CN103787554A

CN103787554A - 垃圾渗沥液的处理工艺

Info

Publication number: CN103787554A
Application number: CN201410050479.XA
Authority: CN
Inventors: 周海东; 刘建波; 王蒙; 周姣岩; 王学连; 张倩倩
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: CN103787554B

Abstract

本发明提供了一种垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对垃圾渗沥液进行预处理，得到预处理液；步骤二：预处理液进入脱氨装置中进行脱氨处理，得到初级处理液；步骤三：将初级处理液通入厌氧生化处理装置中进行生物降解，得到二级处理液；步骤四：将二级处理液通入至少一组曝气生物滤池进行脱氮脱碳处理，得到符合排放标准的三级处理液。根据本发明所提供的垃圾渗沥液的处理工艺，由于对垃圾渗沥液依次采用脱氨处理、生物降解以及脱氮脱碳处理，即可得到符合国家污水排放标准的三级处理液，因此，该处理工艺流程短，方法简单。

Description

垃圾渗沥液的处理工艺

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种采用脱氨、生物降解、以及生物膜脱氮脱碳联合处理垃圾渗沥液的工艺。

背景技术

随着城市化进程的加快和全球经济的快速发展，城市垃圾的产生量也呈倍数上升，垃圾焚烧和垃圾卫生填埋是城市垃圾处理的重要手段。其中，垃圾焚烧发电不仅能够高效实现垃圾的减量化和无害化，也能够变废为宝，实现再次利用，因此应用越来越广泛。采用垃圾焚烧发电需要储存大量垃圾以备使用，但储存的垃圾中会含有一定量的污水，而储存过程中，垃圾中的有机物会分解产生一定量的污水，再加上降水以及入渗的地下水，这些水汇集，形成大量对环境造成严重污染的垃圾渗沥液。与传统的垃圾渗滤液相比，垃圾渗沥液可看作是其婴儿期的产物。

垃圾渗沥液具有高氨氮、高COD、高有机污染物和高含盐量的特点，且垃圾渗沥液批次不同，水质不同，有害物质的浓度也会发生变化。因此，针对垃圾渗沥液有害物质含量高，水质变化大的特点，对垃圾渗沥液进行处理显得尤为重要。

目前，针对垃圾渗滤液深度处理的方法有较多报道。其中，CN1490264A公开了一种多级深度化处理垃圾渗滤液的处理工艺，但该工艺的处理程序较为复杂，成本较高；CN1277768C公开了一种垃圾渗滤液组合处理工艺及系统，该方法采用物化技术、生物技术以及生态技术相结合，但是该方法具有出水水质不稳定的缺陷。

垃圾渗沥液的处理工艺包括物理化学法和生物法。由于物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理，因此目前垃圾渗滤液主要是采用生物法。

国内外常用的生物法处理工艺包括活性污泥法和生物膜法。其中，活性污泥法应用较广，运行比较稳定，但工艺流程长、占地面积大、操作管理复杂、污泥培养易受外界干扰、运行成本高，尤其在处理在氨氮含量较高的垃圾渗沥液时，处理效果受到显著抑制且出水不稳定。而普通的生物膜法则需设置二沉池，进而加大了占地面积和投资基金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种垃圾渗沥液的处理工艺，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对垃圾渗沥液进行预处理，得到预处理液；

步骤二：预处理液进入脱氨装置中进行脱氨处理，得到初级处理液；

步骤三：将初级处理液通入厌氧生化处理装置中进行生物降解，得到二级处理液；以及

步骤四：将二级处理液通入至少一组曝气生物滤池曝气生物滤池进行脱氮脱碳处理，得到符合排放标准的三级处理液。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：还包括：步骤五：将三级处理液通入沉淀池进行沉淀，得到清水，该清水进行超过滤，得超滤水，该超滤水采用反渗透膜截留，得到符合高级排放标准的水。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，厌氧生化处理装置为升流式厌氧污泥反应器，通过该升流式厌氧污泥反应器内的厌氧污泥，对初级处理液中的有机物进行降解。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，曝气生物滤池内设有滤料及生长在滤料上的生物膜，滤料和生物膜对二级处理液进行脱氮脱碳处理、絮凝及截留，滤料为多孔生物滤料，粒径为3-7mm，包括火山岩滤料、陶瓷滤料、生物活性炭、沸石或无烟煤中的任意一种或至少两种的混合物。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：曝气生物滤池有两组，包括：反硝化生物滤池、硝化生物滤池以及脱碳生物滤池。脱氮脱碳处理为：二级处理液依次经过反硝化生物滤池进行反硝化处理、硝化生物滤池进行硝化处理、和脱碳生物滤池进行脱碳处理，得到三级处理液，硝化处理和脱碳处理均采用单孔膜空气扩散器进行曝气。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，脱氨装置包括蒸氨塔，蒸氨塔采用水蒸汽为载热体，采用碱液为解离剂，预处理液进入蒸氨塔的底部，通过水蒸汽传热，预处理液中的游离氨挥发，到达蒸氨塔的塔顶，塔底得到脱氨液体，向脱氨液体中加入碱液，脱氨液体中的铵盐解离生成游离氨，加热挥发，得到初级处理液。

