一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法

2023-06-08 13:11:01

專利名稱：一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法
技術領域：
本發明涉及的是一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，一種聯合混凝、氧化、厭氧生 物法、膜法於一體的，對垃圾滲濾液進行深度處理的工藝，該工藝對國內難於處理的垃圾滲 濾液具有優良效果，且適用水質範圍較廣，適合於垃圾滲濾液處理工程的改造和新建。
背景技術：
垃圾滲濾液處理不善，將對垃圾場周圍的地下水以及地表水都會造成嚴重的二次 汙染，因此引起世界各國的重視。國內垃圾滲濾液的水質變化幅度大。一般而言，COD從 5000到60000mg/L不等，其中，BOD含量佔25 % -50 %，另外，含有難以生化降解芳烴類近30 種，烷烴、烯烴近20種，還含有其它如酸類、酯類、醇、酚、酮醛等，其中被我國列入環境優先 汙染物「黑名單」的有機物有5種以上；NH/-N濃度1000-3000mg/L ；pH值早期一般小於7， 中晚期PH值一般會達到8左右。特別是中晚期的滲濾液低C/N、處理過程中存在自由氨和 亞硝酸鹽的抑制、反硝化碳源嚴重不足、含有多種有害有毒並難以降解的有機物等問題。這 些僅靠處理早期滲濾液的生物法工藝無法達到排放標準，會對周圍的地下水體、地表水體、 土壤及生態環境帶來不可估量的汙染和危害。目前，我國各地已充分意識到垃圾填埋場滲 濾液對周邊環境造成的汙染的嚴重性和處理的緊迫性，都在加緊建設新的滲濾液處理配套 設施或對已有的滲濾液處理系統進行改造，使之確保達標排放。而開發出有效的、可持續的 滲濾液處理方法，使最終出水符合垃圾滲濾液國家標準非常關鍵。傳統的主要處理方法和 設備主要如下1.厭氧+氨吹脫+好氧處理滲濾液厭氧處理的主要工藝為UASB(上流式厭氧汙泥床)或者UBF(汙泥床濾 器)，然後利用氨吹脫塔等吹脫工藝去除部分的氨氮，然後進行SBR(序列間歇式活性汙泥 法)、A/0(缺氧好氧池)等工藝進行好氧處理。這種工藝以前採用較多，運行時COD(化學 需氧量)可以控制在500左右。但是該工藝存在不足氨氮的吹脫只是物理的轉移，並沒有 將汙染物轉化為無害物；COD、TN(總氮)等指標超出標準，填埋場隨運行時間而老化，反硝 化碳源嚴重不足使得生化效果越來越難以保證。2.回灌滲濾液回灌是將收集後的滲濾液直接回灌到填埋場，利用填埋場堆體內的微生物 對滲濾液進行處理的一種技術。但是存在不足要求滲濾液產生量比較少，因此使用有局限 性；對垃圾填埋場的防滲有嚴格要求，否則將帶來二次汙染；過量回灌會帶來臭氣等二次 汙染。3.物化處理對滲濾液使用的物化處理方法主要有混凝沉澱、吸附、化學沉澱等等，但是直接 使用在原生滲濾液上，投加藥劑量大，產生的汙泥量多，處理費用十分昂貴，這些不足阻礙 了物化方法的單獨使用。綜上所述，亟需開發一種適合國內垃圾滲濾液量大、多變、成分複雜等特性的經濟合理的垃圾滲濾液處理方法，以達到社會、環境、經濟效益三者統一的最終目標。

發明內容
針對傳統技術中的不足之處，發明了一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，一種聯 合混凝、氧化、厭氧生物法、膜法於一體的，對垃圾滲濾液進行深度處理的工藝。此發明解決 了國內外垃圾滲濾液、尤其是中老齡化的垃圾滲濾液單靠生物法處理不能達標排放帶來二 次汙染，而使用其他處理方法投資成本大、濃縮液量大且難於處理的難題，因此非常適合應 用於對垃圾滲濾液處理設施的改造或新建。一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，含有以下步驟主要包括混凝沉澱池、氧化池、厭氧生物濾池、膜處理設備，含有以下工藝步驟(1)通過混凝沉澱來去除部分有機物，降低色度；(2)通過臭氧組成的氧化劑進一步去除難降解的、不可生化的有機物，並提高出水 的可生化性；(3)通過厭氧濾池來去除滲濾液中的SS (懸浮顆粒)、有機物和硝氮；(4)通過膜分離技術來保證整套系統出水的穩定性並達到排放標準。