CN102503046B - 垃圾综合处理场高浓度渗滤液的深度处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统及方法，属工业废水水处理领域。该系统是由调节池、混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接而成。该系统可对垃圾渗滤液进行综合处理，通过物理、化学和生物处理相结合的方式，针对垃圾渗滤液中不同污染物进行分类处理，实现对垃圾渗滤液进行深度处理，去除其中的有机物、重金属、氨氮等污染物的分类处理，从而保证处理后的出水严格达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》的水污染排放浓度限值要求，系统长期运行稳定、处理成本低于二级碟管式反渗透膜工艺。

Description

垃圾综合处理场高浓度渗滤液的深度处理系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾综合处理场垃圾渗滤液的处理，属工业废水处理领域，特别是涉及一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统及方法。

背景技术

能够达到我国目前垃圾渗滤液排放标准的处理工艺并不多，主要有以下几种：

(1)脱氨-UASB-SBR-微滤/超滤-RO反渗透膜；

(2)UASB-A/O MBR-NF纳滤-RO反渗透膜；

(3)微滤-二级碟管式反渗透膜(DT-RO)；

上述工艺(1)中，采用脱氨塔物化方法脱除氨氮会带来一系列的问题，主要是存在脱氨塔造成氨氮的二次污染、吸收液无法处理等问题；间歇式活性污泥法(SBR)工艺对于去除垃圾渗滤液中的氨氮存在去除不彻底的问题；RO反渗透膜工艺中主要采用的卷式反渗透膜，这种膜在有机污染物浓度高的运行工况下，运行非常不稳定，污染严重，膜更换频繁，系统回收率低。

工艺(2)中，最主要的问题是MBR系统受温度和进水水质影响较大，无法保证进入纳滤膜系统的水质的稳定，因此，纳滤膜系统虽然可以排除部分盐度，去除部分有机物，但是该工艺主要针对的是垃圾填埋场污染物和盐度都相对较低的垃圾渗滤液，应用于垃圾综合处理厂的高浓度有机废液，仍然无法保证出水的稳定达标。

工艺(3)中，DTRO是源自德国的处理技术，在德国已经有成功的应用先例。然而事实表明，德国的技术并不适用于中国未经任何分类处理的垃圾填埋场渗滤液，尤其不适用于大城市的高浓度COD和氨氮特征的渗滤液，比如：北京某垃圾填埋场前期使用的DTRO处理工艺，结果3个月就无法继续运行，最后只得采用MBR生化法和NF膜工艺进行处理。此外，在德国DTRO处理后的浓缩液都是采用蒸发浓缩结晶的办法，使污染物和盐类彻底脱离系统，而国内现有的浓缩液处理方法是采用回灌到填埋区，氨氮和盐类都没有去除。氨氮对厌氧微生物具有明显的抑制作用，而盐类更会导致填埋场中的渗滤液盐度积累，因此，反渗透的浓水回灌是人为地将填埋场渗滤液水质进行恶化的过程，并最终反作用于昂贵的处理系统，导致一段时间以后的反渗透压急剧增高，出水水质恶化。

总而言之，即使对于填埋场的较低污染物浓度的垃圾渗滤液而言，以上三种处理工艺仍然存在较多问题，而对于垃圾综合处理场产生的高浓度污染物垃圾渗滤液，就更无法稳定达到标准要求，甚至出水根本不能达到《垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008中表2和表3对水污染物排放浓度限制的要求，对于特殊环境敏感地区，如果不能保证出水的稳定达标，则会带来较为严重的污染问题。

发明内容

本发明实施方式提供一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统及方法，可以处理垃圾填埋场的渗滤液的各种工艺均存在不能保证出水稳定达标，会带来较为严重污染的问题；可对垃圾综合处理厂的渗滤液进行有效处理，使处理后出水达到相应排放标准，避免造成污染。

