CN104445835B - 一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统 - Google Patents

一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统，系统包括：顺次连接的调节池、竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统和超滤膜系统。通过该系统垃圾渗滤液收集至调节池调节，经竖流溶气气浮池，去除原水中大部分悬浮物及部分COD，经厌氧生物滤池内组合填料，将难降解的大分子物质转化成易降解可溶性小分子物质；经SBR系统的好氧作用，去除系统大量的COD、氨氮，并在缺氧状态下，形成反硝化菌脱除系统中总氮，在混凝沉淀系统混凝沉淀后经多介质过滤系统，超滤膜系统层层过滤，去除系统产生的色度和剩余微量有机物，降低出水COD，回收率可达90％以上，使出水达标排放。

Description

一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术，尤其是涉及一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统。
背景技术
目前随着农村城镇化进程加快，人们生活水平迅猛提高，生活垃圾量逐年递增，由过去垃圾无序、肆意被倾倒状态，逐渐被规范，乡镇垃圾处理逐渐提上日程，逐渐建立乡镇级垃圾卫生填埋场或者垃圾中转站，垃圾渗滤液的处理成为乡镇垃圾处理必须要解决的问题。
城镇小型垃圾填埋场，填埋规模小，产生垃圾渗滤液少，一般小于50吨/天。相比较大中城市垃圾渗滤液填埋场，乡镇级垃圾渗滤液比较单一，大多是居民生活垃圾，生活水平相对比较低，产生COD较低，管理不完善，特别夏季，雨水较容易渗入，因此乡镇级垃圾渗滤液相对比较简单，具有污染物不复杂、水量少的特点，但相对于生活污水，渗滤液成分复杂，处理要求高，管理水平高。
城市垃圾渗滤液处理方法大多采用预处理+生化+MBR+NF+RO工艺，此工艺产生浓缩液多，处理成本高，维护成本高，若没有专业运行管理人员，运行较困难，因此寻找一种相对简单、运行管理方便、回收率高、适用于小城镇渗滤液处理的工艺，成为当前需要解决的问题。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法及系统，能处理处理小城镇垃圾渗滤液使之达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)污染物一般地区排放标准。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的系统，包括：
调节池、竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统和超滤膜系统；
其中，所述调节池与竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统和超滤膜系统顺次连接；
所述调节池设有引入小城镇垃圾渗滤液的进水管；
所述超滤膜系统设有处理水达标排放的出水管。
上述系统中，所述调节池内设有穿孔曝气管，均化水质时间为5～6天；
所述竖流溶气气浮系统设有竖流溶气气浮池，连接有空气压缩机，所述竖流溶气气浮池前设有投加絮凝剂的管道混合器；所述气浮池溶气压力为0.2～0.4MPa，回流比为25％～50％，表面负荷为5.5～10.8m3/(m2·h)，废水在竖流溶气气浮池内的停留时间为30～40min；
所述厌氧生物滤池系统内设有组合填料，废水停留时间为4.0～6.0天；优选的，组合填料为半软性聚乙烯或聚丙烯填料或弹性聚苯乙烯填料。
所述SBR系统设有SBR池，所述SBR池内设有曝气设备，与外部的鼓风机连接废水停留时间4～6天，设计负荷0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d；
所述混凝沉淀系统的混凝沉淀池内设有加药混合三级搅拌装置和沉淀斜管，所述沉淀斜管内设有聚丙烯斜管填料，长度1米，安装角度60°；
所述多介质过滤器系统的过滤器内设有依次为卵石层、石英砂、无烟煤的多介质滤料；
所述超滤膜系统采用采用8寸复合卷式超滤膜元件，截留分子量为1000。
本发明还提供一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法，采用本发明所述的系统，包括以下步骤：
所处理的垃圾渗滤液进入调节池，搅拌混匀进行均化水质；
调节池出水进入竖流溶气气浮池系统，加入絮凝剂，废水在气浮池内的停留去除原水中大部分悬浮物及部分COD；
