一種垃圾滲濾液廢水處理系統及其工藝的製作方法

2023-07-01 09:16:06

專利名稱：一種垃圾滲濾液廢水處理系統及其工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種垃圾滲濾液廢水處理系統及其工藝，用於處理垃圾滲濾液廢 水及其他一些高氨氮有機廢水，屬於環境保護和廢水處理裝置及工藝技術領域。
背景技術：
垃圾填埋場、垃圾焚燒發電廠都會產生大量的垃圾滲濾液廢水，這些廢水 BOD和COD濃度高、氨氮含量高，使之成為廢水處理行業的一大難點。垃圾滲 濾液處理的突出問題是難降解有機物和高氨氮的降解問題。國內外普遍採用物理 法、物化法和生化等方法處理該類廢水，但皆因有機物難以降解、處理成本高、 脫氮效果差且易造成二次汙染等原因而難以推廣。另一方面，隨著人們生活水平 的提高，國家環保標準不斷提高，採用常規的廢水處理工藝已難以滿足目前的出 水要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種穩定和高效的垃圾滲濾液廢水處理系統及其工藝， 從而達到減少高氨氮有機廢水排放對環境汙染的目的。
為了達到上述目的，本發明的裝備技術方案是提供了一種垃圾滲濾液廢水處 理系統，其特徵在於，包括集水井，集水井通過管道及設於其內的提升泵與調節 池的進水口相連，調節池的出水口通過管道及水泵與過濾器的進口相連，過濾器 的出口通過管道與多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統(以下簡稱為 多級A/0 (MBR)池)的進口相連，多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系 統的出口通過管道與催化氧化塔的進水口相連，催化氧化塔的出口通過管道與生 物炭濾池的進口相連，生物炭濾池的出口連接有達標排放管，達標排放管與下水 道相連。
本發明的方法技術方案是提供了一種垃圾滲濾液廢水處理系統的工藝，其特 徵在於，步驟為步驟l、原廢水在調節池內調節水質水量後由水泵提升通過過濾器，濾掉廢 水內的纖維、小粒徑雜物及懸浮物，過濾器的過濾精度為0 1000um;
步驟2、過濾後廢水經過計量後分別進入多級缺氧/好氧池(以下簡稱為多 級A/0池)的各級缺氧段，各級好氧段則根據需要調節pH值，並在最後一級好 氧段(以下簡稱為O段)投加甲醇補充碳源；
步驟3、經生化處理後廢水進入膜生物反應器(以下簡稱為MBR)，若採用 外置式膜生物反應器，則濃縮液回流至多級缺氧/好氧池的第一級缺氧段(以下 簡稱為A段)，若採用內置式膜生物反應器，濃縮液則由水泵回流至多級缺氧/ 好氧池的第一級缺氧段，隨後，清液進入催化氧化塔；
步驟4、廢水在催化氧化塔內催化劑的催化作用下，通過臭氧的氧化作用， 降解有機物並提高廢水的可生化性，隨後出水進入生物炭濾池；
步驟5、生物炭濾池內廢水在生物膜的作用下進一步降解有機物和氮素，並 通過活性炭的吸附作用攔截去除少量的懸浮物(以下簡稱為SS)，出水即可達 到國家一級排放標準或相關行業的排放標準。
本發明採用先進卻不失簡潔的預處理工藝，去除廢水內的大顆粒SS，保護 後續設備，降低負荷，垃圾滲濾液廢水進入多級A/0 (MBR)池，通過微生物的 代謝作用降解有機汙染物質，並通過硝化菌和反硝化菌的作用，使氨氮得到去除。 各級A/0池串聯，各級A/0池的A段分別進水，這樣即可使得廢水內的碳源得 到最大程度的利用，而且0段產生的確化液可直接進入下一級A/0池的A段，從 而從理論上省去了 A/0工藝的內循環工序。出水通過MBR，通過濃縮液回流的方 式可使多級A/0池內維持高微生物量，濃度可達8 30g/L。膜出水進入催化氧 化塔，在催化劑的作用下通過臭氧的強氧化作用，進一步降解有機物，並可使廢 水的可生化性得到提高。催化氧化塔出水進入生物炭濾池，廢水在炭濾池內通過 生物膜的氧化降解和活性炭的吸附協同作用進一步去除汙染物質，出水即可達到 國家一級排放標準或相關行業的排放標準。
本發明具有如下優點1、本工藝的主體工藝多級A/0池分各級A段分別進 水，進水量可以調節控制，運行方式更靈活；2、本發明的多級A/0工藝是活性汙泥法，深度處理中的生物炭濾池是生物膜法，兩種生物處理法位於一種廢水處 理工藝中，可以發揮其互補的優勢，去除效果更高；3、工藝簡潔，佔地少，基 建投資省；4、運行費用低廉；5、基建投資低，設備投資規模小，主要是膜分離 設備的投資；6、出水水質好且穩定達到GB8978-1996的標準或相關行業的排放 標準，並且不產生二次汙染。