为解决上述问题所采用的技术方案如下：

本发明实施方式提供一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，该系统包括：

调节池与混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔；其中，

所述调节池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接；其中，所述调节池设有引入渗滤液的进水口，调节池内设有穿孔曝气管；所述活性炭过滤塔设有排水口；所述升流式厌氧污泥床反应池内设悬挂填料；所述一级缺氧好氧膜生物反应器和二级缺氧好氧膜生物反应器内设有搅拌装置、曝气装置和回流泵；所述高级氧化处理设备内设紫外光模块和曝气系统。

本发明实施方式提供一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理方法，该方法包括：

采用上述的处理系统；

调节处理：将所处理垃圾综合处理场渗滤液进行水利筛网过滤，然后在所述处理系统的调节池中进行空气搅拌混合，通过搅拌使渗滤液中的污染物浓度均匀；

混凝沉淀处理：将上述调节处理后的出水在混凝沉淀池中进行混凝处理，混凝处理过程中，投加混凝剂和助凝剂，混凝处理后进行沉淀，去除垃圾渗滤液中大部分悬浮颗粒物及带电胶体；

厌氧生化反应处理：将上述混凝沉淀处理后的出水在升流式厌氧污泥床反应池中进行厌氧生化反应处理，将水中部分高分子有机物分解为较低分子量的有机物；

缺氧与好氧生化处理：将上述厌氧生化反应处理后的出水进入一级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600％条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

高级氧化处理：将上述缺氧与好氧生化处理后的出水在高级氧化处理设备中进行氧化分解处理，将水中难生物降解有机物进行氧化分解；

二级缺氧与好氧生化处理：将上述高级氧化处理后的出水进入二级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600％条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

纳滤过滤处理：将上述二级缺氧与好氧生化处理后的出水在纳滤膜处理设备中进行纳滤过滤处理，通过纳滤过滤将水中剩余腐植酸及部分有机物进行分离去除；

臭氧接触氧化处理：将上述纳滤过滤处理后的出水在臭氧接触池中，进行臭氧氧化处理；

活性炭接触处理：将上述臭氧接触氧化处理后的出水在活性炭过滤塔中进行吸附处理，处理后的出水作为达标水外排或进入回用水池待用。

通过上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过将调节池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接，可以实现以物理、化学和生物处理方法有机结合的方式对垃圾综合处理场渗滤液进行处理，针对处理各阶段不同分子结构和分子量的有机物，不同粒径的胶体物质和颗粒物，达到具有针对性的处理，有效提高了对垃圾综合处理场渗滤液，特别是对未经垃圾分类的综合处理场渗滤液的处理效果，使出水达到《垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008中对水污染物排放浓度限制的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的处理系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的处理方法流程图；

图1中各标号对应的部件名称分别为：1-调节池；2-混凝沉淀池；3-升流式厌氧污泥床反应池(UASB)；4-一级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR池)；5-高级氧化处理设备；6-二级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR池)；7-纳滤膜处理设备(NF)；8-臭氧接触池；9-活性炭过滤塔；10-反渗透膜处理设备(RO)；11-熟石灰混沉池。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，可以对垃圾综合处理场的垃圾渗滤液进行深度处理，避免垃圾渗滤液造成污染，如图1所示，该系统包括：调节池、混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔；

其中，调节池与升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接；其中，所述调节池设有引入渗滤液的进水口，调节池内设有穿孔曝气管；所述活性炭过滤塔设有排水口；所述升流式厌氧污泥床反应池内设悬挂填料；所述一级缺氧好氧膜生物反应器和二级缺氧好氧膜生物反应器内均设有搅拌装置、曝气装置和回流泵；所述高级氧化处理设备内设紫外光模块和曝气系统。

上述处理系统还包括：反渗透膜处理设备，反渗透膜处理设备的进水口与所述纳滤膜处理设备的出水口1连接，反渗透膜处理设备的出水口与臭氧接触池的进水口连接。反渗透系统只作为应急处理设施，如纳滤出水达到要求，则不启动反渗透处理设备；如纳滤出水不能达到要求，则启动反渗透处理设备，对纳滤的出水再进行过滤处理。

