•固体废弃物•
四 川 环 境
Vol. 37 ,N〇. 3 June 2018
SICHUAN ENVIRONMENT
基于两级DTRO膜系统处理垃圾渗滤液的工程应用
尚
？ ！付永胜
(西南交通大学地球科学与环境工程学院，成都611756)
摘要：针对安岳县垃圾填埋场渗滤液处理工艺存在的问题，采用两级DTRO系统作为渗滤液处理的主工艺，从工艺设
计、运行参数、处理效果、工程投资及运行成本等方面对该工程进行了全面分析。在线监测结果表明，出水COD+浓 度低于17mg/L，NH3-N浓度低于6mg/L，特征出水水质指标稳定且满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889 -2008)中表3对渗滤液排放标准的要求，且工程总投资（694. 12万元）和运行成本（41. 82元/t)较低，经济性好。 该工程可为类似垃圾填埋场渗滤液处理工艺的优化和提升提供借鉴和指导。关键词：两级DTRO工艺；渗滤液；回灌中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1001 =644 (2018 $03-0098-07
Engineering Application of Landfill Leachate Treatment based on Two-st^ge DTRO System
GAOXin
，FU Yong-sheng
(Faculty of Geosciences & Environmental Engiiwering， Southwest Jiao Tong University，Chengdu 611756， China)
Abstract & Based on the existing problems of landfill leachate treatment in Anyue landfill，this study used the two stage-DTROsystem as the main process of leachate treatment，and comprehensively analyzed the project from the aspects of process design，operation parameters，treatment effect，engineering investment and operation cost. The online monitoring results showed that theeffluent concentration of of effluent water is stable
COD+r is less and
meets
than 17mg/L and the concentration the
requirements
in
of NH-Nis the
table
less than 6mg/L，the
3 of the standard of domestic waste landfill site\" ( GB16889-2008 )，and the total project investment (6 million 941 thousand and 200yuan) and operating costs (41. 82 yuan/t) is relatively low and economic friendly. This guidance for tlie optimization and promotion of leachate treatment process in similar projectKeywords & Two-stage DTRO process； landfill leachate； reinjection
l
p
1前言
求进水水力负荷及有机负荷变化小、系统稳定，而 膜处理克服了传统污水处理工艺对水质、水量稳定 性的要求，在垃圾渗滤液处理中得到广泛应用，其
中DTRO (碟管式反渗透）膜系统就是专门针对垃 圾渗滤液处理设计的[1]。DTRO (碟管式反渗透） 处理垃圾渗滤液通常为两级联用，根据进水水质的 实际情况，可以经过滤器过滤后直接处理垃圾渗滤 液，也可以同预处理，生化处理相结合，以提高系 统稳定性，保证出水水质稳定达标。根据研究表 明，DTRO在实际中多应用于较小规模的垃圾渗滤
