CN105693029A - 垃圾渗滤液处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液处理工艺，属于环境工程技术领域，该处理工艺依次包括以下步骤：首先采用发电厂新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配使其可生化性提高，调配后的渗滤液经带两级生物脱氮的膜生物反应器处理去除大部分污染物后，得到超滤清液，然后超滤清液经膜深度处理系统纳滤或反渗透后得到清液和浓缩液，清液达标排放；浓缩液依次输送至混凝池、沉淀池分别进行混凝沉淀得到污泥和清液；污泥进行脱水处理后外运，清液进行高氧化处理后回流至生化系统，从而实现零排放。本发明的处理工艺能够有效解决了浓缩液回灌造成的渗滤液可生化性差及盐分积累的问题，连续稳定、达标运行，运行成本低。

Description

垃圾渗滤液处理工艺
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，特别涉及一种适用于生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理工艺。
背景技术
垃圾渗滤液是一种难以进行处理的高浓度有机垃圾渗滤液，其主要来自以下三个方面：1、填埋场内的自然降雨和径流；2、垃圾自身含有的水；3、在垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水；其中填埋场内的降水为主要部分。垃圾渗滤液污染物的浓度极高，若未经处理排放，将造成严重的环境污染。目前，垃圾渗滤液处理方案有物化处理、生化处理和土地处理等，国内生活垃圾渗滤液普遍采取的是膜生物反应器(MBR)与膜深度处理相结合技术，这种方法能够有效的处理垃圾渗滤液，基本满足国家标准排放要求。采用此技术，在渗滤液出水达标排放的同时，也不可避免的产生了大量膜滤浓缩液，浓缩液具有可生化性差、浓度高、含盐量高等特点，给后续处理造成较大困难。
目前，浓缩液处理采用较多的回灌至垃圾填埋场，但随着时间的推移，回灌到填埋场的难降解有机物积累的量越来越多，导致渗滤液的可生化性越来越差；另一方面，渗滤液的TDS含量会越来越高，它会降低微生物的活性，影响生化效果，导致膜结垢严重，影响膜通量、降低膜的使用寿命、出水水质超标等一系列问题，严重影响整个系统的稳定达标运行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种垃圾渗滤液全量化的处理工艺，该处理工艺能够有效解决了浓缩液回灌造成的渗滤液可生化性差及盐分积累的问题，连续稳定、达标运行，运行成本低。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种垃圾渗滤液处理工艺，其依次包括以下步骤：
a、预处理：在均衡池中加入发电厂新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配，使得均衡池内的渗滤液的COD为14000～16000mg/L、BOD5/COD≥0.33；
b、生化系统脱氮：均衡池内的渗滤液通过管道依次输送至一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池进行两级生物脱氮；
c、超滤：将经过生物脱氮的渗滤液通过管道输送至超滤池进行超滤，得到超滤清液和超滤污泥，超滤污泥回流至生化系统中；
d、膜深度处理：超滤清液经管道流入膜深度处理系统进行纳滤处理，得到纳滤清液和浓缩液，纳滤清液达标排放；纳滤清液不达标则进行反渗透直至达标排放；
e、混凝沉淀：浓缩液经管道流入混凝池中，在搅拌下投加絮凝剂使其进行反应形成悬浊液，然后悬浊液进入斜板沉淀池沉淀分离，得到污泥和清液，污泥抽往污泥池进行脱水处理；
f、高氧化处理：将e步骤得到的清液通过管道输送至臭氧池中，臭氧输入臭氧池中曝气，使清液中难降解的有机大分子氧化为有机小分子，提高其可生化性，处理后的清液返回生化系统进行生物降解。
本发明中采用新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配，使得填埋场渗滤液的难降解有机物和TDS的含量有效降低，提高渗滤液的可生化性，使其适于后续的生化处理，降低对膜通量的影响，在一定程度上延长了膜的使用寿命；两级生物脱氮与超滤相结合，超滤膜代替传统活性污泥法的二沉池，对污泥有很好的截留作用，污泥回流至生化系统，可以使生化系统维持较高的污泥浓度(MLSS≥15g/L)，使得污泥负荷低，因而对污染物的降解效果好；本发明的处理工艺能够在以下三个方面对生化系统的盐分进行处理：1.纳滤膜对一价盐基本没有截留能力，可以直接随出水排除；2.高价盐通过对浓缩液进行混凝沉淀产生的污泥带走一部分；3.超滤污泥对高价盐有很好的吸附作用，通过对大量剩余污泥进行脱水稳定化处置，带走大部分的盐分。
优选地，所述步骤a中发电厂新鲜渗滤液与填埋场渗滤液的调配比例为1：3～5。
优选地，所述步骤b中生化系统中所采用的曝气方式为射流曝气；生化系统中采用射流曝气方式，既提高溶氧率，又使得污泥保持均匀的悬浮状态，并与渗滤液充分接触混合，大大提高了污染物的降解效率。
优选地，渗滤液经过一级硝化后部分回流至一级反硝化池，回流比为9～10:1。