上述处理系统还包括：熟石灰混沉池，该熟石灰混沉池通过管路连接在纳滤膜处理设备和调节池之间。熟石灰混沉池用于处理纳滤或反渗透处理设备的浓缩液。

上述处理系统中高级氧化处理设备设有依次连通的6个反应池，前3个反应池内均设有紫外光模块，紫外光模块采用低压紫外光灯管，可提供波长为254nm的紫外光；各反应池内均设有曝气头，曝气头经管路与反应池外的臭氧发生器连接构成曝气系统；臭氧以纯氧为氧气源，总投加剂量为500～1000mg/L。

上述处理系统中的一级和二级缺氧好氧膜生物反应器内均设有浸没式膜生物反应器，可采用现有的浸没式膜生物反应器，主要包括由膜池、中空纤维超滤膜或平板式超滤膜组件、曝气装置、抽吸泵、化学清洗设备、仪器仪表和阀门管线连接而成的浸没式膜生物反应器；在膜池内按从下到上的排列顺序依次设有曝气所需穿孔管、超滤膜组件和出水管。

上述浸没式膜生物反应器内可采用聚偏氟乙烯(PVDF)材料制成的平板式超滤膜或中空纤维超滤膜。

利用上述垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统的处理方法，如图2所示，该方法包括：

按下述步骤对垃圾综合处理场渗滤液进行深度处理；

调节处理：将所处理垃圾综合处理场渗滤液进行水利筛网过滤，然后在所述处理系统的调节池中进行空气搅拌混合，通过搅拌使渗滤液中的污染物浓度均匀；

混凝沉淀处理：将上述调节处理后的出水在混凝沉淀池中进行混凝处理，混凝处理过程中，投加混凝剂和助凝剂，混凝处理后进行沉淀，去除垃圾渗滤液中大部分悬浮颗粒物及带电胶体；

厌氧生化反应处理：将上述混凝沉淀处理后的出水在升流式厌氧污泥床反应池中进行厌氧生化反应处理，将水中部分高分子有机物分解为较低分子量的有机物；

缺氧与好氧生化处理：将上述厌氧生化反应处理后的出水进入一级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600％条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

高级氧化处理：将上述缺氧与好氧生化处理后的出水在高级氧化处理设备中进行氧化分解处理，将水中难生物降解有机物进行氧化分解；

二级缺氧与好氧生化处理：将上述高级氧化处理后的出水进入二级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600％条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

纳滤过滤处理：将上述二级缺氧与好氧生化处理后的出水在纳滤膜处理设备中进行纳滤过滤处理，通过纳滤过滤将水中剩余腐植酸及部分有机物进行分离去除；

臭氧接触氧化处理：将上述纳滤过滤处理后的出水在臭氧接触池中，进行臭氧氧化处理；

活性炭接触处理：将上述臭氧接触氧化处理后的出水在活性炭过滤塔中进行吸附处理，处理后的出水作为达标水外排或进入回用水池待用。

上述处理方法中，还包括反渗透膜处理：反渗透系统主要通过反渗透膜进行过滤，在工艺中只作为应急处理设施，如纳滤出水达到要求，则不启动反渗透处理设备；如纳滤出水不能达到要求，则启动反渗透处理设备，对纳滤的出水再进行过滤处理；

还包括：沉淀处理：纳滤过滤处理后的浓缩液进入熟石灰混沉池沉淀后去除浓缩液中的溶解性固体(如重金属等)后，回流至处理系统的调节池中进行调节处理。

上述处理方法中的高级氧化处理为：通过臭氧与紫外光协同对缺氧与好氧生化处理后出水进行高级氧化处理，通过产生的羟基自由基分解废水中难于生物降解的有机污染物；

其中，废水在高级氧化处理设备的6个反应池中依次进行反应，各反应池的反应时间为30分钟，反应pH值为10.3～11.0，处理时向反应器内投加臭氧；反应过程中各反应池内均投加臭氧，臭氧以纯氧为氧气源，总投加剂量为500～1000mg/L，反应过程中前3个反应池内投加紫外光，紫外光的波长为254nm。