为了贯彻落实《国务院关于印发水污染防治 行动计划的通知》（国发〔2015〕17号），四川省 人民政府制订了全面控制污染物排放、推动绿色经 济发展、着力节约保护水资源的工作方案，垃圾填 埋场渗滤液处理也作为水污染防治的攻坚问题。垃 圾渗沥液的特点是有机污染物种类繁多，水质复 杂、污染物浓度高和变化范围大、水质水量变化 大、金属含量高、氨氮含量高、营养元素比例失 调。传统的生化处理方法在处理垃圾渗滤液时，要
收稿日期：2018-03-05作者简介:高鑫（1992-),男，四川成都人，西南交通大学地球科学与环境工程学院环境科学与工程专业2015级在读硕士研究生,主要从
事水污染控制研究。
3期高鑫等：基于两级DTRO膜系统处理垃圾渗滤液的工程应用99
001
液处理站，日处理规模为15~100t/d,工程投产后 对于特征出水水质指标的去除效果及系统稳定情况
的相关叙述较少。本文通过对安岳垃圾填埋场渗滤 液应急处理工程（200t/d)工艺设计、运行参数、 处理效果、工程投资及运行成本等方面的分析，为 今后四川省垃圾填埋场渗滤液处理工艺的优化提升 提供借鉴和指导。2
工程概况
经80m3/d垃圾渗滤液处理站（2 0氨吹脱+ U
BF
调节池+
1/d
厌氧生化+气浮）处理后，由管道
，
进入安岳县污水处理厂（处理规模为2万
于2008年9月通过了原四川省环境保护局的竣工 环境保护验收）处理，最终排入岳阳河。
四川省环境监测中心站于2010年3月24、25 日，5月6、7日对该项目进行了验收监测，监测 结果表明，按《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008)标准要求，COD+、BOD?、SS、 氨氮、总磷排放浓度均满足安岳县污水处理厂进水 水质要求，处理效率如表1。
四川安岳垃圾填埋场处理规模为项目设计垃圾 处理规模17〇t/d，于2005年开始试运行，垃圾渗
滤液、场区生活污水和车辆清洗水、场址清洗水等
表1安岳垃圾填埋场渗滤液处理站对污染物去除效率
Tab. 1 The p61utant removal rates of leachate treatment station in Anyue landfill
指标去除率
色度
( K )
总磷
COD+r
BOD5SS
总氮氨氮
98885885.46778.486.599.6
由表1可知，填埋初期，污水处理站工艺运行 稳定，各种污染物达标排放。但是垃圾渗滤液的性 质是随着填埋场的运行而发生变化的[3]，这主要 由填埋场中垃圾的稳定化过程所决定，不同年龄阶
段的渗滤液性质有很大差别。通常，年轻期填埋场 渗滤液有机物浓度尽管较高，但是可生化性好，较
表2不同填埋时间的垃圾渗滤液特征
指标填埋年限（a#
早期
中期
易降解；随着填埋龄的增加，填埋场中产甲烷细菌
逐渐成为优势菌种，尽管渗滤液有机物浓度逐年降 低，但氨氮浓度因有机氮的硝化与分解而升高，其 可生化性下降，较难生化处理。根据有关研究渗滤 液的特征如表2所示。
Tab. 2 The characteristics of landfill leachate in different periods
晚期
pH
p( COD+r)/( RL)BOD/CODp( NH3-N)/(m/L)电导率（！/cm)
5 <
(.5-7.510-300.5D. 7500 -1 00018 000 -42 0005-107. 0-8. 03-100.3-0. 5800 -2 00010 000 -18 000
>10
7. 5-8. 5<3<0.31 000 -3 000<10 000
安岳县垃圾填埋场运行至今时间已经超过10 年，老的填埋区域垃圾渗滤液COD减小，可生化 性降低，氨氮增加，电导率减小，原设计的污水处 理工艺已经不能满足渗滤液处理需要，虽然污水处 理厂在后期对原渗滤液水处理工艺进行了改造调 整，例如增加人工湿地等，但效果仍不理想，随着 渗滤液可生化性持续降低，人工湿地植物死亡，最 后原填埋场渗滤液处理站于2017年3月停止运行， 渗滤液大量积蓄于各构筑物中。本项目是原安岳县 垃圾渗滤液污水处理厂的应急工程，DTRO膜系统
具有建设时间短，占地面积小，处理效率高等优 势，能够快速建成并解决渗滤液处理站渗滤液大量 积存的问题。该应急处理工程是针对上述问题设计 的，两级DTRO出水在线监测结果表明，该应急处 理工程出水COD+浓度低于17mg/L，NH3-N低于
6mg/L
，但考虑到垃圾填埋场渗滤液水质处于动态
变化，且填埋后期氨氮浓度会增大，而出水水质要 求氨氮浓度低于8m//L，因此，若该应急处理工程 要兼顾垃圾渗滤液处理站后期运行处理，作为渗滤 液处理站工艺改造，在工艺设计方面应该考虑一定
100
四川环境
37卷
预留，在现有基 预处理（如气浮、吹）、生 理（如 池）等工艺相 ，这样 .
