以上海朱家角清运保洁有限公司垃圾转运车清洗废水处理工程为例，制定了气浮 + EGSB +A/O + MBＲ 组合处理工艺，并分析了其处理效果。分析表明，在接种污泥 24 d 后，COD 进水浓度为5 400 ～ 8 300 mg /L 时，去除率可稳定达到 95% 以上; 氨氮进水浓度为 130 ～ 170 mg /L 时，去除率可达到 86% 以上; TP 进水浓度为 18 ～ 25 mg /L 时，系去除率可稳定达到 81% 以上，工艺系统出水可稳定满足《污水综合排放标准》( DB 31 /199—2018) ，具有较高的工程实践借鉴意义。

关键词: 

         垃圾转运车; 清洗废水; EGSB; A/O + MBＲ

 

         2021 年 3 月 15 日，上海市绿化和市容管理局印发了《关于进一步提升本市生活垃圾清运精细化管理水平的实施意见》，指出湿垃圾转运车尾水箱内的垃圾压滤液、垃圾转运车清洗废水应经过处理满足《污水综合排放标准》( DB 31 / 199—2018 ) 后排入市政污水管网。

         鉴于此，本文以上海朱家角清运保洁有限公司垃圾转运车辆清洗环节产生的废水为研究对象，对一新建的垃圾转运车清洗废水处理站项目进行系统分析，验证其技术可行性，旨在为类似垃圾转运车清洗废水处理工程实践提供借鉴。

1      项目简介

        废水来自上海朱家角清运保洁有限公司垃圾转运车辆清洗环节，清洗对象包含干、湿垃圾车和道路清扫车，其中湿垃圾车转运是污染物质的主要来源。湿垃圾转运车在车体内对湿垃圾进行挤压处理，产生一定的压滤液，存在尾水箱内。这类废水的有机物浓度高，成分复杂，含有大量有机酸、可溶性脂肪酸、氨氮、蛋白质、酚类物质、溶解盐和其他有机污染物。湿垃圾转运车的冲洗废水的 COD 浓度可达 50 000 ～ 70 000 mg / L，TP 浓度一般大于100 mg / L，NH3 － N 浓度为 300 ～ 500 mg / L，SS 浓度为 10 000 ～ 20 000 mg / L。在与干垃圾转运车、道路清扫车清洗废水调和后，综合废水的 COD 浓度范围为 5 000 ～ 9 000 mg / L，TP 浓度范围为 15 ～ 25 mg / L，NH3 － N 浓度范围为 100 ～ 200 mg / L，SS 浓度范围为 1 000 ～3 000 mg / L。

         因上海朱家角清运保洁有限公司缺少污水处理设施，故计划新建一座污水处理站，处理车辆清洗过程中产生的废水。新建污水处理站的设计污水日处理能力为 40 m3 / d，最大日处理 能 力 为 48 m3 / d，设 计 处 理 水 量 为 6m3 / h，处理后的废水需要满足《污水综合排放标准 》( DB 31 / 199—2018 ) 中 的 三 级 标 准。污水站设计的进、出水水质见表 1。

           

2     工艺设计

        本项目废水中的 COD，NH3 － N、动植物油含量均较高，且水质水量不稳定，处理难度较大。因此，在工艺选型时，需要对来水进行预处理，以达到均质均量，降低来水的冲击负荷，减小对后续生化系统的影响。

在优先保证处理工艺技术先进可靠的基础上，综合考量经济合理性，确定采用三级隔油 + 集水调节 + 气浮 + EGSB + A / O + MBＲ 组合工艺对垃圾车清洗废水进行处理。废水处理工艺流程图如图 1 所示。

         

          此外，该废水处理站配套建设了污泥脱水装置和恶臭气体收集与净化系统单元。其中，污泥脱水系统采用的是 40 m2 的板框压滤机，可将浓缩污泥压滤成含水率为 70% 的泥饼，再委托有资质的单位处理。臭气产生单元包括 三 级 隔 油 池、集 水 调 节 池 ( 内 设 穿 孔 曝 气管) 、气浮 池、EGSB 的 水 封 沼 气 排 放 口、板 框压滤机、污泥浓缩桶、一体化生化池。对恶臭气体进行有序收集，将无组织排放改为有组织收集处理达标后高空排放，其处理工艺为: 集气罩收集 + 碱喷淋 + 除湿 + UV 光催化 + 活性炭吸附 + 高空排放。

2.1    各工艺单元介绍

2 .1.1 三级隔油池

          三级隔油池的尺寸为: L × W × H = 5 000mm × 2 000 mm × 2 000 mm，有 效 容 积 为 15m3 ，地下钢砼结构，地下防渗等级为 P6。单格隔油 池 的 尺 寸 分 别 为: 第 1 格，L × W × H =2 500 mm × 2 000 mm × 2 000 mm ; 第 2 格，L ×W × H = 1 000 mm × 2 000 mm × 2 000 mm; 第3 格，L × W × H = 1 500 mm × 2 000 mm × 2 000mm。其中，第 1 格 的 容 积 偏 大，主 要 分 离 砂石、菜叶、食物残渣、油脂悬浮物等污染物; 第2 格主要去除浮油、颗粒较小的悬浮物; 第 3格的出水呈现棕黄酱油色，微浑浊，有异臭，有少许油花，基本上无较大颗粒悬浮物。系统正常运行 时，第 1 格 和 第 2 格 的 清 掏 频 次 为 1次 / ( 2 d) 。

