CN109626715B - 降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法,⑴、将含高氨氮的原水泵入超滤组件内进行超滤处理，超滤清液送至酸碱调节池；⑵、向酸碱调节池投加碱并搅拌进行水质调节处理，⑶、将水质调节处理后的清液经砂滤器和精密过滤进行除杂处理，⑷、将微滤清液送入换热器进行换热，将加热后微滤清液输送至多级脱氨膜组件内进行脱氨处理，经脱气处理后的废水送MBR膜生物反应器进行生化处理。本发明能解决高氨氮渗滤液在MBR生化法处理过程中遇到的氨负荷高、碳源不足、硝化液回流比和池容较大的问题，辅以脱气膜脱氨的方法进行脱氨，达到降低运行成本和MBR生化系统脱碳脱氮能稳定运行。

Description

降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法
技术领域
本发明涉及一种降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法，属于渗滤液处理技术领域。
背景技术
垃圾渗滤液是一种高氨氮、成分复杂难处理的高浓度有机废水。现有垃圾渗滤液的主流处理工艺采用外置式MBR生化脱氮工艺，见图1所示，主要为两级硝化反硝化+UF+NF/RO处理，通过硝化细菌先将氨氮氧化为硝氮(NDN)，再通过反硝化细菌将硝氮还原反硝化为氮气，从而达到脱氨的目的，出水能够将氨氮、TN控制在GB16889-2008生活垃圾填埋场污染物控制标准中的表二标准。
对于垃圾填埋初期，渗滤液可生化性较好，BOD5/N比例适宜，采用两级MBR技术去除氨氮较为经济。但是随着填埋时间增加，后期填埋场产生的渗滤液BOD5/N比例严重失调，氨氮含量较填埋场初期产生的渗滤液中氨氮的含量相比呈现翻倍上涨的现象，其氨氮超过4000ppm。一方面高氨氮渗滤液进入到MBR系统后，增大了系统内的氨氮负荷，超过一定的氨氮浓度之后，细菌将会受到游离氨的抑制，使生化系统对于高氨氮废水的抗冲击性能变差，造成MBR生化系统脱碳脱氮不能稳定运行。另一方面，因高浓度的游离氨会抑制硝化细菌的活性，若按照设计的回流比运行，将导致在运行过程中出现系统出水氨氮和总氮不达标的现象。为若要满足氨氮和总氮达标排放，则需要投加额外过多的碳源和增加较大的硝酸盐回流比和超滤回流比，或增加渗滤液在生化系统内的停留时间，而硝酸盐回流比主要是去除硝氮的作用，超滤回流主要作用是降低硝化池内的游离氨氮浓度，减弱对细菌的毒害作用，故而又会出现处理水量小于设计值的现象。若利用生化脱氮的方法处理高氨氮渗滤，将会需要投加大量的碳源，并设置较大的硝酸盐回流比，而需要扩大池容，无疑会产生高额的运行和投资成本，生化脱氮由于上述问题的制约，对于氨氮的脱除效率有限。
现有的物化法去除氨氮的方法主要包括：折点氯化法、空气吹脱法、化学沉淀法、电渗析除氨氮法、离子交换法等；
(1)折点加氯法是将氯气或次氯酸钠通入高氨氮废水中将废水中的NH3-N直接氧化为N2的化学脱氮工艺，该法的缺陷是在反应过程中会产生氯残留物。
(2)空气吹脱法是指将含氨废水的pH值调节至碱性，离子态铵转化为游离氨，然后通入空气将氨吹脱出。该法对于氨氮的去除率可达65％～90％，工艺流程简单，处理效果稳定，吹脱出的氨气用酸吸收形成铵盐而作为较为纯净的工业原料，但其能耗较高。
(3)化学沉淀(MAP)法：在适宜的pH条件下，废水中的Mg2+、HPO43-和NH4+可以生成磷酸铵镁沉淀使得铵离子从水中分离脱除，该法去除氨氮药剂成本较高。
(4)电渗析去除氨氮是指利用施加在阴阳膜对之间的电压分离水中的阴阳离子。在电渗析室的阴阳渗透膜之间施加直流电压，当进水通过多对阴阳离子渗透膜时，含氨离子及其他离子在施加电压的影响下，通过膜而进入另一侧的浓水中去，并在浓水中集聚，因而从水中分离出来。
(5)离子交换法去除氨氮是指在离子交换柱内借助于离子交换柱上的离子和废水中的铵离子进行交换反应。此法的优点是投资省，去除效率高，设备简单，易于操作，该法适合低浓度的含氨废水，对于高浓度的氨氮废水，会使树脂再生频繁而造成操作困难；同时也有一定的缺点：如离子交换剂用量大，再生频繁，交换剂的再生液需要再次脱氨氮。上述物化法虽然对于氨氮有较好的脱除效果，但对于硝态氮没有明显的去处效果。
