一種垃圾滲濾液生化、蒸發聯合處理系統及工藝的製作方法

2023-08-03 01:27:31

本發明屬於汙水處理技術領域，具體涉及一種垃圾滲濾液生化、蒸發聯合處理系統及工藝。

背景技術：

垃圾滲濾液是汙染水資源的重要隱患，垃圾滲濾液具有金屬含量高，氮含量高，可生化性低，水質變化範圍大等特點。現有的垃圾滲濾液處理技術有回灌技術、生物處理技術、物化處理技術(氣浮、混凝、化學沉澱、活性炭吸附、化學氧化、吹脫、膜分離、蒸發等)，通常是採用幾種處理技術相結合的方式，自2008年起實施的《生活垃圾填埋場汙染控制標準》(GB16889-2008)推薦使用「預處理+生物處理+深度處理」工藝組合，「預處理+厭氧池+MBR+NF/RO」為近幾年常用的工藝組合，經此類組合工藝處理，出水的BOD5、氨氮、TN和重金屬等可以達到新排放標準，但是難以生化降解的有機物形成的CODcr和色度仍然可能超標，反滲透膜濃液也難以處理。

專利《一種垃圾滲濾液的處理方法》(申請公布號CN104418460A)採用先多效蒸發，再混凝沉澱及生化處理，不經預處理直接進入蒸發系統，極易造成系統結垢不能正常運轉。專利《垃圾滲濾液的處理方法及設備》(申請公布號：CN104418465A)採用先預處理、生化處理、再膜濃縮的辦法，但是膜濃液未處理，膜濃液含鹽量高，可能還含微量重金屬，較難回用。專利《垃圾滲濾液處理方法》(申請公布號CN101967031A)採用先預處理+生化處理+超濾膜+高級氧化+反滲透膜的方式，膜濃液返回高級氧化，這種方式會造成膜濃液中鹽分的累積，進而影響反滲透膜的運行。

技術實現要素：

為了解決以上現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在於提供一種垃圾滲濾液生化、蒸發聯合處理系統。該系統以蒸發技術為核心用於處理膜濃液，實現了垃圾滲濾液的最大程度的無害化處理，並且出水指標可滿足新標準對敏感地區的排放標準。

本發明的另一目的在於提供一種採用上述系統對垃圾滲濾液進行處理的工藝。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種垃圾滲濾液生化、蒸發聯合處理系統，所述系統包括預處理池、MBR生化處理系統、反滲透系統、混凝沉澱池和蒸發系統；所述MBR生化處理系統包括MBR膜生物反應器和超濾膜分離裝置，所述預處理池設置滲濾液出口連接至MBR膜生物反應器，MBR膜生物反應器的出水口連接至超濾膜分離裝置，超濾膜分離裝置設置上層清液出口連接至反滲透系統，下層汙泥出口連接至汙泥脫水機；所述反滲透系統的清液出口連接至回用水池，濃液出口連接至混凝沉澱池；所述混凝沉澱池的上層清液出口連接至蒸發系統，下層汙泥出口連接至汙泥脫水機；所述蒸發系統的蒸餾水出口連接至回用水池，濃液出口連接至固液分離系統，固液分離系統與蒸發系統之間設置母液循環迴路。

優選地，所述的蒸發系統是指多效蒸發系統或機械式蒸汽再壓縮蒸發系統。

優選地，所述的固液分離系統是指離心機。

上述聯合處理系統中，預處理池的主要作用為投加碳源、調節pH、均質活化新老滲濾液，MBR生化系統的作用為降解大部分汙染物及生物脫氮，反滲透系統主要作用為脫鹽並使出水達到回用標準，混凝沉澱池的作用是降低硬度和除去懸浮物，蒸發系統的作用為進一步脫鹽，將溶液裡的鹽分和水徹底分離並使出水達到排放或回用標準，回用水池的作用是回用水存儲，汙泥脫水機的作用是汙泥脫水，降低汙泥的含水率，固液分離系統的作用是分離無機鹽晶體和母液。

一種採用上述系統對垃圾滲濾液進行處理的工藝，包括如下步驟：

將垃圾滲濾液送入預處理池，調節pH值，沉澱去除廢水中的懸浮物和重金屬，並投加碳源，均質活化新老滲濾液；預處理池的滲濾液由泵提升至MBR膜生物反應器，經過兩級硝化和反硝化達到生物脫氮和降解大部分有機汙染物，出水通過超濾膜分離裝置進行初步分離，分離產生的生化汙泥由螺杆泵送至汙泥脫水機進行脫水處理，脫水後的汙泥定期收集填埋；超濾膜分離後的上層清液由泵送入反滲透系統，經反滲透處理的清液達到回用水標準並排入回用水池，反滲透濃液進入混凝沉澱池，先投加NaOH或Ca(OH)2調整物料pH值，再投加沉澱劑Na2CO3、然後再投加混凝劑PAC(聚合氯化鋁)和絮凝劑PAM(聚丙烯醯胺)，去除固體懸浮物，產生的汙泥由螺杆泵送至汙泥脫水機進行脫水處理，脫水後的汙泥定期收集填埋；混凝沉澱池的上層清液由泵送入蒸發系統，蒸發所得蒸餾水排入回用水池直接排放或回用，蒸發後的濃液由泵送入固液分離系統，固液分離後，無機鹽晶體送去填埋，母液返回蒸發系統。

