CN108395048A - 一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统及其处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，包括依次连接的混凝池、絮凝池、沉淀池、后续处理单元和出水池，后续处理单元包括依次连接的中间水池、氨吹脱塔和尾气吸收装置，沉淀池上设有直接与出水池连接的旁通管路，沉淀池内/上也设有在第一在线氨氯检测仪，混凝池内/上设有第一NaOH加药装置、重金属捕捉剂加药装置和第一在线PH传感器；絮凝池内设有PAM加药装置；中间水池内/上设有第二NaOH加药装置、第二在线PH传感器、加热装置和在线温度传感器；中间水池通过回流管路与出水池连接，出水池内/上设有第一硫酸加药装置、第三在线PH传感器和第二在线氨氯检测仪；本发明还公开了上述系统的预处理方法。本发明可有效去除垃圾渗滤液原水中的重金属和氨氮。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，特别涉及一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统及其处理方法。
背景技术
随着我国城市规模的扩大、城市人口的增加与居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量也在急剧上升。尤其是上海、广州等大城市，人均日产垃圾已超过1kg，接近工业发达国家的水平。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的原则，将新建一大批生活垃圾卫生填埋场。而垃圾渗滤液是否能被处理的达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。
垃圾渗滤液是一种成本十分复杂的废水，渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其主要特点是:
(1)COD和BOD浓度高：COD最高可接近十万,而BOD一般也有数千；
(2)金属含量较高：垃圾渗滤液中含有十几种金属离子,常见的有Fe、Cu、Pt、Ca等,其中铁的浓度可达到2050mg/L,铅的浓度可到12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L；
(3)垃圾渗滤液中氨氮的含量较高：废水中氨氮浓度很高(一般达到数千mg/L),尤其是中老填填埋场渗滤液中的氨氮含量更高；
(4)水质复杂、水量变化大：垃圾渗滤液的成分与垃圾的组成有一定的相关性,由于垃圾种类、成分的多样性,使产生的垃圾渗滤液成分复杂,同时垃圾渗滤液的水量受垃圾的性质、填埋场的土质、气象和水文条件的影响。
现有城市垃圾填埋场的渗滤液处理工艺，多数选用生化+膜处理方法。采用生化+膜处理垃圾渗滤液时，浓度过高的NH3－N严重增加了生化处理的负荷，渗滤液中含有的重金属成分对生物活性也具有抑制作用，尤其是中晚期渗滤液处理难度更是加大；
目前对渗滤液C/N失调主要利用在生化处理中投加甲醛或葡萄糖的方式来提高水体中C含量，或采用传统氨吹脱处理工艺对氨氮进行去除，对重金属的去除则放在了后续处理单元，增加了后续膜处理单元的清洗频率和运行成本；而且实际运行过程中还存在整体上运行成本高、运行效果不稳定等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统及其处理方法，它可有效去除垃圾渗滤液原水中的重金属和氨氮，可解决渗滤液C:N比失衡、原水重金属含量过高等影响到后段生化系统正常运行的问题，同时还可解决后段膜系统易结垢、清洗频率高、处理成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，包括依次连接的混凝池、絮凝池、沉淀池、后续处理单元和出水池，所述后续处理单元包括依次连接的中间水池、氨吹脱塔和尾气吸收装置，所述沉淀池上还设有直接与出水池连接的旁通管路，所述沉淀池内/上也设有在第一在线氨氯检测仪，所述混凝池内/上设有第一NaOH加药装置、重金属捕捉剂加药装置和第一在线PH传感器；所述絮凝池内设有PAM加药装置，高分子PAM絮凝剂可进一步使反应混合后的渗滤液进行泥水分离；所述中间水池内/上设有第二NaOH加药装置、第二在线PH传感器、加热装置和在线温度传感器；所述中间水池通过回流管路与出水池连接，所述出水池内/上设有第一硫酸加药装置、第三在线PH传感器和第二在线氨氯检测仪。