因此目前在高效脱氮的基础上，还要考虑降低运行成本低、脱氮稳定运行、且能节约能源和资源化回收氨氮等一直是本领域的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法，能解决高氨氮渗滤液在MBR生化法处理过程中遇到的氨负荷高、碳源不足、硝化液回流比和池容较大的问题，辅以脱气膜脱氨的方法进行脱氨，达到降低运行成本和MBR生化系统脱碳脱氮能稳定运行。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法,其特征在于：包括以下步骤，
⑴、超滤处理，将经反硝化罐厌氧氨化反应后的含高氨氮的原水泵入超滤组件内进行超滤处理，超滤后的污泥及悬浮物被超滤膜截留，超滤清液送至酸碱调节池；
⑵、水质调节处理，向酸碱调节池投加碱并进行搅拌，将超滤清液的pH值调节至10.5-11.2，使碱与超滤清液中的钙镁离子及硅离子结合形成沉淀物，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐内、污泥定期排出；
⑶、除杂处理：将水质调节处理后的清液在砂滤器内进行除杂处理，截留清液中未完全沉降的大分子颗粒物、胶体以及悬浮物，再将砂滤器的出水送入精密过滤器内进一步除杂处理，截留清液中的小颗粒物、胶体以及悬浮物，将精密过滤后的出水送至微滤组件内，进行微滤处理，通过微滤膜截留更小的悬浮物絮体，将微滤后的微滤清液送至脱氨处理；
⑷、脱氨处理，将微滤清液送入换热器进行换热，把微滤清液加热至38-40℃，换热后微滤清液输送至多级脱氨膜组件内，微滤清液从各级脱气膜管的中空纤维膜内的废水腔路流过，硫酸溶液在中空纤维膜外部的吸收酸腔路内循环，将微滤清液中的铵根离子转化为氨气后再透过中空纤维膜外被硫酸吸收，形成液态硫酸铵被回收，并经蒸发后得到固态的硫酸铵盐，各级脱气膜管内吸收酸腔路内的pH值控制在0.8-1.0之间，微滤清液经多级脱氨膜组件脱气处理后的废水送MBR膜生物反应器进行生化处理，其中，超滤清液经脱氨处理后的BOD5/N提升至4.5-6:1，氨氮去除率在89.5％以上。
本发明采用上述技术方案后具有以下优点：
①、本发明对含高氨氮的原水先进行超滤处理，通过超滤组件对污泥及悬浮物被截留，实现泥水分离，以减少后序处理的结垢和堵塞，提高后序工艺处理的可靠性。
②、本发明对超滤清液进行水质调节，再进行除杂处理，将超滤清液内的钙镁硬度以及对膜影响较大的硅元素得以形成沉淀物，能够有效减少后续NF和RO膜处理的结垢和堵塞风险，提高后序工艺处理的可靠性，同时将水质调节至10.5-11.2之间适宜脱氨的范围，能保障有足够的碱度参与后续脱氨反应，本发明对调质后的清液经过砂滤、精密过滤器和微滤膜后，通过多级过滤，不仅能滤除未完全沉降的大分子颗粒物、胶体以及悬浮物，还能滤除小尺寸的悬浮物絮体，以减少后序处理的结垢和堵塞，确保后序的工艺处理中能稳定运行。
③、本发明采用多级脱氨膜组件工艺进行脱氨处理，使得氨氮在多级脱气膜内被硫酸吸收游离氨转化为硫酸铵达到脱氮的目的，硫酸铵经蒸发得到固态的硫酸铵盐，能将含高氨氮的原水的氨氮去除率在89.5％以上，超滤清液经脱氨处理后的BOD5/N可提升至4.5-6:1，能解决高氨氮渗滤液在MBR生化法处理过程中遇到的氨负荷高、碳源不足、硝化液回流比和池容较大问题，能缩短在生化池内的水力停留时间(HRT)，减小了生化系统的占地面积，进而达到降低运行成本，MBR生化系统脱碳脱氮运行稳定。
④、本发明能对高氨氮、且BOD5/N比严重失调的渗滤液，经过超滤处理、水质调节处理以及除杂处理和脱氨处理后，再进入MBR生化系统对低浓的脱氨废水进行脱碳脱氮处理，能大幅度降低生化系统内的氨氮浓度，增强MBR生化系统抗击高氨氮废水的冲击能力，能将物化法脱氮与生化法脱氮结合起来达到经济脱氮，整体工艺设计合理，处理效果好，能满足排放标准能解决，降低投资和运行成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是现有外置式MBR生化脱氮工艺的流程图。
图2是本发明降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法的流程图。