上述处理方法的混凝沉淀处理中，先投加混凝剂，混凝剂为聚合氯化铝溶液，浓度为100～500mg/L，然后投加助凝剂，助凝剂为聚丙烯酰胺，投加浓度为1～3mg/L，经过混凝后的出水进入沉淀池，沉淀时间为2小时。

上述处理系统可对垃圾渗滤液进行综合处理，通过物理、化学和生物处理相结合的方式，针对垃圾渗滤液中不同污染物进行分类处理，实现对垃圾渗滤液进行深度处理，去除其中的有机物、重金属、氨氮等污染物的分类处理，从而保证处理后的出水严格达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中表2和表3中的水污染排放浓度限值要求，系统长期运行稳定、处理成本低于二级碟管式反渗透膜工艺。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种垃圾综合处理场渗滤液的处理系统，可参见图1，该系统包括：调节池(可包括配套的附属设施)、混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备(NF)、臭氧接触池和活性炭过滤塔，还包括反渗透膜处理设备(RO)(可采用卷式反渗透膜系统)和熟石灰混沉池；

其中，调节池及附属设施、混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接；

其中调节池上设有引入渗滤液的进水口，调节池内设有穿孔曝气管；混凝沉淀池上设有混凝剂和助凝剂投入口；一、二级缺氧好氧膜生物反应器内均设有搅拌装置、曝气装置和回流泵；高级氧化处理设备内设有紫外光模块和曝气系统，曝气系统可由设置在高级氧化处理设备内的纯钛金属曝气器和外部设置臭氧发生器构成；活性炭过滤塔的出水口作为排水口。

上述处理系统中的高级氧化处理设备经管路连接在所述一级缺氧好氧膜生物反应器与二级缺氧好氧膜生物反应器之间，使一级缺氧好氧膜生物反应器处理后的出水经过高级氧化处理后，再进入到二级缺氧好氧膜生物反应器中进行处理。该高级氧化处理设备由6个反应池依次连接而成，其中前3个反应池内可以设置紫外光模块装置，各反应池内均可以设置纯钛金属曝气器，各纯钛金属曝气器与反应池外的臭氧发生器连接构成曝气系统。

上述处理系统中的一级、二级缺氧好氧膜生物反应器内均设有浸没式膜生物反应器，浸没式膜生物反应器具体可由膜池、平板式超滤膜组件、曝气系统、抽吸泵、化学清洗设备、仪器仪表及阀门管线连接而成；所述膜池内按从下到上的排列顺序依次设有曝气所需穿孔管、超滤膜组件、出水管。其中，平板式超滤膜组件可采用PVDF材质制成，平均公称孔径约0.1μm。

上述处理系统的纳滤膜处理设备，纳滤膜处理设备由进水泵、高压泵、循环泵、膜框架、纳滤膜组件、反洗泵、加药系统、化学清洗设备、仪器仪表及阀门管线连接而成；其中纳滤膜组件设置在膜框架内，包括卷式纳滤膜和承压膜壳。

上述处理系统的二级缺氧好氧膜生物反应器中的AO池与MBR池的浸没式膜生物反应器可分离设置，两者之间通过管路连接，使得缺氧与好氧生化反应池可以单独调试运行，而浸没式膜生物反应器可以在室内放置，清洗和保存更容易操作，且温度更容易控制。

本实施例的处理系统通过将混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、缺氧与好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔等单元有机结合，可实现对垃圾渗滤液进行厌氧、缺氧、好氧等生化处理的同时，并进行高级氧化、臭氧氧化的化学处理与混凝沉淀、吸附、超滤、纳滤过滤等物理处理，形成将物理、化学和生物处理方式的合理有机结合，分类处理垃圾渗滤液中污染物，实现对垃圾综合处理场渗滤液进行深度处理，使处理垃圾渗滤液后的出水完全严格达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008中的水污染排放浓度限值要求。且该处理系统长期运行稳定，处理成本低于二级碟管式反渗透膜工艺。

