生活垃圾焚烧厂渗滤液处理工程运行情况介绍课件

1、江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液一期处理设施运行情况介绍 江桥渗滤液一期处理设施工程回顾项目背景 焚烧厂概况 上海江桥生活垃圾焚烧厂位于嘉定区绥德路800号。焚烧厂设计规模为日处理生活垃圾1500吨，项目总投资为8.8亿元人民币。工程分二期建设，一期工程投资为7.5亿元，规模为1000吨/日（2炉2机），已于2004年初建成投产。二期投资预算1.3亿元，规模为500吨/日（1炉），于2005年9月开始试生产，全厂处理规模达到了1500吨/日。 焚烧厂的设计服务范围主要为上海市中心城区的六个区，包括静安区和黄浦区全区生活垃圾及闸北、长宁、普陀和嘉定区的部分生活垃圾。 渗滤液工程实施情况简介江桥生活垃圾焚

2、烧厂渗滤液处理工程于2005年11月10日动工建设，业主单位为上海环城能源再生有限公司。2006年2月25日设备安装启动，2006年5月建设工作全部完成，同月完成清水测试和生化培菌，总计七个月。2006年6月底完成调试工作并通过了国家环保部门的出水水质检测，同期进入设备试运转，2006年8月初通过国家环保验收。之后转入试运行，并通过168h满负荷观察运行，2006年12月31日试运行完成，于2007年1月1日起委托上海城环水务运营有限公司对该渗滤液处理设施进行运营管理。 设计回顾 水量和水质等设计依据的调研和确定1.2.1.1 水量江桥生活垃圾焚烧厂于2004年7月-2005年6月对垃圾渗滤液

3、的运行数据进行了为期一年的统计，统计结果见下表。垃圾渗滤液产率统计表时间进厂垃圾量（吨）渗滤液产率渗滤液（m3/月）渗滤液（m3/d）2004年7月20823.3928.3%5898.601908月28006.2626.4%7383.222389月31139.9626.0%8085.1627010月30778.920.1%6201.0020011月30742.6120.6%6342.2821112月30436.5319.2%5843.811892005年1月30832.0719.8%6092.421972月26576.9616.3%4331.801493月36244.8716.7%6047.0

4、41954月39816.2821.6%8604.182875月43795.6128.6%12523.784046月50716.5325.1%12726.84424合计399909.9722.5%90080.13247根据以上统计数据，垃圾渗滤液的年平均产率为22.5%。年平均产量为247m3/d，其中有4个月份的产率均超过了26%，最高的2005年5月份产率甚至达到了28.6%。江桥生活垃圾焚烧厂的设计能力为日处理生活垃圾1500吨，按垃圾渗滤液产率30%计算，则高峰时期垃圾渗滤液产量为450m3/d。调节池容量约2000m3，按一个月的调节时间计算，则每天可接纳60m3/d。因此，考虑到工程

5、技术经济的合理性，渗滤液处理规模按日处理量400m3/d设计。1.2.1.2 水质1、设计进水水质上海江桥生活垃圾焚烧厂对渗滤液水质经过一年多的实验室连续检测，水质如下：渗滤液原水水质密度 10255g/LCODCr 48000-71000mg/LBOD5 25000-30000mg/LSS 3000-20000mg/LNH3-N 380-1500mg/LNO3-N 96-180mg/LTN 2000-40mg/L00色度 4000-5000倍TP 122-173mg/LpH 4.0-6.3电导率 9-11.5ms/cm根据上述水质检测数据和上海市环保局沪环保管（2005）203号文件关于上海

6、市江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液预处理排放执行标准的复函，渗滤液处理的设计进水水质：设计进水水质CODCr 60000mg/LBOD5 30000mg/LSS 20000mg/L2、设计出水水质根据上海市环保局沪环保管（2005）203号文件关于上海市江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液预处理排放执行标准的复函，本渗滤液处理工程的出水水质应达到生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）中的三级标准，排放限值见下表。生活垃圾渗滤液排放限值 mg/L（大肠菌值除外） 一级 二级 三级悬浮物 70 200 400生化需氧量（BOD5） 30 150 600化学需氧量（CODCr） 100 300 1000氨