保证 运行，延长 寿命，同时保证污水处理站后期运行过程中，出水 浓
$
3
工艺设计
质
规定，在土开发密 较高、环境承载能力开
，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发
生严重环境污染问 需要采取 保 的地，应严格控制生活垃圾填埋场的污染物排放行 为，在 地区的现有和新建生活垃圾填埋2008年7月1日起 《生垃圾填埋场污染物控制标准》（OB16889-2008)中表3的限制。工程 所在地区生态环境脆弱，需取保 此工程进出水水质如表3所示。
，因
3. 1水量
工程设计进水流量为200m3/d，根据《生活垃
圾填埋场污染物控制标准》（GB16889-2008)相关
3
Tab. 3
工程设计进出水水质
The influent and pH 值 色度(稀 80030 +) p (BOD5)(mg/L)4 20020 ） (mg/L)17 00060 p (TP) (mg/L)161.5 p (TN)(mg/L)1 60020 p (NH3N)(mg/L)1 2008 - p (SS)(m/L)70030 菌 大肠杆（个a) 7. 2-7. 86 ~9 / 1 000 38应急处理工艺流程 准、建设投 运行成本、 运行管理及维护方便，及占地指标等综合因素，本 项目确定采用“预处理+两级D理工艺。具体工艺流程及水 TRO +脱气塔”处 图如下图。 注：温度15C-25C，净水电导率％20ms/cm，总回收率#78%，即最终出水#156m3/d。 图两级DTRO膜处理系统工艺流程及水平衡图 Fig. The process flow and water balance of t\"wo-staae DTRO treatment system 3.3主要工艺单元 3.3.1 预处理系统 工程预处理采用“调节池+篮式过滤器+砂 滤器+芯式过滤器”的工艺，垃圾渗滤液产生量 、 雨、下渗 种因素的 ，设置池容纳未经处理的渗滤液 后续设施的负荷；污水 式过滤器过滤后进人原水罐;垃圾渗滤液中含有钙、镁、硅、钡等等离子，易形 成难溶盐，在表 垢， 力[4]，在水罐中加人 垢 理能 pH 至6~6.5， T 增大 截留率；砂滤器过滤精度 为50!m， 、出水端都有压力表，当压2.5bar的时候 反洗程序，运 100h后若压 2.5bar也 反 ， 石砂的 10!m 压实及板结现象；芯式过滤器的 ，在芯式过滤器 人 量的阻垢 为 止 3期高鑫等：基于两级DTRO膜系统处理垃圾渗滤液的工程应用101 硅垢及硫酸盐结垢现象的发生。 3.3.2 两级DTRO膜系统 两级DTRO膜系统运行参数 一级DTRO膜系统：进水经高压泵后的出水进 入在线泵或膜柱。出水分为浓缩液和透过液，透过 二级DTRO膜系统：二级膜系统用于对一级膜 系统透过液的进一步处理，经一级膜系统处理后的 透过液直接送入二级膜系统高压泵，一级与二级之 间无须设置缓冲罐，系统运行时流量自动匹配。二 级膜系统浓缩液回流至一级进水系统，透过液进入 后续吹脱处理（见表4)。液进入二级膜柱进一步处理。浓缩液排入浓缩液储 池，用于回灌。 表4两级DTRO系统设计参数 Tab. 4 The design parameters of t^vo-stagel DTRO system 设计参数设计回收率（K)设计进水量（m3/d)设计清液产水量（m3/d) 膜柱量（支）单支膜柱面积（m3)总膜面积（m3)正常工作压力（bar) 一级80217. 34173.34849.405790.0250-70 二级90173.34156309.405282.1540-60 3. 3. 3 脱气塔 二级DTRO膜的透过液排入脱气塔，经过吹脱 除去水中二氧化碳等气体，使pH达到6 ~9,最后 排入净水贮罐达标排放，当气体被吹脱后，pH会 逐渐上升至6以上，若未能满足排放要求，系统会 自动补充碱液调节pH。4 运行情况 表5 安岳污水处理站设有出水在线监测装置，监测 指标为水COD和氨氮，因此为了解安岳垃圾填埋 场渗滤液应急处理工程的运行的实际情况，待两级 DTRO膜系统调试运行稳定后，通过污水处理站在 线监测系统，统计了 2017年11月6日到2017年 11月20日连续15天统计出水COD、氨氮两个指 标的日均值。 