竖流溶气气浮系统出水进入厌氧生物滤池系统，停留利用厌氧生物滤池系统内填料将难降解的大分子物质转化成易降解可溶性小分子物质；
厌氧生物滤池系统出水自流进入SBR系统，在所述SBR系统内停留进行进水、搅拌、曝气、沉淀、排水5个周期处理，通过SBR系统内好氧作用去除废水中的COD、氨氮，利用缺氧作用形成反硝化菌脱除系统中总氮；
SBR系统沉淀后排水进入混凝沉淀系统，通过投加絮凝剂和助凝剂进行加药搅拌混凝沉淀；
混凝沉淀系统出水进入多介质过滤器系统，通过多介质滤料去除水中的胶态杂质或悬浮物；
多介质过滤器系统的出水进入超滤膜系统，进行超滤处理去除系统产生的色度和剩余微量有机物，降低出水COD后达标排放。
上述方法中，所述调节池均化水质时间为5～6天；
所述竖流溶气气浮池系统通过设置的管道混合器投加投加絮凝剂PAC，竖流溶气气浮池系统的竖流溶气气浮池压力为0.2～0.4MPa，回流比为25％～50％，表面负荷为5.5～10.8m3/(m2·h)，废水在竖流溶气气浮池内的停留时间为30～40min；
所述竖厌氧生物滤池系统的废水停留时间为4.0～6.0天；
所述SBR系统的废水停留时间为4～6天，负荷为0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d；
所述混凝沉淀系统内通过加药混合三级搅拌装置投加絮凝剂PAC和助凝剂PAM并进行加药搅拌，絮凝剂PAC投加量为500～2000mg/l，助凝剂PAM投加量为5～20mg/l，沉淀通过设置的内设聚丙烯斜管填料的斜管进行沉淀。
上述方法还包括：采用气水联合对多介质过滤器系统过滤器内的多介质滤料进行反冲洗，反洗水的强度为40～50m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为15～25m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa。
由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式的处理系统，通过调节池、竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统、超滤膜系统有机组合对垃圾渗滤液进行综合处理，有效去除水中的有机物、氨氮、总氮、悬浮物等，有效提高出水水质，使出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)污染物一般地区排放标准，该方法工艺简单、成本低、处理效果好、回收率高。
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示意图；
图2为本发明实施例提供的处理方法流程图。
具体实施方式
下面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。
下面结合具体实施例对本发明的系统及方法作进一步说明。
本发明实施例提供一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的系统，如图1所示，该系统包括顺次连接的调节池、竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统、超滤膜系统；其中，所述调节池设有引入垃圾渗滤液的进水管，该系统用于收集填埋场渗滤液并储存，均质均量；所述竖流溶气气浮系统进水来自调节池，出水至厌氧生物滤池系统；所述厌氧生物滤系统出水与SBR系统进水口相连接；所述SBR系统去除大量COD、NH3-N、TN，出水至混凝沉淀池；所述混凝沉淀系统通过加药混凝，斜管沉淀出水自超滤系统；所述超滤系统通过过滤、截留，去除系统色度、COD，出水外排。
本发明还提供一种利用本发明系统实现的适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法，其步骤如下：
(1)垃圾渗滤液收集至调节池，池内设穿孔曝气管，搅拌混匀，均化水质5～6天；
(2)调节池出水提升至竖流溶气气浮池系统的竖流溶气气浮池，竖流溶气气浮池连接有空气压缩机，竖流溶气气浮池前设管道混合器，投加絮凝剂PAC，气浮池溶气压力为0.2～0.4MPa，回流比为25％～50％。表面负荷在5.5～10.8m3/(m2·h)之间，废水在气浮池内的停留时间一般为30～40min，去除原水中大部分悬浮物及部分COD；
