CN101704611B - 生活垃圾渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾渗滤液的处理方法，属于废物资源化处理技术领域。该工艺由提升泵将渗滤液注入调节池内，调节pH；然后注入预酸化罐进行预酸化处理；接着将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内进行厌氧发酵；经厌氧发酵的废水进入好氧池反应器进行氧化处理；将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理；最后注入沉淀池将产生的污泥排出、出水。本发明的工艺运行费用低、无二次污染、自动化控制、处理效率高。

Description

生活垃圾渗滤液的处理方法

技术领域

本发明涉及一种生活垃圾渗滤液的处理方法，属于废物资源化处理技术领域。

背景技术

根据城市生活垃圾处理无害化、减量化和资源化的基本原则，垃圾焚烧发电已成为近年来解决城市生活垃圾出路的一个新方向。同生活垃圾填埋场一样，生活垃圾焚烧厂也面临着垃圾渗滤液的处置问题。垃圾焚烧厂渗滤液是一种成分十分复杂的废水，水质状况恶劣，变化受垃圾组成、垃圾含水率、垃圾体内温度、降雨渗透量等因素的影响。垃圾渗滤液的水质有以下特点：(1)有机物质量浓度高，其中腐殖酸为小分子有机酸和氨基酸合成的大分子产物，是渗滤液中长期性的最主要有机污染物，COD一般在20000～100000mg/L。(2)氨氮质量浓度高，一般1000～3000mg/L，在500～2000mg/L之间居多，是渗滤液中长期性的最主要无机污染物。(3)渗滤液水质波动大，可生化性差，重金属含量高，色度大。如不处理，对环境造成极大的危害，如进入焚烧炉会造成热量的损失。因此，如何处置生活垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液成为重要而紧迫的现实问题。

由于生活垃圾焚烧厂渗滤液水质变化大，污染物种类繁多，有机物浓度高、其处理难度很大，常规的处理方法不仅处理代价高，而且系统难于维持稳定。对渗滤液进行无害化处理的同时如能实现资源化利用，开发运行费用低、高效稳定的垃圾渗滤液处理新技术将成为研究的重点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种运行费用低、无二次污染、自动化控制、处理效率高的生活垃圾渗滤液的处理方法。

按照本实用新型提供的技术方案，所述生活垃圾渗滤液的处理方法包含以下步骤：

(1)、厌氧反应器的启动：以沼气提升式反应器作为厌氧反应器，先对沼气提升式反应器接种污泥，污泥体积为厌氧反应器体积的1/2～1/3，按梯度逐步提高厌氧反应器的负荷，进行污泥驯化，控制温度在32～35℃，启动过程需要30～35天；

(2)将垃圾焚烧厂的渗滤液由提升泵注入调节池内，搅拌均匀后，调节pH在6.0～8.0；

(3)将调节池内的渗滤液注入预酸化罐进行预酸化处理，时间6～8小时；

(4)厌氧发酵：将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内，在32～35℃的温度条件下进行厌氧发酵，停留时间为20～50小时，流量为3～5立方/小时，污泥流失率控制在为8～10‰；

(5)氧化处理：沼气提升式反应器的出水进入好氧池反应器，在曝气设备作用下进行氧化处理，好氧池反应器内水体平均流速为0.1～0.6米/秒；

(6)兼氧与好氧多级循环处理：将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理，水体平均流速为0.1～0.6米/秒；

(7)将经兼氧与好氧多级循环处理的渗滤液注入混凝沉淀池将产生的污泥排出；

(8)出水。

所述厌氧发酵步骤进水COD为20000～50000毫克/升，出水COD为4000～6000毫克/升，COD去除率达到80％～90％。

所述氧化处理步骤进水COD为5500～6000毫克/升，出水COD为1050～1100毫克/升，COD去除率为80～82％，进水氨氮含量为900～1000毫克/升，出水氨氮含量为200～300毫克/升。