作为上述技术方案的进一步改进：所述尾气吸收装置内/上设有第二硫酸加药装置，尾气吸收装置与硫酸铵回收装置连接。
进一步的，所述沉淀池还与污泥处理系统连接，所述污泥处理系统为一体化叠螺式污泥脱水机。
进一步的，所述混凝池内PH控制在9.0～9.5，可有效去除大部分重金属离子。
进一步的，所述中间水池内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃，中间水池的上述参数为后段的氨吹脱反应的预处理，上述PH范围为氨吹脱反应最佳PH，温度为氨吹脱最佳反应温度。
进一步的，所述加热装置为蒸汽加热装置，加热效果较好，加热均匀性较高。
进一步的，所述沉淀池为竖流式碳钢结构沉淀池，沉淀效果较好，便于固液分离。
进一步的，所述出水池内PH控制在7.0～7.5，此PH值为后续生化处理单元控制的最佳PH范围，氨氮含量控制在100～300mg/l，此氨氮含量为后续生化处理较为适宜的范围。
进一步的，所述旁通管路和回流管路的切换均可通过安装电动阀门来控制阀门开度以实现自动控制，可大大减少人工劳动强度和误差。
一种用于垃圾渗滤液处理的预处理方法，采用上述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统包括以下步骤：
1)使垃圾渗滤液进入混凝池，向混凝池内加入NaOH和重金属捕捉剂，控制混凝池内PH在9.0～9.5，进行化学反应；
2)混凝池内反应均匀后的产物进入絮凝池，向絮凝池内投入PAM絮凝剂，进行进一步的化学反应；
3)絮凝池内反应均匀后的产物进入沉淀池进行泥水分离，并检测上清液中的氨氮含量，当上清液中的氨氮≤300mg/l时，使上清液通过旁通管路直接进入到出水池；当上清液中的氨氮＞300mg/l时，使上清液进入到后续处理单元进行进一步的处理，直至溶液中的氨氮≤300mg/l时，最终进入到出水池，沉淀池内的污泥进入污泥处理系统进行处理。
作为上述技术方案的进一步改进：所述后续处理单元的处理过程包括如下步骤：
a：将上清液流入到中间水池中，向中间水池内投入NaOH，并对中间水池进行蒸汽加热，使中间水池内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃，进行化学反应；
b：中间水池内反应均匀后的产物进入氨吹脱塔，在氨吹脱塔内进行氨吹脱反应，经氨吹脱反应后的污水进入出水池，氨吹脱反应产生的尾气进入尾气吸收装置，向尾气吸收装置中加入硫酸，形成硫酸铵进行回收资源化利用；
c：检测步骤b中进入到出水池内的污水中的氨氮含量，当出水池内氨氮≤300mg/l时，满足出水氨氮指标要求，打开出水池的出水阀门；当出水池内氨氮＞300mg/l时，关闭出水池的出水阀门，开启回流管路，使出水池内的污水再次进入到氨吹脱塔进行吹脱反应，直至出水氨氮指标达到要求。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统通过设置混凝池、絮凝池和沉淀池和后续处理单元，可对垃圾渗滤液中重金属和氨氮先行去除，降低后续生物处理单元的处理压力，保证渗滤液处理效果；
2、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统通过对渗滤液中重金属和氨氮的有效去除，可缓解后端膜处理工艺单元的堵塞结垢现象，有效延长膜组件的使用寿命；
3、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统在线氨氯检测仪、PH传感器和在线温度传感器，可便于实现整个过程的智能化控制，可使整个过程的自动化程度较高，可大大减少人工劳动强度和误差；
4、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统通过设置尾气吸收装置和硫酸铵回收装置，既可实现废物回收利用，又能保证整个系统的环保性能较高；
5、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统结构简单、建设成本较低，而且使用也很方便；
6、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理方法过程简单、易控，可保证渗滤液从出水池排出时达到排放要求，可靠性较高；