7、氮 15 25 工艺流程的调研和确定 1.2.2.1垃圾渗滤液的特点1）渗滤液内污染物种类繁多2）渗滤液内污染物浓度高，变化范围大3）渗滤液水质水量变化性大4）渗滤液的高浓度氨氮对渗滤液处理工艺选择的要求鉴于垃圾渗滤液的上述特点，在进行工艺选择时应考虑以下特点：1）应有很高的氨氮去除能力；2）高负荷渗滤液处理能力；3）能够适应不同季节、不同时间的渗滤液浓度的波动，渗滤液处理工艺能保证出水的稳定性等。垃圾渗滤液的处理工艺简介 MBR工艺的主要特点有：1）主要污染物CODcr、BOD5和氨氮等有效降解，无二次污染；2）占地面积较小；3）剩余污泥量较小；4）运行费用较小。结合渗滤液处理工程的经验，设

8、计单位针对上海江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液的水质水量特点和处理要求，采用了预处理系统(预曝气+离心脱水)+MBR系统的组合工艺。工艺详述工艺流程本渗滤液处理工程由两部分组成，包括：1、预处理系统：采用调节池预曝气和离心分离作为预处理工序，以减轻后续MBR系统的处理负荷。2、膜生化反应器MBR处理系统：包括生化处理部分和超滤部分。流程图江桥渗滤液处理厂初步设计工艺流程示意图工艺各单元作用1、预处理系统1）调节池预曝气渗滤液进水来自焚烧厂内120m3的垃圾渗滤液储坑。用螺杆进水提升泵提升后经过HDPE管进入调节池。将生化系统中的剩余污泥回到调节池中，调节池中增氧预曝气，加快池内渗滤液的生物降解和胶体胶

9、团的形成，有利于增加离心脱水效果。在调节池内渗滤液悬浮物浓度不高的情况下，可不进行离心脱水而直接进入MBR系统，生化系统中的剩余污泥可直接输送到离心脱水系统进行离心脱水。2）离心脱水分离调节池内的渗滤液经过预曝气后通过离心进料泵输入离心脱水机进行分离处理。离心分离前适当加入絮凝药剂，增强固液分离的效果，提高分离率。脱水污泥通过螺旋输送机卸到污泥运输车，并通过污泥运输车运输至焚烧厂内的垃圾进料坑，同垃圾混合后一并进行焚烧处理。经过离心分离后出水流入中间水池。2、膜生化反应器MBR系统1）生化处理系统MBR系统包括前置反硝化池、硝化池和超滤系统。中间水池内的渗滤液由生化进水泵提升，经过粗滤器后进入

10、膜生化反应器MBR的布水系统，通过生化反应去除污染物。硝化池中水深达8米左右，采用特殊设计的高效内循环射流曝气系统，氧利用率可高达25%以上。通过高活性好氧微生物的作用，可降解大部分有机物，并使氨氮和有机氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，并使之回流到反硝化池中，在缺氧环境下还原成氮气排出，达到脱氮目的。同时，在实现脱氮处理的条件下确保其余污染物的降解处理。反硝化池和硝化池之间采用了既可串联又可并联的管路连接形式，以增强系统工艺运行的灵活性和可操作性。2）超滤系统膜生化反应器MBR用超滤代替常规的二沉池，通过十组管式膜组成的超滤系统实现泥水分离。膜生化反应器产生的剩余污泥回流入调节池或直接进入离心脱水机

11、进行脱水。通过超滤膜分离净化水和菌体，污泥回流到生化处理系统中，可使生化反应器中的污泥浓度达到15g/L左右。每个膜管内安装有一束直径为8mm、内表面为聚合物的管式过滤膜。超滤系统设置2个环路，每个环路分别有5根膜管。每个环路中设置一台单独的循环泵，以产生较大的过滤通量，避免堵塞。超滤进水泵把生化池的混合液分配到各UF环路。超滤最大压力为6bar。膜管偶尔也需要冲刷清洗，可由储存有清水或清液的“清洗槽”通过清洗泵来完成。每个环路可在另一环路运行的同时进行冲刷、清洗或维护。超滤出水经过超滤清液池检测后达标排放。调试和运营介绍调试简介及常见问题处理调试过程介绍整个调试工作分为三部分：一是清水试车，

12、二是生化培菌，三是系统调试。清水试车阶段：完成机电设备电机空载测试、单机试运转，检查各构筑物、管道、贮罐等，清扫池内、管道和贮罐内杂物，对水管、水池、贮罐等放水观察，排除渗漏现象，对管道进行清水试压。用清水代替废水，对处理设施进行一定时间的清水运转，确保水流贯通并无异常现象。同时观察曝气系统曝气是否均匀，以确保气管无泄漏。生化培菌阶段：2006年5月17日从松江污水处理厂接种1200m3活性污泥作为菌种，通过污泥泵送入反硝化池，进而进入生化系统。随后在不进水的条件下连续曝气。数小时后，开始进水，进水量逐渐由少增多。经过三日曝气、循环（视SV30变化）之后开始连续进水，并开启超滤进水泵和超滤设备