实施例2

本实施例提供一种垃圾综合处理场渗滤液的处理方法，可利用上述实施例1给出的处理系统对垃圾填埋场或焚烧厂渗滤液进行深度处理，如图2所示，该方法包括：

调节处理：将所处理垃圾渗滤液混合均匀，使混合均匀后的渗滤液中的污染物浓度均匀，对调节处理后的出水进行混凝沉淀处理；

混凝沉淀处理：对上述经过调节的渗滤液先进行混凝处理，混凝处理过程中，投加混凝剂和助凝剂，混凝处理后进行沉淀，去除垃圾渗滤液中大部分悬浮颗粒物，对混凝沉淀处理后的出水进行厌氧生化处理；

厌氧生化反应处理：对调节处理后的出水进行厌氧生化反应处理，将水中部分高分子有机物分解为较低分子量的有机物，对厌氧生化反应处理后的出水进行缺氧与好氧生化处理；

缺氧与好氧生化处理：对厌氧生化反应处理后的出水依次进行缺氧、好氧及生化处理，去除垃圾渗滤液中的高浓度氨氮，在一定温度下，通过硝化反硝化菌的培养，保证停留时间和回流比等参数，具体参数可为：水体温度控制在15～35℃范围内，停留时间为8～13天(厌氧池停留72小时，好氧池停留120小时)，回流比控制在400％～600％，去除水中的氨氮，同时大部分有机物通过微生物的分解得到去除；

MBR超滤过滤处理：对经缺氧好氧生化处理后的出水通过浸没式超滤膜过滤设备中的中空纤维或者板式超滤膜，使有机污染物得到进一步去除；

高级氧化处理：对缺氧与好氧生化处理的出水进行高级氧化处理，主要是通过臭氧协同紫外光模块的高级氧化处理技术，产生具有强氧化性的羟基自由基来氧化分解难于生物降解的有机污染物，使其完全分解为二氧化碳和水，或者分解为小分子有机物，以提高其可生化性；

二级缺氧与好氧生化处理：将上述高级氧化处理后的出水进入二级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600％条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

纳滤过滤处理：经二级缺氧与好氧生化处理后的出水进入纳滤膜处理设备进行纳滤过滤处理，通过纳滤过滤将水中未被去除的剩余腐植酸及部分有机物进行分离去除，纳滤过滤后的浓缩液进行熟石灰混沉处理，以去除其中的重金属和高价阴离子溶解性固体，然后回流至调节池或外运，纳滤过滤后的出水进入臭氧接触池；

臭氧氧化处理：臭氧的氧化能力很强，且无二次污染，因此对于有机物的深度处理非常有效，通过臭氧氧化，可以使有机物污染物浓度继续降低；

活性炭吸附处理：颗粒活性炭对于有机物的吸附效果非常明显，尤其对于中等分子质量的芳烃类有机物，难以通过臭氧氧化得到分解的有机物可以通过活性炭的吸附去除，可确保出水的无害化。

上述方法中的高级氧化处理中，高级氧化处理设备共分1～6个反应池，各反应池的反应时间为30分钟，反应pH值为10.3～11.0，处理时向各反应池内投加臭氧，臭氧以纯氧为氧气源，投加剂量在500～1000mg/L；各反应池内紫外光模块系统的波长为254nm，采用低压紫外灯灯管，3～6号反应池在通常条件下可以不运行，以去除经过废水中的残余臭氧浓度。

上述处理方法将厌氧、缺氧、好氧的生化处理，高级氧化、臭氧氧化的化学处理，混凝沉淀处理、超滤过滤处理和纳滤过滤处理的物理处理有机结合，实现了以物理、化学和生物处理方法有机结合的方式对垃圾综合处理场渗滤液进行综合处理，针对处理各阶段不同分子结构和分子量的有机物，不同粒径的胶体物质和颗粒物，采用具有针对性的处理方式，实现了对组成成分复杂的垃圾渗滤液的有效处理，使处理后的出水能够达到国家排放标准的要求。根据不同地区的垃圾处理场的渗滤液水质特点，运行方式可以相应地调整。