圖1為本發明提供的一種垃圾滲濾液廢水處理系統的結構示意圖； 圖2為本發明提供的一種垃圾滲濾液廢水處理工藝的流程圖。
具體實施例方式
以下結合實施例來具體說明本發明。
實施例
如圖1所示，為本發明提供的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，包括集水井1， 集水井1通過管道及設於其內的提升泵2與調節池3的進水口相連，調節池3 的出水口通過管道及水泵5與過濾器7的進口相連，過濾器7的出口通過管道與 多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統的進口相連，多級缺氧/好氧池及 膜生物反應器綜合處理系統的出口通過管道與催化氧化塔18的進水口相連，催 化氧化塔18的出口通過管道與生物炭濾池24的進口相連，生物炭濾池24的出 口連接有達標排放管26，達標排放管26與下水道相連。
在集水井l內設有格柵或格網，可以對廢水內的較大粒徑的顆粒、碎石和漂 浮物進行攔截，出水通過提升泵2進入調節池3。調節池內3設有第一潛水攪 拌機4，通過攪拌機的水力攪動作用，不僅可以使水質得以均勻，還可以使得廢 水內的纖維及SS等不致於在調節池3內淤積。調節池3出水通過提升泵5提升 進入過濾器7。過濾器7可去除掉廢水內大部分SS，避免了SS對膜組件的損害， 並可有效降低多級A/0池的處理負荷。
多級A/0 (MBR)池分為多級A/0池10和MBR。多級A/0池為2 6級的A/0 池串聯而成，在本實施例中為3級A/0池串聯而成。各級的A段內設有第二潛 水攪拌機8，通過攪拌機的水力攪動作用，使回流汙泥懸浮在水體內並能夠與富含有機物和氨氮的廢水充分接觸；各級的A段內設有曝氣系統9，曝氣系統9 與曝氣機6相連接，可為微孔曝氣器、碟式射流曝氣器、MTS射流曝氣器、K5rting Ejectors射流器以及其他的高效曝氣器，為降解有機物和氨氮硝化提供必需的 氧氣，並使廢水內溶解氧維持在2 5mg/L的範圍內。各級缺氧/好氧池的缺氧 段分別進水，在各級進水管道上裝設有流量計
由於硝化反應需要消耗鹼度、反硝化反應產生鹼度，當產生的鹼度不足以維 持硝化反應所需的鹼度時，各級0段設有鹼液投加系統。末級A段還設有碳源 投加系統，通過硝態氮的脫除，提高總氮的去除效率。本工藝選用多級A/0工 藝作為生化反應的主體，具有如下的優點第一、多級A/0工藝汙泥負荷低， 汙泥濃度較高，生物量大，相對曝氣時間較長；第二、耐衝擊負荷能力強，出水 效果好；第三、由於廢水進行了多級A/0生化反應，硝化和反硝化反應交替進 行，汙水脫氮徹底，反硝化脫氮所產生的氧，在硝化段被充分利用，以節省供氧 能耗；第四、由於汙泥負荷較低，泥齡較長，汙泥在曝氣池的停留時間長，自身 氧化充分、礦化度高，泥量少，穩定性好，不需要汙泥消化系統，直接濃縮脫水 即可。
MBR為外置式的巻式膜、外置式的板式膜、外置式的管式膜或內置式的中空 纖維膜。在實施例中，MBR包含進液系統12、循環系統13、清洗系統14、回流 系統15和清液出流系統16，其中，循環系統13的進口端連接進液系統12，循 環系統13的出口端分別連接清洗系統14及回流系統15，清洗系統14的進口端 連接清液出流系統16，進液系統12的進口端連接所述缺氧/好氧池的末級，清 液出流系統16連接所述催化氧化塔18，在進液系統12上設有進水泵11。 MBR 對水中膠體等懸浮物的去除能力高於傳統工藝，確保出水SDI小於4。就過濾精 度而言，MBR可確保介質通過超濾膜時能完全去除膠體顆粒、病毒、細菌、其它 病原性微生物以及一些大分子物質。通過膜分離系統濃液回流的方式可使多級 A/0池內的微生物濃度維持在8 30mg/L的範圍內。
催化氧化塔18具有進水配水系統17、進氣布氣系統19及催化劑填料層20， 進水配水系統17與清液出流系統16相連，進氣布氣系統19連接外置的臭氧發