7、本发明的用于垃圾渗滤液处理的预处理方法的运行成本较低，采用了NaOH、硫酸等常见化学试剂，最终使重金属和氨氮得到有效的去除，可解决渗滤液C:N比失衡、原水重金属含量过高等影响到后段生化系统正常运行的问题，同时还可解决后段膜系统易结垢、清洗频率高、处理成本高的问题。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图例说明：
1、混凝池；11、第一NaOH加药装置；12、重金属捕捉剂加药装置；13、第一在线PH传感器；2、絮凝池；21、PAM加药装置；3、沉淀池；31、第一在线氨氯检测仪；32、污泥处理系统；4、后续处理单元；41、中间水池；411、第二NaOH加药装置；412、第二在线PH传感器；413、加热装置；414、在线温度传感器；42、氨吹脱塔；43、尾气吸收装置；44、第二硫酸加药装置；45、硫酸铵回收装置；5、出水池；51、第一硫酸加药装置；52、第三在线PH传感器；53、第二在线氨氯检测仪；6、旁通管路；7、回流管路。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
如图1所示，一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，包括依次连接的混凝池1、絮凝池2、沉淀池3、后续处理单元4和出水池5，后续处理单元4包括依次连接的中间水池41、氨吹脱塔42和尾气吸收装置43，沉淀池3上还设有直接与出水池5连接的旁通管路6，沉淀池3内/上也设有在第一在线氨氯检测仪31，混凝池1内/上设有第一NaOH加药装置11、重金属捕捉剂加药装置12和第一在线PH传感器13；絮凝池2内设有PAM加药装置21；中间水池41内/上设有第二NaOH加药装置411、第二在线PH传感器412、加热装置413和在线温度传感器414；中间水池41通过回流管路7与出水池5连接，出水池5内/上设有第一硫酸加药装置51、第三在线PH传感器52和第二在线氨氯检测仪53。
本实施例中，尾气吸收装置43内/上设有第二硫酸加药装置44，尾气吸收装置43与硫酸铵回收装置45连接。
本实施例中，沉淀池3还与污泥处理系统32连接，污泥处理系统32为一体化叠螺式污泥脱水机。
本实施例中，混凝池1内PH控制在9.0～9.5。
本实施例中，中间水池41内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃。
本实施例中，加热装置413为蒸汽加热装置。
本实施例中，沉淀池3为竖流式碳钢结构沉淀池。
本实施例中，出水池5内PH控制在7.0～7.5，氨氮含量控制在100～300mg/l。
一种用于垃圾渗滤液处理的预处理方法，包括以下步骤：
1)使垃圾渗滤液进入混凝池1，向混凝池1内加入NaOH和重金属捕捉剂，控制混凝池1内PH在9.0～9.5，进行化学反应；
2)混凝池1内反应均匀后的产物进入絮凝池2，向絮凝池2内投入PAM絮凝剂，进行进一步的化学反应；
3)絮凝池2内反应均匀后的产物进入沉淀池3进行泥水分离，并检测上清液中的氨氮含量，当上清液中的氨氮≤300mg/l时，使上清液通过旁通管路6直接进入到出水池5；当上清液中的氨氮＞300mg/l时，使上清液进入到后续处理单元4进行进一步的处理，直至溶液中的氨氮≤300mg/l时，最终进入到出水池5，沉淀池3内的污泥进入污泥处理系统32进行处理。
本实施例中，后续处理单元4的处理过程包括如下步骤：
a：将上清液流入到中间水池41中，向中间水池41内投入NaOH，并对中间水池41进行蒸汽加热，使中间水池41内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃，进行化学反应；
b：中间水池41内反应均匀后的产物进入氨吹脱塔42，在氨吹脱塔42内进行氨吹脱反应，经氨吹脱反应后的污水进入出水池5，氨吹脱反应产生的尾气进入尾气吸收装置43，向尾气吸收装置43中加入硫酸，形成硫酸铵进行回收资源化利用；
c：检测步骤b中进入到出水池5内的污水中的氨氮含量，当出水池5内氨氮≤300mg/l时，满足出水氨氮指标要求，打开出水池5的出水阀门；当出水池5内氨氮＞300mg/l时，关闭出水池5的出水阀门，开启回流管路7，使出水池5内的污水再次进入到氨吹脱塔42进行吹脱反应，直至出水氨氮指标达到要求。
Claims (10)
