CN105836974B - 一种垃圾渗滤液处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液处理装置及方法，所述渗滤液处理装置包括依次串接的厌氧池、一阶段好氧池和二阶段好氧池，所述厌氧池内设有臭氧通气管Ⅰ和搅拌装置Ⅰ，且通气管Ⅰ的末端有曝气口；所述一阶段好氧池内设有搅拌装置Ⅱ和多组纯氧通气管Ⅱ，所述通气管Ⅱ与搅拌装置Ⅱ相间分布；所述二阶段好氧池内设有多组纯氧通气管Ⅲ，相邻的两组通气管Ⅲ之间置入了树枝状填料，所述通气管Ⅱ、Ⅲ上均匀分布有气孔。本发明大大提高了渗滤液的处理效率，降低了水中的BOD、COD浓度。同时本发明结构简单，操作方便，可大大降低投资成本。

Description

一种垃圾渗滤液处理装置及方法
技术领域
本发明涉及富含高浓度有机污染物废水的处理领域，尤其涉及到一种基于臭氧-纯氧连用A/O2工艺的新型高浓度渗滤液的高效处理装置。
背景技术
由于城市生活垃圾等越来越多的采用焚烧发电综合方式处理，垃圾回收堆积过程会产生大量渗滤液。基于对该堆积过程产生的大量新鲜渗滤液实地考察，发现该渗滤液具有高COD(50000-80000mg/L)、高BOD、高电解质含量和粘度高等特点，这些污染物对环境造成的潜在危害已经引起了公众的广泛关注。
针对垃圾渗滤液具备的上述特点，目前国内的主要处理方法有物理化学法和生物法，但物化方法处理成本较高且产生二次污染，不适于大水量渗滤液的处理，因此生物处理渗滤液法是重要研究方向。而常规的渗滤液生物处理技术方法效率较低，在好氧处理阶段通常采用常规曝气方法，易导致好氧阶段泡沫难以控制以及整个好氧阶段停留时间长(8-10天左右)等问题，所以处理后的出水水质尚不能满足未来环保的要求。
发明内容
本发明专利提供了一种以臭氧-纯氧连用A/O2工艺为核心的高浓度渗滤液的高效处理装置，具有维护方便、运行成本低和高效率的特点，并且在很大程度上实现了对渗滤液中BOD、COD、氨氮的高效去除，有效克服了常规工艺技术中存在的缺陷，也为垃圾渗滤液的回收再利用寻找到了一条合理的解决途径。同时，为了更好地实现垃圾渗滤液的高效“回用与减排”环保目标，我们将创新性地设计一套臭氧-纯氧连用高效脱除渗滤液氨氮、有机物的处理设备，在环境、经济效益可持续之上友好解决上述背景技术中提出的问题。
为达到上述目的，本发明专利主要提供如下技术方案：
一种垃圾渗滤液处理装置，所述渗滤液处理装置包括依次串接的厌氧池、一阶段好氧池和二阶段好氧池，所述厌氧池内设有臭氧通气管Ⅰ和搅拌装置Ⅰ，且通气管Ⅰ的末端有曝气口；所述一阶段好氧池内设有搅拌装置Ⅱ和多组纯氧通气管Ⅱ，所述通气管Ⅱ与搅拌装置Ⅱ相间分布；所述二阶段好氧池内设有多组纯氧通气管Ⅲ，相邻的两组通气管Ⅲ之间置入了树枝状填料，所述通气管Ⅱ、Ⅲ上均匀分布有气孔。
所述搅拌装置Ⅰ为水驱动的螺旋桨。
所述螺旋桨是由至少三个单螺旋桨串联而成。
所述螺旋桨的桨叶沿轴向依次加长。
所述多级螺旋桨置于曝气口与厌氧池出水口之间。
所述搅拌装置Ⅱ包括由电极驱动的转轴和沿其轴向设定的多组叶轮。
所述通气管Ⅱ绕转轴呈半圆环结构。
所述每组通气管Ⅱ至少由两条单管在同一平面呈环形分布。
所述叶轮由聚胺脂材料和铝合金铸成，强度高，耐腐蚀性强。
利用上述装置处理垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：