其中：1—反硝化罐，2—超滤进水泵，3—超滤组件，4—超滤储存罐，5—水，6—熟石灰，7—化灰机，8—超滤清液泵，9—酸碱调节池，10—纯碱，11—砂滤进水泵，12—砂滤罐，13—精密过滤器，14—微滤进水泵，15—微滤组件，16—换热器，17—硫酸储罐，18—补酸泵，19—硫酸循环泵，20—硫酸循环罐，21—铵盐转移泵，22—铵盐储罐，23—排泥泵，24—蒸发系统进水泵，25—蒸发结晶罐，26—脱氨膜进水泵，27—多级脱氨膜组件，28—脱氨出水输送泵，29—MBR膜生物反应器。
具体实施方式
见图2所示，本发明降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法,包括以下步骤，
⑴、超滤处理。
将经反硝化罐1厌氧氨化反应后的含高氨氮的原水泵入超滤组件3内进行超滤处理，超滤进水泵2将原水泵入超滤组件3内，该超滤组件3可采用现有集成式超滤装置，采用管式超滤装置，其膜组件滤膜孔径≤20nm，管内工作压力小于0.6Mpa，对原水进行泥水分离，超滤后的污泥及悬浮物被超滤膜截留，去除大分子与胶态有机物质、病毒和细菌等，而超滤清液的主要溶质则为溶解性有机物、无机盐及氨氮等离子，超滤清液送至酸碱调节池9。见图2所示，本发明还可将处理后的超滤清液储存在超滤储存罐4内，通过超滤清液泵8将超滤储存罐4内的超滤清液输送至酸碱调节池9内。
⑵、水质调节处理。
向酸碱调节池投加碱并进行搅拌，将超滤清液的pH值调节至10.5-11.2，以解决超滤清液中碱度较高而不利于沉淀物的产生，通过碱调节，使超滤清液中更多的钙镁离子及硅离子能结合形成沉淀物，能够有效减少后续NF和RO膜处理的结垢和堵塞风险，提高后序工艺处理的可靠性，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐12内、污泥定期排出。
本发明碱采用石灰乳和纯碱10的混合物，石灰乳与纯碱的质量份数比为1:1.5-1.9，如石灰乳与纯碱的比为1：1.6-1.8，或1：1.7，本发明采用双碱法替代成本略高的液碱，降低处理成本。
本发明将熟石灰6和水5在化灰机7内搅拌产生石灰乳，按质量份数比，水5与熟石灰6质量比的5：1，把石灰乳加入酸碱调节池9进行搅拌，将超滤清液的pH值调节至10.5-11.2之间，由于石灰乳调节pH值时会带进去大量的钙硬度，碳酸根离子与钙离子能形成碳酸钙沉淀物的沉降，同时为能确保钙离子降低至300mg/L以下，不足的碳酸根离子可通过投加纯碱10而补充。调节处理后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，以形成碳酸钙、氢氧化镁以及硅酸镁等对膜影响较大的沉淀物。经水质调节处理后，能将渗滤液中3200mg/的硬度降低至300mg/L以下，沉淀后的污泥定期由设置在酸碱调节池9底部的排泥泵23输送至XMZG100/1000-U板框压滤机进行脱水处理，实现泥水分离，沉淀后的清液通过砂滤进水泵11泵入砂滤罐12内。
⑶、除杂处理。
对水质调节处理后的清液在砂滤器内进行除杂处理，先截留清液中未完全沉降的大分子颗粒物、胶体以及悬浮物，本发明砂滤器内滤料采用石英砂作为过滤介质，且石英砂的粒径在0.5～1.5mm，其SS去除率可在85～98％，再将砂滤器的出水送入精密过滤器13内进一步进行除杂处理，截留清液中的小颗粒物、胶体以及悬浮物，通过砂滤和精密过滤能截留清液未完全沉降粒径在0.005-0.08m的悬浮物，将精密过滤后的出水送至微滤组件15内，进行微滤处理，精密过滤后的出水通过微滤进水泵14泵入微滤组件15内，该微滤组件15可采用现有的集成式微滤装置，对精密过滤后的出水其剩余更小的悬浮物絮体被微滤膜截留，以截留粒径在0.1-1um的悬浮物，将微滤后的微滤清液送至脱氨处理，经除杂处理后原小中的SS去除率能达到95％以上。本发明经砂滤、精滤和微滤后，能使得清液大幅度降低浊度，能确保后序的工艺段处理中能稳定可靠运行。
⑷、脱氨处理。
