CN101560039B - 一种垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺 - Google Patents

一种垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺。其系统包括集水井、调节池、过滤器、多级缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统、高级催化氧化塔及生物炭滤池。处理工艺流程:废水进入调节池,在调节池内进行水质水量的调节;随后,进入过滤器,过滤器出水进入多级缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统,废水其内进行生化处理,去除有机物和氨氮,出水进入催化氧化塔;在催化剂存在的条件下通过臭氧氧化废水内的有机物并提高其可生化性;催化氧化出水进入炭滤池,通过池内填料上生物膜的好氧氧化降解和活性炭的吸附协同作用进一步去除剩余污染物质,出水即可达到国家一级排放标准或相关行业的排放标准。

Description

一种垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺,用于处理垃圾渗滤液废水及 其他一些高氨氮有机废水,属于环境保护和废水处理装置及工艺技术领域。背景技术[0002] 垃圾填埋场、垃圾焚烧发电厂都会产生大量的垃圾渗滤液废水,这些废水BOD和 COD浓度高、氨氮含量高,使之成为废水处理行业的一大难点。垃圾渗滤液处理的突出问题 是难降解有机物和高氨氮的降解问题。国内外普遍采用物理法、物化法和生化等方法处理 该类废水,但皆因有机物难以降解、处理成本高、脱氮效果差且易造成二次污染等原因而难 以推广。另一方面,随着人们生活水平的提高,国家环保标准不断提高,采用常规的废水处 理工艺已难以满足目前的出水要求。发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种稳定和高效的垃圾渗滤液废水处理系统及其工艺,从而 达到减少高氨氮有机废水排放对环境污染的目的。[0004] 为了达到上述目的,本发明的装备技术方案是提供了 一种垃圾渗滤液废水处理系 统,其特征在于,包括集水井,集水井通过管道及设于其内的提升泵与调节池的进水口相 连,调节池的出水口通过管道及水泵与过滤器的进口相连,过滤器的出口通过管道与多级 缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统(以下简称为多级A/0(MBR)池)的进口相连, 多级缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统的出口通过管道与催化氧化塔的进水口 相连,催化氧化塔的出口通过管道与生物炭滤池的进口相连,生物炭滤池的出口连接有达 标排放管,达标排放管与下水道相连。[0005] 本发明的方法技术方案是提供了一种垃圾渗滤液废水处理系统的工艺,其特征在 于,步骤为:[0006] 步骤1、原废水在调节池内调节水质水量后由水泵提升通过过滤器,滤掉废水内的 纤维、小粒径杂物及悬浮物,过滤器的过滤精度为0〜1000 μ m ;[0007] 步骤2、过滤后废水经过计量后分别进入多级缺氧/好氧池(以下简称为多级A/0 池)的各级缺氧段,各级好氧段则根据需要调节PH值,并在最后一级好氧段(以下简称为 0段)投加甲醇补充碳源;[0008] 步骤3、经生化处理后废水进入膜生物反应器(以下简称为MBR),若采用外置式膜 生物反应器,则浓缩液回流至多级缺氧/好氧池的第一级缺氧段(以下简称为A段),若采 用内置式膜生物反应器,浓缩液则由水泵回流至多级缺氧/好氧池的第一级缺氧段,随后, 清液进入催化氧化塔;[0009] 步骤4、废水在催化氧化塔内催化剂的催化作用下,通过臭氧的氧化作用,降解有 机物并提高废水的可生化性,随后出水进入生物炭滤池;[0010] 步骤5、生物炭滤池内废水在生物膜的作用下进一步降解有机物和氮素,并通过活性炭的吸附作用拦截去除少量的悬浮物(以下简称为SS),出水即可达到国家一级排放标 准或相关行业的排放标准。[0011] 本发明采用先进却不失简洁的预处理工艺,去除废水内的大颗粒SS,保护后续设 备,降低负荷,垃圾渗滤液废水进入多级A/0(MBR)池,通过微生物的代谢作用降解有机污 染物质,并通过硝化菌和反硝化菌的作用,使氨氮得到去除。