采用酸碱喷淋+活性炭吸附组合工艺［9］，经处理后的废气达到GB 14554—1993 恶臭污染物排放标准中二级标准限值后排放。

4 改造后处理效果

为了掌握改造后新设施的运行效果，对运行过程进行了为期2 个月的跟踪测试。

由表2 可知，原始渗滤液的COD 为2 804 mg/L，而氨氮则高达1 500 mg/L，碳氮比严重失调，故在运营时需要增加碳源进行调配，碳源调配后进水COD 约为14 000 mg/L，确保碳氮比大于7∶1［10］。改造后处理效果如图4～5 所示，处理后出水COD基本稳定在20～70 mg/L，氨氮基本稳定在1 mg/L以下，二者均满足GB 16889—2008 表2 的排放要求。

图4 改造后COD 进出水水质

图5 改造后NH3-N 进出水水质

5 投资与运行成本

本项目总投资约3 300 万元，建成后实际运行费用约80 元/t，其中，碳源、电费和药剂是主要成本，三者合计占总成本的87.5%。由表8 可知，各项成本开支依次为：碳源费用＞电费＞其他药剂＞人工费=维修检测费，这说明在偏老龄垃圾填埋场渗滤液的处理中，碳源投加费用为最主要的运行费用。

表8 运行成本

6 结论

本项目采用“外置式MBR（两级硝化反硝化+外置式超滤） +纳滤+反渗透”工艺处理填埋场渗滤液，运行效果稳定，出水水质可以满足GB 16889—2008 表2 排放要求。

在偏老龄垃圾填埋场渗滤液的处理中，碳源投加费和电费是此类型渗滤液处置过程中运行成本的主要支出部分。