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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設和高質(zhì)量發(fā)展的關鍵力量，正面臨著轉型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術進步獎項，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實用技術裝備和示范工程，引導行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟社會全面綠色轉型貢獻力量。
生態(tài)環(huán)境保護實用裝備
2023-Z-13
申報單位
水藝環(huán)保集團股份有限公司
推薦單位
浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會
一、技術簡介
適用范圍
主要應用于：
1)垃圾中轉站內(nèi)包含滲濾液在內(nèi)綜合廢水的就地收集、就地達標外排處理領域，作為對中轉站滲濾液傳統(tǒng)處理系統(tǒng)的一種綠色安全環(huán)保有效替代產(chǎn)品；
2)垃圾焚燒廠內(nèi)包含滲濾液在內(nèi)綜合廢水的就地收集、就地達標外排處理領域，作為對垃圾焚燒廠滲濾液傳統(tǒng)RO/納濾處理系統(tǒng)的一種綠色節(jié)能環(huán)保有效替代產(chǎn)品。
技術原理
1.油污去除原理
垃圾滲濾液通過泵提升進入強化物化處理反應段，先調(diào)節(jié)滲濾液pH值至中性，然后投加PAC/PAM，通過絮凝破乳沉淀等物化手段，去除大部分懸浮物和油污。
2.基于MBBR填料的同步硝化反硝化生物脫氮
生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有機物轉化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌作用變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，使硝酸鹽氮變成氮氣逸出，這階段稱為缺氧反硝化?；谄裢较趸聪趸?SND)機理，綜合微生物環(huán)境和生物學理論，MBBR生物膜內(nèi)SND存在的反應模式是，分布于生物膜好氧層的好氧氨氧化菌、亞硝酸鹽氧化菌和好氧反硝化細菌與分布于生物缺氧層的厭氧氨氧化菌、自養(yǎng)型亞硝酸細菌和反硝化細菌相互協(xié)作，最終達到脫氮目的。
MBBR是結合懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法的高效新型反應器，基本設計原理是將比重接近水、可懸浮于水中的懸浮填料投加到生化反應池中作為微生物的活性載體，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸，逐漸在填料表面生長出生物膜(掛膜)，強化了污染物、溶解氧和生物膜的傳質(zhì)效果，因此MBBR被稱為“移動的生物膜”。MBBR是依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，不僅提供了宏觀和微觀的好氧和厭氧環(huán)境，還解決了自養(yǎng)硝化菌、異養(yǎng)反硝化菌與異養(yǎng)細菌的DO之爭和碳源之爭。因此MBBR可實現(xiàn)硝化和反硝化兩個過程的動力學平衡，具有良好的同步硝化反硝化條件，能實現(xiàn)MBBR同步硝化反硝化脫氮。
3.化學除磷
在物化預處理階段，通過投加化學藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。
4.MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)
通過膜過濾實現(xiàn)活性污泥與水的固液分離，凈化后的廢水達標排放，活性污泥回流到生化前端。
工藝路線
本產(chǎn)品用于中轉站垃圾滲濾液的處理，首先采用一體設計除臭曝氣隔油調(diào)節(jié)初級裝置及一體化多級沉淀壓濾脫水新型物化處理聯(lián)合工藝，在預處理中實現(xiàn)高效除油除磷和懸浮物的去除。其次采用改良AB法+MBR平板膜聯(lián)合生化工藝，通過好氧工藝實現(xiàn)同步脫氮除碳；再將上述組合工藝制成集約一體化裝備，并配套物聯(lián)網(wǎng)智慧管理平臺，在高效去除高濃度污染物的同時，解決傳統(tǒng)垃圾中轉站滲濾液處理難題。