出水COD、氨氮指标 Tab. 5 The CODand NH3-/index in effluent water 运行数据（日均值) 序号 时间 p \" COD+) / \" mgL) 14.216.711.413.316.8 p (NH3-N) / (mg/L) 2.5653.2491.9555.7213.0601.6851.7572.4151.9322.0902.5471.8122.5371.6424.658 1 2 345 11 月 6 日 11 月 7 日 11 月 8 日 11 月 9 日 6 7 11月10日11 月 11 日11月12日 11 月 13 日11月14日11 月 15 日 10.611.6 15.2 8 9 10.8 14.1 101112 131415 11月16日 11月17日12.611.1 11.7 11 月 18 日 11月19日 10.6 13.4 11 月 20 日 102 四川环境 37卷 从表5可以看出，污水处理站出水COD+浓度 低于17mg/L, 定，且 NH!-N ? ？• 1 工程投资及运行成本 低于6mg/L,出水水质较稳 指标低于《生活垃圾填埋场 工程投资 应急工程总投资为694. 12万元，包括预处理 、两级DTRO C〇Dc、NH3-N （GB 污染物控制标准》16889-2〇〇8)表 系 统 3 对渗滤液系统及 支 系统、储罐及化学药剂系统、管 #方文路架 、 电气控制系统（见表6)。 表6工程投资一览表 Tab. 6 The project investment list 序号 一 12346 名称规格参数 预处理系统 单位台台个个个台个 台支台个个台个支台台台套套套台个套个个个个 反渗透 量 单 (万元#总价 (万元# 6.35 砂滤增压离心泵砂滤器风机砂滤器芯式过滤器篮式过滤器高压柱塞泵 高压泵蓄能器在线增压泵碟管式膜柱伺服电机控制阀清洗剂罐加热器压柱塞泵高压泵蓄能器碟管式 柱伺服电机控制原水输送泵清水运输离心泵酸添加计量泵碱添加计量泵阻垢剂计量泵泵渗滤液原水储罐净水储罐+脱气塔 罐 储罐储罐垢 储罐 CDLF4-，P:0.75k_; SUS316WSR50, 5. 5kW； 0.5m3min 11 200 X 2 400mm 7-fach 30\"7 22222 0. 330. 811.020. 540. 48 0.651.632 041.090. 95361.05 / ； 芯，30\" 一级DTRO反渗透系统 二 1234567 CAT3537, 11 kWADB250-2C24-250BBM46-12NE，18. 5kW210 39ABS1B，9.405m2KVS2 22284222 10.861.6316.293.398. 150.410.61 21.733.2632.59285.1516.290. 811.22143.12 / ，5，230 VAC V:400L， 材质 304 DTRO EIMM1-1/2y. 5- 0 6. 5kW 三 1234 二 CAT3537， 15kWADB250-2C/24-250B210 39ABS1B，9.405m21/2\" NPT，1.453 9 22302 10.861.633.398. 15 21.733.26101.8416.298.30 ，HH500，230 四 1345678910111213 储罐及化学剂添加系统 CDLF4-4，P -0. 75kW； SUS316CDLF4-4，P 0. 75kW； SUS316 63 1/h，6. 5bar7.2 1/h，8bar1.441/h，12barB-9-PP-2 0. 37kW V 二 20m3 V-2m3， 222222111211 0. 330. 330.270.270.270.271.021.092 170. 140. 140. 14 0.650.650. 540. 540. 540. 541.021.092 170. 270. 140. 