箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例

山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高,同时含有多种重金属,属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理(纳滤+反渗透)工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构,比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜,具有膜通量大,缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明,出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥(GB 16889-2008)表3中的标准要求,即COD≤60 mg/L,BOD_(5)≤20 mg/L,ρ(氨氮)≤8 mg/L,ρ(总氮)≤20 mg/L,ρ(SS)≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。

硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化的影响

基于厌氧生物反应器填埋技术,回灌不同浓度的硝化渗滤液,通过观察渗滤液水质变化和产气量,分析对新鲜垃圾稳定化进程的影响。结果表明,硝酸盐负荷对新鲜垃圾稳定化进程有一定的抑制作用。无硝酸盐负荷时,垃圾填埋柱渗滤液COD和氨氮浓度更低。回灌的硝酸盐负荷会抑制甲烷的产生,当硝酸盐负荷为5,15,25,35,50 mg/(kg·d)时,均未检出甲烷产生。

城市新鲜垃圾抗剪强度参数模型研究

为研究垃圾填埋场堆填过程中垃圾抗剪强度参数的变化规律,考虑垃圾的压缩过程及剪切位移渐变过程,采用大型固废压缩与直剪联合测定试验仪器,对288个城市新鲜垃圾试样进行系统的室内试验研究。试验材料分为3种配比,每种配比考虑3个初始孔隙比。试验压缩过程采用4级竖向压力,每级压力考虑8个压缩时间;剪切过程考虑10个剪应变限值。试验结果表明:抗剪强度参数c值和?值随着剪应变限值的增加而增加,其关系可拟合为对数表达式;在对试验数据分析的基础上,建立一个既简单又实用的对数模型,讨论模型拟合系数的变化规律,得到模型拟合系数与压缩时间的关系表达式,并给出模型拟合系数的取值范围。该模型可以预测新近填埋垃圾的抗剪强度参数,为垃圾填埋场的稳定性分析提供理论依据。

新鲜生活垃圾抗剪强度参数变化规律研究

在环境土工实验室,人工配制新鲜生活垃圾试样,采用大型压缩与直剪联合测定仪器,对288个垃圾试样抗剪强度参数的变化规律进行了研究。将生活垃圾分为3大类,模拟城市经济发展的不发达、发展中及发达3个阶段,将生活垃圾分为3大配比。试验采用3种初始孔隙比(2.1,2.5,2.9)、4级竖向压力(25,50,100,200 k Pa),每级压力作用下的时间分别为0,0.25,0.5,1,2,6,12,24 h,研究了10种剪应变限值(2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,18%,20%)新鲜垃圾的抗剪强度参数。试验结果表明,新鲜垃圾的抗剪强度与竖向压力可以拟合为一条直线,符合库仑定律。随着剪应变限值的增加,抗剪强度参数c值和φ值均有增加的趋势,符合对数模型。给出了不同因素影响下,新鲜生活垃圾c值和φ值的取值范围,c值在6.14~34.17 k Pa之间、φ值在4.1°~30.6°之间。

新鲜生活垃圾压缩与直剪联合测定试验研究

在环境土工实验室人工配制了新鲜生活垃圾,采用大型压缩与直剪联合测定仪器,对96个新鲜垃圾试样进行了压缩变形、剪应力及剪应变联合测定试验,研究了垃圾的压缩变形对强度的影响及规律。试样的初始孔隙比分别为2.1、2.5、2.9,试样竖向压力分别为25、50、100、200 k Pa,每级压力作用下的时间分别为0、0.25、0.5、1、2、6、12、24 h。试验研究表明,（1）不同压缩时间下剪应力与剪应变的关系符合双曲线模型,模型参数a在0.028~0.144之间,参数b在0.012~0.024之间;（2）不同竖向压力及不同剪应变限值下抗剪强度与竖向压缩应变（压缩时间）的关系可以拟合成多项式的形式,得到了参数的拟合值及相关系数,相关系数在0.63~0.98之间;（3）不同初始孔隙比的抗剪强度与竖向压力的关系符合库仑定律,得到了不同剪应变限值的抗剪强度参数,黏聚力在11.1~34.2 k Pa之间,内摩擦角在11.2°~30.6°之间。

城市新鲜生活垃圾变形与强度的关联特性

为了研究新鲜生活垃圾压缩变形、抗剪强度的相关特性及其规律,参照杭州天子岭固体废弃物填埋场垃圾的主要成分,人工配制新鲜生活垃圾试样,采用大型压缩与直剪联合测定实验仪器,对新鲜生活垃圾试样进行压缩变形、强度联合测定试验,得到压缩量、孔隙比、时间与竖向压力的关系曲线.试样的初始孔隙比为2.1,试验竖向压力为25、50、100、200kPa,每级竖向压力的作用时间分别为0、0.25、0.5、1、2、6、12、24h.结果表明,新鲜生活垃圾的强度与垃圾压缩变形有关,随着竖向压力及压缩应变的增大而增大;城市新鲜生活垃圾的强度特性符合库仑强度理论;获得了垃圾的压缩性指标及抗剪强度参数.垃圾的压缩系数为1.4 MPa-1,压缩指数为0.372,内摩擦角在24°到31°之间,内聚力在9到23kPa之间.

不同配比新鲜生活垃圾渗透特性试验研究

在环境土工实验室,采用大型渗透模型槽试验仪器,对3种配比新鮮生活垃圾进行了室内模型槽试验 研究.采用常水头试验方法,考虑7种初始密度（0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1 g/cm^-3）,研究了生活垃圾的渗透特 性及规律.试验结果表明：新鮮生活垃圾的渗透速率随饱和度的增大而增大,其关系可拟合成多项式,拟合系数大 于0. 99,建立了多项表达式;渗透速率随初始密度的增大而减小,其关系可拟合为直线,拟合系数大于0. 96,建立了 直线关系表达式;渗透系数与时间的关系可拟合为指数模型,拟合系数为0. 8,建立了指数模型表达式;得到了新鮮 生活垃圾渗透系数的量级范围,量级范围在10^-3-10^-2 cm/ s 之间.研究结果可为垃圾填埋场的渗流分析提供参考.

高有机物含量新鲜生活垃圾压缩与渗透相关特性试验研究

为研究垃圾填埋场渐进堆高过程中垃圾的渗透特性及变化规律,考虑垃圾压缩过程中压力、压缩时间、压缩应变及密度变化等因素的影响,采用自主研发的压缩与渗透联合测定试验仪器,在环境土工实验室,对31个试样180组高有机物含量新鲜生活垃圾进行系统的室内试验研究。压缩试验过程采用6级压力(0,25,50,100,200,300 k Pa),每级压力采用6个不同的压缩时间(0,1,2,6,12,24 h);渗透试验过程考虑6个水力梯度。试验结果表明:(1)存在临界水力梯度,只有当水力梯度超过临界水力梯度后,垃圾才会发生渗流。(2)渗透速率与水力梯度的关系可拟合为一条直线,符合达西渗透定律;(3)渗透速率与压力的关系可以拟合为指数函数,拟合系数大于0.93;(4)渗透系数的对数与密度的关系可以拟合为一条直线,拟合系数大于0.98,给出了直线关系表达式;(5)渗透系数的对数与压缩应变的关系也可拟合为一条直线,拟合系数大于0.97,给出了直线方程。试验结果可为垃圾填埋场的渗透性分析提供参考。