CN109970239A - 一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法 - Google Patents

一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法，所述的处理方法包括如下步骤：废水首先通过集水槽收集，收集后的废水通过调节PH、絮凝沉淀、泥水分离去除水中钙镁离子，降低废水的硬度后通入一级AOP系统进行高级氧化处理，高级氧化处理后的废水在一级BAC系统中进行生物活性炭吸附降解，降解后的废水进行二次高级氧化处理，二次高级氧化处理后的废水在二级BAC系统中进一步进行生物活性炭吸附降解，二次高级氧化处理后的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；在此过程中排出的污泥进行调理，通过在污泥处理系统中加入PFS、PAM进行调理；它具有处理效果好、管理方便，自动化程度高，运行高效低耗等特点。

Description

一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法。
背景技术
圾渗滤液因其含有高浓度有机物、重金属、化学需氧量(COD)、氨氮及悬浮物(SS)等污染物是一种会对水体、土壤和大气产生严重污染的有机废水，必须经过处理后才能排放。
在生化处理工艺中，溶解性微生物代谢产物（SMP）是在有机物的生物降解过程中和微生物内源代谢过程中产生的，通过细胞裂解、细胞膜扩散、合成代谢损失等方式向周围环境中释放出的溶解性物质，SMP为不可生物降解的氧化反应副产物，研究表明，对于生活污水、食品废水等生化性较好的污水，SMP几乎占生化出水中COD的100%，即绝大部分的溶解性有机物质是在微生物代谢过程产生的，剩余的原始基质只占极少的一部分。
SMP组份复杂，分子量分布很广。既有低分子量的物质，又有高分子量的物质，已鉴定出组份包括腐植酸、多糖、蛋白质、核酸、有机酸、硫醇等。生化处理出水中高分子物质多于进水中原有的高分子量物质。有研究表明，随着生物污泥龄（SRT）的延长，代谢产物SMP组份的分子量有增加的趋势，SMP的生物降解性能逐渐降低，在MBR系统中，充分验证了SMP和SRT之间的这种关系。在皮特（Pitter）和楚多巴（Chudoba）的研究证明，根据不同的培养条件，不可降解排泄物在数量上，可占被去除COD量的2%-10%。排出的工业废水中，即使污水的生化性很好，但是污水经生化处理后的出水中依然含有一定量的COD，此部分COD多为（细胞代谢产物）SMP贡献，生化性能极差，而且此部分物质的产生量很难精确获取，我们引用皮特（Pitter）和楚多巴（Chudoba）的经验值分析，假设本项目的进水COD值为10000mg/L，SMP的产量约为200-1000mg/L，均超出了许可的排放限值。
因此在早期进行垃圾渗滤液处理系统工艺设计时，对于SMP的认识不够深入， 认为难降解有机物通过膜生物反应器（MBR）和NF、RO的截留，并将浓水回流至系统前端，可以通过长期的细菌筛选驯化，在渗滤液处理系统中培养出以此部分有机物为食物的细菌。但在系统实际运行中发现，SMP基本上没有任何生化性可言，而且在系统中通过膜的截留累积，使系统中的SMP含量越来越高，SMP会抑制正常活性污泥的活性，长期造成生化系统的瘫痪。这也是对原有渗滤液处理系统进行修正的原因。
膜生物反应器优异的污泥截留能力，使硝化反硝化工艺反应效率成倍提高，在渗滤液处理系统中具有不可替代性。后段的NF（纳滤）、RO（反渗透）工艺单元在搞清楚生化系统SMP的成因后，只是分离出SMP。因此后端的NF（纳滤）、RO（反渗透）系统浓水呈现出来的高COD低BOD特性，需要利用氧化工艺来进行达标处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种处理效果好、管理方便，自动化程度高，运行高效低耗的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法，所述的处理方法包括如下步骤：
（1）预处理：废水首先通过集水槽收集，收集后的废水通过提升泵进入一级PH调整槽，在一级PH调整槽内加入一定量的碱，调节PH值至弱碱性，将弱碱性废水通入一级混凝槽，在一级混凝槽内加入一定量的三氯化铁和絮凝剂，进行一级絮凝沉淀，一级絮凝沉淀后的废水在一级沉淀池内进行一级泥水分离，一级泥水分离后的废水通入二级PH调整槽，污泥排至污泥处理系统；在二级PH调整槽内继续加入一定量的碱，调节PH值至碱性，将碱性废水通入二级混凝槽，在二级混凝槽内加入一定量的絮凝剂，进行二级絮凝沉淀，去除水中钙镁离子，降低废水的硬度，二级絮凝沉淀后的废水通入二级沉淀池中进行二级泥水分离，二级泥水分离后的废水通入中间水池，污泥排至污泥处理系统；
（2）高级氧化处理：将中间水池内的废水通入一级AOP系统，通过臭氧反应系统向一级AOP系统加入臭氧，在催化剂的作用下进行高级氧化处理，高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（3）吸附降解：高级氧化处理后的废水在一级BAC系统中进行生物活性炭吸附降解，一级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（4）二次高级氧化处理：通过臭氧反应系统向二级AOP系统投加双氧水和臭氧，在催化剂的作用下进行二次高级氧化处理，二次高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（5）二次吸附降解：二次高级氧化处理后的废水在二级BAC系统中进一步进行生物活性炭吸附降解，二级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（6）污泥调理，将步骤（1）中排出的污泥进行调理，通过在污泥处理系统中加入PFS、PAM进行调理，调理后的污泥通过压滤机进行脱水后进填埋场填埋，脱水得到的滤液回流至集水槽。