另外，上述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的任意一种或两种的混合物。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，脱氨装置和厌氧生化处理装置之间还设置有配水井，初级处理液先通入配水井进行水质调节，使水质均匀，并调节初级处理液的pH值至6.5-7.5，得到调节液，将调节液通入厌氧生化处理装置进行生物降解。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，预处理包括：先采用格栅去除大的悬浮物，得到初级预处理液，在将初级预处理液通入调节沉淀池，去除细小悬浮物，得到预处理液。

另外，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺还可以具有这样的特征：其中，步骤一至步骤四中产生的污泥通入污泥处理装置中进行处理。

发明的作用与效果

根据本发明所提供的垃圾渗沥液的处理工艺，由于对垃圾渗沥液依次采用脱氨处理、生物降解以及脱氮脱碳处理，在不需要对三级处理液进行进一步处理的情况下，即可保证出水（即三级处理液）达到国家污水排放标准，且出水质量稳定。

另外，由于经过脱氨处理，去除大量的游离氨和固定氨，从而使生物降解过程不会受到游离氨和固定氨的抑制，大大增加了生物降解的效率，缩短了初级处理液在厌氧生化处理装置中的停留时间，降低了生物降解成本。并且，大量游离氨和固定氨脱除后，曝气生物滤池的脱氮处理的负担大大减轻，因此，能够显著缩短二级处理液在曝气生物滤池中的停留时间，提高脱氮处理效率，降低脱氮处理成本。

另外，采用本发明所提供的垃圾渗沥液的处理工艺所需要的装置操作灵活方便，易于维护检修，资金投入少，占地面积小。

附图说明

图1是本发明所涉及的垃圾渗沥液处理系统在实施例一中的结构示意图；以及

图2是本发明所涉及的垃圾渗沥液处理系统在实施例一中的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺做进一步的详述。

<实施例一>

本实施例一选择某垃圾发电厂的垃圾渗沥液进行处理。该垃圾发电厂的垃圾渗沥液处理站作为配套设施，对垃圾储存坑的垃圾渗沥液进行处理，处理能力为150m³/d。

图1是本发明所涉及的垃圾渗沥液处理系统在实施例一中的结构示意图。

如图1所示，该垃圾渗沥液处理站100设置有：

预处理装置：包括依次相连通的垃圾渗沥液池1、格栅2以及调节沉淀池3，垃圾渗沥液池1用于储存垃圾渗沥液，格栅2用于去除大的悬浮物，调节沉淀池3的规格为12m×8m×4m，用于去除小的悬浮物；

脱氨装置，包括储碱药罐4、加碱药罐5以及与调节沉淀池3相通的蒸氨塔6，蒸氨塔6规格为Ф0.8m×18.2m，储碱药罐4中存储有5%的氢氧化钠溶液；该氢氧化钠溶液通过加碱药罐5加入蒸氨塔6中；

配水井7，与蒸氨塔6相通，用于进行水质调节；

升流式厌氧污泥反应器8（UASB），与配水井7相通，规格为6m×4m×8.7m；

两组平行并联的曝气生物滤池处理线（BAF），均与UASB相通，每组曝气生物滤池处理线包括依次相连的规格为4m×4m×8m的反硝化生物滤池9、规格为5m×4m×8m硝化生物滤池10、以及规格为5m×4m×8m的脱碳生物滤池11，反硝化生物滤池9、硝化生物滤池10以及脱碳生物滤池11中均设有粒径为Φ3-5mm和Φ5-7mm的两种粒径的生物陶瓷作为滤料，反硝化生物滤池9的生物陶瓷表面生长有反硝化细菌形成的生物膜，硝化生物滤池10的生物陶瓷表面生长有硝化细菌形成的生物膜，脱碳生物滤池11的生物陶瓷表面生长有厌氧菌形成的生物膜，硝化生物滤池10和脱碳生物滤池11均采用单孔膜空气扩散器进行曝气；

10m³/h的反渗透膜处理系统（RO），与BAF相通，具有竖流沉淀池12、化学清洗槽13、压力感应器14、超滤装置15、高压泵16、一级反渗透装置17及二级反渗透装置18，一级反渗透装置17及二级反渗透装置18中设有反渗透膜，反渗透膜通量为10L/m²·h；以及