本發明在進行生化處理前，通過預處理池的預處理以滿足後續生物處理的基本條件。

由於後續的蒸發處理無法去除氨氮和低沸點有機物產生的COD，氨氮和部分COD會跟隨蒸發二次蒸汽進入冷凝液，造成冷凝液不能達到排放標準，因此，本發明在蒸發前採用生化處理預先除去氨氮及部分COD。

通過以上的工藝組合，膜清液和蒸發系統冷凝液都可以直接排放或者回用，並且通過蒸發工藝避免了系統中鹽分的累積，讓系統可以平穩運行，實現了垃圾滲濾液最大程度的減量化。並且採用機械式蒸汽再壓縮蒸發技術，可大大降低採用蒸發法處理垃圾滲濾液的費用。

本發明的系統及工藝具有如下優點及有益效果：

(1)本發明採用蒸發技術作為核心，解決了以往反滲透濃液難以處理的難題，並且採用了低能耗及低運行費用的多效蒸發技術或機械式蒸汽再壓縮蒸發技術；

(2)本系統抗衝擊能力非常強，幾乎不受汙染物濃度和成分變化的影響；

(3)本系統聯合採用MBR生化處理系統，節省了生物處理的佔地面積；

(4)本系統出水可以達到《生活垃圾填埋場汙染控制標準》(GB16889-2008)對敏感地區的排放標準，優於現有的其它處理方法。

附圖說明

圖1為本發明所述聯合處理系統的連接關係構造圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。

實施例1

本實施例的一種垃圾滲濾液生化、蒸發聯合處理系統，其連接關係構造圖如圖1所示。所述系統包括預處理池、MBR生化處理系統、反滲透系統、混凝沉澱池和蒸發系統；所述MBR生化處理系統包括MBR膜生物反應器和超濾膜分離裝置，所述預處理池設置滲濾液出口依次連接至MBR生化處理系統的MBR膜生物反應器和超濾膜分離裝置，MBR生化處理系統的上層清液出口連接至反滲透系統，下層汙泥出口連接至汙泥脫水機；所述反滲透系統的清液出口連接至回用水池，濃液出口連接至混凝沉澱池；所述混凝沉澱池的上層清液出口連接至蒸發系統，下層汙泥出口連接至汙泥脫水機；所述蒸發系統的蒸餾水出口連接至回用水池，濃液出口連接至固液分離系統，固液分離系統與蒸發系統之間設置循環迴路。

一種採用上述系統對垃圾滲濾液進行處理的工藝，包括如下步驟：

①垃圾滲濾液設計進水水質為：COD≤20000mg/L,BOD5≤10000mg/L，氨氮NH4-N≤2000mg/L。將垃圾滲濾液送入預處理池，調節pH值，沉澱去除廢水中的懸浮物和重金屬，並投加碳源，均質活化新老滲濾液；

②預處理池的滲濾液由泵提升至MBR膜生物反應器，經過兩級硝化和反硝化達到生物脫氮和降解大部分有機汙染物，經過以上處理，水質情況如下：COD≤750mg/L，BOD5≤150ppm，NH3-N≤50ppm。

③出水通過超濾膜分離裝置進行初步分離，分離產生的生化汙泥由螺杆泵送至汙泥脫水機進行脫水處理，脫水後的汙泥定期收集填埋；

④分離後的上層清液由泵送入反滲透系統，經反滲透處理的清液達到回用水標準並排入回用水池，產水率可達75％，反滲透清液可以達到生活垃圾填埋場汙染控制標準》(GB16889-2008)對敏感地區的排放標準。

⑤反滲透濃液進入混凝沉澱池，先投加NaOH(或Ca(OH)2)調整物料到一定pH值，再投加沉澱劑Na2CO3、然後再投加混凝劑PAC(聚合氯化鋁)和絮凝劑PAM(聚丙烯醯胺)，去除固體懸浮物，產生的汙泥由螺杆泵送至汙泥脫水機進行脫水處理，脫水後的汙泥定期收集填埋；經過以上的一系列處理，混凝沉澱池上層清液中的CODcr≤3000ppm，BOD5≤600ppm，NH3-N≤200ppm。

⑥混凝沉澱池的上層清液由泵送入蒸發系統，通過蒸發系統的不斷蒸發，水等低沸點物吸收熱量變為二次蒸汽，二次蒸汽冷凝後變為蒸餾水，蒸餾水可以達到《生活垃圾填埋場汙染控制標準》(GB16889-2008)對敏感地區的排放標準，蒸發所得蒸餾水排入回用水池，直接排放或回用，蒸發後含有無機鹽等高沸點物的濃液由泵送入固液分離系統，固液分離後，無機鹽晶體送去填埋，母液返回蒸發系統。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其它的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。