生活垃圾转运站污水处理系统扩容改造工程实例分析

摘要：青岛市某生活垃圾转运站污水处理系统需要额外处理餐厨厌氧沼液，导致实际无法达产运行，故需要对其进行扩容改造。最终采用“预处理+膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）生化系统+纳滤（Nanofiltration，NF）”工艺，出水水质指标满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）

表1中的B级控制要求。

关键词：生活垃圾转运站；膜生物反应器；厌氧沼液；渗沥液

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）06-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.072

Case Analysis of Expansion and Renovation Project for Sewage Treatment System of Domestic Waste Transfer Station

GAO Weijie， ZHAO Changxia

（Qingdao Solid Waste Disposal Co.， Ltd.， Qingdao 266041， China）

Abstract： The sewage treatment system of a domestic waste transfer station in Qingdao needs to additionally treat anaerobic biogas slurry from the kitchen， which has resulted in the inability to reach production and operation. Therefore， it needs to be expanded and renovated. Ultimately the process of “filters + Membrane Bio-Reactor （MBR） biochemical system + Nanofiltration （NF）” was adopted. The effluent water quality indicators could meet the Wastewater Quality Satandards for Discharge to Municipal Sewers （GB/T 31962—2015） Class B control requirements in Table 1.

Keywords： municipal solid waste transfer station; membrane bioreactor; anaerobic digestate; leachate

随着我国城市逐步更新建设，市政环卫处置体系也逐步从“就厂论厂”发展到“多元融合，协同发展”阶段。单一处理生活垃圾或餐厨厌氧渗沥液的项目逐渐减少，采用多类垃圾处理项目协同处置模式已成必然[1-2]。现有渗沥液处理系统需要针对多种污水联合处理造成的水质和水量时空变化进行相应的设计调整[3-5]。

1 工程概况

某生活垃圾转运站于2012年底建竣工并投入运营，垃圾中转规模为4 000 t/d，渗沥液土建处理规模为450 m3/d，设备配置规模为300 m3/d。渗沥液采用“膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）+纳滤（Nanofiltration，NF）NF”工艺，处理达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）要求后排放至附近市政污水处理厂进一步处理。污水处理站原工艺流程如图1所示。

由于转运站周边后来建设餐厨厌氧设施，污水处理站需要额外处理约140 m3/d的餐厨厌氧沼液。这部分沼液氨氮的平均浓度为3 345 mg/L，化学需氧量（Chenical Oxygen Demand，COD）平均浓度为13 558 mg/L，与转运站污水混合后进水氨氮平均浓度约为2 300 mg/L，COD平均浓度约为18 802 mg/L，导致进水氨氮远超原设计值，污水处理站只能减量运行，日处理量约为230 m3/d（其中冲洗水90 m3/d，沼液140 m3/d），生产压力大。

餐厨垃圾处理厂扩建后每日将产生约210 m3厌氧沼液，渗沥液处理站现状处理能力将无法满足生产需求。因此，需要对渗沥液处理站进行改造扩容，以确保出水水质满足排放要求。

2 设计进出水水质

污水处理站出水排至附近市政污水处理厂，该污水处理厂采用二级处理，故本次扩容改造出水控制项目执行《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中表1的B级控制要求，详细指标如表1所示。

3 工程设计

3.1 改造措施

针对来水水质不稳定且含油含砂的特点，在预处理段增加袋式过滤器、气浮装置以及初沉池，确保后续生化反应的稳定性。改造现有MBR生反池，增加反硝化池停留时间，原生化池工艺由一级AO工艺提升为两级AO工艺。同时，将超滤和纳滤系统处理能力由310 m3/d提升至450 m3/d。