将微滤清液送入换热器16进行换热，将微滤清液加热至38-40℃，可采用现有板式或管式换热器16，并通过蒸汽或其它热能或电加热，使微滤清液与蒸汽换热后并加热至脱氨所需要的处理温度，加热后微滤清液输送至多级脱氨膜组件27内，其废水腔路压力为0.09-0.95Mpa之间，而吸收酸腔路内压力0.08-0.95Mpa，将换热后的微滤清液经脱氨膜进水泵26输送至多级脱氨膜组件27内，本发明的多级脱氨膜组件27采用现有脱氨膜集成装置，多级脱氨膜组件27内串接有3～8级脱氨膜管，脱氨膜管的材质采用PDVF，膜壳内主要有用于含氨废水通过的废水腔路和用于被硫酸吸收的吸收酸腔路，且废水腔路和吸收酸腔路通过膜丝隔开，中空纤维膜内部废水腔路用于微滤清液通过，而中空纤维膜外部用于硫酸溶液通过，微滤清液从各级脱气膜管内中空纤维膜内的废水腔路流过，硫酸溶液在中空纤维膜外部的吸收酸腔路内循环，由于微滤清液的pH值被调节至10.5-11.2之间，使氨氮转化为游离氨，经含氨废水与硫酸吸收液浓度差为推动力，使得废水内的游离氨透过脱氨膜被硫酸吸收以硫酸氨的形式存在，将微滤清液中的铵根离子转化为氨气后，再透过中空纤维膜外被稀硫酸吸收，而形成液态硫酸铵被回收，并经蒸发后得到固态的硫酸铵盐。随着游离氨被硫酸循环液吸收，硫酸循环液的pH值将会升高。本发明将吸收酸腔路内的pH值控制在0.8-1.0之间，可通过加入新鲜硫酸溶液使来调节吸收酸腔路内的pH值，微滤清液经多级脱氨膜组件27脱气处理后的废水送MBR膜生物反应器29进行生化处理。本发明超滤清液经脱氨处理后的BOD5/N提升至4.5-6:1氨氮去除率在89.5％以上，使BOD5/N能从以前的2:1提升至4.5-6:1，使BOD5/N比例适宜进行生化处理，降低生化系统内的浓度，增强生化系统抗击高氨氮废水的冲击能力，减少了碳源投加量以及硝酸盐回流比和超滤回流比。
见图2所示，本发明采用硫酸循环罐20和硫酸储罐17，硫酸储罐17用于放置浓度为50％的新鲜硫酸溶液，硫酸循环罐20内放置纯度为工业级硫酸，硫酸循环罐20和硫酸储罐17分别通过各自的硫酸循环泵19和补酸泵18与多级脱氨膜组件27的进口相通，可根据要求将硫酸循环罐20内的硫酸和硫酸储罐17内的硫酸加入多级脱氨膜组件27内，硫酸循环泵19和补酸泵18采用FSB系列氟内衬防酸泵，而具有较好的工作可靠性，而多级脱氨膜组件27的出口与硫酸循环罐20相通，工作时，将硫酸循环罐20内的硫酸溶液加入到吸收酸腔路以吸收游离氨，降低渗滤液内氨氮含量，当硫酸循环液的pH值将会升高，此时通过补酸泵18将硫酸储罐17内50％硫酸溶液泵至多级脱氨膜组件27内，以维持多级脱氨膜组件27内吸收酸腔路内pH值，以确保脱氨处理中能稳定运行。
见图2所示，本发明硫酸循环罐20通过铵盐转移泵21与铵盐储罐22相通，而铵盐储罐22通过蒸发系统进水泵24与蒸发结晶罐25相通，定期将硫酸循环罐内的液态硫酸铵通过铵盐转移泵21转移至铵盐储罐22内，铵盐储罐22内的铵盐溶液经蒸发系统进水泵24输送至蒸发罐内，进行蒸发结晶形成工业级硫酸铵盐，可出售达到资源化利用的目的。本发明当硫酸循环罐20内的液态硫酸铵达到硫酸循环罐20总体积的四分之三时，启动铵盐转移泵21将液态硫酸铵转移至铵盐储罐22内，当硫酸循环罐内液态硫酸铵达到硫酸循环罐20总体积的四分之一时，停止铵盐转移泵21，以此定期转移液态硫酸铵转移至铵盐储罐22内。
本发明经脱氨膜组件脱气处理后的清液主要含有COD及少量的氨氮，并通过脱氨出水输送泵28输送至MBR膜生物反应器29的一级硝化池内进行连续推流曝气进行一级硝化，再将废水自流进入二级硝化池内，经鼓风曝气进行硝化反应，二级硝化反应后的废水再自流进入缺氧池进行二级反硝化，二级反硝化出水经输送泵提升输至超滤膜组件进行泥水分离，处理后的超滤浓液回流至一级反硝化池，经纳滤或反渗透，清液可满足GB16889-2008生活垃圾填埋场污染物控制标准中的表二标准，出水达标排放。
实施例1
某反硝化罐1内高氨氮废水，温度为36.5℃，COD浓度为6200mg/L，氨氮浓度为3051mg/L，总氮为3410mg/L，总硬度3210mg/L，pH为8.4，二氧化硅浓度为76mg/L，SS为13g/L。按本发明的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法进行处理。
⑴、超滤处理。