各级A/0池串联,各级A/0池 的A段分别进水,这样即可使得废水内的碳源得到最大程度的利用,而且0段产生的硝化液 可直接进入下一级A/0池的A段,从而从理论上省去了 A/0工艺的内循环工序。出水通过 MBR,通过浓缩液回流的方式可使多级A/0池内维持高微生物量,浓度可达8〜30g/L。膜出 水进入催化氧化塔,在催化剂的作用下通过臭氧的强氧化作用,进一步降解有机物,并可使 废水的可生化性得到提高。催化氧化塔出水进入生物炭滤池,废水在炭滤池内通过生物膜 的氧化降解和活性炭的吸附协同作用进一步去除污染物质,出水即可达到国家一级排放标 准或相关行业的排放标准。[0012] 本发明具有如下优点:1、本工艺的主体工艺多级A/0池分各级A段分别进水,进水 量可以调节控制,运行方式更灵活;2、本发明的多级A/0工艺是活性污泥法,深度处理中的 生物炭滤池是生物膜法,两种生物处理法位于一种废水处理工艺中,可以发挥其互补的优 势,去除效果更高;3、工艺简洁,占地少,基建投资省;4、运行费用低廉;5、基建投资低,设 备投资规模小,主要是膜分离设备的投资;6、出水水质好且稳定达到GB8978-1996的标准 或相关行业的排放标准,并且不产生二次污染。附图说明[0013] 图1为本发明提供的一种垃圾渗滤液废水处理系统的结构示意图;[0014] 图2为本发明提供的一种垃圾渗滤液废水处理工艺的流程图。具体实施方式[0015] 以下结合实施例来具体说明本发明。[0016] 实施例[0017] 如图1所示,为本发明提供的一种垃圾渗滤液废水处理系统,包括集水井1,集水 井1通过管道及设于其内的提升泵2与调节池3的进水口相连,调节池3的出水口通过管 道及水泵5与过滤器7的进口相连,过滤器7的出口通过管道与多级缺氧/好氧池及膜生 物反应器综合处理系统的进口相连,多级缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统的出 口通过管道与催化氧化塔18的进水口相连,催化氧化塔18的出口通过管道与生物炭滤池 24的进口相连,生物炭滤池M的出口连接有达标排放管沈,达标排放管沈与下水道相连。[0018] 在集水井1内设有格栅或格网,可以对废水内的较大粒径的颗粒、碎石和漂浮物 进行拦截,出水通过提升泵2进入调节池3。调节池内3设有第一潜水搅拌机4,通过搅拌 机的水力搅动作用,不仅可以使水质得以均勻,还可以使得废水内的纤维及SS等不致于在 调节池3内淤积。调节池3出水通过提升泵5提升进入过滤器7。过滤器7可去除掉废水 内大部分SS,避免了 SS对膜组件的损害,并可有效降低多级A/0池的处理负荷。[0019] 多级A/0(MBR)池分为多级A/0池10和MBR。多级A/0池为2〜6级的A/0池串 联而成,在本实施例中为3级A/0池串联而成。各级的A段内设有第二潜水搅拌机8,通过搅拌机的水力搅动作用,使回流污泥悬浮在水体内并能够与富含有机物和氨氮的废水充分 接触;各级的A段内设有曝气系统9,曝气系统9与曝气机6相连接,可为微孔曝气器、碟式 射流曝气器、MTS射流曝气器、K0rting Ejectors射流器以及其他的高效曝气器,为降解有 机物和氨氮硝化提供必需的氧气,并使废水内溶解氧维持在2〜5mg/L的范围内。各级缺 氧/好氧池的缺氧段分别进水,在各级进水管道上装设有流量计。[0020] 由于硝化反应需要消耗碱度、反硝化反应产生碱度,当产生的碱度不足以维持硝 化反应所需的碱度时,各级0段设有碱液投加系统。末级A段还设有碳源投加系统,通过 硝态氮的脱除,提高总氮的去除效率。本工艺选用多级A/0工艺作为生化反应的主体,具 有如下的优点:第一、多级A/0工艺污泥负荷低,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较 长;第二、耐冲击负荷能力强,出水效果好;第三、由于废水进行了多级A/0生化反应,硝化 和反硝化反应交替进行,污水脱氮彻底,反硝化脱氮所产生的氧,在硝化段被充分利用,以 节省供氧能耗;第四、由于污泥负荷较低,泥龄较长,污泥在曝气池的停留时间长,自身氧化 充分、矿化度高,泥量少,稳定性好,不需要污泥消化系统,直接浓缩脱水即可。[0021] MBR为外置式的卷式膜、外置式的板式膜、外置式的管式膜或内置式的中空纤维 膜。