所述沼气提升式反应器分为上下两个反应区，渗滤液在第一反应区经膨胀床处理后，大部分有机物被降解，进入第二反应区降解剩余有机物及一些难降解物质。所述氧化处理是指好氧池反应器能在降解COD的同时去除垃圾渗滤液中的氨氮。所述兼氧与好氧多级循环处理是指三段兼氧与好氧反应器包括三段生物反应池，每一段分别包含单独的兼氧和好氧反应单元，和单独的废水和菌种回流系统。

所述生活垃圾渗滤液的处理方法所用的设备，包括利用管道依次连接的沼气提升式反应器、好氧池反应器及三段兼氧与好氧反应器；其特征是：在沼气提升式反应器的下部为第一厌氧反应室，上部为第二厌氧反应室；在沼气提升式反应器的底部设置进水管，在第二厌氧反应室内设置沼气提升管，所述沼气提升管的上端伸出沼气提升式反应器的顶端；在沼气提升式反应器内有沼气排出管；所述沼气排出管的上端伸出沼气提升式反应器的顶端，沼气排出管的下端位于沼气提升式反应器内的底部；在沼气提升式反应器的顶部设置出水管；在所述好氧池反应器中，在进水池与沉淀出水池之间设置好氧反应池，在所述好氧反应池内有曝气管；所述进水池、好氧反应池及沉淀出水池依次连通；在所述三段兼氧与好氧反应器中，在进水室与沉淀出水室间依次设置相互连通的一级兼氧与好氧反应池、二级兼氧与好氧反应池及三级兼氧与好氧反应池，在所述进水室内设置进水管。

本发明的有益效果为：1、将垃圾焚烧厂渗滤液厌氧发酵产沼气，做到渗滤液的无害化和资源化利用。2、多元组合工艺对渗滤液实现分级、分步处理，系统运行稳定性高，脱氮效果好，具有较高的处理效果。3、沼气提升式反应器厌氧菌种浓度高，有机和水力负荷高，对水质变化适应能力强，运行稳定。4、高强好氧池系统创新了高强曝气技术，废水停留时间短，处理效率高。5、三段兼氧与好氧处理系统改良了传统的A2/O循环处理，优化了废水处理体系中厌氧单元与好氧单元的衔接组合与优化控制技术，强化了除磷脱氮效果。6、该垃圾渗滤液处理工程初期投资、运营成本和环境成本均远低于传统的生物处理技术和物理方法(降低35％以上)。

采用沼气提升式反应器+好氧池反应器+三段兼氧与好氧反应器的组合工艺处理垃圾渗滤液，不仅可获得清洁能源——沼气，而且运费较低，为实现国家经济的可持续发展提供保障。垃圾渗滤液含有高浓度的有机物和有毒物质，水质水量变化大，成分复杂，是难处理污水。生物处理工艺具有成本低，处理效率高和对环境的二次污染小等优点，是目前的热点研究。而单独采用一种方法处理是难以满足要求的，必须采用多种方法的组合工艺。随着城市垃圾处理的焚烧比例越来越大，产生的垃圾渗滤液日益增多，随之产生的渗滤液处理问题也日趋严重，必须采用有效措施加以解决。因此，本发明技术对于垃圾焚烧厂渗滤液的处理，解决城市垃圾处理过程中的环境和生态问题具有重要意义，并产生诸多利益，有着巨大的市场前景。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

图2是沼气提升式反应器的示意图。

图3是好氧池反应器的示意图。

图4是三段兼氧与好氧反应器示意图。

具体实施方式

图2中：1、进水管，2、第一厌氧反应室，3、沼气提升管，4、第二厌氧反应室，5、沼气排出管，6、出水管。垃圾渗滤液由进水管1经沼气提升式反应器底部后进入第一厌氧反应室2，与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物在这里被转化为沼气。所产生的沼气沿着沼气提升管3上升。经第一厌氧反应室2处理过的垃圾渗滤液，进入第二厌氧反应室4继续进行处理。垃圾渗滤液中未去除的有机物可被第二反应室4内的厌氧颗粒污泥进一步降解，使垃圾渗滤液得到更好的净化，提高出水水质。产生的沼气经沼气排出管5排出，处理过的上清液由出水管6排走。由于垃圾渗滤液在沼气提升式反应器中实际进行了两级厌氧处理，大部分有机质得到降解，COD降解率可达到80％左右。