14 - 材质PP，风机功率1.1kW V 二5m3， 材质 Q235 MC-1000L，材质 PE MC-1000L，MC-1000L， 材质 PE材质 PE 3期 续表（高鑫等：基于两级DTRO膜系统处理垃圾渗滤液的工程应用 103 序号五 名称规格参数 管路系统及支架 单位量 单 (万元# 总价 (万元# 96833 个个个个个套套套套套套套套套个 12 气动隔膜阀高压气动蝶阀弹簧安全阀弹簧安全阀弹簧止回阀手动阀门低压管路酸添加管路碱添加管路阻垢剂添加管路膜柱高压软管及联接件 压管路不锈钢支架设备底座其他附属 DN40ZH311024-EE62，DN40D010 G3/8-G1/2 80BARDHV712/DHV715/DHV716，DN32 40444 12022222 0.34 0.220.880.88 13880873833836820815.430.410. 270. 2724844689 10865.4313. 5878. 9740.41.091.090.980.616820. 2778013853. 150. 150870860.2418669482 345 6 149B1129 RV290P G3/8 PO/VI/E 设计 按设计配套，UPVC按设计配套，PTFE设计 设计 设计 按设计配套，316SS 设计设计 ， PE， PE 0.050.41 2.20.20 7 8 9 101112 0.140.140873.395.43 2.2 360 2221 131415 六 13.5820870.140.14 0.120.02 电气及控制系统 电气系统压力传感器压力传感器压力开关压力表流量检测仪浮子流量计 设计 套个个个个套个套套件件件个个台 12888 345 6 10 BAR，O1/2B，100 BAR，O1/2B， 0. 5 〜10bar 10/100bar 探头+安装座+变送器+安装件 量程配套 探头+放大器+安装座+变送器+安装件 探头+安装座+变送器+安装件 30 820812 7 8 0.81 0.01 9 101112 PH测定仪 电导率测定仪液位变送器 水表流量开液位开浮球开关空压机 0.951.150.9087 0.10 0-1 BAR，G 1/2 B 10m3/h，r 与浮子流量计配套与磁性浮子配合使用 投人式 4 268121 13141516 080082186 VW-0. 22/7，3kW 总价 5.2 运营成本 片更换维护费用4个部分，应急处理工程运营费用如表7所示。 工程运行成本为41. 82元/t,运行成本包括设 备能耗、运营人员工资、酸碱及阻垢剂等药剂、膜 104 四川环境 37卷 表7工程运营费用一览表 Tab. 7 The project operation cost list 项目电费人工费药剂费费用合计 单价 080 (元/k_h)4 000 (元/ 人）41. 3 元 用量 5 483.184 (k_h/d) 4人 为 3 000(元/天）7 942 (片/年） — 吨水费用（元/t) 19.19 2.66 154.9741.82 6结语 对于垃圾填埋场污水处理站出现生化法不适用 问题，本项目采用“预处理+两级JT20 +脱气 塔”作为应急工程，工程经适当调整可兼具填埋 场渗滤液后期处理的能力，该工程总投资 ((今斗.％#万元）和运行成本（ML#元/〇较低， 经济性好。JT20膜系统具有出水水质稳定、抗冲 击负荷能力强、工程占地面积小、便于后期管理、 投产周期短，无需污泥培养等优势。通过该应急工 程，安岳县垃圾填埋场污水处理站出水C0J+、 N,-N指标低于《生活垃圾填埋场污染物控制标 准》（GB16&&9-200&)表3对渗滤液排放标准的要 。 参考文献： (1 )沈耀良，曹晓莹.城市垃圾填埋场渗滤液的回灌处理及其作 用（9 •江苏环境科技，#004，（2):4-6.(2 ) GB16889-2008，生活垃圾填埋场污染控制标准[S].[3]王凯，武道吉，彭永臻，王淑莹.垃圾渗滤液处理工艺研究 及应用现状浅析[9.北京工业大学学报，2018，（1):1-12.[4 ]罗洁.两级DTR0工艺处理垃圾渗滤液的生产性试验研究 [D].长沙:湖南大学，2014.[5 ]沈源源.DTR0 +卷式R0工艺在垃圾渗滤液处理中的应用 [9 •四川建材，2017,43(8):89-90.[6 ]杜宏伟，刘延芳•两级DTR0工艺处理建制镇垃圾渗滤液工 程实例[9 •价值工程，2017,36(6):110-112.[7]刘飞.DTR0工艺处理垃圾渗滤液的研究[J].环境科技， 2015,28(2):25-29. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容