CN102826726A - 垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，包括如下步骤：1）垃圾渗滤液引入格栅沉砂池，去除渗滤液中的悬浮物和泥沙；2）溢流至调节池内的渗滤液被潜水搅拌器搅拌；3）调节池内渗滤液进入初沉池；4）经初沉池沉淀后的渗滤液溢流进入UASB反应器；5）UASB反应器的出水溢流至兼氧池，后自流进入曝气池；6）二沉池上清液溢流至进入混凝絮凝池，去除清液内的SS和CODCr后，经水泵抽送至膜处理系统；7）进入膜处理系统的清水经过超滤及纳滤过滤后进入清水井直接排放。本发明采用综合运用物理和生化方法对垃圾渗滤液进行处理，能够处理高指标污水，出水水质质量提高，装置运行稳定性较好，降低了运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾焚烧厂渗滤液的处理工艺，属于垃圾渗滤液处理技术领域。
背景技术
中国专利CN2832807Y公布了一种处理生活垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液的方法。该方法包括具有渗滤液储罐，通过水泵与渗滤液储罐连接的离心脱水装置和与离心脱水装置连接的中间水池的预处理系统，具有生物反应器，通过水泵连接的超滤装置的膜生物反应器，通过水泵连接的超滤装置的膜生物反应系统和具有与超滤装置连接的储水罐，通过水泵与储水罐连接的碟管式反渗透装置的碟管式反渗透系统。方法采用密封式离心脱水进行固液分离，去除悬浮物，采用膜生物反应系统进行生化反应和采用碟管式反渗透装置进行处理。该工艺的出水水质达到《生活垃圾卫生填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）中的一级排放限值，悬浮物和氨氮等指标可达《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GBT 18920-2002）的水质标准。此工艺的不足之处在于：一、产水达不到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）的表3标准；二、生化系统过于简单，氨氮去除率仅50%；三、采用离心脱水机对原水进行固液分离，浪费能源。
中国专利CN 101514062A公布了一种垃圾焚烧厂渗滤液、树脂废水和印染废水等高浓度有机废水的处理方法。将收集在调节池中的废水输送到所述混合管内的两相喷嘴中，经过两相喷嘴的废水在两相喷嘴空气入口的初级扰动区形成负压，将空气吸入两相喷嘴，从两相喷嘴喷出高流速的空气和废水的混合物；喷射环形生化反应器反应区的出水输送到二沉池，二沉池沉淀后得到的上清液输出到中间水池，二沉池下部沉淀的活性污泥回流到喷射环形生化反应器；中间水池的清液经超滤系统处理后得到的超滤清液输送到纳滤系统；排入到纳滤系统中的超滤清液经纳滤系统深度处理得到的浓液回流到调节池，得到的达标清水则排放或收集回用。该方法能有效去除有机废水中所含有机物和氨氮等污染物。此工艺的不足之处在于：一、产水达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准，该标准已经过时，且低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）的表3标准。二、浓缩液直接回调节池，使得整个系统内的二价离子处于饱和状态，易结垢。三、难降解污染物在系统内累计，系统难以长期稳定地运行。