2 .1.2 集水调节池

          集水调节池的尺寸为: L × W × H = 5 000mm × 3 000 mm × 2 000 mm，有 效 容 积 为 24m3 ，地下钢砼结构，地下防渗等级为 P6，内设提升泵 2 台( 1 用 1 备) ，配备电磁流量计。调节池内沿宽边每隔 500 mm 布设 1 根 40 穿孔曝气管，在其下部左右斜 45 ° 方向开 3 mm 小孔。隔油池至集水调节池的自流管出水口设置过滤网装置，防止因隔油池进水的瞬时水量过大( 或隔油池第 1 格、第 2 格的垃圾清理不及时) 导致菜叶、毛发、绳头等 垃 圾 流 入 集 水调节池，堵塞调节池提升泵。集水调节池需能够存储 1 个清洗周期的废水( 一般垃圾转运中心的清 洗 周 期 为 6 ∶ 00—10 ∶ 00，16 ∶ 00—20 ∶00 ) ，否则湿垃圾车清洗时产生的大量浓水会使后端物化段的混凝失去作用，无法实现泥水分离。

2 .1.3 混凝气浮池

          混凝气浮池的尺寸为: L × W × H = 5 900mm × 2 640 mm × 2 500 mm，主体采用 Q235B碳钢材 质，环 氧 加 煤 沥 青 防 腐。气 浮 前 设 置PAC、片碱、硫酸、PAM 加药反应槽，搅拌机的搅拌杆采用衬塑方式防腐。片碱、硫酸反应槽内配备 pH 探头，片碱加药泵与反应槽内的 pH计采用低开高停的联动控制方式( pH ＜ 6 时，片碱加药泵启动; pH ＞ 8 ． 5 时，片碱加药泵停止) 。硫酸加药泵与片碱加药泵相反，采用高开低停的联动控制方式( pH ＞ 9 时，硫酸加药泵启动; pH ＜ 7 ． 5 时，硫 酸 加 药 泵 停 止) 。气浮的设计处理能力为 8 ～ 10 m3 / h，采用加压溶气方式工作。混凝气浮池后接 5 m3 的钢质中间水池，设置 2 台提升泵，将气浮池出水提升至 EGSB 反应塔内。提升泵设置分流管，可将部分污水分流至缺氧池前端。当缺氧池的反硝化过 程 缺 乏 碳 源 时，可 分 流 污 水 补 充 碳源。气浮池后设置 2 个 5 t 的 PE 桶作为污泥浓缩桶，用于储存气浮池污泥、生化单元排放的污泥。污泥桶配有气动隔膜泵，将浓缩污泥输送至板框压滤机。

2 .1.4  EGSB 厌氧反应器

           EGSB 厌氧反应器的尺寸为 φ4 500 mm ×8 000 mm，设 计 COD 容 积 负 荷 为 3 ． 5 ～ 4 kg( COD) / ( m3 ·d) ，主体为 Q235B 碳钢材质，环氧加煤沥青防腐，三相分离器以上部分采用玻璃钢 内 衬 防 腐。塔 身 外 设 厚 度 为 100 mm的岩棉保 温 层，反 应 器 内 部 设 置 蒸 汽 加 热 盘管、DN80 管 道 混 合 器。塔 顶 设 置 水 封、避 雷装置。反应器内接种 10 t 厌氧颗粒污泥 ( 从网络平台采购) ，同时接种 12 t 朱家角污水厂消化池污泥( 含水率约 95% ) 。接种后，EGSB反应器内的污泥浓度约 9 000 mg / L。

2.1.5   A / O + MBＲ 一体化设备

           A / O + MBＲ 一体化设备的尺寸为: L × W ×H = 12 500 mm × 3 000 mm × 3 000 mm，主体材质为 Q235B 钢结构，环氧加煤沥青防腐，采用瓦楞板制成一体化集装箱形式。内部分割为 EGSB 循 环 水 池、缺 氧 池、好 氧 池、MBＲ 膜池、产水池 5 个单元。其中，EGSB 循环水池的尺寸为: L × W × H = 1 000 mm × 3 000 mm ×3 000 mm，有效容积为 7 ． 5m3 ，循环水泵流量Q = 15 m3 / h，扬程 H = 10 m。缺氧池的尺寸为: L × W × H = 2 000 mm × 3 000 mm × 3 000mm，内设 2 台功率为 0 ． 37 kW 的不锈钢潜水搅拌机，对角安装。好氧池的尺寸为: L × W ×H = 6 000 mm × 3 000 mm × 3 000 mm，底部间隔 40 cm 设置 φ265 mm 微孔曝气盘。采用 2台罗 茨 风 机 供 气，风 机 功 率 为 4 kW，风 量 为4 ． 07 m3 / min，风 压 为 29 ． 4 kPa。 好 氧 池 的COD 容积负荷为 0 ． 32 kg ( COD) / ( m3 ·d ) ，氨氮硝化容积负荷为 0 ． 1 kg( NH3 － N) / ( m3·d) ，内设置 pH 在线监测系统，并与纯碱投加装置联动: 当 pH ＜ 7 ． 5 时，自动投加纯碱; 当pH ＞ 8 ． 5 时，停止投加纯碱药剂。