(3)竖流溶气气浮出水至厌氧生物滤池系统的厌氧生物滤池，厌氧生物滤池停留时间为4.0～6.0d，内设的填料采用组合填料，如半软性聚乙烯或聚丙烯填料、弹性聚苯乙烯填料，具有不易堵塞，孔隙率和比表面积大的特点。利用填料表面厌氧菌充分降解系统有机污染物，同时把难降解的大分子物质转化成易降解可溶性小分子物质，为后续好氧生化降解污水中有机物和氨氮提供条件；
(4)厌氧生物滤池出水自流到SBR池，SBR池内设置进水、搅拌、曝气、沉淀、排水5个周期，停留时间4～6天，设计负荷0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d，通过SBR池内好氧作用，去除系统大量的COD、氨氮，并在缺氧状态下，系统内形成反硝化菌脱除系统中总氮。静止沉淀后排水至混凝沉淀池；
(5)混凝沉淀池内设置加药混合三级搅拌装置，向反应池内投加絮凝剂PAC和助凝剂PAM，投加量PAC 500～2000mg/l，PAM 5～20mg/l；沉淀采用沉淀效率较高的斜管沉淀，内设聚丙烯斜管填料，采用乙丙共聚蜂窝斜管填料，长度1米，安装角度60°，提高系统处理沉淀效率；
(6)混凝沉淀出水至多介质过滤器系统，进一步去除水中的胶态杂质或悬浮物，过滤器内多介质滤料依次为卵石层、石英砂、无烟煤。采用气水联合反冲洗，反洗水的强度为40～50m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为15～25m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa；
(7)多介质过滤器系统出水至超滤膜系统，超滤膜系统采用8寸复合卷式超滤膜元件，具有膜表面平滑、抗污染能力强的特点，截留分子量1000，回收率可达到90％以上，大大提高了系统的回收率，有效降低了浓缩液产生，可以去除系统产生的色度和剩余微量有机物，降低出水COD，达标外排。
通过本发明系统及方法的处理，出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)污染物一般地区排放标准，该方法工艺简单、成本低、处理效果好、回收率高。
实施例
采用本发明系统及处理方法处理某乡镇垃圾填埋场渗滤液，污水水质特征见下表：
处理步骤如下：
(1)垃圾渗滤液收集至调节池，内设穿孔曝气管，搅拌混匀，均化水质5天；
(2)调节池出水提升至竖流溶气气浮池，带空气压缩机，竖流溶气气浮池前设管道混合器，投加絮凝剂PAC，PAC投加量1000mg/l；气浮池溶气压力为0.2～0.4MPa，回流比为35％～50％。表面负荷在5。0～8.0m3/(m2·h)之间，废水在气浮池内的停留时间为40min，去除原水中大部分悬浮物及部分COD；
(3)竖流溶气气浮出水至厌氧生物滤池，厌氧生物滤池设停留时间4.0～6.0d，填料为采用组合填料，如半软性聚乙烯或聚丙烯填料、弹性聚苯乙烯填料，具有不易堵塞，孔隙率和比表面积大的特点。利用填料表面厌氧菌充分降解系统有机污染物，同时把难降解的大分子物质转化成易降解可溶性小分子物质；
(4)厌氧生物滤池出水自流到SBR池，SBR池内设置进水、搅拌、曝气、沉淀、排水5个周期，停留时间4～6天，设计负荷0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d，通过SBR池内好氧作用，去除系统大量的COD、氨氮，并在缺氧状态下，系统内形成反硝化菌脱除系统中总氮。静止沉淀后排水至混凝沉淀池；
(5)混凝沉淀池内设置加药混合三级搅拌装置，向反应池内投加絮凝剂PAC和助凝剂PAM，投加量PAC 1000mg/l，PAM 10mg/l；沉淀采用沉淀效率较高的斜管沉淀，内设聚丙烯斜管填料，采用乙丙共聚蜂窝斜管填料，长度1米，安装角度60°，提高系统处理沉淀效率；
(6)混凝沉淀出水至多介质过滤器，进一步去除水中的胶态杂质或悬浮物，过滤器内多介质滤料依次为卵石层、石英砂、无烟煤。采用气水联合反冲洗，反洗水的强度为40～50m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为15～25m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa；
(7)多介质过滤器出水至超滤膜，采用8寸复合卷式超滤膜元件，具有膜表面平滑、抗污染能力强的特点，回收率可达到90％以上，大大提高了系统的回收率，有效降低了浓缩液产生，可以去除系统产生的色度和剩余微量有机物，降低出水COD。使出水COD<100mg/l，NH3-N<10mg/l，SS<1.0mg/l。
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披露的技术范围内，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 (6)