利用上述处理系统结合上述处理方法对垃圾综合处理场高污染物浓度的渗滤液(COD≤60000mg/L)进行处理时，垃圾渗滤液进水首先经过水利筛网的过滤后进入系统的调节池，通过调节池内设置的穿孔曝气管将渗滤液的水质曝气混合均匀，防止有毒有害污染物的瞬时浓度过高，造成对生化系统的影响；

经过调节池调节后的渗滤液原水提升进入混凝沉淀池，混凝沉淀池主要是通过控制水力条件和添加混凝和助凝剂，实现对渗滤液中的悬浮颗粒物的部分去除；

经过混凝沉淀池后的出水提升至升流式厌氧污泥床反应池(UASB)，厌氧污泥对垃圾渗滤液中有机污染物的降解可以改善渗滤液的水质，将一部分高分子有机物分解为较低分子量的有机物，将一部分好氧生化反应难于降解的有机物转化为易于好氧生化反应的有机物，从而有利于后续好氧生化反应的进行；

升流式厌氧污泥床反应池(UASB)的出水进入一级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR)，其中的一级缺氧与好氧生化反应池(AO生化池)为反硝化前置反应系统，通过硝化、反硝化的过程完成对垃圾渗滤液中的高浓度氨氮及有机污染物的去除，缺氧池(A池)内设有混合搅拌器，防止污泥下沉，同时可以帮助反硝化过程中产生的氮气扩散，促进反硝化反应的进行；好氧池(O池)内设有微孔曝气器，通过鼓风机向好氧池内曝气，为好氧微生物提供溶解氧，同时经过硝化反应后的泥水混合物通过污泥回流泵被回流至缺氧池(A池)，实现反硝化过程，浸没式超滤膜与AO池分离设置；

一级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR)出水进入高级氧化处理设备，高级氧化处理设备中采用臭氧与紫外光协同氧化进行处理，使废水依次经过1～6个反应池，单个反应池的停留时间为30分钟，以提高废水的可生化性；

高级氧化处理设备的出水进入二级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR)，其中二级缺氧与好氧生化反应池(AO生化池)的总停留时间约为3天，主要是通过生化处理对经过高级氧化产生的有机物进行深人地生化处理；二级缺氧好氧膜生物反应器(AO-MBR)出水进入纳滤膜处理设备，纳滤膜处理设备可采用应用较为成熟的卷式膜组件及配套装置，能够较好的实现对水体中剩余有机物的过滤去除；纳滤膜处理后的出水进入臭氧接触池，采用臭氧氧化的方式处理纳滤膜的出水，如果纳滤膜处理设备的出水能够实现达标排放，那么此系统可以不开启；臭氧接触池的出水进入到活性炭过滤塔，采用颗粒活性炭对废水中的有机物进行吸附处理，以最终实现出水完全达标排放，如果纳滤膜处理设备或臭氧接触池的出水达标，那么此单元可以不开启；

纳滤膜处理设备排出的浓缩液进入熟石灰混沉池，在熟石灰混沉池中加入Ca(OH)₂溶液进行混沉，去除浓缩液中的重金属及高价阴离子等溶解性固体，然后回流至调节池或外运。

另外，由于高级氧化处理设备的运行成本较高，目前在国内的应用受到很大限制，而对于本处理系统及方法而言，高级氧化处理设备是无法替代的，因此本系统及方法目前按而言更适用与环境敏感地区及大型城市的垃圾处理厂渗滤液处理工程。

上述处理方法中，其主要是基于对垃圾渗滤液的成分进行分类处置的原理。通过微生物的逐步培养和驯化，使经过厌氧和好氧处理阶段的可生物降解有机物和氨氮得到有效去除，难于生物降解的有机物则通过高级氧化处理设备进行分解和转化，使其可生化性提高，然后再通过生化处理方法对其进行再处理，剩余部分的有机物通过膜技术进行有效过滤，从而保证出水能够稳定达到排放标准。