7生器25，在催化氧化塔18內的中部設有催化劑填料層20。本技術的核心為兩相 催化氧化。這兩相分別是臭氧發生器25產生的臭氧和固定在載體上的催化劑 填料層20 (固相)，催化劑的作用是加快反應速率、提高臭氧的利用率，降低 處理成本，提高處理效果，縮短了廢水在塔內的停留時間。廢水經一級生化處理 後，進入催化氧化塔，水中有機汙染物在催化劑的作用下被氧化劑分解，難降解 有機物被開環，斷鏈，大分子變成小分子，小分子再進一步被氧化為二氧化碳和 水，從而使廢水中的COD值大幅度降低。
生物炭濾池24具有進水配水系統21、進氣布氣系統22及填料層23。該工 藝充分借鑑了汙水處理接觸氧化法和給水處理快濾池的設計思路，即需曝氣、高 過濾速度、截留懸浮物等特點。其工藝原理為，在生物炭濾池24中裝填一定量 粒徑較小的粒狀濾料形成填料層23，濾料表面生長著高活性的生物膜，濾池內 部曝氣。汙水流經時，利用濾料高比表面積上附著高濃度生物膜的氧化降解能力 對汙水進行快速淨化，此為生物氧化降解過程；同時，汙水流經時，濾料呈壓實 狀態，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留汙水中的懸浮物， 同時可保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用。
結合圖1及圖2，垃圾滲濾液廢水處理工藝流程為
步驟l、原廢水在調節池3內調節水質水量後由水泵5提升通過過濾器7， 濾掉廢水內的纖維、小粒徑雜物和SS等，過濾器過濾精度為0 1000um;
步驟2、過濾後廢水經過計量後分別進入多級A/0池10的各級A段，各級 O段根據需要調節pH值，最後一級O段投加甲醇補充碳源；
步驟3、經生化處理後廢水進入MBR， MBR濃縮液通過回流系統13回流至多 級A/0池的第一級A段，清液通過出液系統16進入催化氧化塔18;
步驟4、催化氧化塔18內廢水在催化劑填料層20的催化作用下，通過臭氧 發生器25產生的臭氧的氧化作用，降解有機物並提高廢水的可生化性，出水進 入生物炭濾池24;
8步驟5、生物炭濾池24內廢水在生物膜的作用下進一步降解有機物和氮素， 並通過活性炭填料層23的吸附作用攔截去除少量的懸浮物，出水即可達到國家 一級排放標準或相關行業的排放標準。
應用本發明提供的設備及工藝的處理效果如下
實例1:某垃圾填埋場滲濾液廢水處理工程
垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液具有有機物濃度高(C0D^達15000rag/L， B0D5 達5000mg/L)，氨氮濃度高(達20000mg/L) ， SS濃度高(達3000mg/L)，營 養比例失調和水質水量變化大等特點。
採用本發明，建立一套一級預處理+二級生化處理+三級深度處理的處理系
統，不僅運行穩定，成本較低，處理後系統達到《生活垃圾填埋場汙染控制標準》 (GB16889-2008)的出水要求。
實施例2、某皮革廠的廢水處理工程
廢水具有有機汙染濃度高，氨氮高，且含有較多難降解物質等特點。原有的 廢水處理工藝，出水一直不能達標。若採用本發明，對原有系統進行改造，建成 一套一級預處理+二級生化處理+三級深度處理的處理系統，不僅系統運行穩定， 成本較低，處理後系統能達到《皮革製品工業汙染物排放標準》的出水要求。
由此可見，本發明能夠在垃圾滲濾液廢水的工程應用中取得優良的效果，在 其他的高氨氮有機廢水處理中也都能取得不錯的效果，出水都能達到設計要求， 社會效益及環境效益顯著。
權利要求
1.一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，包括集水井(1)，集水井(1)通過管道及設於其內的提升泵(2)與調節池(3)的進水口相連，調節池(3)的出水口通過管道及水泵(5)與過濾器(7)的進口相連，過濾器(7)的出口通過管道與多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統的進口相連，多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統的出口通過管道與催化氧化塔(18)的進水口相連，催化氧化塔(18)的出口通過管道與生物炭濾池(24)的進口相連，生物炭濾池(24)的出口連接有達標排放管(26)，達標排放管(26)與下水道相連。
2. 如權利要求1所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，在所述調 節池(3)內設有第一潛水攪拌機(4)。
