CN105461151A - 一种垃圾渗滤液处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理技术领域，提供一种垃圾渗滤液处理工艺，该工艺包括混凝沉淀、高级催化氧化、氨氮吹脱、组合生化等步骤，极大的提高了氨氮转化速率和COD去除效果，能够有效处理不同阶段的垃圾渗滤液且均能稳定达到排放标准。

Description

一种垃圾渗滤液处理工艺

技术领域

本发明涉及一种污水处理技术领域，具体的说是一种垃圾渗滤液处理工艺。

背景技术

随着经济的快速发展和城镇化建设的推进，城镇生活垃圾的数量也逐年快速增多，生活垃圾填埋场渗滤液是填埋场产生的主要污染，垃圾渗滤液具备以下两个主要特点：

1、渗滤液有机污染物浓度高，部分渗滤液的COD 高达数万mg/L，色度较高，并散发一定臭气，其氨氮可达到几千mg/L，同时普遍含有较高浓度的重金属类物质；并具有相对较高含盐量，较多的致病微生物。中后期垃圾渗滤液可生化性差，BOD/COD 普遍处于较低范围。2、水质变化较大，渗滤液水质随垃圾成分、填埋工艺、填埋时间、季节等变化，且呈现明显的非周期性特点。随着填埋时间的延长，COD 逐步降低到1000mg/L 以下，氨氮则逐渐升至2000mg/L 左右。

我国现有和在建的填埋场中，渗滤液极少数得到妥善处置。未妥善处置的渗滤液中，多数被蓄积和溢流、直排入自然环境或流经的水流中，对周边环境产生越来越严重的影响，公众反应越来越强烈。

在诸多的渗滤液治理困扰因素中，没有合适的处理工艺技术是最为首要因素，如部分填埋场初期投资建设的处理设施不能适应中、晚期填埋场水质变化逐渐达不到处理效果而停运；还有部分填埋场投资建设的处理设施运行管理复杂成本高，经济上难以支撑持续正常运行；没有合适处理工艺技术引发持续运营成本高、需重复投资建设等均是困扰渗滤液妥善处置的主要因素。

寻求合适的渗滤液处理工艺技术，已成为达到新的治理目标，解决渗滤液处置难题，适宜国家环保政策发展的必须考虑的首要问题。开发出将渗滤液处理达到国家排放标准，投资和运行成本相对低廉的处理工艺，是现阶段垃圾渗滤液处理的一项十分迫切的任务。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，提供一种垃圾渗滤液处理工艺，它能够有效处理不同阶段的垃圾渗滤液且均能稳定达到排放标准。

一种垃圾渗滤液处理工艺，依次包括以下步骤：

（1）渗滤液自流入调节池，在调节池内对废水进行水量、水质的调节，并降解部分的COD 和氨氮；

（2）调节池废水被泵入混凝沉淀设备，在此设备中，先将废水调整到PH3~4，加入混凝剂并混合均匀后在沉淀区进行沉淀和刮渣；

（3）混凝出水自流先后进入铁碳微电解设备和前芬顿氧化设备进行反应，废水中的有机物先在铁粉和碳粉形成的微电池作用下被氧化还原，其生成的亚铁与加入的双氧水组成芬顿试剂，产生具有极高氧化电位的羟基自由基，对废水进一步氧化还原；（4）将高级催化氧化反应后的废水PH 提高到10 左右，沉淀污水中的重金属和铁离子，将上清液泵入氨氮吹脱塔，利用空气将废水中的高浓度氨氮吹脱到较低浓度，调节废水PH7~8，使之适合生化处理；

（5）经过上述预处理后，废水自流入组合生化池，先进入缺氧池，调节水质、进行反硝化过程；随后进入生物带生化池，所述池中布置生物带，投加高效复合菌，辅以微孔曝气，生物菌在生物带表面大量生长繁殖，形成生物膜，在此步骤中以COD 为主的污染物绝大部分被去除；然后进入BM 硝化池，所述池中投入BM 填料，投加高效硝化菌，辅以微孔曝气，硝化菌在BM 填料上生长挂膜，形成生物移动床，在此步骤中绝大部分氨氮被转化成亚硝酸氮、硝酸氮，此硝化液进入回流系统，回流到前述缺氧池进行反硝化，从而降解总氮；剩余部分的COD 等污染物在此也能得到进一步的去除；

（6）混凝沉淀污泥、高级催化氧化后调碱产生的污泥以及组合生化池剩余污泥被收集至污泥浓缩池，通过螺杆泵泵入带式压滤机压滤，清液回至调节池，干泥可运至填埋场卫生填埋。