图3中：7、进水池，8、曝气管，9、好氧反应池，10、沉淀出水池。

经厌氧处理的垃圾渗滤液出水首先进入进水池7，然后进入高强好氧反应池9，高强好氧反应池9中布设高强曝气管8，通过曝气作用，高强好氧反应池9内水体平均流速可达0.1-0.6米/秒。通过好氧作用，垃圾渗滤液中的有机质进一步被降解，同时渗滤液中的氨氮也能得到降解，氨氮去除率可达到75％左右。处理好的废水经沉淀池沉淀后进入后面的三段兼氧与好氧反应器。

图4中：11、进水管，12、一级兼氧与好氧反应池，13、二级兼氧与好氧反应池，14、三级兼氧与好氧反应池，15、沉淀出水室。经前面处理的垃圾渗滤液通过进水管11进入一级兼氧与好氧反应池12，通过微生物的硝化反硝化和聚磷作用，在进一步降低COD的同时，氨氮和磷也得到降解，通过三级兼氧与好氧反应池14的作用，垃圾渗滤液水质得到进一步净化，出水通过沉淀出水池15沉淀后排出。所谓兼氧是指介于厌氧与好氧之间的一种状态。

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

(1)、厌氧反应器的启动：以沼气提升式反应器作为厌氧反应器，先对沼气提升式反应器接种污泥，污泥体积为厌氧反应器体积的1/2，按梯度逐步提高厌氧反应器的负荷，进行污泥驯化，控制温度在32℃，启动过程需要30天；

(2)将垃圾焚烧厂的渗滤液由提升泵注入调节池内，搅拌均匀后，调节pH在6.0；

(3)将调节池内的渗滤液注入预酸化罐进行预酸化处理，时间6小时；

(4)厌氧发酵：将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内，在32℃的温度条件下进行厌氧发酵，停留时间为20小时，流量为3立方/小时，污泥流失率控制在为8‰；所述厌氧发酵步骤进水COD为20000毫克/升，出水COD为4000毫克/升，COD去除率达到80％。

所述沼气提升式反应器分为上下两个反应区，渗滤液在第一厌氧反应室2经膨胀床处理后，大部分有机物被降解，进入第二厌氧反应室4降解剩余有机物及一些难降解物质。沼气提升式反应器采用内循环技术，内循环的形成提高了第一厌氧反应室2的上升流速，使污水的有机物与厌氧污泥充分接触，强化了传质过程，故有机负荷很高，同时由于内循环水与第一厌氧反应室2的进水充分混合，大大稀释了进水，从而提高了沼气提升式反应器的抗冲击负荷能力和酸碱调节能力，减少了进水投碱量。沼气提升式反应器能降解垃圾渗滤液中的大部分COD，经处理后，COD去除率在80％以上。

(5)氧化处理：沼气提升式反应器的出水进入好氧池反应器，在曝气管8作用下进行氧化处理，好氧池反应器内水体平均流速为0.1米/秒；所述氧化处理步骤中，进水COD为5500毫克/升，出水COD为1050毫克/升，COD去除率为80.9％，进水氨氮含量为900毫克/升，出水氨氮含量为200毫克/升。

好氧池反应器，是一种高效的好氧生物处理装置，利用物质交换和生物降解的机理发展而成，融合了射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术。使其氧利用率较高，污泥浓度比传统活性污泥法高，能快速启动，不仅具有较高的污泥负荷与容积负荷，而且具有很好的处理效果和运行稳定性，投资和运行费用会比常规生化处理方法节约三分之一以上。好氧池反应器能在降解COD的同时有效去除垃圾渗滤液中的氨氮。