在实施例中,MBR包含进液系统12、循环系统13、清洗系统14、回流系统15和清液出流 系统16,其中,循环系统13的进口端连接进液系统12,循环系统13的出口端分别连接清洗 系统14及回流系统15,清洗系统14的进口端连接清液出流系统16,进液系统12的进口端 连接所述缺氧/好氧池的末级,清液出流系统16连接所述催化氧化塔18,在进液系统12上 设有进水泵11。MBR对水中胶体等悬浮物的去除能力高于传统工艺,确保出水SDI小于4。 就过滤精度而言,MBR可确保介质通过超滤膜时能完全去除胶体颗粒、病毒、细菌、其它病原 性微生物以及一些大分子物质。通过膜分离系统浓液回流的方式可使多级A/0池内的微生 物浓度维持在8〜30mg/L的范围内。[0022] 催化氧化塔18具有进水配水系统17、进气布气系统19及催化剂填料层20,进水 配水系统17与清液出流系统16相连,进气布气系统19连接外置的臭氧发生器25,在催化 氧化塔18内的中部设有催化剂填料层20。本技术的核心为两相催化氧化。这两相分别是: 臭氧发生器25产生的臭氧和固定在载体上的催化剂填料层20(固相),催化剂的作用是加 快反应速率、提高臭氧的利用率,降低处理成本,提高处理效果,缩短了废水在塔内的停留 时间。废水经一级生化处理后,进入催化氧化塔,水中有机污染物在催化剂的作用下被氧化 剂分解,难降解有机物被开环,断链,大分子变成小分子,小分子再进一步被氧化为二氧化 碳和水,从而使废水中的COD值大幅度降低。[0023] 生物炭滤池M具有进水配水系统21、进气布气系统22及填料层23。该工艺充分 借鉴了污水处理接触氧化法和给水处理快滤池的设计思路,即需曝气、高过滤速度、截留悬 浮物等特点。其工艺原理为,在生物炭滤池M中装填一定量粒径较小的粒状滤料形成填料 层23,滤料表面生长着高活性的生物膜,滤池内部曝气。污水流经时,利用滤料高比表面积 上附着高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化,此为生物氧化降解过程;同时, 污水流经时,滤料呈压实状态,利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用,截留污 水中的悬浮物,同时可保证脱落的生物膜不会随水漂出,此为截留作用。[0024] 结合图1及图2,垃圾渗滤液废水处理工艺流程为:[0025] 步骤1、原废水在调节池3内调节水质水量后由水泵5提升通过过滤器7,滤掉废水内的纤维、小粒径杂物和SS等,过滤器过滤精度为0〜1000 μ m ;[0026] 步骤2、过滤后废水经过计量后分别进入多级A/0池10的各级A段,各级0段根据 需要调节PH值,最后一级0段投加甲醇补充碳源;[0027] 步骤3、经生化处理后废水进入MBR,MBR浓缩液通过回流系统13回流至多级A/0 池的第一级A段,清液通过出液系统16进入催化氧化塔18 ;[0028] 步骤4、催化氧化塔18内废水在催化剂填料层20的催化作用下,通过臭氧发生器 25产生的臭氧的氧化作用,降解有机物并提高废水的可生化性,出水进入生物炭滤池M ;[0029] 步骤5、生物炭滤池M内废水在生物膜的作用下进一步降解有机物和氮素,并通 过活性炭填料层23的吸附作用拦截去除少量的悬浮物,出水即可达到国家一级排放标准 或相关行业的排放标准。[0030] 应用本发明提供的设备及工艺的处理效果如下[0031] 实例1 :某垃圾填埋场渗滤液废水处理工程[0032] 垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液具有有机物浓度高(CODct达15000mg/L,BOD5达 5000mg/L),氨氮浓度高(达20000mg/L),SS浓度高(达3000mg/L),营养比例失调和水质 水量变化大等特点。[0033] 采用本发明,建立一套一级预处理+ 二级生化处理+三级深度处理的处理系统,不 仅运行稳定,成本较低,处理后系统达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 的出水要求。[0034] 实施例2、某皮革厂的废水处理工程[0035] 废水具有有机污染浓度高,氨氮高,且含有较多难降解物质等特点。原有的废水处 理工艺,出水一直不能达标。若采用本发明,对原有系统进行改造,建成一套一级预处理+ 二级生化处理+三级深度处理的处理系统,不仅系统运行稳定,成本较低,处理后系统能达 到《皮革制品工业污染物排放标准》的出水要求。[0036] 由此可见,本发明能够在垃圾渗滤液废水的工程应用中取得优良的效果,在其他 的高氨氮有机废水处理中也都能取得不错的效果,出水都能达到设计要求,社会效益及环 境效益显著。