作为本发明的优选实施方式，所述步骤c中超滤污泥的回流比为6～7：1。
优选地，所述步骤e中所投加的絮凝剂为无机絮凝剂或有机絮凝剂或两者的混合。
优选地，所述无机絮凝剂是聚合氯化铝或浓度为30％～37％的FeCl3溶液；所述有机絮凝剂是浓度为0.05％～0.1％的PAM溶液。
优选地，所述无机絮凝剂的投加量为无机絮凝剂：浓缩液＝1：50～150；所述有机絮凝剂的投加量为PAM溶液：浓缩液＝1：10～20。
作为本发明的进一步改进，所述步骤e中絮凝剂与浓缩液的反应时间为5～15min。
作为本发明的进一步改进，所述步骤f中臭氧池中的臭氧浓度为30-40mg/L，臭氧的停留时间为15～25h。
本发明的有益效果在于：
相比于现有技术，本发明所述的垃圾渗滤液通过发电厂新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配，使其提高可生化性，适于后续的生化处理，降低对膜通量的影响，在一定程度上延长了膜的使用寿命；膜生物反应器与膜深度处理技术相结合，能够很好地做到出水达标排放；通过增加浓缩液处理工艺，无需采用回灌垃圾填埋场等方式处理，使浓缩液得到有效处理，且不会对整个处理系统带来盐分累积、难降解有机物累积等问题，解决了浓缩液后续处理问题，使整个垃圾渗滤液处理工艺能够连续稳定、达标运行，而且运行成本低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明所述的垃圾渗滤液处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
参照图1，为本发明所述的一种垃圾渗滤液处理工艺的流程图，该处理工艺依次包括以下步骤：
a、预处理：在均衡池中加入发电厂新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配，使得均衡池内的渗滤液的COD为14000～16000mg/L、BOD5/COD≥0.33；
b、生化系统脱氮：均衡池内的渗滤液通过管道依次输送至一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池进行两级生物脱氮；
c、超滤：将经过生物脱氮的渗滤液通过管道输送至超滤池进行超滤，得到超滤清液和超滤污泥，超滤污泥回流至生化系统中；
d、膜深度处理：超滤清液经管道流入膜深度处理系统进行纳滤处理，得到纳滤清液和浓缩液，纳滤清液达标排放；纳滤清液不达标则进行反渗透直至达标排放；
e、混凝沉淀：浓缩液经管道流入混凝池中，在搅拌下投加絮凝剂使其进行反应形成悬浊液，然后悬浊液进入斜板沉淀池沉淀分离，得到污泥和清液，污泥抽往污泥池进行脱水处理；
f、高氧化处理：将e步骤得到的清液通过管道输送至臭氧池中，臭氧输入臭氧池中曝气，使清液中难降解的有机大分子氧化为有机小分子，提高其可生化性，处理后的清液返回生化系统进行生物降解。
其中，所述步骤a中发电厂新鲜渗滤液与填埋场渗滤液的调配比例为1：3～5。
所述步骤b中生化系统中所采用的曝气方式为射流曝气；其中，渗滤液经过一级硝化后部分回流至一级反硝化池，回流比为9～10:1。
所述步骤c中超滤污泥的回流比为6～7：1。
上述步骤d中超滤清液可通过纳滤进行进一步处理，满足出水达标则排放，若在纳滤膜不能保证出水达标时使用反渗透进行处理；也可以直接通过反渗透进行处理，反渗透所产生的浓缩液通过管道输送至混凝沉淀工序。
所述步骤e中所投加的絮凝剂为无机絮凝剂或有机絮凝剂或两者的混合。优选地，所述无机絮凝剂是聚合氯化铝或浓度为30％～37％的FeCl3溶液；所述有机絮凝剂是浓度为0.05％～0.1％的PAM溶液。优选地，所述无机絮凝剂的投加量为无机絮凝剂：浓缩液＝1：50～150；所述有机絮凝剂的投加量为PAM溶液：浓缩液＝1：10～20。所述步骤e中絮凝剂与浓缩液的反应时间为5～15min。所述步骤f中臭氧池中的臭氧浓度为30-40mg/L，臭氧的停留时间为15～25h。
具体实施例：
某垃圾填埋场渗滤液处理站的处理工艺如下：
所处理渗滤液由发电厂新鲜渗滤液及填埋场渗滤液两部分调配制成：其中，发电厂新鲜渗滤液水质情况如下：COD约40000mg/L，氨氮为1000mg/L，总氮约为1600mg/L，pH为6～8。填埋场渗滤液水质情况如下：COD为4000mg/L，氨氮约为1300mg/L，总氮约为1400mg/L，pH为6～9。通过两种渗滤液按1：3～5的比例在均衡池进行调配，均衡池内水质的COD维持在15000mg/L左右，BOD5/COD大于0.33，氨氮约为1200mg/L，总氮约为1500mg/L，碳氮比约为10：1，可生化性好，适于生化处理，利于总氮的去除。经过两级生物脱氮，COD从15000mg/L降到1200mg/L，氨氮从1200mg/L基本完全去除，总氮从1500mg/L降到50mg/L以下，完成对大部分污染物的去除，再通过膜深度处理，使出水达标排放。其中，各工艺段水质情况参见表1。纳滤清液通过纳滤膜实现达标排放的同时产生了纳滤浓缩液，纳滤浓缩液含有大量的难降解有机物、盐分及硬度离子。