将反硝化罐1内的渗滤液通过原水泵入超滤组件3内进行超滤处理，其膜组件滤膜孔径为20nm，截留粒径大于20nm的颗粒物质，管内工作压力在0.58Mpa，回流比为13:1，对原水进行泥水分离，超滤清液送至超滤储存罐4内，超滤储存罐4内的超滤清液通过超滤清液泵8输送至酸碱调节池9内。经超滤单元处理后超滤清液水质检测如下：温度为37.2℃，COD浓度为5040mg/L，氨氮浓度为3020mg/L，总氮为3210mg/L，总硬度3010mg/L，pH为8.5，二氧化硅浓度为77mg/L，SS为11mg/L。
⑵、水质调节处理。
将5：1的水与熟石灰混合后的石灰乳加入酸碱调节池9进行搅拌，石灰乳的投加量为39.5L/m3，将超滤清液的pH值调节至11，同时每吨高氨氮废水中加入13.25kg纯碱10，使超滤清液中的钙镁离子及硅离子结合形成碳酸钙、氢氧化镁以及硅酸镁等对膜影响较大的沉淀物，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐12内、污泥定期排出。经水质调节处理后清液水质检测如下：温度为28.6℃，COD浓度为4140mg/L，氨氮浓度为2810mg/L，总氮为3010mg/L，总硬度287mg/L，pH为11.05，二氧化硅浓度为34mg/L，SS为420mg/L。经水质调节处理后，去除硬度2.723g/L，硬度去除率达到了90.47％，
⑶、除杂处理。
对水质调节处理后的清液在砂滤器内进行除杂处理，石英砂的粒径在1mm，将砂滤器的出水送入精密过滤器13内进一步进行除杂处理，精密过滤器所用滤芯为5um，操作压力为0.2Mpa，将精密过滤后的出水送至微滤组件15内，进行微滤处理，微滤组件运行工艺参数为工作压力0.01-0.2Mpa，运行温度≤45℃，自由氯＜0.1mg/L。除杂处理出水清液水质检测如下：温度为26.4℃，COD浓度为4031mg/L，氨氮浓度为2819mg/L，总氮为3026mg/L，总硬度266mg/L，pH为11.04，二氧化硅浓度为32mg/L，SS为2.6mg/L。通过多级除杂处理，去除未沉降完全的碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁以及氢氧化镁等絮体组成的悬浮物SS，SS去除率可达95％以上。
⑷、脱氨处理。
将微滤清液送入换热器16进行换热，将微滤清加热至38℃，加热后微滤清液输送至6级脱氨膜组件27内，将换热后的微滤清液经脱氨膜进水泵26输送至6级脱氨膜组件内，废水腔路压力为0.1Mpa，吸收酸腔路压力为0.09Mpa。微滤清液从各级脱气膜管内废水腔路的中空纤维膜内流过，硫酸循环罐20内的硫酸溶液通过硫酸循环泵19加入到各级脱气膜管内的吸收酸腔路，微滤清液中的铵根离子转化为氨气后再透过中空纤维膜外被硫酸吸收，吸收游离氨的液态硫酸铵再进入硫酸循环罐20，当硫酸循环液的pH将值升高时，补酸泵18将硫酸储罐17内50％硫酸溶液输送至吸收酸腔路内以维持其pH值在0.9，当硫酸循环罐20内的液态硫酸铵达到循环罐总体积的四分之三时，将液态硫酸铵通过铵盐转移泵21转移至铵盐储罐22内，当硫酸循环罐内液态硫酸铵达到硫酸循环罐20总体积的四分之一时，停止铵盐转移泵，将液态硫酸铵通过铵盐转移泵21定期转移至铵盐储罐22内，并定期通过蒸发系统进水泵24将液态硫酸铵移至蒸发结晶罐25内进行蒸发结晶，得到固态的硫酸铵盐而回收。经脱氨处理的清液水质检测如下：COD为3980mg/L，总氮为338mg/L，BOD5为1600mg/L，脱气膜脱氨后出水中BOD5/N在4.7:1，氨氮降低至290mg/L，氨氮去除率达90.45％；BOD5/N得到了平衡，理论上减少外加碳源的量为6.917kg/m3(以甲醇计)，降低生化系统的氮负荷，为生化系统稳定运行提供保障。
本发明经6级脱氨膜组件脱气处理后的清液主要含有COD及少量的氨氮，并通过脱氨出水输送泵28输送至MBR膜生物反应器29的一级硝化池内进行连续推流曝气，进行一级硝化反应，再将废水自流进入二级硝化池内，经鼓风曝气进行硝化反应，二级硝化反应后的废水再自流进入缺氧池进行二级反硝化，二级反硝化出水经输送泵提升输至超滤膜组件进行泥水分离，处理后的超滤浓液回流至一级反硝化池，经纳滤或反渗透处理后的清液水质检测如下：COD为82mg/L，NH4-N为4mg/L，TN为13mg/L，TP为1.6mg/L，出水可满足GB16889-2008生活垃圾填埋场污染物控制标准中的表二标准。