中国专利CN 101591127A，本发明涉及一种垃圾渗滤液的处理工艺及装置，工艺包括以下步骤：对垃圾渗滤液进行水质、水量调节并进行厌氧、缺氧、好氧、好氧、MBR膜处理，同时排出处理过程中产生的污泥；对厌氧反应产生的沼气进行除臭并回收或燃烧除臭后的沼气；MBR膜处理后产生的生化污泥，部分返回缺氧处理的容器中；在进行好氧处理和MBR膜处理时，送入将空气分别好氧处理的容器内及MBR膜处理的装置内；MBR膜处理后的污水进入一中间水箱，其特征在于：对中间水箱的出水进行反渗透膜处理或将中间水箱的出水依次经保安过滤器、纳滤膜处理后进行反渗透膜处理，处理后的出水直接计量排放；反渗透膜、纳滤膜处理产生的浓水，返回水质、水量调节步骤。该工艺的不足之处在于：一、该工艺的MBR系统采用淹没式膜生物处理，由于渗滤液属于高浓度污水，容易导致淹没式超滤膜堵塞，一旦出现这种情况，相对于外置式管式超滤膜，淹没式超滤膜的维修麻烦。二、；反渗透膜、纳滤膜处理产生的浓水，返回水质、水量调节步骤，将导致系统内盐分急剧增加，反渗透系统入口的电导率盐分急剧上升，电导率的上升将导致反渗透系统渗透压增加，产水率迅速降低，直至膜系统无法产水。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，该垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺采用综合运用物理和生化方法对垃圾渗滤液进行处理，能够处理高指标污水，出水水质质量提高，装置运行稳定性较好，降低了运行成本。
为了解决上述技术问题，本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺包括如下步骤：
1）垃圾渗滤液引入格栅沉砂池，去除渗滤液中的悬浮物和泥沙后，渗滤液溢流至调节池；
2）启动设置在调节池的底部潜水搅拌器，搅拌渗滤液，5～7天后经水泵抽入初沉池；
3）调节池内渗滤液以流速小于30mm/s进入初沉池，在初沉池内沉淀时间为1～1.5h，用以沉淀污泥和有机物，渗滤液从初沉池溢流进入UASB反应器的中间水池I；
4）将中间水池内的渗滤液用泵抽入UASB水池，UASB水池的产水溢流至中间水池II，中间水池I的上层清液一部分溢流至中间水池II，形成UASB内循环，在内循环中使UASB反应器内的水温保持30℃～35℃，中间水池II的另一部分水，由泵抽送至兼氧池；
5）UASB反应器的出水溢流至兼氧池，启动设置在兼氧池内的水下搅拌器，使污水充分搅拌水解，而后溢流进入曝气池，废水中的有机物在曝气池中微生物的作用下充分硝化反应，硝化反应过程中PH值控制在7.5，硝化液从曝气池回流进入兼氧池的水量是由兼氧池直流进入曝气池水量的5-10倍，曝气池的出水经二沉池进行泥水分离；
6）二沉池上清液溢流至进入混凝絮凝池，去除二沉池上清液内的SS和CODCr后，经水泵抽送至膜处理系统；
7）进入膜处理系统的清水经过超滤及纳滤过滤后进入清水井直接排放。
进一步，所述步骤1）中调节池内的渗滤液在缺氧条件下，进行水解酸化，池内产生的沼气甲烷和步骤4）中UASB反应器会产生大量沼气采用正压排沼气结构用管道自动排出；
进一步，所述步骤4）中中间水池的回流水水量是UASB进水量的5～7倍，以保证UASB反应器的上流速度；
进一步，所述步骤4）中采用蒸汽加热或电加热使反应器水温保持30℃～35℃；
进一步，所述步骤5）中在曝气池底部设置有空气曝气设备，采用的曝气方式有穿孔曝气、射流曝气或微孔曝气；
进一步，所述步骤5）中在硝化反应过程中添加适量NaOH使PH值控制在7.5；
进一步，所述步骤1）中经格栅去除的悬浮物和泥沙，所述步骤3）中经沉淀污泥和有机物，所述步骤4）中UASB反应器沉淀形成污泥，所述步骤5）中二沉池沉淀形成污泥，所述步骤6）中混凝絮凝池形成污泥经过泥浓缩处理系统进行沉淀和污泥浓缩后进入污泥脱水机脱水形成泥饼，泥饼送至焚烧炉进行焚烧。
本发明的有益效果在于：
1本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺能处理高浓度污染物的污水，特别是高CODCr、高氨氮指标的垃圾渗滤液，水质原指标如下表：
| 指标 | CODCr | BOD5 | 氨氮 | SS |
| 数值(mg/L) | 40000-70000 | 20000-35000 | 1000-1500 | 800-1000 |
处理后的水质指标如下表：
| 指标 | CODCr | BOD5 | 氨氮 | SS |