对于纳滤浓缩液处理工艺，本实施例选用的无机絮凝剂为浓度为32％的FeCl3溶液，有机絮凝剂为浓度为0.08％的PAM溶液。通过钒花小实验确定最佳絮凝剂投加量为FeCl3溶液：浓缩液＝1：100，PAM溶液：浓缩液＝1：15。在搅拌下通过隔膜计量泵向混凝池中先投加FeCl3溶液，反应8min后形成悬浊液，然后投加PAM溶液反应8min，悬浊液被絮集成较大的钒花，然后进入斜板沉淀池进行沉淀分离，沉淀污泥抽往污泥池进行脱水处理，经混凝、沉淀后得到的上清液均匀稳定流入臭氧氧化池进行高氧化处理，控制臭氧浓度为30-40mg/L、停留时间为20h，使高氧系统的处理效果处于较好的状态，然后回流至生化系统，利用生物降解对浓缩液的COD进行进一步的去除。
表2为针对浓缩液的各处理工艺处理前后的水质情况。从表2中可以看出纳滤浓缩液的COD为6000mg/L，经过混凝沉淀后变为3000～3600mg/L，COD去除效率为40～50％，硬度离子浓度从8000mg/L降到了3000mg/L，TDS也从20g/L降至14.5g/L。经过高氧化处理的上清液的COD得到了进一步的去除，降到了2000mg/L，同时B/C比也有一定的提高，从0.01升至0.25，这表明浓缩液的可生化性获得了较大的提升，随后回流至生化系统得到进一步的生物降解去除，从而实现零排放处理。
表1生化系统各工艺段水质情况
水质生化段 生化进水 一级硝化池 二级硝化池 超滤清液 纳滤清液
MLSS(mg/L) — 17 21 — —
COD(mg/L) 15000 2500 1200 1200 30～50
BOD5(mg/L) ≥5000 ≥500 ≤50 ≤50 0
氨氮(mg/L) 1200 ≤5 0 0 0
总氮(mg/L) 1500 ≤200 ≤50 ≤50 ≤35
pH 6～8 7～8 7～8 7.0 7.0
TDS(g/L) 10 12 12 12 10
表2浓缩液处理工艺水质情况
综上所述，本发明所述的垃圾渗滤液处理工艺，该处理工艺能够有效解决了浓缩液回灌造成的渗滤液可生化性差及盐分积累的问题，连续稳定、达标运行，运行成本低。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：依次包括以下步骤：
a、预处理：在均衡池中加入发电厂新鲜渗滤液和填埋场渗滤液进行水质调配，使得均衡池内的渗滤液的COD为14000～16000mg/L、BOD5/COD≥0.33；
b、生化系统脱氮：均衡池内的渗滤液通过管道依次输送至一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池进行两级生物脱氮；
c、超滤：将经过生物脱氮的渗滤液通过管道输送至超滤池进行超滤，得到超滤清液和超滤污泥，超滤污泥一部分回流至生化系统中，另一部分抽往污泥池进行脱水处理；
d、膜深度处理：超滤清液经管道流入膜深度处理系统进行纳滤处理，得到纳滤清液和浓缩液，纳滤清液达标排放；纳滤清液不达标则进行反渗透直至达标排放；
e、混凝沉淀：浓缩液经管道流入混凝池中，在搅拌下投加絮凝剂使其进行反应形成悬浊液，然后悬浊液进入斜板沉淀池沉淀分离，得到污泥和清液，污泥抽往污泥池进行脱水处理；
f、高氧化处理：将e步骤得到的清液通过管道输送至臭氧池中，臭氧输入臭氧池中曝气，使清液中难降解的有机大分子氧化为有机小分子，提高其可生化性，处理后的清液返回生化系统进行生物降解。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤a中发电厂新鲜渗滤液与填埋场渗滤液的调配比例为1：3～5。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤b中生化系统中所采用的曝气方式为射流曝气。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤b中渗滤液经过一级硝化后部分回流至一级反硝化池，回流比为9～10:1。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤c中超滤污泥的回流比为6～7：1。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤e中所投加的絮凝剂为无机絮凝剂或有机絮凝剂或两者的混合。
7.根据权利要求6所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述无机絮凝剂是聚合氯化铝或浓度为30％～37％的FeCl3溶液；所述有机絮凝剂是浓度为0.05％～0.1％的PAM溶液。
8.根据权利要求6或7所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述无机絮凝剂的投加量为无机絮凝剂：浓缩液＝1：50～150；所述有机絮凝剂的投加量为PAM溶液：浓缩液＝1：10～20。
9.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤e中絮凝剂与浓缩液的反应时间为5～15min。
10.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理工艺，其特征在于：所述步骤f中臭氧池中的臭氧浓度为30-40mg/L，臭氧的停留时间为15～25h。
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