         A / O + MBＲ 一体化设备内部接种的污泥为朱家角污水厂生化池内曝气混合液，采用罐车运输接种，接种后的污泥浓度为 4 500 mg / L。MBＲ 膜池的尺寸为: L × W × H = 2 500 mm ×3 000 mm × 3 000 mm，内设不锈钢膜架，装有700 m2 聚偏氟乙烯( XＲ － PVDF) 帘式中空纤维膜。MBＲ 膜 池 底 部 设 置 穿 孔 曝 气 管，用 于冲刷膜片以及充氧。产水泵的运行方式为开8 min，停 2 min。产水反洗水池的尺寸为: L ×W × H = 1 000 mm × 3 000 mm × 3 000 mm，设置反洗 水 泵，PLC 控 制，每 12 h 自 动 反 洗 1次。

3      处理效果分析

        为保证工艺系统对污染物的去除效果稳定，在气温 35 ℃ 、厌氧塔外回流比 1∶ 1、A / O +MBＲ 段污泥浓度为 5 000 mg / L、硝化液回流比 1 ． 5 ∶ 1 时，选取接种污泥 15 d 后的进、出水进行水质分析。接种污泥 15 d 后进、出水的COD，NH3 － N，TP 浓度及处理 效 率 分 别 见 表2。由表 2 可知，系统运行 15 d 后，进水 COD浓度范围 5 400 ～ 8 300 mg / L，进水氨氮浓度范围 130 ～ 170 mg / L，进水 TP 浓度范围 18 ～25 mg / L，出水满足排放要求。

         进一步分析可发现，系统出水不稳定，浓度出现较大波动。系统运行 24 d 后，COD 去除效率基本稳定在 96% 以上，且在进水 COD浓度出现小范围波动时，去除效果依然维持在较高水平，说明该套工艺系统的耐冲击负荷较好。出水 COD 浓度在 400 mg / L 以上时，氨氮的去除效率较低。在系统运行 24 d 后，出水氨氮浓度降至 20 mg / L 左右，氨氮去除效果趋于稳定水平。分析可知，在出水 COD 浓度降至 300 mg / L 以下并保持稳定时，氨氮去除效率稳定在 81% 以上。这是因为，硝化细菌属于自养型微生物，其对周边环境要求较高，当废水中有机物浓度较高时，异养型微生物生长处于优势 环 境，能 利 用 废 水 中 的 氧 消 耗 有 机物，转化为代谢的能量物质。废水中氧浓度降低不利于硝化细菌的增殖以及代谢作用，因此当出水 COD 浓度较高时，氨氮的去除效率相对降低。工艺系统对 TP 的去除主要集中在物化段，通过前端控制药剂投加浓度来控制系统对 TP 的去除效率。出水 TP 浓度越低，投加的药剂量越多，物化单元产生的污泥量越多，后续对污泥处理所需费用越高。出于最优费效比考虑，本工艺 TP 出水维持在 3 ～ 5 mg / L左右。

        

4      结论

        采 用 三 级 隔 池 + 集 水 调 节 + 气 浮 +EGSB + A / O + MBＲ 工 艺 对 垃 圾 转 运 站 产 生的清洗废水进行处理，系统运行稳定后，COD进水浓度范围为 5 400 ～ 8 300 mg / L，去除率可稳定达到 95 % 以上; 氨氮进水浓度范围为130 ～ 170 mg / L，去 除 率 可 达 到 86 % 以 上;TP 进水浓度范围为 18 ～ 25 mg / L，去除率可稳定达 到 81 % 以 上，出 水 可 满 足《污 水 综 合排 放 标 准 》( DB 31 / 199—2018 ) 中 三 级 标准，稳定达 到 城 镇 污 水 纳 管 排 放 要 求。该 工艺处理垃圾 车 清 洗 废 水 具 有 出 水 稳 定、去 除效率高、抗冲击负荷高的特点，现已在上海朱家角清运保 洁 有 限 公 司、上 海 逸 通 环 卫 服 务有限公司、上海崇明环宏保洁服务有限公司、上海英英保洁服务有限公司的垃圾车清洗废水处理项目 上 成 功 应 用，可 为 同 类 型 污 水 处理提供技术借鉴。

 

 

 

原标题：一种垃圾转运车清洗废水处理工艺的设计

原作者：王冰冰