| 数值(mg/L) | 300 | 50 | 50 | 50 |
2. 本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺依靠UASB+硝化反消化的生化处理技术使得绝大部分CODCr和BOD5等污染物得到除去，再经过混凝絮凝技术的处理使得产水的水质指标稳定达标，在达标的同时，还对氨氮、总氮和总磷的去除，大大减轻了后续市政污水厂的负担；
3.采用正压排沼气、溢流连接方式、UASB水池布水装置、重力排泥等一系列节能或便于维修的设计，使得整个渗滤液处理能够稳定高效的运行；
4.剩余污泥送至焚烧炉进行焚烧，得到合理的处理，减轻污泥处置的负担；
5.采用的絮凝沉淀和膜处理技术相结合，既保证了出水水质，又保证系统低成本运行。
附图说明
图1为本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺的流程图；
图2为本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺中调节池的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明：
如图1所示为本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺的流程图；如图2所示为本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺中调节池的结构示意图；
本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理装置包括依次连接的格栅沉砂池、调节池、初沉池、UASB反应器系统和硝化反消化系统，硝化反消化系统包括依次连接的兼氧池、曝气池和二沉池，兼氧池的进水口与UASB反应器系统连接，所述二沉池连接有泥浓缩处理系统，还包括混凝絮凝池、膜处理系统和用于出水的清水井，所述混凝絮凝池进水口与二沉池连接，出水口分别与膜处理系统和清水井连接，所述膜处理系统出水口与清水井连接。
进一步，所述膜处理系统包括超滤和纳滤系统，当絮凝沉淀达不到出水要求时，起动膜系统，保证出水达标。
进一步，所述格栅沉砂池与调节池之间、兼氧池与曝气池之间、曝气池与二沉池之间以及二沉池与混凝絮凝池之间均采用溢流连接，采用溢流连接的方式，节省了水泵，从而降低了运行能耗。
进一步，包括调节池、与调节池连通进水管2和出水管3，调节池上设置有检修孔和液位报警装置，所述调节池包括两个并列设置调节池池体Ⅰ和调节池池体Ⅱ，所述调节池池体Ⅰ和调节池池体Ⅱ之间设置有连通管11，所述连通管11上设置有用于控制两池体的串联运行的闸阀Ⅰ，所述调节池池体Ⅰ和调节池池体Ⅱ分别设置有不少于2个的潜水搅拌器6，所述调节池池体Ⅰ和调节池池体Ⅱ顶部设置有泄爆孔4和沼气收集装置8，调节池在起到调节蓄水作用的同时完成渗滤液的预处理并使池体内水质变得均匀，能够延长清洁周期，具有防爆，泄爆和检修维护方便的功能。
本实施例采用正压排沼气设计，渗滤液处理项目的调节池和UASB反应器会产生大量沼气，系统调节池和UASB反应器须设置顶盖覆盖，并设置沼气收集装置，该沼气收集装置带有液封防爆结构。垃圾焚烧厂内垃圾坑的沼气为负压沼气在调节池和UASB反应器池内积累形成正压，利用这两个地方沼气的正负压差，生化系统产生的沼气，用管道自动排出至垃圾储坑。正压排沼气设计可以节省轴流风机，并且该沼气被收集后可用于发电。
进一步，所述UASB反应器系统包括依次连接中间水池Ⅰ、UASB水池和中间水池Ⅱ，所述UASB水池固定设置有套管，所述套管穿过UASB水池的顶部直到UASB水池的底部，所述布水水管穿过所述套管直到UASB水池的底部，UASB布水装置套管式的布水设计，一旦进水管被堵塞，可在完全不需排出UASB反应器内部污水的情况下，拆除密封圈和连接件，将布水支管从套管中抽出进行维修。
进一步，所述初沉池与中间水池Ⅰ之间以及UASB水池与中间水池Ⅱ之间均采用溢流连接。
