CN106145532A - 一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺。所述系统包括依次连接的预处理池、MBR生化处理系统、反渗透系统、混凝沉淀池和蒸发系统。本发明采用蒸发技术作为核心，解决了以往反渗透浓液难以处理的难题；通过联合采用MBR生化处理系统，节省了生物处理的占地面积；本系统抗冲击能力非常强，几乎不受污染物浓度和成分变化的影响，系统出水可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889‑2008)对敏感地区的排放标准，优于现有的其它处理方法。

Description

一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统及工艺。
背景技术
垃圾渗滤液是污染水资源的重要隐患，垃圾渗滤液具有金属含量高，氮含量高，可生化性低，水质变化范围大等特点。现有的垃圾渗滤液处理技术有回灌技术、生物处理技术、物化处理技术(气浮、混凝、化学沉淀、活性炭吸附、化学氧化、吹脱、膜分离、蒸发等)，通常是采用几种处理技术相结合的方式，自2008年起实施的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)推荐使用“预处理+生物处理+深度处理”工艺组合，“预处理+厌氧池+MBR+NF/RO”为近几年常用的工艺组合，经此类组合工艺处理，出水的BOD5、氨氮、TN和重金属等可以达到新排放标准，但是难以生化降解的有机物形成的CODcr和色度仍然可能超标，反渗透膜浓液也难以处理。
专利《一种垃圾渗滤液的处理方法》(申请公布号CN104418460A)采用先多效蒸发，再混凝沉淀及生化处理，不经预处理直接进入蒸发系统，极易造成系统结垢不能正常运转。专利《垃圾渗滤液的处理方法及设备》(申请公布号：CN104418465A)采用先预处理、生化处理、再膜浓缩的办法，但是膜浓液未处理，膜浓液含盐量高，可能还含微量重金属，较难回用。专利《垃圾渗滤液处理方法》(申请公布号CN101967031A)采用先预处理+生化处理+超滤膜+高级氧化+反渗透膜的方式，膜浓液返回高级氧化，这种方式会造成膜浓液中盐分的累积，进而影响反渗透膜的运行。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统。该系统以蒸发技术为核心用于处理膜浓液，实现了垃圾渗滤液的最大程度的无害化处理，并且出水指标可满足新标准对敏感地区的排放标准。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述系统对垃圾渗滤液进行处理的工艺。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统，所述系统包括预处理池、MBR生化处理系统、反渗透系统、混凝沉淀池和蒸发系统；所述MBR生化处理系统包括MBR膜生物反应器和超滤膜分离装置，所述预处理池设置渗滤液出口连接至MBR膜生物反应器，MBR膜生物反应器的出水口连接至超滤膜分离装置，超滤膜分离装置设置上层清液出口连接至反渗透系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述反渗透系统的清液出口连接至回用水池，浓液出口连接至混凝沉淀池；所述混凝沉淀池的上层清液出口连接至蒸发系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述蒸发系统的蒸馏水出口连接至回用水池，浓液出口连接至固液分离系统，固液分离系统与蒸发系统之间设置母液循环回路。
优选地，所述的蒸发系统是指多效蒸发系统或机械式蒸汽再压缩蒸发系统。
优选地，所述的固液分离系统是指离心机。
上述联合处理系统中，预处理池的主要作用为投加碳源、调节pH、均质活化新老渗滤液，MBR生化系统的作用为降解大部分污染物及生物脱氮，反渗透系统主要作用为脱盐并使出水达到回用标准，混凝沉淀池的作用是降低硬度和除去悬浮物，蒸发系统的作用为进一步脱盐，将溶液里的盐分和水彻底分离并使出水达到排放或回用标准，回用水池的作用是回用水存储，污泥脱水机的作用是污泥脱水，降低污泥的含水率，固液分离系统的作用是分离无机盐晶体和母液。
一种采用上述系统对垃圾渗滤液进行处理的工艺，包括如下步骤：
将垃圾渗滤液送入预处理池，调节pH值，沉淀去除废水中的悬浮物和重金属，并投加碳源，均质活化新老渗滤液；预处理池的渗滤液由泵提升至MBR膜生物反应器，经过两级硝化和反硝化达到生物脱氮和降解大部分有机污染物，出水通过超滤膜分离装置进行初步分离，分离产生的生化污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；超滤膜分离后的上层清液由泵送入反渗透系统，经反渗透处理的清液达到回用水标准并排入回用水池，反渗透浓液进入混凝沉淀池，先投加NaOH或Ca(OH)2调整物料pH值，再投加沉淀剂Na2CO3、然后再投加混凝剂PAC(聚合氯化铝)和絮凝剂PAM(聚丙烯酰胺)，去除固体悬浮物，产生的污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；混凝沉淀池的上层清液由泵送入蒸发系统，蒸发所得蒸馏水排入回用水池直接排放或回用，蒸发后的浓液由泵送入固液分离系统，固液分离后，无机盐晶体送去填埋，母液返回蒸发系统。
本发明在进行生化处理前，通过预处理池的预处理以满足后续生物处理的基本条件。
由于后续的蒸发处理无法去除氨氮和低沸点有机物产生的COD，氨氮和部分COD会跟随蒸发二次蒸汽进入冷凝液，造成冷凝液不能达到排放标准，因此，本发明在蒸发前采用生化处理预先除去氨氮及部分COD。
通过以上的工艺组合，膜清液和蒸发系统冷凝液都可以直接排放或者回用，并且通过蒸发工艺避免了系统中盐分的累积，让系统可以平稳运行，实现了垃圾渗滤液最大程度的减量化。并且采用机械式蒸汽再压缩蒸发技术，可大大降低采用蒸发法处理垃圾渗滤液的费用。
本发明的系统及工艺具有如下优点及有益效果：