現有的滲濾液經過生化處理後，如A/0出水、SBR等二級出水，出水的主要水質指 標為COD < 1000mg/l、NH3 < 35mg/l、TN < 200mg/l，色度< 200，該出水不符合國家、地方 的排放標準，必須進行深度處理。生化二級出水，最先進入混凝沉澱池，投加的藥劑主要成分是聚合硫酸鐵，其價格 低，用量少，可以快速形成礬花，沉降迅速，固液分離明顯，對進水的COD去除率在50 70 % 左右，色度、SS均可降低50%，通過使用廉價的聚鐵藥劑是保證工藝運行費用低、有效降低 難處理滲濾液汙染物的關鍵物化反應之一；氧化池為密閉池體，臭氧是臭氧發生器通過無聲放電法是空氣中的部分氧氣轉化 而成，通過文丘裡管進入，與滲濾液進行混合，隨後進入氧化池，在氧化池的反應停留時間 為2 3h，少量的雙氧水通過計量泵直接輸入池體前端，兩種生成的羥基自由基可以有效 降解複雜有機物，去除COD、色度、氨氮等，提高廢水的可生化性，對垃圾滲濾液處理有很高 的利用價值。根據滲濾液在臭氧氧化之後的可生化性提高、硝氮含量高的特點，在氧化反應池 後設置厭氧濾池，濾池內置高效掛膜生物陶粒，該陶粒是由粘土、粉煤灰等經過原料破碎、 篩選、攪拌成稀土製成球狀，再經高溫燒煉而成，在國內市場易於購得，其可以進行吸附作 用和反硝化反應，可以進一步去除SS、有機物以及大部分Ν0χ(硝態氮)。為了確保出水的達標排放，設置膜分離工藝作為最後保證工藝。該工藝可採用系 統回收率高的膜元件，由於進水的水質好，因此比其他處理垃圾滲濾液的膜的工作壽命長。 由於膜處理前滲濾液中有機物僅僅超標0 50mg/l，TN僅僅超標20 100mg/l。經過膜的 分離處理後，可以確保最終出水達到最新生活垃圾填埋場汙染控制標準(GB16889-2008)， 並可以回用在清洗道路、車輛上。本發明的工藝具備以下突出優勢1)對滲濾液使用混凝沉澱以及氧化處理，具有二項優點1、投加聚鐵藥劑能夠使 去除50 70%的C0D，而其價格低，可降低成本；2、臭氧以及少量H2A的投加，對難於生化的有機物去除效果突出，能夠降解部分複雜有機物，提高出水的可生化性，該處理是保證本 系統出水水質達標的關鍵之一。2)本深度處理工藝中厭氧濾池以及膜分離技術對最終排水中TN的達標均有貢 獻。3)與其他處理滲濾液的膜法處理相比，由於本工藝膜處理前的水處理較為徹底， 可延長膜的使用壽命，減少膜的清洗次數和費用。4)本處理系統產生的外排濃縮液含鹽濃度低，回灌填埋場不會給後續處理造成不 良影響。


下面結合圖1對本發明的實施案例做進一步的詳細描述圖1為新型垃圾滲濾液處理工藝流程圖。
具體實施例方式見圖1所示，本發明的垃圾滲濾液處理方法，需按以下步驟進行，1.該深度處理系統用於處理經過生化處理後的二級出水，生化處理主要是指硝化 以及反硝化反應，出水水質為C0D < 1000mg/l、NH3 < 35mg/l、TN < 200mg/l、色度< 200。2.生化池的出水經過二沉池沉澱分離後，上清液進入混凝沉澱池。在進水前端得 管道上設置「管道混合器」，通過法蘭或螺紋聯接方式與管道連接，其為常用於給水排水工 程的各種水處理藥劑添加的高效混合裝置，易於從市場上購得。將聚合硫酸鐵藥劑投加進 入，投加量15%的聚合硫酸鐵與滲濾液(COD = 800)的體積比為1 200 500。在臭氧 氧化池的中段的管道上設有文丘裡管，滲濾液流經該裝置時，流速變大，同時形成負壓，一 方面使臭氧與滲濾液充分混合，進行反應，另一方面使管內易於吸入臭氧氣體。文丘裡管與 管道通過螺紋連接，該裝置為現有技術，可根據管道的管徑來決定文丘裡管大小，易於從市 場上購買。臭氧發生器產生的臭氧通過文丘裡管加入(與滲濾液中COD質量比約為1 3 50)；然後在氧化池布水槽加入H2A藥劑，H2A與COD的質量比為1 350 600，氧化反應 時間為1 3h。3.上清液進入厭氧濾池，進行厭氧生物處理，池中放入大量高效掛膜生物陶粒， 該陶粒在汙水深度處理市場上常用，常採用規格主要為直徑為4 6mm和直徑為6 8mm 兩種，厭氧濾池頂部開孔以釋放少量氣體，池子後端通過出水堰排水，水力停留時間12 24h。4.厭氧濾池出水進入膜處理系統，本深度處理技術的膜處理系統採用的是當前滲 濾液處理市場上存在的的納濾技術或者反滲透技術，前者的出水可達標排放，後者的出水 可以達到回用標準。當前膜技術有大量的文獻可供參考，此處不再贅述。該系統能夠進一 步去除有機物以及部分無機物離子，可以保證出水達標排放或考慮回用。膜處理濃縮液的 產生率大約為25%，其中15%回流到臭氧氧化池，10%回灌填埋場。5.本深度處理系統產生的汙泥與二級處理汙泥一起，經過機械脫水使含水率達標 後可直接進入填埋場填埋。儘管上文中對本發明的具體實施方式