(6)兼氧与好氧多级循环处理：将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理，水体平均流速为0.1米/秒；

所述兼氧与好氧多级循环处理是指三段兼氧与好氧反应器包括三段生物反应池(即一级兼氧与好氧反应池12，二级兼氧与好氧反应池13，三级兼氧与好氧反应池14)，每一段分别包含单独的兼氧与好氧反应单元，和单独的废水和菌种回流系统。将经过厌氧和高强好氧反应的废水送入三段生物反应池，经过多级兼氧和好氧反应后，废水中的COD，氮和磷都得到充分的分解和去除。

(7)将经兼氧与好氧多级循环处理的渗滤液注入混凝沉淀池将产生的污泥排出；

(8)出水。

实施例二：一种生活垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，包含以下处理工艺：

(1)、厌氧反应器的启动：以沼气提升式反应器作为厌氧反应器，先对沼气提升式反应器接种污泥，污泥体积为厌氧反应器体积的1/3，按梯度逐步提高厌氧反应器的负荷，进行污泥驯化，控制温度在35℃，启动过程需要35天；

(2)将垃圾焚烧厂的渗滤液由提升泵注入调节池内，搅拌均匀后，调节pH在8.0；

(3)将调节池内的渗滤液注入预酸化罐进行预酸化处理，时间8小时；

(4)厌氧发酵：将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内，在35℃的温度条件下进行厌氧发酵，停留时间为50小时，流量为5立方/小时，污泥流失率控制在为10‰；所述厌氧发酵步骤进水COD为50000毫克/升，出水COD为6000毫克/升，COD去除率达到88％。

(5)氧化处理：沼气提升式反应器的出水进入好氧池反应器，在曝气管8的作用下进行氧化处理，好氧池反应器内水体平均流速为0.6米/秒；所述氧化处理步骤进水COD为6000毫克/升，出水COD为1100毫克/升，COD去除率为81.7％，进水氨氮含量为1000毫克/升，出水氨氮含量为300毫克/升。

(6)兼氧与好氧多级循环处理：将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理，水体平均流速为0.6米/秒；

(7)将经兼氧与好氧多级循环处理的渗滤液注入混凝沉淀池将产生的污泥排出；

(8)出水。

实施例三：一种生活垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，包含以下处理工艺：

(1)、厌氧反应器的启动：以沼气提升式反应器作为厌氧反应器，先对沼气提升式反应器接种污泥，污泥体积为厌氧反应器体积的2/5，按梯度逐步提高厌氧反应器的负荷，进行污泥驯化，控制温度在34℃，启动过程需要32天；

(2)将垃圾焚烧厂的渗滤液由提升泵注入调节池内，搅拌均匀后，调节pH在7.0；

(3)将调节池内的渗滤液注入预酸化罐进行预酸化处理，时间7小时；

(4)厌氧发酵：将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内，在34℃的温度条件下进行厌氧发酵，停留时间为35小时，流量为4立方/小时，污泥流失率控制在为9‰；所述厌氧发酵步骤进水COD为35000毫克/升，出水COD为5000毫克/升，COD去除率达到85.7％。

(5)氧化处理：沼气提升式反应器的出水进入好氧池反应器，在曝气管8的作用下进行氧化处理，好氧池反应器内水体平均流速为0.4米/秒；所述氧化处理步骤进水COD为5800毫克/升，出水COD为1080毫克/升，COD去除率为81.4％，进水氨氮含量为950毫克/升，出水氨氮含量为250毫克/升。

(6)兼氧与好氧多级循环处理：将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理，水体平均流速为0.4米/秒；

(7)将经兼氧与好氧多级循环处理的渗滤液注入混凝沉淀池将产生的污泥排出；

(8)出水。

Claims (6)