13、，系统进入循环运行状态，10天后硝化池有较多数量的活性污泥出现，之后按2%的比例缓慢提高负荷，污泥接种工作完成。系统调试阶段：当生化处理系统具备连续运行的条件后，启动全系统串联调试，其目的是一方面检测各构筑物及设备连续运行的工作状况，另一方面在于筛选生化池生物菌种，使生化处理系统达到预期的生物降解、脱氮和除磷效果。同时启用中央控制系统，以进一步调试与测试中央控制系统的完整性与正确性。问题与解决方法由于膜生物反应器的独特性和渗滤液水质水量的复杂性，在调试过程中遇到了一些特有的问题，以下对调试中的问题进行分析总结，为今后渗滤液处理设施以及膜生物反应器的调试和运营提供参考和借鉴。接种污泥中的纤维物质

14、致使超滤膜系统堵塞2006年5月底进行活性污泥培菌接种时，采用松江污水处理厂二沉池的活性污泥，其中含有大量的毛发等纤维物质，接种污泥事先未进行过滤使得超滤系统在运转几天后即出现膜管严重堵塞，不得不拆开超滤膜进行清理。建议在进行膜生物反应器调试时，接种污泥时尽量选择其他膜生物反应设施的污泥；如无条件，应对普通污水处理厂接种污泥进行过滤处理。一般情况下，膜生物反应器均前置过滤设备，在设计时可考虑在污泥储池出泥管路中设计旁路至过滤装置，接种污泥可通过污泥储池和过滤装置进入膜生物反应器。调试初期超滤膜系统的及时监控在2006年7-8月期间，在系统污泥膨胀时，污泥浓度过高，在超滤膜面形成较厚的浓差极化层

15、，因未及时进行清洗冲刷而堵塞。建议当超滤循环泵的流量小于厂家要求时暂停超滤系统运行，使系统进行自动冲刷，同时观察环路中清洗水流量和压力。如发现系统环路中压力过高，则建议再次冲刷，然后进行循环清洗。冲刷完成后重新启动。生化系统的水温控制调试初期正值夏季，发现垃圾焚烧厂产生的渗滤液原水水温远高于设计水温（设计水温为25，实际高达50-55），并且在设计时未考虑到水温过高时的应急方案。从2006年5月17日采用松江污水处理厂的活性污泥培菌开始，生化系统污泥接种进展顺利，但由于最初未控制好渗滤液的进水量，使得生化系统温度聚涨，最高温度超过40，系统中菌种活性降低，直接的结果是出水氨氮严重超标、微生物系

16、统崩溃。由于生化冷却系统选型偏小，导致生化温度不能得到有效控制，为此，设计单位重新进行了热平衡计算，增设了一套冷却系统。新的冷却系统2006年7月30日投入运行，生化系统温度控制在35左右。系统中杂质的控制 系统中的杂质主要来源于垃圾贮坑，当贮坑底部发生堵塞，产生积水时，大量垃圾淹没于渗滤液中，造成垃圾表面颗粒杂质悬浮于渗滤液中，而且底部堵塞后，一般采用抓斗挖坑，潜水泵抽水的方式排出坑内的渗滤液。此种方式排出的渗滤液中悬浮物较多，且粒径较大，进入生化系统后极易堵塞和破坏超滤膜系统。建议尽可能使渗滤液从垃圾堆体里渗出，减少渗滤液中的悬浮物质；避免颗粒较大的垃圾进入渗滤液收集坑，并在后续处理设施中

17、避免颗粒物质通过调节池以及中间水池进入超滤系统；离心脱水后的干污泥倒入垃圾坑后应及时移走焚烧。运营过程介绍2006年12月31日起由上海城环水务运营有限公司承担江桥生活垃圾焚烧厂渗滤液处理站运营管理工作。上海城环水务运营有限公司是由上海城投环境投资有限公司组建的专业化水务运营公司，以城市供水、污水处理及垃圾渗滤液处理项目的运营管理服务为主业，拥有上海市污水处理企业运行壹类证书。城环水务在三年多的运营工作中，经历了生物泡沫、膜通量下降、管道堵塞等一系列问题后，积累了一定的垃圾焚烧厂渗滤液处理经验。针对运营管理中遇到的问题，制定技术强化方案，通过实验室小试和实际生产相结合的方式进行了相关研究，逐步