進行了描述，但這僅是示例性的，本領域技術人員可以領會到在權利要求時所限定的範圍內，還可以有多種其它的實施方式，且所有 基於本發明設計思想的實施方式都在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於包括混凝沉澱池步驟、氧化池步 驟、厭氧生物濾池步驟、膜反應器步驟，垃圾滲濾液經過厭氧和好氧生化處理等二級處理後，二級出水先進行混凝和沉澱，然 後加入臭氧等氧化藥劑進行氧化反應，接著上清液進入厭氧濾池進行厭氧反應，最後一道 步驟為膜分離反應器，滲濾液經過膜後的出水達到排放標準，產生的汙泥脫水達標後進行 填埋處理。
2.根據權利要求1所述一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於混凝沉澱池步 驟前的管道中投加聚合硫酸鐵藥劑進行混凝沉澱。
3.根據權利要求1所述的一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於氧化池步驟 中，氧化池為密閉池體，反應時間為l_3h，氧化藥劑主要由臭氧可生成的羥基自由基得藥劑 組成，臭氧在氧化池前的管道中通過文丘裡管加入，需連續投加，其他藥劑主要為少量的雙 氧水。
4.根據權利要求1所述的一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於厭氧生物濾 池的水力停留時間為12h Mh，填料為吸附能力強的生物陶粒。
5.根據權利要求1所述的一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於膜分離技術 工藝為納濾工藝或者反滲透工藝。
6.根據權利要求1所述的一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於膜處理產生 的濃縮液為25%，其中15%回流到臭氧氧化池，10%回灌填埋場。
7.根據權利要求1所述的一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法，其特徵在於進行以下步驟生化池的出水經過二沉池沉澱分離後，上清液進入混凝沉澱池；在進水前端得管道上設置「管道混合器」，將聚合硫酸鐵藥劑投加進入，投加量15% 的聚合硫酸鐵與滲濾液COD = 800的體積比為1 200 500 ；在臭氧氧化池的中段的管道上設有文丘裡管，臭氧發生器產生的臭氧通過文丘裡管加 入，與滲濾液中COD質量比約為1 3 50 ；然後在氧化池布水槽加入H2A藥劑，H2A與COD的質量比為1 350 600，氧化反應 時間為l"3h ；上清液進入厭氧濾池，進行厭氧生物處理，池中放入大量生物陶粒，頂部開孔以釋放少 量氣體，池子後端通過出水堰排水，水力停留時間12 Mh ；厭氧濾池出水進入膜處理系統，能夠進一步去除有機物以及部分無機物離子，保證出 水達標排放，並考慮回用；膜處理濃縮液的產生率為25%，其中15%回流到臭氧氧化池，10%回灌填埋場；深度處理系統產生的汙泥與滲濾液二級處理產生的汙泥一起，經過機械脫水使含水率 達標後直接進入填埋場填埋。
全文摘要
一種垃圾滲濾液深度處理工藝方法。進水為垃圾滲濾液經過生化處理後的出水，方法主要包括混凝沉澱池、氧化池、厭氧生物濾池、膜處理設備，工藝步驟(1)通過混凝沉澱來去除部分有機物，降低色度；(2)通過臭氧等組成的氧化劑進一步去除難降解的、不可生化的有機物，並提高出水的可生化性；(3)通過厭氧濾池來去除滲濾液中的SS、有機物和硝氮；(4)通過膜分離技術來保證整套系統出水的穩定性並達到排放標準，可回用，該工藝具有運行費用較低、出水穩定、產生的濃縮液量少、濃縮液含鹽量低，而且膜法前預處理的「生化+物化」工藝能延長膜的使用壽命等優點。
文檔編號C02F3/30GK102086075SQ20091024227
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年12月8日
發明者史卓成, 周喬, 張成波, 曹佔強, 朱柱民, 楊路, 竇福水, 鍾紅春, 雷波 申請人:北京機電院高技術股份有限公司