上述方法中，高级氧化、混凝沉淀、MBR生化法和NF(RO)等工艺组合综合处理垃圾渗滤液的工艺是低成本和高稳定性的有效结合，通过采用厌氧-好氧结合，生化-高级氧化-再生化，化学氧化-吸附等手段可大大强化生化阶段的处理效果，同时通过增加混凝沉淀、高级氧化等补充手段可解决减轻膜的污染物负荷以及出水严格达标等问题。

综上所述，本发明实施例的处理系统能够实现对垃圾综合处理场高污染物浓度渗滤液的综合处理和稳定达标，使出水能够长期稳定地达到《垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008中的表2和表3的水污染物排放浓度限制的要求，它还具有下述优点：

(1)升流式厌氧污泥床反应池内置悬挂填料，并采用外回流提高废水上升流速，同时延长停留时间，克服了高浓度氨氮、高浓度溶解性固体给厌氧反应器带来的负面效应，使单体的厌氧处理效果明显增强，在整个工艺中起到很大作用。

(2)采用AO生化池工艺，根据难降解有机污染物的降解速率，提高废水在生化系统中的停留时间，不仅可以大大提高有机污染物的去除率，同时对垃圾渗滤液中的高浓度氨氮也实现高效去除，对于进水氨氮浓度低于2000mg/L的垃圾渗滤液，如果温度保证在15℃以上，能够使AO生化池出水即可达到标准要求。

(3)混凝沉淀工艺解决了现有AO MBR系统中大分子量的有机物(如蛋白质、高聚物等)在生化池不断累积的弊端。原有AO MBR系统由于超滤膜的拦截，使生物难于降解的大分子有机物始终停留在系统内部，造成了对微生物不利影响，同时对运行和检测也有较大干扰。

(4)高级氧化处理采用臭氧与紫外光的组合，臭氧采用纯氧气源产生，紫外光采用低压紫外光，波长254nm，高级氧化处理工艺所产生的羟基自由基可以将渗滤液中的难生物降解的有机物进行氧化分解，将部分有机物完全氧化为水和二氧化碳，或者将中等分子量的有机物分解为分子量较小的有机物。在这一过程中，反应时间是较为重要的影响因素，我们通过增加反应时间，可以控制反应进程，从而使该处理系统具有较强的抗冲击能力，避免由于生化反应异常带来的一系列后续问题。

(5)纳滤膜处理设备后接臭氧接触氧化和活性炭过滤塔，这种配合方式有利于对出水指标的控制，臭氧接触氧化可采用臭氧与高级氧化处理设备共用，而活性炭吸附采用果壳颗粒活性炭，对有机物的吸附能力也较强。臭氧与活性炭的组合工艺一方面可以促进臭氧的分解，在此过程中，活性炭具有一定的催化作用；另一方面，臭氧对活性炭上吸附的有机物的氧化，也可以增加活性炭的吸附容量。此深度处理系统的应用使物化处理过程得以加强，大大减小了生化系统处理不利条件下的系统风险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，该系统包括：

调节池与混凝沉淀池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔；其中，

所述调节池、升流式厌氧污泥床反应池、一级缺氧好氧膜生物反应器、高级氧化处理设备、二级缺氧好氧膜生物反应器、纳滤膜处理设备、臭氧接触池和活性炭过滤塔依次连接；其中，所述调节池设有引入渗滤液的进水口，调节池内设有穿孔曝气管；所述活性炭过滤塔设有排水口；所述升流式厌氧污泥床反应池内设悬挂填料；所述一级缺氧好氧膜生物反应器和二级缺氧好氧膜生物反应器内设有搅拌装置、曝气装置和回流泵；所述高级氧化处理设备内设紫外光模块和曝气系统。

2.根据权利要求1所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，还包括：反渗透膜处理设备，反渗透膜处理设备的进水口与所述纳滤膜处理设备的出水口连接，反渗透膜处理设备的出水口与臭氧接触池的进水口连接。

3.根据权利要求1或2所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，所述系统还包括：熟石灰混沉池，所述熟石灰混沉池通过管路连接在所述纳滤膜处理设备与调节池之间。