18、对现有处理设施进行了改进和完善。2010年1月10日，江桥渗滤液处理站实施了自2006年6月投产以来，系统初次大修。在此次大修之前，渗滤液处理站日处理量约为300330m3/d，渗滤液进水COD浓度约为6500075000mg/L，进水NH3-N浓度约为7502000mg/L。出水COD在500mg/L、NH3-N在10mg/L以下。运营过程中遇到的问题与解决方法 膜通量下降运营初期,化学清洗后膜通量持续下降,成为困扰处理水量提高的一大问题。此段时间采用的化学清洗方法为NaOH和HCl依次清洗，未使用氧化剂进行清洗。在出现膜通量持续下降后，城环水务运营公司在特里高公司的指导下，采用膜生产厂家推

19、荐的清洗方法，清洗后膜通量出现明显回升。1#超滤2#超滤清洗方法日期化学清洗后效果（m3/h)日期化学清洗后效果（m3/h)循环流量出水流量循环流量出水流量2月14日252182月6日23412.5NaOH和HCl依次清洗5月26日23113.52月22日228138月3日221105月11日20811.58月8日18989月26日21917.59月8日20413.5NaOH、HCl和NaClO交替清洗11月2日22512.011月12日198911月27日20712.511月26日19610.512月10日22713.512月12日19610.5膜污染主要是由膜表面凝胶层造成的，由吸附和膜孔

20、堵塞引起的膜污染对膜通量的影响较小。造成膜污染的主要因素在第一阶段主要是难降解有机物和微粒污染物的吸附；第二阶段则包含了大量的胞外聚合物(EPS)累积，EPS中的大分子物质如多糖、蛋白质类主要吸附于膜表面，形成凝胶层。膜污染物以有机污染物为主，其中蛋白质污染物是有机物污染物主要成份。化学清洗方法中，酸洗对膜表面的无机垢体污染物的清除效果较为显著；碱洗和氧化剂清洗对有机污染物均有效果，其中氧化剂对膜通量恢复效果较碱好，但其对膜材料会造成一定程度的损坏，因为江桥渗滤液膜材料本身也是一种有机物。因此，在采用氧化剂清洗方法时，应严格控制氧化剂清洗液浓度以及浸泡和冲洗时间，在实际清洗中摸索最佳时间，尽量

21、减少氧化剂对膜表面的损害。生物泡沫2007年4月-6月，膜生物反应器持续出现了较为严重的泡沫问题，生化池表面被泡沫覆盖，厚度高达1m以上。运营人员最初采用持续降低进水量和减少曝气量的消极方法防止泡沫外溢，致使处理设施4月-6月渗滤液处理量明显低于其他月份。在活性污泥法处理中，泡沫问题是普遍存在的困扰运行管理的问题。工艺条件、水质和环境条件都会对生物泡沫的形成产生影响。江桥泡沫爆发的因素可能有工艺运行条件（如负荷、溶解氧等）、水质的变化（油脂质物质和表面活性剂的增加）、消泡剂和春夏气候交替等。泡沫的消除最终依靠工艺调整得到了解决，主要结论如下：工艺调整是消除泡沫的根本，物化方法仅能暂时控制泡沫；

22、当泡沫爆发时，物化方法可为工艺调整争取时间和空间。工艺调整的原则是在设计范围内合理控制污泥负荷，污泥负荷应稳步调整，不易大幅提高或降低污泥负荷；同时，合理控制硝化池溶解氧，其中生化池末端溶解氧宜控制在2.0mg/L左右。水温 夏季江桥垃圾焚烧厂产生的渗滤液原水水温远高于设计水温（设计水温为25，实际高达50-55）。2007年7月下旬在两套冷却系统24小时运行情况下，1号硝化池最高温度已超39，2号硝化池最高温度也超36，对微生物的生化反应造成威胁。经过现场设备强化维护以及随后气温的降低，温度过高现象得到缓解。因此，在夏季高温来临之前应提前做好散热系统的设备维护工作，当高温期间换热器效率降低时

23、，应在最短时间内完成换热器清洗工作，保证散热系统的正常运行。设备备用工艺的正常运行需要设备的正常运转作为保障。膜生物反应器作为生物处理方法的一种，温度、溶解氧、排泥量、回流量、进水量和出水量等因素是微生物系统正常生长的关键。这就要求满足上述因素的设备在任何时间都要满足工艺要求。江桥渗滤液处理站由于最初在一些主线设备上均无备用，设备出现故障后工艺的正常运行受到较大影响。2007年4月至6月主线设备的一系列故障也是造成处理水量减少的原因之一。管道堵塞 由于渗滤液成分复杂，埋地式输送管道易出现堵塞，如果管道过长，清通极为困难。江桥生化反应池进水管道经常出现堵塞现象，由于管道埋地，长度过大，超出清通器