污泥处理装置，包括污泥浓缩池20和污泥干化床21，污泥浓缩池20用于储存调节沉淀池3、配水井7、UASB以及竖流沉淀池12中产生的污泥。

在本实施例一中，垃圾渗滤液进水的COD_Cr浓度为30000mg/L，BOD₅浓度为12000mg/L，NH₃-N浓度为1200mg/L，SS浓度为3000mg/L，pH为6.0-9.0。

如图1，2所示，处理该垃圾渗滤液的工艺包括以下步骤：

步骤一：预处理

垃圾渗沥液池1中的垃圾渗滤液依次通过格栅2和调节沉淀池3，去除悬浮物，得到预处理液。

步骤二：脱氨处理

将预处理液通入蒸氨塔6的塔底，向预处理液中通入水蒸汽，预处理液中的游离氨挥发，经塔顶的分凝器冷却，得到冷却液和氨蒸汽，冷却液回到塔底循环利用，氨蒸汽经由塔顶外接的冷凝罩冷却，得到浓氨水，塔底为脱氨液体。

通过加碱药罐5将储碱药罐4中的氢氧化钠溶液加入脱氨液体中，脱氨液体用的固定氨游离生成游离氨，该游离氨受热后从挥发，塔底得到初级处理液。

经蒸氨塔处理所得的初级处理液中，NH₃-N浓度为≤200mg/L。

步骤三：生物降解

将初级处理液通入配水井7中进行水质调节，使水质均匀，并调节初级处理液的pH为6.5-7.5。

将水质均匀的初级处理液通入UASB中，UASB中的厌氧污泥对初级处理液中的有机物进行生物降解，得到脱毒的二级处理液。

经生物降解处理得到的二级处理液中，COD_Cr浓度为200-300mg/L，NH₃-N浓度≤15mg/L。

步骤四：脱氮脱碳处理

将二级处理液依次通入BAF，依次通过反硝化生物滤池9进行反硝化处理、硝化生物滤池10进行硝化处理，脱碳生物滤池11进行脱碳处理，得到符合国家排放标准的三级处理液。

脱氮脱碳处理的水力停留时间为8h，所得的三级处理液中BOD₅去除率大于85%。

步骤五：反渗透处理

将三级处理液通入RO中，依次经过竖流沉淀池12进行沉淀，化学清洗槽13进行清洗，得到清水，该清水经过超滤装置15处理，得超滤水，该超滤水依次经过一级反渗透装置17和二级反渗透装置18进行截留，得到符合高级排放标准的出水。

经反渗透处理得到的出水中脱盐率大于98%。

最终处理后的出水COD_Cr浓度为≤35mg/L，BOD₅浓度为≤16mg/L，NH₃-N浓度为≤6mg/L，SS浓度为≤30mg/L，pH为7.1-7.3，满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008第二时段一级标准的要求。所测指标的去除率均在99%以上。

本实施例一中，调节沉淀池3、配水井7、UASB以及竖流沉淀池12中产生的污泥排入污泥处理装置中进行处理。最终的出水作为该垃圾焚烧发电厂的景观补水和生产杂用水，实现了垃圾渗沥液处理的零排放。本实施例一所提供的处理工艺还可以对该电厂在发电产生中的产生的工业废水进行处理。

实施例一的作用与效果

根据本实施例一所提供的垃圾渗沥液的处理工艺，由于对垃圾渗沥液依次采用脱氨处理、生物降解以及脱氮脱碳处理，在不需要对三级处理液进行进一步处理的情况下，即可保证出水（即三级处理液）达到国家污水排放标准，且出水质量稳定。

另外，由于采用蒸氨塔进行脱氨处理，分离出的浓氨溶液可以进行回收利用，避免了游离氨和固定氨脱除后对环境造成的二次污染。

另外，三级处理液经过反渗透处理后，得到的出水能够用于该垃圾焚烧发电厂的景观补水和生产杂用水，实现了垃圾渗沥液处理的零排放。

<实施例二>

本实施例二选择处理某垃圾焚烧发电厂的垃圾发酵液进行处理，处理能力为200m³/d。该垃圾发酵液的进水COD_Cr浓度为50000mg/L，NH₃-N浓度为3000mg/L，SS浓度为4000mg/L，pH在6.0～9.0之间。该垃圾发酵液的水质具有不稳定性的特点。

在本实施例二中，采用格栅和混凝沉淀池对垃圾发酵液进行预处理，混凝沉淀不仅有效降低发酵液中悬浮物的含量，也起到降低COD的作用。得到的预处理液中，COD_Cr去除率为75%。