(1)对垃圾渗滤液预处理，以去除较大颗粒的漂浮物和悬浮物；然后通入厌氧池，同时通入臭氧，将其中大部分的有机物氧化成微生物易于利用的小分子化合物；
(2)将厌氧池的出水泵入一阶段好氧池，通入纯氧，同时启动搅拌装置Ⅰ，利用滤液中的微生物对有机物进一步降解；
(3)将一阶段好氧池的出水泵入二阶段好氧池，通入纯氧，同时启动搅拌装置Ⅱ，对其中残留的有机物进行深度去除。
本发明具有如下有益效果：
(1)本发明专利的高浓度渗滤液的处理装置包括A厌氧单元(臭氧曝气)、一阶段好氧单元(纯氧曝气)、二阶段好氧单元(纯氧曝气)结合高比表面积填料三部分。本发明专利所述渗滤液处理装置与传统的生物处理装置相比，由于其采用了臭氧-纯氧连用的设计，利用臭氧氧化难降解有机物而且产生微生物易于利用的小分子化合物，采用纯氧曝气提高水中溶解氧含量和氧的利用率，加上高比表面积填料的应用提高微生物的生物量和活力，进而提高好氧阶段处理效率，进一步降低能耗和停留时间，在某种程度上极大地提高了渗滤液的出水水质，降低了水中的COD、氨氮浓度。相关数据表明，整套工艺对二者的去除效率分别可达85％、93％，相比较于现有的渗滤液处理系统提高了20％-25％左右，为高效快速去除渗滤液中的总氮和有机物提供了一种新方法，同时可切实实现垃圾渗滤液的高效“回收与减排”的环保目标。
(2)本发明专利结构简单，具备操作灵活、维护方便、运行成本低等优点。整套垃圾渗滤液处理技术具有安全环保、节能高效的优点，将该工艺应用于垃圾焚烧发电厂渗滤液的废水处理中，其主要污染物COD的出水浓度可控制在7500-12000mg/L之间。结合实际情况，后期适当联用膜处理，预期达到水回用率80％以上，出水COD≤50mg/L、BOD≤10mg/L，项目完成时将形成一套无公害、资源化渗滤液高效处理技术，该装置的推广使用在一定程度上产生良好的环境效益和经济效益，可大大降低投资成本。
附图说明
图1为本发明处理装置结构示意图。
图2为厌氧池螺旋桨的结构示意图。
图3为一阶段好氧池通气管Ⅱ示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明专利实施例中的附图，对发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种垃圾渗滤液的处理装置，如图1所示，包括依次串接的厌氧池3、一阶段好氧池8和二阶段好氧池11。
所述厌氧池3上设有渗滤液进口1，厌氧池3内设有臭氧通气管Ⅰ2和搅拌装置Ⅰ，且通气管Ⅰ2的末端有曝气口4。所述搅拌装置Ⅰ为水驱动的螺旋桨5，所述螺旋桨5是由3个单螺旋桨串联而成，螺旋桨的桨叶沿轴向依次加长(靠近曝气口为小桨径5-1，沿出水管道方向依次为中桨径5-2、大桨径5-3)，如图2所示，所述螺旋桨5置于曝气口4与厌氧池出水口之间。其中，螺旋桨的桨径依次加长的目的在于：使桨叶搅拌时产生径向流，由于大直径的桨径才会产生径向流，较小直径的桨径则产生切向流，这样大直径桨叶对臭氧在渗滤液中的充分混匀有很大作用，由于是水驱动的，所以螺旋桨5-1的桨径会较小一些。另外，考虑到实际的池容积，有必要至少设三个螺旋桨，单独产生的径向流即可起到叠加作用，提高液体的混合效率和均匀性。