24、械清通范围，清通效果欠佳。因此，对于埋地管道，建议按照排水管道中设置检查井和清扫口的思路在管道设计中增设清通管件；对于明管或管沟内敷设管道，可采用法兰连接，管道堵塞后便于清通和更换。江桥渗滤液处理设施运行状况水量和水质前后对比原水量和水质和现状水量和水质对比 水量变化渗滤液水质和水量分析初步设计阶段参考的水量运行期的实际水量时间进厂垃圾量（吨）渗滤液产率（）渗滤液水量（吨/月）月平均渗滤液水量（吨/天）时间进厂垃圾量（吨）渗滤液产率（）渗滤液水量（吨/月）月平均渗滤液水量（吨/天）20047月20823.39 28.3 5893.02 190 20067月6788月28006.26 26.4

25、7393.65 239 8月20046379月31139.96 26.0 8096.39 261 9月44310月30778.90 20.1 6186.56 200 10月46311月30742.90 20.6 6333.04 204 11月39412月30436.53 19.2 5843.81 189 12月34120051月30832.07 19.8 6104.75 197 20071月3312月26576.96 16.3 4332.04 140 2月3363月36244.87 16.7 6052.89 195 3月4314月39816.28 21.6 8600.32 277 4月4555

26、月43795.61 28.6 12525.54 404 5月5596月50716.53 25.1 12729.85 411 6月548平均33325.86 22.4 7507.66 242 合计468进水水质变化初步设计中的进水水质和出水水质招标文件中的进水水质和出水水质序号指标单位进水水质出水水质进水水质出水水质1CODcrmg/L60000 1000 480007100010002BOD5mg/L30000 600 25000300006003氨氮mg/L/3801500254SSmg/L20000 400 300020000400运行期的实际进水水质和出水水质 序号指标单位时间进水水质出

27、水水质1CODcrmg/L2007年1月692964772007年2月719015082007年3月73365.2520.82007年4月76781.4499.62007年5月71080.4338.42007年6月65773.6257.8平均值71366.3 433.62BOD5mg/L2007年6月607208.42007年7月4530080.52007年8月5360090.52007年9月4482536.43氨氮mg/L2007年1月740.0 42007年2月556.0 122007年3月673.0 18.42007年4月1261.635.52007年5月1493.2129.12007年

28、6月1368.580.7平均值1015.4 46.6 4SSmg/L注：BOD5为每月的抽样。根据上面的表格，实际的进水水质与原初步设计的进水水质发生了较大的变化，COD原设计为60000mg/L，实际平均值为71366mg/L，增加了18.9。BOD原设计为30000mg/L，实际平均值为45826 mg/L，增加了52.7。差异分析垃圾量和成分江桥垃圾焚烧厂一期工程垃圾设计规模为1000吨/天，采用垃圾容重为0.4吨/m3，渗滤液产生率为6，二期工程设计规模为500吨/天。目前江桥厂服务的范围为静安、黄浦、普陀、长宁、嘉定。另外垃圾渗滤液不但量增加了，成分也在发生巨大的变化。总体来说，由于

29、生活垃圾的有机物含量在逐年增加，而且增加的有机物中较大比例为含水率较高的厨余垃圾。成分变化原因如下：近年来老百姓生活方式的改变导致了垃圾渗滤液量的上升，随着生活水平的提高，城市生活垃圾中的有机质含量有了较大的增长，如吃剩的汤水、厨余垃圾倒入垃圾桶，夏季瓜果的量急剧增加都导致垃圾含水率大大提高，夏季生活垃圾的含水率可达到35，大大增加了垃圾渗滤液的产生量。垃圾集运方式 随着静安区和黄浦区垃圾中转站的建设完成，这二区中转站内产生的所有渗滤液都进入了江桥厂；另外普陀和长宁增强了车辆的管理，减少了沿途渗滤液的滴漏。所以江桥垃圾焚烧厂从2003年开始运行至今，垃圾渗滤液产生率逐年提高。由于我国的垃圾与国外的收集过程不同，在居民生活小区内是混合收集，且在小区内一般已经停放了几日，所以生活垃圾在进入焚烧厂的储坑时已经开始了厌氧发酵。这样的时间长度内，生活垃圾先要进行好氧反应，当垃圾中少量的氧气消耗殆尽后，还需经过天的适应期，进行好氧菌群向厌氧菌群的过渡，然后进入厌氧发酵阶段。由于厌氧发酵的时间不够，生