经蒸氨塔进行脱氨处理后，得到的初级处理液中氨氮的去除率达到95%。

生物降解采用厌氧折流板反应器(ABR)进行处理，得到二级处理液，ABR的水力停留时间为98h。

二级处理液经由曝气生物滤池进行脱氮脱碳处理，得到三级处理液，三级处理液的水质为：COD_Cr浓度为2000mg/L，NH₃-N浓度为≤100mg/L，SS浓度为1000mg/L，pH在6.0-9.0之间。

反渗透处理的采用叠管式反渗透膜系统进行处理，RO膜通量为12L/m²·h，净水回收率为80%。以上处理后出水水质满足项目要求。

工艺过程中产生的污泥排入污泥处理装置中进行处理。

实施例二的作用与效果

本实施例二除具有实施例一的作用效果外，由于采用混凝沉淀池去除细小悬浮物，不仅有效降低发酵液中悬浮物的含量，也起到降低COD的作用。

另外，采用厌氧折流板反应器进行处理，提高了处理效率，避免了因垃圾发酵液水质不稳定性造成的三级处理液出水不稳定。

另外，采用叠管式反渗透膜系统进行反渗透处理，提高了三级处理液中杂质的去除效率。

当然，本发明所涉及的垃圾渗沥液的处理工艺并不仅仅限定于上述实施例一和实施例二中的内容。以上内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均属于本发明的保护范围。

另外，依据本发明所提供的垃圾渗沥液的处理工艺，所得到的三级处理液已能够达到国家排放标准，可直接排放。

另外，实施例一中采用了两组平行并联的曝气生物滤池处理线进行脱氮脱碳处理，在垃圾渗沥液中杂质含量较低的情况下，也可以采用一组曝气生物滤池处理线。

Claims

1.垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对所述垃圾渗沥液进行预处理，得到预处理液；

步骤二：所述预处理液进入脱氨装置中进行脱氨处理，得到初级处理液；

步骤三：将所述初级处理液通入厌氧生化处理装置中进行生物降解，得到二级处理液；以及

步骤四：将所述二级处理液通入至少一组曝气生物滤池进行脱氮脱碳处理，得到符合排放标准的三级处理液。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于，还包括：

步骤五：将所述三级处理液通入沉淀池进行沉淀，得到清水，该清水进行超过滤，得超滤水，该超滤水采用反渗透膜截留，得到符合高级排放标准的水。

3.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述厌氧生化处理装置为升流式厌氧污泥反应器，通过该升流式厌氧污泥反应器内的厌氧污泥，对所述初级处理液中的有机物进行降解。

4.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述曝气生物滤池内设有滤料及生长在所述滤料上的生物膜，所述滤料和所述生物膜对所述二级处理液进行所述脱氮脱碳处理、絮凝及截留，

所述滤料为多孔生物滤料，粒径为3-7mm，包括火山岩滤料、陶瓷滤料、生物活性炭、沸石或无烟煤中的任意一种或至少两种的混合物，

5.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述曝气生物滤池有两组，包括：反硝化生物滤池、硝化生物滤池以及脱碳生物滤池，

所述脱氮脱碳处理为：所述二级处理液依次经过反硝化生物滤池进行反硝化处理、硝化生物滤池进行硝化处理、和脱碳生物滤池进行脱碳处理，得到所述三级处理液，

所述硝化处理和所述脱碳处理均采用单孔膜空气扩散器进行曝气。

6.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述脱氨装置包括蒸氨塔，所述蒸氨塔采用水蒸汽为载热体，采用碱液为解离剂，

所述预处理液进入所述蒸氨塔的底部，通过所述水蒸汽传热，所述预处理液中的游离氨挥发，到达所述蒸氨塔的塔顶，塔底得到脱氨液体，向所述脱氨液体中加入所述碱液，所述脱氨液体中的铵盐解离生成游离氨，加热挥发，得到所述初级处理液。

7.根据权利要求6所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液中的任意一种或两种的混合物。

8.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述脱氨装置和所述厌氧生化处理装置之间还设置有配水井，

所述初级处理液先通入所述配水井进行水质调节，使水质均匀，并调节所述初级处理液的pH值至6.5-7.5，得到调节液，将所述调节液通入所述厌氧生化处理装置进行生物降解。

9.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述预处理包括：先采用格栅去除大的悬浮物，得到初级预处理液，在将所述初级预处理液通入调节沉淀池，去除细小悬浮物，得到所述预处理液。

10.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液的处理工艺，其特征在于：

其中，所述步骤一至所述步骤四中产生的污泥通入污泥处理装置中进行处理。