1、1062023 年第 3 期（总第 167 期）DTRO 工艺在某垃圾填埋场渗滤液处理中的应用与建议王清森1*,金晶2,郑伟1,张亚东2,褚兴飞2,王庆1,廖广东2,王殿二1（1.光大环境修复江苏有限公司，江苏南京，211102；2.上田环境修复有限公司，江苏常州，213000）摘 要：老龄垃圾渗滤液具有高盐、低碳氮比、难生化的特点，传统经典渗滤液处理工艺难以有效处理老龄渗滤液，会导致填埋场渗滤液大量积存。采用两级 DTRO 工艺快速消减积存的老龄渗滤液，工程 运 行 结 果 表 明，进 水 COD 浓 度 为 23003500mg/L，产 水 COD 浓 度 为 310mg/L，COD 的
2、去 除 率为 99.56%99.91%，进水氨氮浓度为 22003000mg/L，产水氨氮浓度为 0.264.5mg/L，氨氮的去除率为99.79%99.99%，各项指标均能满足生活垃圾填埋场污染控制标准中的表 3 限制要求。200m3/d 的系统建设投资为 320 万元，产水运行成本为 36.03 元/吨。对系统设计优化后，在不改变原进水水质的情况下，可改善 DTRO 系统内部水质，从而提高系统整体产水回收率和最终水质。关键词：DTRO；渗滤液；高盐；低碳氮比；填埋场中图分类号：X705 文献标志码：A 文章编号：1008-3103（2023）03-0106-06Application an
3、d Suggestion of DTRO Process in Leachate Treatment of a LandfillWangQing-sen1*，JinJing2，ZhengWei1，ZhangYa-dong2，ChuXing-fei2，WangQing1，LiaoGuang-dong2，WangDian-er1（1.EverbrightEnvironmentalRestorationJiangsu Co.,LTD.,NanjingJiangsu211102,China;2.UedaEnvironmentalRestorationCo.,LTD.,ChangzhouJiangsu2
4、13000,China）Abstract：Theoldlandfillleachatehasthecharacteristicsofhighsalt，lowcarbonnitrogenratioanddifficulttobiochemical.Thetraditionalclassicalleachatetreatmentprocessisdifficulttoeffectivelytreattheoldlandfillleachate，whichwillleadtotheaccumulationoflandfillleachate.Thetwo-stageDTROprocesswasuse
5、dtorapidlyreducetheaccumulatedagedleachate.TheengineeringoperationresultsshowedthattheinfluentCODconcentrationwas23003500mg/L，theeffluentCODconcentrationwas310mg/L，theremovalrateofCODwas99.56%99.91%，theinfluentammonianitrogenconcentrationwas22003000mg/L，theeffluentammonianitrogenconcentrationwas0.26
6、4.5mg/L，andtheremovalrateofammonianitrogenwas99.79%99.99%.Alltheindexescanmeetthetable3limitrequirementsinthepollutioncontrolstandardofdomesticwastelandfill.Theinvestmentof200m3/dsystemconstructionis3.2millionyuan，andtheoperationcostofwaterproductionis31.08yuan/ton.Afterthesystemdesignoptimization，t
7、heinternalwaterqualityofDTROsystemcanbeimprovedwithoutchangingtheoriginalinfluentwaterquality，soastoimprovetheoverallwaterrecoveryrateandfinalwaterqualityofthesystem.Keywords：DTRO；leachate；highsalinity；lowc/nratio；landfill作者简介：王清森（1991），中级工程师，硕士，主要从事环境修复及污水处理技术管理工作。0 引言卫生填埋在过去相当长的时间里是我国对生活垃圾的主要处置方式，
8、垃圾在填埋库内发酵及在雨水入渗等作用下会产生垃圾渗滤液，这种渗滤液成分复杂，COD、氨氮浓度较高，若处理不当，可能会污染周边地表水、地下水及土壤。渗滤液处理的经典工艺为“均质-厌氧-MBR-膜深度处理”1-3，产水达到生活垃圾填埋场污染控制标准4要求后排放，将浓DOI:10.14127/ki.jiangxihuagong.2023.03.0141072023 年 6 月DTRO 工艺在某垃圾填埋场渗滤液处理中的应用与建议缩液回灌到垃圾填埋库。随着垃圾填埋场服役时间的延长，渗滤液在填埋库或调节池中厌氧降解，导致 COD浓度逐年降低，氨氮浓度逐年升高，而膜滤浓缩液的回灌会导致盐度累积5，且渗滤液中