实施例2
某反硝化罐1内高氨氮废水，温度为36.9℃，COD浓度为5130mg/L，氨氮浓度为2658mg/L，总氮为2990mg/L，总硬度2010mg/L，pH为8.9，二氧化硅浓度为74mg/L，SS为13.6g/L。按本发明的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法进行处理。
⑴、超滤处理。
将反硝化罐1内的渗滤液通过原水泵入超滤组件3内进行超滤处理，其膜组件滤膜孔径为15nm，截留粒径大于15nm的颗粒物质，管内工作压力在为0.5Mpa，回流比为13:1，对原水进行泥水分离，截留污泥及悬浮物，超滤清液送至超滤储存罐4内，超滤储存罐4内的超滤清液通过超滤清液泵8输送至酸碱调节池9内。经超滤单元处理后超滤清液水质检测如下：温度37℃，COD浓度4540mg/L，氨氮浓度2590mg/L，总氮2710mg/L，总硬度1890mg/L，pH8.7，二氧化硅浓度72mg/L，SS浓度19mg/L。
⑵、水质调节处理。
将5：1的水与熟石灰混合后的石灰乳加入向酸碱调节池9进行搅拌，石灰乳的投加量为28.5L/m3，将超滤清液的pH值调节至10.9，同时每吨高氨氮废水中加入9.85kg纯碱10，使超滤清液中的钙镁离子及硅离子结合形成碳酸钙、氢氧化镁以及硅酸镁等对膜影响较大的沉淀物，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐12内、污泥定期排出。经水质调节处理后清液水质检测如下：温度为27.6℃，COD浓度为4010mg/L，氨氮浓度为2510mg/L，总氮为2683mg/L，总硬度267mg/L，pH为10.9，二氧化硅浓度为34mg/L，SS为378mg/L。经水质调节处理后，去除硬度1.623g/L，硬度去除率达到了85.87％。
⑶、除杂处理。
将清液在砂滤器内进行除杂处理，石英砂的粒径在0.8mm，将砂滤器的出水送入精密过滤器13内进一步进行除杂处理，精密过滤器所用滤芯为5um，操作压力：0.2Mpa，将精密过滤后的出水送至微滤组件15内，进行微滤处理，微滤组件运行工艺参数为：工作压力0.1-0.2Mpa，运行温度≤40℃，自由氯＜0.1mg/L。除杂处理出水清液水质检测如下：温度为25.2℃，COD浓度为3884mg/L，氨氮浓度为2500mg/L，总氮为2650mg/L，总硬度289mg/L，pH为10.9，二氧化硅浓度为37mg/L，SS为4.8mg/L。通过多级除杂处理，主要去除未沉降完全的碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁以及氢氧化镁等絮体组成的悬浮物SS，SS去除率可达99.5％以上。
⑷、脱氨处理。
将微滤清液送入换热器16进行换热，将微滤清加热至40℃，加热后微滤清液输送至6级脱氨膜组件27内，将换热后的微滤清液经脱氨膜进水泵26输送至多级脱氨膜组件内，高氨氮废水腔路压力为0.5Mpa，吸收酸腔路压力为0.4Mpa,微滤清液从各脱气膜管内废水腔路的中空纤维膜内流过，硫酸循环罐20内的硫酸溶液通过硫酸循环泵19加入到各级脱气膜管内的吸收酸腔路，微滤清液中的氨氮离子转化为氨气后再透过中空纤维膜外被硫酸吸收，吸收游离氨的液态硫酸铵再进入硫酸循环罐20，当硫酸循环液的pH将值升高时，补酸泵18将硫酸储罐17内50％硫酸溶液输送至吸收酸腔路内以维持其pH值在0.95，定期将液态硫酸铵通过铵盐转移泵21转移至铵盐储罐22内，定期通过蒸发系统进水泵24将液态硫酸铵移至蒸发结晶罐25内进行蒸发结晶，得到固态的硫酸铵盐而回收。经脱氨处理的清液水质检测如下：COD为3620mg/L，BOD5为1460mg/L，总氮为264mg/L，脱气膜脱氨后出水中BOD5/N在5.5:1，氨氮降低至220mg/L，氨氮去除率达89.7％，BOD5/N得到了平衡，理论上减少外加碳源的量为6.917kg/m3(以甲醇计)，降低生化系统的氮负荷，为生化系统稳定运行提供保障。