1)預處理工藝：本產(chǎn)品采用一體化除臭曝氣隔油調(diào)節(jié)初級裝置及一體化多級沉淀壓濾脫水新型物化處理機構聯(lián)合工藝，在垃圾中轉站滲濾液預處理中實現(xiàn)高效除油除磷除懸浮物等有機污染物，處理效率可達到40%-50%。
2)生化系統(tǒng)工藝創(chuàng)新：本產(chǎn)品生化系統(tǒng)采用改良AB工藝(MBBR+因載化微生物反應器技術)+MBR平板分離膜工藝，分級設置高負荷段和低負荷段，利用污染物濃度梯度實現(xiàn)對生物菌群的自然篩選，充分發(fā)揮各功能菌群的微生物活性；MBR膜組件采用模塊化的大通量、低消耗、耐腐蝕的PVDF平板膜技術，具有不斷絲、壽命長、清洗周期長、清洗方便、膜片更換簡單等特點。通過微好氧實現(xiàn)同步脫氮除碳，使得垃圾中轉站滲濾液中溶解性污染物得到綠色安全、高效處理，出水水質(zhì)指標達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015)中C級排放標準。
裝備性能參數(shù)及執(zhí)行標準
1.主要性能指標
1)預處理段對中轉站滲濾液中油類、總磷、懸浮物等污染物整體去除效率在95%以上，有機污染物負荷去除效率可達40%—50%。
2)設備整體出水水質(zhì)指標能穩(wěn)定滿足并優(yōu)于《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015)中C級排放標準。
2.設備設計和生產(chǎn)執(zhí)行標準
設備處理出水水質(zhì)執(zhí)行標準：《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015)。
設備生產(chǎn)執(zhí)行標準：《新型垃圾滲濾液處理一體化高效反應器企業(yè)標準》(Q/JSY008-2022)。
應用效果
經(jīng)過本設備處理后，垃圾中轉站滲濾液中的有機污染物、氨氮、總氮、總磷等得到綠色安全、高效降解，出水水質(zhì)指標達到或者優(yōu)于《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015)中C級標準。
研發(fā)背景
從2021年開始，浙江省陸續(xù)出臺了關于垃圾滲濾液處理的系列政策，如《浙江省生活垃圾治理專項規(guī)劃技術導則(試行)》(2021年6月)、《浙江省生活垃圾中轉站改造提升技術導則》(2022年1月)、《浙江省生活垃圾中轉站改造提升行動計劃》(浙分類辦〔2021〕8號)等，積極推動解決因生活垃圾及相應的滲濾液產(chǎn)量逐年增加，造成的環(huán)境污染日趨嚴重的問題。
為切實消除垃圾中轉站滲濾液這塊阻礙城市發(fā)展的“頑疾”，實現(xiàn)城鎮(zhèn)綠色可持續(xù)發(fā)展，水藝集團經(jīng)過對中轉站滲濾液處理技術進行充分調(diào)研后，認識到當前行業(yè)內(nèi)存在著如滲濾液處理系統(tǒng)建設占地面積偏大、處理成本高、管理復雜，以及普遍采用的納濾和反滲透工藝會帶來后續(xù)濃縮液處理難，厭氧工序會產(chǎn)生甲烷類高危氣體和硫化氫惡臭類氣體等諸多技術問題。
基于以上調(diào)研結果，水藝環(huán)保集團針對上述行業(yè)內(nèi)普遍存在的技術難題，充分利用自身多年深耕水務的豐富技術經(jīng)驗及配套完善的生產(chǎn)加工能力，開發(fā)一種有針對性處理生活垃圾中轉站滲濾液且綠色環(huán)保安全的可替代技術方案及處理產(chǎn)品，切實解決中轉站滲濾液全量化達標排放難、管理復雜等問題，助力國家實現(xiàn)雙碳目標。
技術/裝備特點
(1)以改良AB-MBBR+MBR生化專利技術為主，以高效物化專利技術為輔，抗沖擊能力和適應能力強
采用的物化高效預處理和生化處理工藝，均是工藝針對垃圾中轉站滲濾液水質(zhì)特點和中轉站自身的特殊需求，自主開發(fā)的核心專利技術，具有抗沖擊能力強，設備整體運行穩(wěn)定和出水水質(zhì)穩(wěn)定達標等特點。
(2)沒有IC、EGSB、厭氧池等厭氧工序，沒有硫化氫惡臭類有毒有害氣體和甲烷類易燃易爆危險氣體產(chǎn)生
傳統(tǒng)滲濾液處理工藝采用的厭氧工序會產(chǎn)生甲烷類易燃易爆氣體和硫化氫惡臭類有毒有害氣體，如果在臨近居民區(qū)和商業(yè)區(qū)的中轉站內(nèi)豎立較高的厭氧塔，以及配套的用于處理甲烷的燃燒火炬和除臭系統(tǒng)的排放煙囪，既與周圍環(huán)境嚴重不和諧，同時也會給周圍居民帶來不必要的心理壓力和逆反心態(tài)，不符合一直倡導的中轉站提升技改措施去工業(yè)化的指導意見。