在上述技术方案中，所述经组合生化处理后的废水基本达到排放标准，为确保废水在特殊情况下的达标排放，在生化处理后设置芬顿氧化保证措施，二次沉淀出水被泵入芬顿氧化槽进行高级氧化反应，出水再经过紫外消毒处理。

在上述技术方案中，所述铁碳微电解设备由反应区、沉淀区、回流装置、搅拌装置组成，反应区与进水口相连，沉淀区与出水口相连；所述反应区在内、沉淀区在外，组成高度不同的同心圆柱，沉淀区下部与反应区池壁焊接，在沉淀区与反应区结合部设有多个直径40 毫米的圆孔作回流孔，在反应区内设有搅拌装置，所述反应器主体结构采用不锈钢板制作，在反应区内设置紧贴内壁的耐磨塑料内套，所述反应器底部设有用于支撑上部的裙座，裙座上设置有操作孔和固定装置，所述搅拌装置由焊接在反应区、沉淀区池壁上沿的槽钢支架固定，配备减速机，搅拌轴和搅拌桨叶采用不锈钢制作，桨叶为直叶型，倾斜安装，搅拌装置与变频系统相联，所述反应器在反应区底部还设有不锈钢底阀和放空管。

在上述技术方案中，所述组合生化池分为前、中、后三部分，前部分池为常规缺氧池，内设潜水搅拌机，中间部分为生物带生化池，在池中布置生物带、投加复合菌，后部分为BM 硝化池，在池中投入BM 填料和高效硝化菌，所述生物带生化池和BM 硝化池都与鼓风机构相连。

在上述技术方案中，所述缺氧池、生物带生化池和BM 硝化池的底部设有用于输出污泥的污泥管，所述污泥管的输出端经污泥泵分别与污泥浓缩池和缺氧池相连，污泥浓缩池的污泥输出端连接到污泥脱水机构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用本工艺能处理不同阶段的垃圾渗滤液且均能稳定达到排放标准。

本工艺采用预处理- 生化处理- 后处理模式，在预处理阶段对垃圾渗滤液进行调整，保证预处理出水稳定在一定的范围内，对后续生化工艺有利，并使得最终出水能达到国家标准，整套工艺能适宜处理不同阶段的渗滤液。

2、生物硝化阶段定向投加硝化菌强化氨氮的转化。

本工艺的另一特点是通过向生物硝化池中投加高效硝化菌，通过提高硝化池中的微生物浓度，从而极大的提高了氨氮转化速率和COD 去除效果，并实现整个工艺的短程反__硝化脱除总氮的目的，从而节约成本。

3、综合投资及运行成本相对低廉。

对于垃圾渗滤液，采用本工艺的投资成本可以控制在5~6 万元/ 吨水，运行成本大约在25~30 元/ 吨水左右；对于新鲜填埋场垃圾渗滤液，采用本工艺时其运行费用会大大减少，大约在5 元/ 吨水左右。

附图说明

图1 为本发明一种垃圾渗滤液处理工艺的处理流程图。

图2 为本发明实施例中铁碳微电解反应设备的结构示意图。

图3 为本发明实施例中组合生化池的结构示意图。

其中：1 进水口、2 反应区、3 搅拌装置、4 沉淀区、5 出水口、6 回流孔、7 耐磨塑料内套、8 不锈钢底阀、9 裙座、10 操作孔、11 放空管、12 缺氧池、13 生物带生化池、14BM 硝化池、15 潜水搅拌机、16 鼓风机构、17 生物带、18BM 填料、19 污泥管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

如图1 所示，本实施例提供一种垃圾渗滤液处理工艺，依次包括以下步骤：

（1）渗滤液自流入调节池，在调节池内对废水进行水量、水质的调节，并降解相当部分的COD 和氨氮；

（2）调节池废水被泵入混凝沉淀设备，在此设备中，先将废水调整到PH4 左右，加入混凝剂并混合均匀后在沉淀区进行沉淀和刮渣，废水经过此设备后大量悬浮态和胶体类有机物被沉淀和浮渣带走，并且色度被大幅度的降低；

（3）混凝出水自流先后进入铁碳微电解设备和前芬顿氧化设备进行反应，其基本原理是铁碳微电解反应和芬顿氧化反应，废水中的有机物先在铁粉和碳粉形成的微电池作用下被氧化还原，其生成的亚铁与加入的双氧水组成芬顿试剂，能产生具有极高氧化电位的羟基自由基，对废水进一步氧化还原，经过铁碳微电解和芬顿氧化后，废水中的难降解有机物被有效降解，色度得到去除，同时废水的可生化性也有了较大的提高；