1.一种生活垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

(1)、厌氧反应器的启动：以沼气提升式反应器作为厌氧反应器，先对沼气提升式反应器接种污泥，污泥体积为厌氧反应器体积的1/2～1/3，按梯度逐步提高厌氧反应器的负荷，进行污泥驯化，控制温度在32～35℃，启动过程需要30～35天；

(2)将垃圾焚烧厂的渗滤液由提升泵注入调节池内，搅拌均匀后，调节pH在6.0～8.0；

(3)将调节池内的渗滤液注入预酸化罐进行预酸化处理，时间6～8小时；

(4)厌氧发酵：将预酸化处理后的渗滤液由循环水泵注入沼气提升式反应器内，在32～35℃的温度条件下进行厌氧发酵，停留时间为20～50小时，流量为3～5立方/小时，污泥流失率控制在为8～10‰；

(5)氧化处理：沼气提升式反应器的出水进入好氧池反应器，在曝气设备作用下进行氧化处理，好氧池反应器内水体平均流速为0.1～0.6米/秒；

(6)兼氧与好氧多级循环处理：将经氧化处理的渗滤液注入三段兼氧与好氧反应器进行兼氧与好氧多级循环处理，水体平均流速为0.1～0.6米/秒；

所述兼氧与好氧多级循环处理是指三段兼氧与好氧反应器，包括三段生物反应池，每一段生物反应池分别包含单独的兼氧和好氧反应单元，和单独的废水与菌种回流系统；

(7)将经兼氧与好氧多级循环处理的渗滤液注入混凝沉淀池将产生的污泥排出；

(8)出水。

2.如权利要求1所述生活垃圾渗滤液的处理方法，其特征是：在所述厌氧发酵步骤中，进水COD为20000～50000毫克/升，出水COD为4000～6000毫克/升，COD去除率达到80％～90％。

3.如权利要求1所述生活垃圾渗滤液的处理方法，其特征是：在所述氧化处理步骤中，进水COD为5500～6000毫克/升，出水COD为1050～1100毫克/升，COD去除率为80～82％，进水氨氮含量为900～1000毫克/升，出水氨氮含量为200～300毫克/升。

4.如权利要求1所述生活垃圾渗滤液的处理方法，其特征是：所述沼气提升式反应器分为上下两个反应区，渗滤液在第一反应区经膨胀床处理后，大部分有机物被降解，进入第二反应区降解剩余有机物及一些难降解物质。

5.如权利要求1所述生活垃圾渗滤液的处理方法，其特征是：所述氧化处理是指好氧池反应器能在降解COD的同时去除垃圾渗滤液中的氨氮。

6.权利要求1所述生活垃圾渗滤液的处理方法所用的设备，包括利用管道依次连接的沼气提升式反应器、好氧池反应器及三段兼氧与好氧反应器；其特征是：在沼气提升式反应器的下部为第一厌氧反应室(2)，上部为第二厌氧反 应室(4)；在沼气提升式反应器的底部设置进水管(1)，在第二厌氧反应室(4)内设置沼气提升管(3)，所述沼气提升管(3)的上端伸出沼气提升式反应器的顶端；在沼气提升式反应器内有沼气排出管(5)；所述沼气排出管(5)的上端伸出沼气提升式反应器的顶端，沼气排出管(5)的下端位于沼气提升式反应器内的底部；在沼气提升式反应器的顶部设置出水管(6)；

在所述好氧池反应器中，在进水池(7)与沉淀出水池(10)之间设置好氧反应池(9)，在所述好氧反应池(9)内有曝气管(8)；所述进水池(7)、好氧反应池(9)及沉淀出水池(10)依次连通；

在所述三段兼氧与好氧反应器中，在进水室与沉淀出水室(15)间依次设置相互连通的一级兼氧与好氧反应池(12)、二级兼氧与好氧反应池(13)及三级兼氧与好氧反应池(14)，在所述进水室内设置进水管(11)。 

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