1.一种用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：包括依次连接的混凝池(1)、絮凝池(2)、沉淀池(3)、后续处理单元(4)和出水池(5)，所述后续处理单元(4)包括依次连接的中间水池(41)、氨吹脱塔(42)和尾气吸收装置(43)，所述沉淀池(3)上还设有直接与出水池(5)连接的旁通管路(6)，所述沉淀池(3)内/上也设有在第一在线氨氯检测仪(31)，所述混凝池(1)内/上设有第一NaOH加药装置(11)、重金属捕捉剂加药装置(12)和第一在线PH传感器(13)；所述絮凝池(2)内设有PAM加药装置(21)；所述中间水池(41)内/上设有第二NaOH加药装置(411)、第二在线PH传感器(412)、加热装置(413)和在线温度传感器(414)；所述中间水池(41)通过回流管路(7)与出水池(5)连接，所述出水池(5)内/上设有第一硫酸加药装置(51)、第三在线PH传感器(52)和第二在线氨氯检测仪(53)。
2.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述尾气吸收装置(43)内/上设有第二硫酸加药装置(44)，尾气吸收装置(43)与硫酸铵回收装置(45)连接。
3.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述沉淀池(3)还与污泥处理系统(32)连接，所述污泥处理系统(32)为一体化叠螺式污泥脱水机。
4.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述混凝池(1)内PH控制在9.0～9.5。
5.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述中间水池(41)内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述加热装置(413)为蒸汽加热装置。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述沉淀池(3)为竖流式碳钢结构沉淀池。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，其特征在于：所述出水池(5)内PH控制在7.0～7.5，氨氮含量控制在100～300mg/l。
9.一种用于垃圾渗滤液处理的预处理方法，其特征在于，采用上述权利要求1-8中任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理系统，包括以下步骤：
1)使垃圾渗滤液进入混凝池(1)，向混凝池(1)内加入NaOH和重金属捕捉剂，控制混凝池(1)内PH在9.0～9.5，进行化学反应；
2)混凝池(1)内反应均匀后的产物进入絮凝池(2)，向絮凝池(2)内投入PAM絮凝剂，进行进一步的化学反应；
3)絮凝池(2)内反应均匀后的产物进入沉淀池(3)进行泥水分离，并检测上清液中的氨氮含量，当上清液中的氨氮≤300mg/l时，使上清液通过旁通管路(6)直接进入到出水池(5)；当上清液中的氨氮＞300mg/l时，使上清液进入到后续处理单元(4)进行进一步的处理，直至溶液中的氨氮≤300mg/l时，最终进入到出水池(5)，沉淀池(3)内的污泥进入污泥处理系统(32)进行处理。
10.根据权利要求9所述的用于垃圾渗滤液处理的预处理方法，其特征在于，所述后续处理单元(4)的处理过程包括如下步骤：
a：将上清液流入到中间水池(41)中，向中间水池(41)内投入NaOH，并对中间水池(41)进行蒸汽加热，使中间水池(41)内PH控制在10.0～11.0，温度控制在40～45℃，进行化学反应；
b：中间水池(41)内反应均匀后的产物进入氨吹脱塔(42)，在氨吹脱塔(42)内进行氨吹脱反应，经氨吹脱反应后的污水进入出水池(5)，氨吹脱反应产生的尾气进入尾气吸收装置(43)，向尾气吸收装置(43)中加入硫酸，形成硫酸铵进行回收资源化利用；
c：检测步骤b中进入到出水池(5)内的污水中的氨氮含量，当出水池(5)内氨氮≤300mg/l时，满足出水氨氮指标要求，打开出水池(5)的出水阀门；当出水池(5)内氨氮＞300mg/l时，关闭出水池(5)的出水阀门，开启回流管路(7)，使出水池(5)内的污水再次进入到氨吹脱塔(42)进行吹脱反应，直至出水氨氮指标达到要求。
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| CN115724557A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-03 | 郑州公用环境科技有限公司 | 一种垃圾渗滤液预处理设备 |
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