1.一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的系统，其特征在于，包括：
调节池、竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统和超滤膜系统；
其中，所述调节池与竖流溶气气浮系统、厌氧生物滤池系统、SBR系统、混凝沉淀系统、多介质过滤器系统和超滤膜系统顺次连接；所述竖流溶气气浮系统设有竖流溶气气浮池，连接有空气压缩机，所述竖流溶气气浮池前设有投加絮凝剂的管道混合器；所述多介质过滤器系统的过滤器内设有依次为卵石层、石英砂、无烟煤的多介质滤料；所述超滤膜系统采用采用8寸复合卷式超滤膜元件，截留分子量为1000；
所述调节池设有引入小城镇垃圾渗滤液的进水管；
所述超滤膜系统设有处理水达标排放的出水管。
2.根据权利要求1所述的一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的系统，其特征在于，所述调节池内设有穿孔曝气管，均化水质时间为5～6天；
所述气浮池溶气压力为0.2～0.4MPa，回流比为25％～50％，表面负荷为5.5～10.8 m3/(m2·h)，废水在竖流溶气气浮池内的停留时间为30～40min；
所述厌氧生物滤池系统内设有组合填料，废水停留时间为4.0～6.0天；
所述SBR系统设有SBR池，所述SBR池内设有曝气设备，与外部的鼓风机连接，废水停留时间4～6天，设计负荷0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d；
所述混凝沉淀系统的混凝沉淀池内设有加药混合三级搅拌装置和沉淀斜管，所述沉淀斜管内设有聚丙烯斜管填料，长度1米，安装角度60°。
3.根据权利要求2所述的一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的系统，其特征在于，所述组合填料为半软性聚乙烯或聚丙烯填料或弹性聚苯乙烯填料。
4.一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法，其特征在于，采用上述权利要求1、2或3所述的系统，包括以下步骤：
所处理的垃圾渗滤液进入调节池，搅拌混匀进行均化水质；
调节池出水进入竖流溶气气浮池系统，加入絮凝剂，废水在气浮池内的停留去除原水中大部分悬浮物及部分COD；
竖流溶气气浮系统出水进入厌氧生物滤池系统，停留利用厌氧生物滤池系统内填料将难降解的大分子物质转化成易降解可溶性小分子物质；
厌氧生物滤池系统出水自流进入SBR系统，在所述SBR系统内停留进行进水、搅拌、曝气、沉淀、排水5个周期处理，通过SBR系统内好氧作用去除废水中的COD、氨氮，利用缺氧作用形成反硝化菌脱除系统中总氮；
SBR系统沉淀后排水进入混凝沉淀系统，通过投加絮凝剂和助凝剂进行加药搅拌混凝沉淀；
混凝沉淀系统出水进入多介质过滤器系统，通过多介质滤料去除水中的胶态杂质或悬浮物；
多介质过滤器系统的出水进入超滤膜系统，进行超滤处理去除系统产生的色度和剩余微量有机物，降低出水COD后达标排放。
5.根据权利要求4所述的一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法，其特征在于，所述调节池均化水质时间为5～6天；
所述竖流溶气气浮池系统通过设置的管道混合器投加絮凝剂PAC，竖流溶气气浮池系统的竖流溶气气浮池压力为0.2～0.4MPa，回流比为25％～50％，表面负荷为5.5～10.8 m3/(m2·h)，废水在竖流溶气气浮池内的停留时间为30～40min；
所述厌氧生物滤池系统的废水停留时间为4.0～6.0天；
所述SBR系统的废水停留时间为4～6天，负荷为0.1～0.2kgCOD/kgMLSS.d；
所述混凝沉淀系统内通过加药混合三级搅拌装置投加絮凝剂PAC和助凝剂PAM并进行加药搅拌，絮凝剂PAC投加量为500～2000mg/l，助凝剂PAM投加量为5～20mg/l，沉淀通过设置的内设聚丙烯斜管填料的斜管进行沉淀。
6.根据权利要求4或5所述的一种适用于小城镇垃圾渗滤液处理的方法，其特征在于，还包括：采用气水联合对多介质过滤器系统过滤器内的多介质滤料进行反冲洗，反洗水的强度为40～50 m3/(m2·h)，反洗水的压力≤0.15MPa，反洗空气的强度为15～25 m3/(m2·h)，反洗空气的压力≤0.15MPa。
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