本实施中间水池Ⅰ的污水以5-7倍回流至UASB水池，以保证UASB水池的上升流速。中间水池Ⅰ底部设置污泥斗，上部清液回流至UASB水池，底部污泥斗收集多余的厌氧污泥，定期排泥。中间水池Ⅰ的排泥设计与传统的UASB反应池排泥比较，由于中间水池Ⅰ结构简单，为敞开式的水池，维护方便，降低了检修的复杂程度。
进一步，泥浓缩处理系统包括污泥浓缩池、板框式压滤机和泥饼焚烧装置，生物处理的剩余污泥经收集后，排至污泥浓缩池，经过沉淀和污泥浓缩，上清液回流至集水井后送至UASB反应器系统进行循环处理，浓缩后的污泥进入污泥脱水机脱水之后成泥饼，污泥的收集设计为污泥自动排放系统，其中设计为自动排泥系统水池有格栅沉砂池和UASB反应器。污泥自动排放的原理是格栅沉砂池与污泥浓缩池具有水位高差，污泥实现自动从格栅沉砂池到污泥浓缩池的流动。污泥的自动排放节约了污泥泵，节省了初始投资和运行能耗，最后从脱水机产出的泥饼送至焚烧炉进行焚烧。污泥的焚烧处理比起传统的填埋方式，可以节约运行费用。
本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺包括如下步骤：
1）垃圾渗滤液引入格栅沉砂池，去除渗滤液中的悬浮物和泥沙，流出渗滤液溢流至调节池，格栅沉砂池前端设置全自动回转格栅机，格栅沉砂池底位置标高设置相对较高，方便采用采用重力排砂；
2）溢流至调节池内的渗滤液被设在调节池底部潜水搅拌器搅拌，使渗滤液中污染物的含量更均匀，渗滤液在调节池内停留时间设置为5～7天后经水泵抽入初沉池；
3）调节池内渗滤液以流速小于30mm/s进入初沉池，在初沉池内沉淀时间采用1～1.5h，用以沉淀污泥和有机物，渗滤液从初沉池四周沿周边溢流堰流出进入UASB反应器；
4）经初沉池沉淀后的渗滤液溢流进入UASB反应器中的中间水池1，再用泵抽入UASB水池，UASB水池的产水溢流至中间水池，中间水池的上层清液一部分溢流至中间水池，形成UASB内循环，在内循环中使反应器水温保持30℃～35℃，中间水池的另一部分水，由泵抽送至兼氧池；
5）UASB反应器的出水溢流至兼氧池，兼氧池内设水下搅拌器，使污水充分搅拌水解，而后自流进入曝气池，废水中的有机物在曝气池中微生物的作用下充分硝化反应，硝化反应过程中PH值控制在7.5，硝化液从曝气池回流进入兼氧池的水量是由兼氧池直流进入曝气池水量的5-10倍，曝气池的出水经二沉池进行泥水分离。
6）二沉池上清液溢流至进入混凝絮凝池，去除二沉池上清液内的SS和CODCr后，经水泵抽送至膜处理系统，当混凝絮凝池达到出水要求时，清水可以直接进入清水井进行排放。
7）进入膜处理系统的清水经过超滤及纳滤过滤后进入清水井直接排放, 当絮凝沉淀池达不到出水要求时，起动膜系统，保证出水达标。
优选的沉砂池、调节池、UASB反应池、兼氧池和好氧池均设计平行的两条线路。两条线设计有如下优点：a)一旦一条线出现故障，另一条线仍可以正常运行;b)一条线故障期间，生化系统的菌种得以在另一条线留存，故障后恢复极为迅速。
进一步，所述步骤1）中调节池内的渗滤液在缺氧条件下，进行水解酸化，池内产生的沼气甲烷和步骤4）中UASB反应器会产生大量沼气采用正压排沼气结构用管道自动排出，调节池和UASB反应器会产生大量沼气，系统调节池和UASB反应器须设置顶盖覆盖，并设置沼气收集装置，该沼气收集装置带有液封防爆结构。垃圾焚烧厂内垃圾坑的沼气为负压沼气在调节池和UASB反应器池内积累形成正压，利用这两个地方沼气的正负压差，生化系统产生的沼气，用管道自动排出至垃圾储坑。正压排沼气设计可以节省轴流风机，并且该沼气被收集后可用于发电。
进一步，所述步骤4）中中间水池的回流水水量是UASB进水量的5～7倍，以保证UASB反应器的上流速度。
进一步，所述步骤4）中采用蒸汽加热或电加热使反应器水温保持30℃～35℃。
进一步，所述步骤5）中在曝气池底部设置有空气曝气设备，采用的曝气方式有穿孔曝气、射流曝气或微孔曝气。
进一步，所述步骤5）中在硝化反应过程中添加适量NaOH使PH值控制在7.5。