4.根据权利要求1所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，所述高级氧化处理设备设有依次连通的6个反应池，前3个反应池内均设有紫外光模块，各反应池内均设有曝气头，曝气头经管路与反应池外的臭氧发生器连接构成曝气系统。

5.根据权利要求1所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，所述一级和二级缺氧好氧膜生物反应器均设有浸没式膜生物反应器。

6.根据权利要求5所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理系统，其特征在于，所述浸没式膜生物反应器内设有采用聚偏氟乙烯材料制成的平板式超滤膜或中空纤维超滤膜。

7.一种垃圾综合处理场渗滤液的深度处理方法，其特征在于，该方法包括：

采用上述权利要求1～6任一项所述的处理系统；

调节处理：将所处理垃圾综合处理场渗滤液进行水利筛网过滤，然后在所述处理系统的调节池中进行空气搅拌混合，通过搅拌使渗滤液中的污染物浓度均匀；

混凝沉淀处理：将上述调节处理后的出水在混凝沉淀池中进行混凝处理，混凝处理过程中，投加混凝剂和助凝剂，混凝处理后进行沉淀，去除垃圾渗滤液中大部分悬浮颗粒物及带电胶体；

厌氧生化反应处理：将上述混凝沉淀处理后的出水在升流式厌氧污泥床反应池中进行厌氧生化反应处理，将水中部分高分子有机物分解为较低分子量的有机物；

缺氧与好氧生化处理：将上述厌氧生化反应处理后的出水进入一级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600%条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

高级氧化处理：将上述缺氧与好氧生化处理后的出水在高级氧化处理设备中进行氧化分解处理，将水中难生物降解有机物进行氧化分解；

二级缺氧与好氧生化处理：将上述高级氧化处理后的出水进入二级缺氧好氧膜生物反应器中依次进行缺氧、好氧、生化及超滤膜过滤处理，在水温15～35℃，停留时间为8～13天，回流比为400～600%条件下，通过硝化反硝化反应及超滤膜过滤去除水体中的氨氮；

纳滤过滤处理：将上述二级缺氧与好氧生化处理后的出水在纳滤膜处理设备中进行纳滤过滤处理，通过纳滤过滤将水中剩余腐植酸及部分有机物进行分离去除；

臭氧接触氧化处理：将上述纳滤过滤处理后的出水在臭氧接触池中，进行臭氧氧化处理；

活性炭接触处理：将上述臭氧接触氧化处理后的出水在活性炭过滤塔中进行吸附处理，处理后的出水作为达标水外排或进入回用水池待用。

8.根据权利要求7所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理方法，其特征在于，所述方法还包括：反渗透膜处理：将上述纳滤过滤处理后的出水通过反渗透膜处理进行反渗透过滤后回流至纳滤膜处理设备中进行再次过滤；

还包括：沉淀处理：纳滤过滤处理后的浓缩液进入熟石灰混沉池沉淀后去除浓缩液中的溶解性固体后，回流至处理系统的调节池中进行调节处理。

9.根据权利要求7所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理方法，其特征在于，所述高级氧化处理为：通过臭氧与紫外光协同对缺氧与好氧生化处理后出水进行高级氧化处理，通过产生的羟基自由基分解废水中难于生物降解的有机污染物；

其中，废水在高级氧化处理设备的6个反应池中依次进行反应，各反应池的反应时间为30分钟，反应pH值为10.3～11.0，处理时向反应器内投加臭氧；反应过程中各反应池内均投加臭氧，臭氧以纯氧为氧气源，总投加剂量为500～1000mg/L，反应过程中前3个反应池内投加紫外光，紫外光的波长为254nm。

10.根据权利要求7所述的垃圾综合处理场渗滤液的深度处理方法，其特征在于，所述混凝沉淀处理中先投加混凝剂，混凝剂为聚合氯化铝溶液，浓度为100～500mg/L，然后投加助凝剂，助凝剂为聚丙烯酰胺，投加浓度为1～3mg/L，经过混凝后的出水进入沉淀池，沉淀时间为2小时。

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