（4）将高级催化氧化反应后废水PH 提高到10 左右，沉淀污水中的重金属和铁离子，将上清液泵入氨氮吹脱塔，利用空气将废水中的高浓度氨氮吹脱到较低浓度，调节废水PH 7~8，使之适合生化处理；

（5）经过上述预处理后，废水自流入组合生化池，先进入缺氧池，调节水质、进行反硝化过程；随后进入生物带生化池，所述池中布置生物带，投加复合菌，辅以微孔曝气，生物菌在生物带表面大量生长繁殖，形成生物膜，在此步骤中以COD 为主的污染物绝大部分被去除；然后进入BM 硝化池，所述池中投入BM 填料，投加高效硝化菌，辅以微孔曝气，硝化菌在BM 填料上生长挂膜，形成生物移动床，在此步骤中绝大部分氨氮被转化成亚硝酸氮、硝酸氮，此硝化液进入回流系统，回流到前述缺氧池进行反硝化，从而降解总氮；剩余部分的COD 等污染物在此也能得到进一步的去除；所述高效复合菌是由杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、短程反硝化细菌、聚磷菌、降酚菌、脱色菌等300 多种菌株组成的复合菌群。每克产品的活菌数高达几百亿个，能适宜在不同温度环境下生存；所述高效硝化菌菌剂是利用从自然__界筛选分离的污染物降解微生物作为菌种，通过生物工程技术扩大培养并复混配合而成的微生物菌剂产品，它的成分主要是亚硝化单胞菌、亚硝化球菌、亚硝化弧菌、亚硝化杆菌、硝化单胞菌、硝化球菌、硝化弧菌、硝化杆菌、营养盐等；

（6）生化处理后的废水基本达到排放标准，为确保废水在特殊情况下的达标排放，本实施例在生化系统后设置芬顿氧化保证措施，二次沉淀出水被泵入芬顿氧化槽进行高级氧化反应，出水经过紫外消毒处理后各项指标均能保证达标标到排放标准。

如图2 所示，在上述实施例中，所述铁碳微电解反应设备由反应区2、沉淀区4、回流装置6、搅拌装置3 组成，反应区2 与进水口1 相连，沉淀区4 与出水口5 相连；所述反应区2 在内、沉淀区4 在外，组成高度不同的同心圆柱，悬浮状粉末铁碳在反应区2 与酸性废水进行充分反应，反应完的废水中携带的粉末铁碳在沉淀区4 沉淀下来。沉淀区4 下部与反应区2 池壁焊接，在沉淀区4 与反应区2 结合部设有多个直径40 毫米的圆孔作回流孔6，以利于沉淀在沉淀区的粉末铁碳依靠自身重力回流到反应区继续参与反应，在反应区2 内设有搅拌装置3，使废水中的粉末铁碳处于悬浮状态，使反应充分进行。

所述反应设备主体结构采用不锈钢板制作，在反应区2 内设置紧贴内壁的可更换耐磨塑料内套7，减轻反应对不锈钢内壁的磨损，提高设备的整体使用寿命。 反应器底部设有用于支撑上部的裙座9，裙座9 上设置有检修用的操作孔10 和用于固定住整个反应器的固定装置。所述反应器在反应区底部设置不锈钢底阀8 和放空管11，用于检修时将设备内部放空。

所述搅拌装置3 由焊接在反应区2、沉淀区4 池壁上沿的槽钢支架固定，配备减速机，搅拌轴和搅拌桨叶采用不锈钢制作，桨叶为直叶型，倾斜安装，搅拌装置与变频系统相联，搅拌速度采用变频系统进行控制。

如图3 所示，在上述实施例中，所述组合生化池分为前、中、后三部分，前部分池为常规缺氧池12，内设潜水搅拌机15，中间部分为生物带生化池13，在池中布置生物带17、投加高效复合菌，后部分为BM 硝化池14，在池中投入BM 填料18 和高效硝化菌，所述生物带生化池和BM 硝化池都与鼓风机构16 相连。

在上述实施例中，所述缺氧池12、生物带生化池13 和BM 硝化池14 的底部设有用于输出污泥的污泥管19，所述污泥管19 的输出端经污泥泵分别与污泥浓缩池和缺氧池相连，污泥浓缩池的污泥输出端连接到污泥脱水机构。

在上述实施例中，混凝沉淀污泥、高级催化氧化后调碱产生的污泥以及二次沉淀剩余污泥也被收集至污泥浓缩池，通过螺杆泵泵入带式压滤机压滤，清液回至调节池，干泥可运至填埋场卫生填埋。

Claims (5)