Claims (10)

1. 一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,包括集水井(1),集水井(1)通过管道 及设于其内的提升泵(¾与调节池(3)的进水口相连,调节池(3)的出水口通过管道及水 泵(¾与过滤器(7)的进口相连,过滤器(7)的出口通过管道与多级缺氧/好氧池及膜生 物反应器综合处理系统的进口相连,多级缺氧/好氧池及膜生物反应器综合处理系统的出 口通过管道与催化氧化塔(18)的进水口相连,催化氧化塔(18)的出口通过管道与生物炭 滤池04)的进口相连,生物炭滤池04)的出口连接有达标排放管(¾),达标排放管06) 与下水道相连。
2.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,在所述调节池(3) 内设有第一潜水搅拌机(4)。
3.如权利要求1所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,所述多级缺氧/好 氧池及膜生物反应器综合处理系统由2〜6级串联的缺氧/好氧池及膜生物反应器组成, 膜生物反应器与缺氧/好氧池的末级相连。
4.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,所述多级缺氧/好 氧池的缺氧段分别进水,在各级进水管道上装设有流量计。
5.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,在所述多级缺氧 /好氧池的各级缺氧段及好氧段内分别设有第二潜水搅拌机(8)及曝气系统(9),曝气系统 (9)与曝气机(6)相连接。
6.如权利要求4所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,所述曝气机(6)为 微孔曝气器或射流曝气器。
7.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,碱液投加系统的 出口端分别伸入所述缺氧/好氧池的各级好氧段内,碳源投加系统的出口端伸入所述缺氧 /好氧池的末级缺氧段内。
8.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,所述膜生物反应 器为外置式的卷式膜、外置式的板式膜、外置式的管式膜或内置式的中空纤维膜。
9.如权利要求3所述的一种垃圾渗滤液废水处理系统,其特征在于,所述膜生物反应 器包括循环系统(13),循环系统(1¾的进口端连接进液系统(12),循环系统(1¾的出口 端分别连接清洗系统(14)及回流系统(15),清洗系统(14)的进口端连接清液出流系统 (16),进液系统(1¾的进口端连接所述缺氧/好氧池的末级,清液出流系统(16)连接所述 催化氧化塔(18)。
10. 一种利用如权利要求1所述的垃圾渗滤液废水处理系统的工艺,其特征在于,步骤为:步骤1、原废水在调节池(3)内调节水质水量后由水泵(¾提升通过过滤器(7),滤掉 废水内的纤维、小粒径杂物及悬浮物,过滤器(7)的过滤精度为O〜ΙΟΟΟμπι;步骤2、过滤后废水经过计量后分别进入多级缺氧/好氧池的各级缺氧段,各级好氧段 则根据需要调节PH值,并在最后一级缺氧段投加甲醇补充碳源;步骤3、经生化处理后废水进入膜生物反应器,若采用外置式膜生物反应器,则浓缩液 回流至多级缺氧/好氧池的第一级缺氧段,若采用内置式膜生物反应器,浓缩液则由水泵 回流至多级缺氧/好氧池的第一级缺氧段,随后,清液进入催化氧化塔(18);步骤4、废水在催化氧化塔(1¾内催化剂的催化作用下,通过臭氧的氧化作用,降解有机物并提高废水的可生化性,随后出水进入生物炭滤池04);步骤5、生物炭滤池04)内废水在生物膜的作用下进一步降解有机物和氮素,并通过 活性炭的吸附作用拦截去除少量的悬浮物,出水即可达到国家一级排放标准或相关行业的 排放标准。
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