所以在有機污染物生化降解階段，拋棄傳統(tǒng)的厭氧工序，采用微曝氣工藝代替純粹的厭氧反應工藝，避免了因為厭氧反應所產(chǎn)生的臭味和甲烷等對環(huán)境不友好氣體，以及冬天厭氧處理效果不佳等缺陷。
(3)沒有納濾/反滲透/DTRO等膜工藝單元，無濃縮液產(chǎn)生
納濾/反滲透工藝屬于純粹的強制物理濃縮過程，不僅能耗高，且會產(chǎn)生高濃度的、非常棘手的濃縮液問題。
我司一體化設備處理工藝采用物理預處理和后續(xù)純粹的生化降解工藝，不僅完全避免了因純粹的物理濃縮工藝所帶來的高濃度濃縮液問題，而且也大大節(jié)約了處理能耗和投資。
(4)采取智能遠程物聯(lián)網(wǎng)管理技術
一體化設備采取水藝集團自主開發(fā)的智能遠程物聯(lián)網(wǎng)管理技術，配合PLC觸摸屏就地控制，可在手機及電腦上遠程實時監(jiān)控，操作簡單，管理方便；全程自動控制，無需專人值守。
(5)施工周期短，運維簡單，占地面積小。
二、典型應用案例
案例名稱
宗漢街道垃圾中轉站滲濾液預處理達標工程項目
案例簡介
慈溪市宗漢街道垃圾中轉西站壓縮處理含有部分餐廚垃圾在內(nèi)的生活垃圾，站東北兩側是開放式河道，西面是稻田，河對岸是居民區(qū)，周圍環(huán)境敏感；根據(jù)實際工藝，中轉站垃圾滲濾液總量為5m³/d。
達到的標準或性能要求
出水水質(zhì)可滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB31962-2015)標準
業(yè)主單位
慈溪市宗欣物業(yè)服務有限公司
投運時間
2022年1月
工藝流程
多級沉淀除油新型高效物化預處理機構(專利技術)+改良A/B(MBBR)-MBR(專利技術)微好氧生物同步脫氮除碳工藝。
運行情況
生活垃圾滲濾液處理問題，已經(jīng)成為影響市區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，為了切實有效地解決該問題，通過實施本工程，中轉站滲濾液將得到高效處理，中轉站外排污染物COD年消減量約54.68t、總氮年消減量1.33t、總磷年消減量0.204t，項目區(qū)域及周邊居民的公共衛(wèi)生、生活環(huán)境、水質(zhì)狀況以及生產(chǎn)環(huán)境都將得到明顯改善。
本項目設計進水水質(zhì)COD≤30000mg/l；BOD5≤15000mg/l；氨氮≤720mg/l；總氮≤800mg/l；總磷≤120mg/l；SS≤3200mg/l；動植物油≤300mg/l，設計出水排放標準達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB/T31962-2015)中B級標準，目前設備運行穩(wěn)定，未發(fā)生過任何事故。本項目設計進水水質(zhì)COD≤30000mg/l；BOD5≤15000mg/l；氨氮≤720mg/l；總氮≤800mg/l；總磷≤120mg/l；SS≤3200mg/l；動植物油≤300mg/l，設計出水排放標準達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB/T31962-2015)中B級標準，目前設備運行穩(wěn)定，未發(fā)生過任何事故。
技術應用產(chǎn)生的碳減排效果
本項目是一個基礎設施建設項目，其特點決定了投資活動主要是為社會提供使用價值和其他有用效果，產(chǎn)生的效果主要包括社會效益和經(jīng)濟效益。其中社會效益主要表現(xiàn)在以下方面：
1.響應國家號召，消除重度污染源；
2.改善當?shù)厣瞽h(huán)境，宣傳環(huán)保理念。經(jīng)濟效益表現(xiàn)在以下方面：
(1)治理了生活垃圾中轉站滲濾液，改善市區(qū)環(huán)境，強化城市功能，達到增強區(qū)域內(nèi)投資環(huán)境，提供就業(yè)崗位的目的。
(2)推進可持續(xù)發(fā)展，促進環(huán)境友好型社會的建設，為當?shù)氐恼猩桃Y起到積極的作用。
三、技術申報單位聯(lián)系信息
單位名稱：水藝環(huán)保集團股份有限公司
單位地址：浙江省寧波市慈溪市庵東鎮(zhèn)杭州灣新區(qū)興慈一路368號水藝集團
聯(lián)系人：王敏
原標題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |新型垃圾滲濾液處理一體化高效反應器
