UASB-MBR-RO工艺的应用研究

梁育志

（广东华实环境工程设计有限公司 广东佛山 528000）

引言

各大城市纷纷建起了垃圾焚烧发电厂，但是垃圾在焚烧发电过程中也会产生各类污染物，渗沥液就是其中一种。垃圾焚烧发电厂渗沥液具有有机物浓度高、氨氮浓度高、盐分浓度高、色度高、水量、水质变化大、可生化性好等特点，UASB-MBR-NFRO工艺不仅具备的处理高浓度污水且耐负荷冲击的优势，而且通过深度处理可以保证出水达到回用水标准，可以满足要求。

1 工程概况

南方某垃圾焚烧发电厂的进厂垃圾先经过压缩预处理，共配有3台处理量为500吨/日的焚烧炉，2台15MW汽轮发电机组，污水站渗沥液生产线处理为200～300m3/d，主要污染物是CODcr、NH3-N等，采用UASB-MBR-NF-RO工艺，出水水质要求达到《城市污水再生利用-工业用水水质》（GB/T19923-2005）中规定的敞开式循环冷却水系统补水水质标准，设计进水水质(mg/L)：pH∶7～9、CODcr≤1000、BOD5≤8000、NH3-N≤1000、可溶性盐≤50、SS≤1000，出水水质 (mg/L)：pH∶6.5～8.5、CODcr≤60、BOD5≤10、NH3-N≤10、SS≤20。

2 工艺流程

工艺流程如下：渗沥液→预过滤→初沉池→调节池→UASB池→反硝化池→硝化池→UF膜→NF膜→RO膜→出水回用，（反硝化池→硝化池→UF膜组成MBR），处理过程中的沼气、臭气和污泥均送至垃圾库处理，RO浓液则回喷到焚烧炉处理，脱水污泥送到污泥处置中心处理。

3 主要设计参数

（1）初沉池

可以去除悬浮物及部分不可溶性的有机物，减轻后续处理负荷，表面负荷为1.2m3/m2·h，沉淀时间1.5h。

（2）调节池

功能是中和、稀释的方法调节待处理渗沥液的污染物浓度，调节池有效容积2000m3，HRT为6.7d。

（3）UASB反应器

渗沥液经过水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段后可将有机物最终转化为甲烷。UASB池有效容积2000m3，HRT为6.7d，2台污泥泵将派出的污泥送至离心脱水机脱水处理，2台防爆罗茨风机（与调节池共用）对沼气进行收集送至垃圾库。

（4）MBR膜生物反应器

MBR膜生物反应器由反硝化池、硝化池、（后置反硝化池、后置硝化池）超滤、辅助冷却系统四个系统组成。反硝化池有效容积100m3，HRT为8h，配备1台功率为2.5kW的搅拌机。硝化池有效容积4000m3，HRT为13.3d，配备23台（18用5备）功率为5.5kW的射流曝气机。后置反硝化池、硝化池其功能与反硝化池、硝化池类似，通过进一步生物作用去除氮，确保总氮达到标准要求，两池有效容积均为100m3，HRT为8h。

（5）NF 膜

NF膜对具有多价阴离子的盐（例如硫酸盐和碳酸盐）的截留率高得多。NF膜元件规格是1nm，数量72支，pH值范围一般设定在6.2～6.8之间，浓液外排至污泥浓缩池，一般控制流量为清液的 1/3～1/4。

（6）RO 膜

RO膜清的原水中的溶解与非溶解的无机盐，重金属离子，有机物，菌体，胶体等物质无法通过半透膜，只能留在浓缩水中被放掉。RO膜元件规格是1nm，数量35支，PH值范围一般设定在6.2～6.8之间，浓液回喷焚烧炉，一般控制流量为清液的1/3～1/4，为了进一步提高渗沥液处理效率，设立了二级RO系统处理RO系统产生的浓液。

4 运行效果分析

选择丰水期1个月的各处理单元进、出水水质的监测数据分析，CODCr在UASB、MBR和NF系统的去除率均达到50%以上，其中MBR和NF系统在85%左右；NH3-N在MBR和NF系统的去除率达到50%以上，MBR系统去除率最高98%，最终出水水质达到标准要求。详见下表：

表1 各工艺单元处理效果

结语

（1）UASB处理单元主要大分子、不溶性有机物降解成小分子有机物及去除部分CODcr，后续的MBR及NF去除大部分有机物，脱氮功能主要在MBR和NF系统实现，MBR系统通过两级硝化和反硝化可以去除大部分NH3-N。

（2）UASB-MBR-NF-RO工艺各处理单元都根据垃圾焚烧发电厂产生的渗沥液水量、水质变化大的特点进行设计，充分体现工艺耐负荷冲击优点，确保达到回用标准。

（3）渗沥液中含有细小的浮渣，预处理和初沉池不能完成去除，导致换热器容易出现堵塞，需要频繁清洗，且还会在后续池体积聚，影响处理效果，建议增加一个筛网处理环节，把浮渣进行过滤掉，减轻后续处理的负担。

（4）超滤膜容易出现堵塞，需要频繁冲洗，主要是MBR系统中的污泥量及泥龄控制不好所致，在运行过程中应对运行效果进行总结，选择最优的泥量和泥龄，保持各系统稳定有效运行。