1. 一种垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于该方法依次包括以下步骤：

（1）渗滤液自流入调节池，在调节池内对废水进行水量、水质的调节，并降解部分的COD和氨氮；

（2）调节池废水被泵入混凝沉淀设备，在此设备中，先将废水调整到pH 3~4，加入混凝剂并混合均匀后在沉淀区进行沉淀和刮渣；

（3）混凝出水自流先后进入铁碳微电解设备和前芬顿氧化设备进行反应，废水中的有机物先在铁粉和碳粉形成的微电池作用下被氧化还原，其生成的亚铁与加入的双氧水组成芬顿试剂，产生具有极高氧化电位的羟基自由基，对废水进一步氧化还原；

（4）将高级催化氧化反应后的废水pH 提高到10，沉淀污水中的重金属和铁离子，将上清液泵入氨氮吹脱塔，利用空气将废水中的高浓度氨氮吹脱到较低浓度，调节废水pH7~8，使之适合生化处理；

（5）经过上述预处理后，废水自流入组合生化池，先进入缺氧池，调节水质、进行反硝化过程；随后进入生物带生化池，所述池中布置生物带，投加复合菌，辅以微孔曝气，生物菌在生物带表面大量生长繁殖，形成生物膜，在此步骤中以COD 为主的污染物绝大部分被去除；然后进入BM 硝化池，所述池中投入BM 填料，投加高效硝化菌，辅以微孔曝气，硝化菌在BM填料上生长挂膜，形成生物移动床，在此步骤中绝大部分氨氮被转化成亚硝酸氮、硝酸氮，此硝化液进入回流系统，回流到前述缺氧池进行反硝化，从而降解总氮；剩余部分的COD 污染物在此也能得到进一步的去除；

（6）混凝沉淀污泥、高级催化氧化后调碱产生的污泥以及组合生化池剩余污泥被收集至污泥浓缩池，通过螺杆泵泵入带式压滤机压滤，清液回至调节池，干泥运至填埋场卫生填埋。

2. 根据权利要求1 所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征是：所述铁碳微电解设备由反应区、沉淀区、回流装置、搅拌装置组成，反应区与进水口相连，沉淀区与出水口相连；所述反应区在内、沉淀区在外，组成高度不同的同心圆柱，沉淀区下部与反应区池壁焊接，在沉淀区与反应区结合部设有多个直径40 毫米的圆孔作回流孔，在反应区内设有搅拌装置，所述铁碳微电解设备主体结构采用不锈钢板制作，在反应区内设置紧贴内壁的耐磨塑料内套，所述铁碳微电解设备底部设有用于支撑上部的裙座，裙座上设置有操作孔和固定装置，所述搅拌装置由焊接在反应区、沉淀区池壁上沿的槽钢支架固定，配备减速机，搅拌轴和搅拌桨叶采用不锈钢制作，桨叶为直叶型，倾斜安装，搅拌装置与变频系统相联，所述铁碳微电解设备在反应区底部还设有不锈钢底阀和放空管。

3. 根据权利要求1 所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征是：所述氨氮吹脱中，水中的氨氮多以铵离子（NH4+) 和游离的氨NH3 的状态存在，两者并保持平衡，关系为NH4++ OH- 􀀀NH3+H2O ，当pH 值为10，游离氨占的比例增大，此时加以曝气吹脱，促使氨从水中逸出，逸出的氨气进入吸收塔，与稀硫酸生成硫酸铵。

4. 根据权利要求1 所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征是：所述组合生化池分为前、中、后三部分，前部分池为常规缺氧池，内设潜水搅拌机，中间部分为生物带生化池，在池中布置生物带、投加高效复合菌，后部分为BM 硝化池，在池中投入BM 填料和高效硝化菌，所述生物带生化池和BM 硝化池都与鼓风机构相连；所述高效复合菌是由杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、短程反硝化细菌、聚磷菌、降酚菌、脱色菌组成的复合菌群，每克产品的活菌数高达几百亿个，能适宜在不同温度环境下生存；所述高效硝化菌菌剂是利用从自然界筛选分离的污染物降解微生物作为菌种，通过生物工程技术扩大培养并复混配合而成的微生物菌剂产品；它的成分主要是亚硝化单胞菌、亚硝化球菌、亚硝化弧菌、亚硝化杆菌、硝化单胞菌、硝化球菌、硝化弧菌、硝化杆菌、营养盐。

5. 根据权利要求4 所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征是：所述缺氧池、生物带生化池和BM 硝化池的底部设有用于输出污泥的污泥管，所述污泥管的输出端经污泥泵分别与污泥浓缩池和缺氧池相连，污泥浓缩池的污泥输出端连接到污泥脱水机构。