本发明经6级脱氨膜组件脱气处理后的清液主要含有COD及少量的氨氮，并通过脱氨出水输送泵28输送至MBR膜生物反应器29的一级硝化池内进行连续推流曝气进行一级硝化反应，再将废水自流进入二级硝化池内，经鼓风曝气进行硝化反应，二级硝化反应后的废水再自流进入缺氧池进行二级反硝化，二级反硝化出水经输送泵提升输至超滤膜组件进行泥水分离，处理后的超滤浓液回流至一级反硝化池，经纳滤或反渗透处理后的清液水质检测如下：COD为75mg/L，NH4-N为9mg/L，TN为22mg/L，TP为0.9mg/L，出水可满足GB16889-2008生活垃圾填埋场污染物控制标准中的表二标准。
实施例3
某反硝化罐1内高氨氮废水，温度为38.6℃，COD浓度为4860mg/L，氨氮浓度为2240mg/L，总氮为2818mg/L，总硬度2600mg/L，pH为8.8，二氧化硅浓度为68mg/L，SS为12.9g/L。按本发明的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法进行处理。
⑴、超滤处理。
将反硝化罐1内的渗滤液通过原水泵入超滤组件3内进行超滤处理，其膜组件滤膜孔径截留粒径大于20nm的颗粒物质，管内工作压力在0.6Mpa，回流比为13:1，对原水进行泥水分离，截留污泥及悬浮物，超滤清液送至超滤储存罐4内，超滤储存罐4内的超滤清液通过超滤清液泵8输送至酸碱调节池9内。经超滤单元处理后超滤清液水质检测如下：温度为37.8℃，COD浓度为4028mg/L，氨氮浓度为2088mg/L，总氮为2350mg/L，总硬度2400mg/L，pH为8.7，二氧化硅浓度为54mg/L，SS为19mg/L。
⑵、水质调节处理。
将5：1的水与熟石灰混合后的石灰乳加入向酸碱调节池9进行搅拌，石灰乳的投加量为30.8L/m3，将超滤清液的pH值调节至11，同时每吨高氨氮废水中加入9.88kg纯碱10，使超滤清液中的钙镁离子及硅离子结合形成碳酸钙、氢氧化镁以及硅酸镁等对膜影响较大的沉淀物，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐12内、污泥定期排出。经水质调节处理后清液水质检测如下：温度为28.6℃，COD浓度为3884mg/L，氨氮浓度为2055mg/L，总氮为2280mg/L，总硬度120mg/L，pH为11.12，二氧化硅浓度为45mg/L，SS为490mg/L。经水质调节处理后，去除硬度2.28g/L，硬度去除率达到了95％。
⑶、除杂处理。
将清液在砂滤器内进行除杂处理，将砂滤器的出水送入精密过滤器13内进一步进行除杂处理，精密过滤器所用滤芯为5um，操作压力：0.2Mpa，将精密过滤后的出水送至微滤组件15内，进行微滤处理，微滤组件运行工艺参数为：工作压力0.01-0.1Mpa，运行温度≤45℃，自由氯＜0.1mg/L。除杂处理出水清液水质检测如下：温度为28.4℃，COD浓度为3728mg/L，氨氮浓度为2010mg/L，总氮为2260mg/L，总硬度204mg/L，pH为11.12，二氧化硅浓度为41mg/L，SS为12mg/L。通过多级除杂处理，去除未沉降完全的碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁以及氢氧化镁等絮体组成的悬浮物SS，SS去除率达到了97.55％。
⑷、脱氨处理。
将微滤清液送入换热器16进行换热，将微滤清加热至39.5℃，加热后微滤清液输送至多级脱氨膜组件27内，将换热后的微滤清液经脱氨膜进水泵26输送至6级脱氨膜组件内，运行条件为：高氨氮废水腔路压力0.4Mpa，吸收酸腔路压力0.35Mpa,微滤清液从各级氨膜管内废水腔路的中空纤维膜内流过，硫酸循环罐20内的硫酸溶液通过硫酸循环泵19加入到各级脱气膜管内的吸收酸腔路，微滤清液中的氨氮离子转化为氨气后再透过中空纤维膜外被硫酸吸收，吸收游离氨的液态硫酸铵再进入硫酸循环罐20，当硫酸循环液的pH将值升高时，补酸泵18将硫酸储罐17内50％硫酸溶液输送至吸收酸腔路内以维持其pH值在0.85，定期将液态硫酸铵通过铵盐转移泵21转移至铵盐储罐22内，定期通过蒸发系统进水泵24将液态硫酸铵移至蒸发结晶罐25内进行蒸发结晶，得到固态的硫酸铵盐而回收。经脱氨处理的清液水质检测如下：COD为3680mg/L，BOD5为1280mg/L，总氮为223mg/L，脱气膜脱氨后出水中BOD5/N在5.7:1。经6级脱氨膜进行脱氨处理之后，氨氮降低至180mg/L，氨氮去除率达91.96％的，BOD5/N得到了平衡，理论上减少外加碳源的量为6.917kg/m3(以甲醇计)，降低生化系统的氮负荷，为生化系统稳定运行提供保障。