所述一阶段好氧池8内设有搅拌装置Ⅱ和三组纯氧通气管Ⅱ6，所述通气管Ⅱ6与搅拌装置Ⅱ相间分布，可使渗滤液可以更好地与纯氧混匀接触；具体地，搅拌装置Ⅱ包括由电极7驱动的转轴9和沿其轴向设定的四组叶轮10；所述通气管Ⅱ6绕转轴9呈半圆环结构。所述叶轮10由聚胺脂材料和铝合金铸成，强度高，耐腐蚀性强。
所述二阶段好氧池11内设有三组纯氧通气管Ⅲ13，下端设纯氧通气口，相邻的两组通气管Ⅲ之间置入了树枝状填料12，二阶段好氧池11上设有渗滤液出水口14，所述通气管Ⅱ、Ⅲ上均匀分布有气孔。
根据图1所示，使用本发明装置对高浓度渗滤液处理去除氨氮、有机物的工艺方法，包括以下实施步骤：
第一步：对垃圾渗滤液预处理，以去除较大颗粒的漂浮物和悬浮物。尔后，通入厌氧池，启动搅拌装置Ⅰ，可将其中的大部分有机物被氧化成微生物易于利用的小分子化合物。
第二步：将厌氧池的出水泵入一阶段好氧池，通入纯氧，同时启动搅拌装置Ⅱ，利用滤液中的微生物对有机物进行降解，垃圾渗滤液中的硝酸盐、亚硝酸盐会在反硝化细菌的作用下降解成氮气，BOD、COD则降解为CO2等无机物。
第三步：将一阶段好氧池的出水泵入二阶段好氧池，通入纯氧，微生物依附在填料上以增加生物量，并对其中残留的有机物(BOD、COD、氨氮等)进行深度去除。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
如图3所示，每组通气管Ⅱ6由两条单管在同一平面呈环形分布。

Claims (6)

1.一种垃圾渗滤液处理装置，其特征在于，所述渗滤液处理装置包括依次串接的厌氧池、一阶段好氧池和二阶段好氧池，所述厌氧池内设有臭氧通气管Ⅰ和搅拌装置Ⅰ，且通气管Ⅰ的末端有曝气口；所述一阶段好氧池内设有搅拌装置Ⅱ和多组纯氧通气管Ⅱ，所述通气管Ⅱ与搅拌装置Ⅱ相间分布；所述二阶段好氧池内设有多组纯氧通气管Ⅲ，相邻的两组通气管Ⅲ之间置入了树枝状填料，所述通气管Ⅱ、Ⅲ上均匀分布有气孔；所述搅拌装置Ⅰ为水驱动的螺旋桨，所述螺旋桨是由至少三个单螺旋桨串联而成，靠近曝气口的螺旋桨的桨叶较小，其余螺旋桨沿出水方向排布且桨叶依次加长；多级螺旋桨置于曝气口与厌氧池出水口之间。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述搅拌装置Ⅱ包括由电机驱动的转轴和沿其轴向设定的多组叶轮。
3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述通气管Ⅱ绕转轴呈半圆环结构。
4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，每组通气管Ⅱ至少由两条单管在同一平面呈环形分布。
5.根据权利要求4所述的处理装置，其特征在于，所述叶轮由聚氨脂材料和铝合金铸成。
6.利用权利要求1~5任意一项所述装置处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）对垃圾渗滤液预处理，以去除较大颗粒的漂浮物和悬浮物；然后通入厌氧池，同时通入臭氧，启动搅拌装置Ⅰ，将其中大部分的有机物氧化成微生物易于利用的小分子化合物；
（2）将厌氧池的出水泵入一阶段好氧池，通入纯氧，同时启动搅拌装置Ⅱ，利用渗滤液中的微生物对有机物进一步降解；
（3）将一阶段好氧池的出水泵入二阶段好氧池，通入纯氧，对其中残留的有机物进行深度去除。
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