(1)本发明采用蒸发技术作为核心，解决了以往反渗透浓液难以处理的难题，并且采用了低能耗及低运行费用的多效蒸发技术或机械式蒸汽再压缩蒸发技术；
(2)本系统抗冲击能力非常强，几乎不受污染物浓度和成分变化的影响；
(3)本系统联合采用MBR生化处理系统，节省了生物处理的占地面积；
(4)本系统出水可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对敏感地区的排放标准，优于现有的其它处理方法。
附图说明
图1为本发明所述联合处理系统的连接关系构造图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统，其连接关系构造图如图1所示。所述系统包括预处理池、MBR生化处理系统、反渗透系统、混凝沉淀池和蒸发系统；所述MBR生化处理系统包括MBR膜生物反应器和超滤膜分离装置，所述预处理池设置渗滤液出口依次连接至MBR生化处理系统的MBR膜生物反应器和超滤膜分离装置，MBR生化处理系统的上层清液出口连接至反渗透系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述反渗透系统的清液出口连接至回用水池，浓液出口连接至混凝沉淀池；所述混凝沉淀池的上层清液出口连接至蒸发系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述蒸发系统的蒸馏水出口连接至回用水池，浓液出口连接至固液分离系统，固液分离系统与蒸发系统之间设置循环回路。
一种采用上述系统对垃圾渗滤液进行处理的工艺，包括如下步骤：
①垃圾渗滤液设计进水水质为：COD≤20000mg/L,BOD5≤10000mg/L，氨氮NH4-N≤2000mg/L。将垃圾渗滤液送入预处理池，调节pH值，沉淀去除废水中的悬浮物和重金属，并投加碳源，均质活化新老渗滤液；
②预处理池的渗滤液由泵提升至MBR膜生物反应器，经过两级硝化和反硝化达到生物脱氮和降解大部分有机污染物，经过以上处理，水质情况如下：COD≤750mg/L，BOD5≤150ppm，NH3-N≤50ppm。
③出水通过超滤膜分离装置进行初步分离，分离产生的生化污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；
④分离后的上层清液由泵送入反渗透系统，经反渗透处理的清液达到回用水标准并排入回用水池，产水率可达75％，反渗透清液可以达到生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对敏感地区的排放标准。
⑤反渗透浓液进入混凝沉淀池，先投加NaOH(或Ca(OH)2)调整物料到一定pH值，再投加沉淀剂Na2CO3、然后再投加混凝剂PAC(聚合氯化铝)和絮凝剂PAM(聚丙烯酰胺)，去除固体悬浮物，产生的污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；经过以上的一系列处理，混凝沉淀池上层清液中的CODcr≤3000ppm，BOD5≤600ppm，NH3-N≤200ppm。
⑥混凝沉淀池的上层清液由泵送入蒸发系统，通过蒸发系统的不断蒸发，水等低沸点物吸收热量变为二次蒸汽，二次蒸汽冷凝后变为蒸馏水，蒸馏水可以达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对敏感地区的排放标准，蒸发所得蒸馏水排入回用水池，直接排放或回用，蒸发后含有无机盐等高沸点物的浓液由泵送入固液分离系统，固液分离后，无机盐晶体送去填埋，母液返回蒸发系统。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统，其特征在于：所述系统包括预处理池、MBR生化处理系统、反渗透系统、混凝沉淀池和蒸发系统；所述MBR生化处理系统包括MBR膜生物反应器和超滤膜分离装置，所述预处理池设置渗滤液出口连接至MBR膜生物反应器，MBR膜生物反应器的出水口连接至超滤膜分离装置，超滤膜分离装置设置上层清液出口连接至反渗透系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述反渗透系统的清液出口连接至回用水池，浓液出口连接至混凝沉淀池；所述混凝沉淀池的上层清液出口连接至蒸发系统，下层污泥出口连接至污泥脱水机；所述蒸发系统的蒸馏水出口连接至回用水池，浓液出口连接至固液分离系统，固液分离系统与蒸发系统之间设置母液循环回路。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统，其特征在于：所述的蒸发系统是指多效蒸发系统或机械式蒸汽再压缩蒸发系统。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液生化、蒸发联合处理系统，其特征在于：所述的固液分离系统是指离心机。
4.一种采用权利要求1～3任一项所述的系统对垃圾渗滤液进行处理的工艺，其特征在于包括如下步骤：
将垃圾渗滤液送入预处理池，调节pH值，沉淀去除废水中的悬浮物和重金属，并投加碳源，均质活化新老渗滤液；预处理池的渗滤液由泵提升至MBR膜生物反应器，经过两级硝化和反硝化达到生物脱氮和降解大部分有机污染物，出水通过超滤膜分离装置进行初步分离，分离产生的生化污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；超滤膜分离装置分离后的上层清液由泵送入反渗透系统，经反渗透处理的清液达到回用水标准并排入回用水池，反渗透浓液进入混凝沉淀池，先投加NaOH或Ca(OH)2调整物料pH值，再投加沉淀剂Na2CO3、然后再投加混凝剂PAC和絮凝剂PAM，去除固体悬浮物，产生的污泥由螺杆泵送至污泥脱水机进行脱水处理，脱水后的污泥定期收集填埋；混凝沉淀池的上层清液由泵送入蒸发系统，蒸发所得蒸馏水排入回用水池直接排放或回用，蒸发后的浓液由泵送入固液分离系统，固液分离后，无机盐晶体送去填埋，母液返回蒸发系统。
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