3.2 改造后的工艺流程

厌氧沼液与转运站污水在调节池内调配水质水量后进入MBR生物反应池。混合进水依次流经一级A池、一级O池、二级A池及二级O池，通过内回流，在缺氧、好氧条件下，污水中的有机物、氨氮、硝态氮得到有效去除。经两级A/O处理后的污水进入超滤（Ultra-Filtration，UF）系统，UF出水进入NF系统进行深度处理，NF清液外排至下游的污水处理厂。NF浓液通过物料膜减量系统减量后随垃圾外运处置。全厂产生的污泥进入污泥储池，再送至离心脱水系统，将污泥含水率降至80%后，与垃圾一同外运焚烧处置。扩容改造后的渗沥液处理工艺流程如图2所示。

3.3 改造后主要构筑物及设计参数

3.3.1 预处理系统

本工程预处理系统包括气浮装置、均质沉淀池及调节池。垃圾进入泄水收集池后，采用除渣机去除较大的杂质，然后进入渗沥液处理站新建的初沉池。沉淀池出水进入新建的渗滤液储池，沉淀污泥经沉淀池排泥泵输送至污泥储池。

3.3.2 MBR生化系统

MBR生化池分为2条独立的生产线，每条线包括一级反硝化池2格、一级硝化池2格、二级A池

1格及二级O池1格。本工程对生化池进行分组改造，增加反硝化池容，确保施工期间不停产。生化池土建改造内容主要是增加钢筋砼分隔墙，改造后的生化池主要设计参数如表2所示。

超滤系统设置2套，包括1套双环路超滤系统及1套就地清洗（Cleaning In Place，CIP）清洗系统。单套设计进水流量为450 m3/d，设计过滤通量为60 L/（m2·h），理论膜面积为520.8 m2，实际膜总过滤面积为541 m2。

本工程的外加碳源为乙酸钠，将厂区组合池内的一个池子作为碳源储池。该碳源储池的有效容积为1 000 m3，并配备相应的碳源投加泵。向硝化池中投加消泡剂，投加量约为0.03 kg/m3进水。

3.3.3 纳滤系统

本工程拟将纳滤系统扩建至450 m3/d。每条纳滤环路设有独立的循环泵，用于浓水内循环。单套设计进水流量为450 m3/d，设计过滤通量为13 L/（m2·h），设计产水率为80%，理论膜面积为1 153 m2，实际选用36支纳滤膜。NF浓缩液采用一级物料膜提取腐殖酸。

4 运行效果

项目改造后的运行结果如图3和图4所示。渗滤液经过MBR生化系统及纳滤系统处理后，COD、氨氮、总氮的平均去除率分别为96.8%、99.99%、97.5%，pH稳定在7.3～7.9。出水中COD平均浓度为500 mg/L左右，氨氮平均浓度约为0.04 mg/L，总氮平均浓度约为57 mg/L，出水水质满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中表1的B级控制要求。

5 结论

为确保出水水质满足排放要求，分析生活垃圾转运站污水处理系统的扩容改造过程。在改造过程中，渗沥液预处理采用“除渣+气浮+沉淀+过滤”工艺，生化处理采用外置式MBR工艺，深度处理采用NF工艺，NF浓缩液采用一级物料膜工艺。经改造后，出水能满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中的B级标准。

参考文献

1 苏振兴，蔡思鑫，谢娟毅，等.广东省某垃圾综合处理基地污水处理厂工艺设计探讨[J].给水排水，2022（增刊1）：574-576.

2 夏明升.餐厨垃圾高效协同处置工程设计案例[J].安徽化工，2023（6）：114-118.

3 刘 双，夏 传，蒋晓云，等.某中后期垃圾渗沥液处理系统升级改造工程实例[J].工业水处理，2022（9）：203-206.

4 李瑞华，汤萌萌，黄 华，等.南宁市城南生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理站升级改造工程[J].环境卫生工程，2023（6）：111-113.

5 郝永霞.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[J].环境卫生工程，2020（2）：89-93.

作者简介：高伟杰（1977—），男，山东青岛人，高级工程师。研究方向：环境工程。