本发明经脱氨膜组件脱气处理后的清液主要含有COD及少量的氨氮，并通过脱氨出水输送泵28输送至MBR膜生物反应器29的一级硝化池内进行连续推流曝气进行一级硝化反应，再将废水自流进入二级硝化池内，经鼓风曝气进行硝化反应，二级硝化反应后的废水再自流进入缺氧池进行二级反硝化，二级反硝化出水经输送泵提升输至超滤膜组件进行泥水分离，处理后的超滤浓液回流至一级反硝化池，经纳滤或反渗透处理后的清液水质检测如下：COD为88mg/L，NH4-N为8.3mg/L，TN为19.4mg/L，TP为0.7mg/L，出水可满足GB16889-2008生活垃圾填埋场污染物控制标准中的表二标准。

Claims (5)

1.一种降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法, 其特征在于：包括以下步骤，
⑴、超滤处理：将经反硝化罐厌氧氨化反应后的含高氨氮的原水泵入超滤组件内进行超滤处理，超滤后的污泥及悬浮物被超滤膜截留，超滤清液送至酸碱调节池；
⑵、水质调节处理：向酸碱调节池投加碱并进行搅拌，将超滤清液的pH值调节至10.5-11.2，使碱与超滤清液中的钙镁离子及硅离子结合形成沉淀物，将调节后的混合液加入沉淀池内进行沉淀，沉淀后的清液泵入砂滤罐内、污泥定期排出；
⑶、除杂处理：将水质调节处理后的清液在砂滤罐内进行除杂处理，截留清液中未完全沉降的大分子颗粒物、胶体以及悬浮物，再将砂滤罐的出水送入精密过滤器内进一步除杂处理，截留清液中的小颗粒物、胶体以及悬浮物，将精密过滤后的出水送至微滤组件内，进行微滤处理，通过微滤膜截留更小的悬浮物絮体，将微滤后的微滤清液送至脱氨处理；
⑷、脱氨处理：将微滤清液送入换热器进行换热，把微滤清液加热至38-40℃，换热后微滤清液输送至多级脱氨膜组件内，微滤清液从各级脱气膜管的中空纤维膜内的废水腔路流过，硫酸溶液在中空纤维膜外部的吸收酸腔路内循环，将微滤清液中的铵根离子转化为氨气后再透过中空纤维膜外被硫酸吸收，形成液态硫酸铵被回收，并经蒸发后得到固态的硫酸铵盐，各级脱气膜管内吸收酸腔路内的pH值控制在0.8-1.0之间，微滤清液经多级脱氨膜组件脱气处理后的废水送MBR膜生物反应器进行生化处理，其中，超滤清液经脱氨处理后的BOD5/N提升至4.5-6:1，氨氮去除率在89.5%以上。
2.根据权利要求1所述的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法, 其特征在于：碱采用石灰乳和纯碱的混合物，按质量份数比，该石灰乳与纯碱的比为1：1.5-1.9。
3.根据权利要求1所述的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法, 其特征在于：所述的多级脱氨膜组件内串接有3-8级脱氨膜管。
4.根据权利要求1所述的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法,其特征在于：硫酸循环罐和硫酸储罐分别通过各自的硫酸循环泵和补酸泵与多级脱氨膜组件的进口相通，硫酸循环泵和补酸泵为FSB系列氟内衬防酸泵，且多级脱氨膜组件的出口与硫酸循环罐相通。
5.根据权利要求4所述的降低处理渗滤液生化系统中氨负荷的方法, 其特征在于：所述的硫酸循环罐通过铵盐转移泵与铵盐储罐相通，铵盐储罐通过蒸发系统进水泵与蒸发结晶罐相通，定期将硫酸循环罐内的液态硫酸铵通过铵盐转移泵转移至铵盐储罐内，铵盐储罐内的铵盐溶液经蒸发系统进水泵输送至蒸发罐内，进行蒸发结晶形成工业级硫酸铵盐。
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