进一步，所述步骤1）中经格栅去除的悬浮物和泥沙，所述步骤3）中经沉淀污泥和有机物，所述步骤4）中UASB反应器沉淀形成污泥，所述步骤5）中二沉池沉淀形成污泥，所述步骤6）中混凝絮凝池形成污泥经过泥浓缩处理系统进行沉淀和污泥浓缩后进入污泥脱水机脱水形成泥饼，泥饼送至焚烧炉进行焚烧，生化系统污泥焚烧的处理方式。污泥的焚烧处理，比起传统的填埋或脱水处置方式，节省了占地面积，节约了运行能耗。
本实施例中格栅沉砂池和UASB反应器系统设计为自动排泥系统，污泥自动排放的原理是需排泥的水池与污泥浓缩池具有水位高差，污泥实现自动从需排泥水池到污泥浓缩池的流动。污泥的自动排放节约了污泥泵，节省了初始投资和运行能耗。
下面是采用本发明对焚烧厂垃圾渗滤液进行处理后，进行回用水质检测实例：
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (7)
1.一种垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1）垃圾渗滤液引入格栅沉砂池，去除渗滤液中的悬浮物和泥沙后，渗滤液溢流至调节池；
2）启动设置在调节池的底部潜水搅拌器，搅拌渗滤液，5～7天后经水泵抽入初沉池；
3）调节池内渗滤液以流速小于30mm/s进入初沉池，在初沉池内沉淀时间为1～1.5h，用以沉淀污泥和有机物，渗滤液从初沉池溢流进入UASB反应器的中间水池I；
4）将中间水池内的渗滤液用泵抽入UASB水池，UASB水池的产水溢流至中间水池II，中间水池I的上层清液一部分溢流至中间水池II，形成UASB内循环，在内循环中使UASB反应器内的水温保持30℃～35℃，中间水池II的另一部分水，由泵抽送至兼氧池；
5）UASB反应器的出水溢流至兼氧池，启动设置在兼氧池内的水下搅拌器，使污水充分搅拌水解，而后溢流进入曝气池，废水中的有机物在曝气池中微生物的作用下充分硝化反应，硝化反应过程中PH值控制在7.5，硝化液从曝气池回流进入兼氧池的水量是由兼氧池直流进入曝气池水量的5-10倍，曝气池的出水经二沉池进行泥水分离；
6）二沉池上清液溢流至进入混凝絮凝池，去除二沉池上清液内的SS和CODCr后，经水泵抽送至膜处理系统；
7）进入膜处理系统的清水经过超滤及纳滤过滤后进入清水井直接排放。
2.如权利要求1所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤1）中调节池内的渗滤液在缺氧条件下，进行水解酸化，池内产生的沼气甲烷和步骤4）中UASB反应器会产生大量沼气采用正压排沼气结构用管道自动排出。
3.如权利要求1所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤4）中中间水池2的回流水水量是UASB进水量的5～7倍。
4.如权利要求3所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤4）中采用蒸汽加热或电加热使反应器水温保持30℃～35℃。
5.如权利要求1所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤5）中在曝气池底部设置有空气曝气设备，采用的曝气方式有穿孔曝气、射流曝气或微孔曝气。
6.如权利要求5所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤5）中在硝化反应过程中添加适量NaOH使PH值控制在7.5。
7.如权利要求1或6任一项所述的垃圾焚烧厂渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤1）中经格栅去除的悬浮物和泥沙，所述步骤3）中经沉淀污泥和有机物，所述步骤4）中UASB反应器沉淀形成污泥，所述步骤5）中二沉池沉淀形成污泥以及所述步骤6）中混凝絮凝池形成污泥均经过泥浓缩处理系统进行沉淀和污泥浓缩后进入污泥脱水机脱水形成泥饼，泥饼送至焚烧炉进行焚烧。
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