3. 如權利要求1所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，所述多級 缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統由2 6級串聯的缺氧/好氧池及 膜生物反應器組成，膜生物反應器與缺氧/好氧池的末級相連。
4. 如權利要求3所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，所述各級 缺氧/好氧池的缺氧段分別進水，在各級進水管道上裝設有流量計。
5. 如權利要求3所述的一種一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，在所述缺氧/好氧池的各級缺氧段及好氧段內分別設有第二潛水攪拌機(4)及曝 氣系統(9)，曝氣系統(9)與曝氣機(6)相連接。
6. 如權利要求4所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，所述曝氣 器(6)為微孔曝氣器或射流曝氣器。
7. 如權利要求3所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，鹼液投加系統的出口端分別伸入所述缺氧/好氧池的各級好氧段內，碳源投加系統的 出口端伸入所述缺氧/好氧池的末級缺氧段內。
8. 如權利要求3所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，所述膜生 物反應器為外置式的巻式膜、外置式的板式膜、外置式的管式膜或內置式的 中空纖維膜。
9. 如權利要求3所述的一種垃圾滲濾液廢水處理系統，其特徵在於，所述膜生 物反應器包括循環系統(13)，循環系統(13)的進口端連接進液系統(12)， 循環系統(13)的出口端分別連接清洗系統(14)及回流系統(15)，清洗 系統(14)的進口端連接清液出流系統(16)，進液系統(12)的進口端連 接所述缺氧/好氧池的末級，清液出流系統(16)連接所述催化氧化塔(18)。
10. —種利用如權利要求1所述的垃圾滲濾液廢水處理系統的工藝，其特徵在 於，步驟為步驟1、原廢水在調節池(3)內調節水質水量後由水泵(5)提升通過 過濾器(7)，濾掉廢水內的纖維、小粒徑雜物及懸浮物，過濾器(7)的過 濾精度為0 1000um;步驟2、過濾後廢水經過計量後分別進入多級缺氧/好氧池的各級缺氧 段，各級好氧段則根據需要調節pH值，並在最後一級好氧段投加甲醇補充碳 源；步驟3、經生化處理後廢水進入膜生物反應器，若採用外置式膜生物反 應器，則濃縮液回流至多級缺氧/好氧池的第一級缺氧段，若採用內置式膜生 物反應器，濃縮液則由水泵回流至多級缺氧/好氧池的第一級缺氧段，隨後， 清液進入催化氧化塔(18);步驟4、廢水在催化氧化塔(18)內催化劑的催化作用下，通過臭氧的 氧化作用，降解有機物並提高廢水的可生化性，隨後出水進入生物炭濾池 (24);步驟5、生物炭濾池(24)內廢水在生物膜的作用下進一步降解有機物 和氮素，並通過活性炭的吸附作用攔截去除少量的懸浮物，出水即可達到國 家一級排放標準或相關行業的排放標準。
全文摘要
本發明涉及的是一種垃圾滲濾液廢水處理系統及其工藝。其系統包括集水井、調節池、過濾器、多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統、高級催化氧化塔及生物炭濾池。處理工藝流程廢水進入調節池，在調節池內進行水質水量的調節；隨後，進入過濾器，過濾器出水進入多級缺氧/好氧池及膜生物反應器綜合處理系統，廢水其內進行生化處理，去除有機物和氨氮，出水進入催化氧化塔；在催化劑存在的條件下通過臭氧氧化廢水內的有機物並提高其可生化性；催化氧化出水進入炭濾池，通過池內填料上生物膜的好氧氧化降解和活性炭的吸附協同作用進一步去除剩餘汙染物質，出水即可達到國家一級排放標準或相關行業的排放標準。
文檔編號C02F1/28GK101560039SQ20091005180
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者匡志平, 偉 熊, 斌 陸 申請人:上海同濟建設科技有限公司