9、易降解的 COD 在调节池或生化池中被降解，因此回灌的浓缩液中的 COD大多难以生化降解，也会导致存量渗滤液的可生化性逐渐变差。综上所述，老龄垃圾渗滤液一般具有碳氮比低、盐度高、可生化性差的特点。低碳氮比的渗滤液若采用生化法处理需要额外投加大量碳源用于脱氮6，经济性较差，而渗滤液的盐度越高，盐析作用越强，活性污泥中微生物的活性越低7-10，不利于生化法的应用，因此不宜采用经典工艺处理老龄渗滤液。碟管式反渗透（DTRO）对水质的可生化性、碳氮比无要求，能适应较大的水质波动变化，运行稳定，集成度高，可自动运行，因此适用于老龄垃圾渗滤液的处理11，其他工程案例12-16仅对 DTRO 系统的工程应用
10、效果、影响因素、成本等情况进行了报道，未关注设计有无缺陷的问题。本文不仅报道了 DTRO 工艺在苏州市某垃圾填埋场老龄渗滤液处理中的工程应用情况，而且指出了工艺缺陷，优化了工艺设计，理论上量化了工艺优化后膜内水质改善情况，为工程技改提供参考。1 工程概况该填埋场占地 31.09公顷，设计库容为 292.51 万立方米，2003 年投入运行，2021 年库满停止接收垃圾。填埋场原有 1 套 150m3/d 的渗滤液处理系统，处理工艺为“均质+两级 A/O+超滤+纳滤+反渗透”，清水达到生活垃圾填埋场污染控制标准 中的表 3 标准后排放，浓缩液回灌至垃圾堆体。由于该填埋场龄期较长，碳氮比低，浓缩液
11、长期回灌，导致渗滤液中盐度高。原渗滤液处理系统每日投加大量碳源仅能达标处理 3040m3渗滤液，且产水回收率仅 40%左右，导致该填埋场存量渗滤液多。为快速减少存量渗滤液，工程采用 200m3/d 的两级 DTRO 渗滤液处理设备对存量渗滤液进行快速处理。2 工艺设计2.1 设计进、出水水质设计进水水质以存量垃圾渗滤液水质监测数据的最高值计，出水水质执行生活垃圾填埋场污染控制标准4中的表 3 排放限值（以下简称“达标”），设计进出水水质主要指标如表 1 所示。表 1 设计进、出水水质项目COD（mg/L）TN（mg/L）氨氮（mg/L）总磷（mg/L）pH进水 2800 3100 280010
12、069出水 60 20 8 1.5692.2 工艺流程及水量平衡本项目工艺流程及水量平衡如图 1 所示。图 1 工艺流程及水量平衡图1082023 年第 3 期（总第 167 期）调节池中的渗滤液首先经过篮式过滤器过滤去除直径为 1mm 以上的大颗粒物，再进入砂滤罐过滤进一步去除直径为 50um 以上的悬浮物，之后进入原水罐中调节 pH 至 6 以减少后端膜系统堵塞风险。调节 pH 后的渗滤液进 DTRO 膜之前再经过芯式过滤器过滤去除直径为 10um 以上的胶体，并投加阻垢剂以防止渗滤液在 DTRO 膜中浓缩后钙、镁等离子结晶堵膜。经过上述预处理后的渗滤液首先进入一级 DTRO 膜处理，一级
13、 DTRO 系统的浓缩液一部分在一级 DTRO 系统内循环，大部分浓缩液排入浓缩液池，一级 DTRO 产水进入二级 DTRO 系统进一步处理，产生的浓缩液回流到一级DTRO 重新处理，产水则进入脱气塔经鼓风吹脱去除溶解性酸性气体，使产水 pH 回升后通过离子交换树脂进一步去除氨氮，在离子交换树脂出水管道上设置碱液投加口和管道混合器，并在管道混合器后端设置 pH 监测仪表，通过自控调节加碱量实现 pH 达标。2.3 主要工艺单元设计参数（1）原水调节池。调节池有效容积达60000m3，为四棱台状，底面积 5310m2，顶面积 11708m2，深 7.5m。斜卧井内布置一台潜污泵，Q=15m3/h
14、，H=30m，P=2.2kW。（2）预过滤系统。预过滤系统包括篮式过滤器（219mm，SS304，内置滤袋过滤精度为 1mm）、砂滤罐（12002400mm，纤维增强复合材料，内置石英砂过滤精度为 50um，配砂滤风机，Q=99m3/h，H=1450m，P=5.5kW）、芯式过滤器（300*1450mm，SS304，内置 10 支 40 寸 PP 滤芯，过滤精度为 10um）三部分。每部分的过滤器前后均安装有压力表，当过滤器的前后压差高于 2.5bar 时，篮式过滤器需要人工拆洗滤袋，砂滤罐执行反洗程序，芯式过滤器更换滤芯。其中砂滤罐若运行 100h 后前后压差未超过 2.5bar仍需反洗，防
15、止石英砂的过度压实板结。（3）原水罐系统。原水罐系统包括硫酸加药单元（10m3，Q235 碳 钢，配 套 加 酸 计 量 泵：Q=80L/h，P=0.37kW，背压 10bar）、消泡剂加药单元（200L，PE，配套加药计量泵，Q=2.5L/h，P=20w，背压 20bar）、原水罐（10m3，PE，配套酸循环泵，Q=20m3/h，H=23m，P=2.2kW）。向原水罐中加入硫酸并采用酸循环泵快速循环搅拌，调节原水罐渗滤液 pH 至 6.5。酸循环搅拌过程中由于水力冲击和添加浓硫酸的缘故会产生泡沫，因此需投加消泡剂用于消泡，防止泡沫溢出罐体。（4）两级 DTRO 系统。两级 DTRO 系统包括
16、进水泵 1 台（Q=10m3/h，H=25.5m，P=1.1kW），一级高压泵 2 台（Q=5m3/h，H=800m，P=18.5kW），一级循环泵 2 台（Q=44m3/h，H=85m，P=22kW），二级高压泵1 台（Q=8m3/h，H=600m，P=18.5kW），膜柱 108 支，设计参数如表 2 所示。表 2 DTRO 膜系统设计参数项目单位系统一级二级设计产水回收率%7078.589.17设计进水流量m3/d200200157设计浓缩液流量m3/d604317产水流量m3/d140157140单支膜柱面积m29.4059.405膜柱数量支1088820组合方式44-4414-6膜总过流面积m21015.74827.64188.1高压泵台数台321循环泵台数台220正常操作压力bar40-6535-55最大操作压力bar9075（5）脱气塔。主要由水箱（水箱为 PP 材质，容积8m3）、风机（Q=1000m3/h，2.5kpa，P=2.2kW）、排气筒组成。两级 DTRO 产水排入脱气塔水箱中，使用风机将大量空气充入产水中，将 CO2等酸性气体吹脱出来，使得产水 pH 回升。