进一步地，所述步骤（1）中，弱碱性条件是指pH值为7～8，在一级混凝槽内进行一级絮凝沉淀后的PH值控制在5左右，停留时间不少于0.5小时；碱性条件是指pH值在10左右。
进一步地，所述步骤（2）中，一级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到一级AOP反应塔的底部，反应停留时间为1-1.5小时，经一级AOP反应塔高级氧化处理后的废水自流入一级AOP水槽。
进一步地，所述步骤（3）中，通过提升泵将一级AOP水槽中的废水提升至一级BAC系统的顶端，在一级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时。
进一步地，所述步骤（4）中，二级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到二级AOP反应塔的底部，同时在二级AOP反应塔内增加循环泵进行内部循环，双氧水投加在循环泵出口，在二级AOP反应塔内的反应停留时间为1-1.5小时，经二级AOP反应塔二次高级氧化处理后的废水自流入二级AOP水槽。
进一步地，所述步骤（5）中，通过提升泵将二级AOP水槽中的废水提升至二级BAC系统的顶端，在二级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时。
本发明的有益技术效果在于：用本发明的方法进行垃圾渗滤液的NF+RO浓水处理，处理效果优良， 管理方便，自动化程度高，运行高效低耗，处理后的水质可达到甚至优于《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级排放标准，多项指标可达到生活杂用水标准。
附图说明
图1为本发明所述的反渗透浓水处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
如图1所示，本发明所述的一种一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法，所述的处理方法包括如下步骤：
（1）预处理：废水首先通过集水槽收集，收集后的废水通过提升泵进入一级PH调整槽，在一级PH调整槽内加入一定量的碱，调节PH值至弱碱性，将弱碱性废水通入一级混凝槽，在一级混凝槽内加入一定量的三氯化铁和絮凝剂，进行一级絮凝沉淀，一级絮凝沉淀后的废水在一级沉淀池内进行一级泥水分离，一级泥水分离后的废水通入二级PH调整槽，污泥排至污泥处理系统；在二级PH调整槽内继续加入一定量的碱，调节PH值至碱性，将碱性废水通入二级混凝槽，在二级混凝槽内加入一定量的絮凝剂，进行二级絮凝沉淀，去除水中钙镁离子，降低废水的硬度，二级絮凝沉淀后的废水通入二级沉淀池中进行二级泥水分离，二级泥水分离后的废水通入中间水池，污泥排至污泥处理系统；
（2）高级氧化处理：将中间水池内的废水通入一级AOP系统，通过臭氧反应系统向一级AOP系统加入臭氧，在催化剂的作用下进行高级氧化处理，高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（3）吸附降解：高级氧化处理后的废水在一级BAC系统中进行生物活性炭吸附降解，一级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（4）二次高级氧化处理：通过臭氧反应系统向二级AOP系统投加双氧水和臭氧，在催化剂的作用下进行二次高级氧化处理，二次高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（5）二次吸附降解：二次高级氧化处理后的废水在二级BAC系统中进一步进行生物活性炭吸附降解，二级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（6）污泥调理，将步骤（1）中排出的污泥进行调理，通过在污泥处理系统中加入PFS、PAM进行调理，调理后的污泥通过压滤机进行脱水后进填埋场填埋，脱水得到的滤液回流至集水槽。
参照图1所示，所述步骤（1）中，弱碱性条件是指pH值为7～8，在一级混凝槽内进行一级絮凝沉淀后的PH值控制在5左右，停留时间不少于0.5小时；碱性条件是指pH值在10左右。
参照图1所示，所述步骤（2）中，一级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到一级AOP反应塔的底部，反应停留时间为1-1.5小时，经一级AOP反应塔高级氧化处理后的废水自流入一级AOP水槽，一级AOP反应塔尺寸为φ1600×7000mm。。
AOP系统利用臭氧极强的氧化能力，对污水进行处理，初步降解部分有机物质，并使得难分解有机物（例如不饱和酸、多环芳香族有机物等）转变为可生化小分子的易分解有机物。同时利用臭氧和催化剂的联合反应效果，产生大量羟基自由基。对污水中通过添加催化剂（本项目选用H202）使其与臭氧进行协同作用，通过两种物质的催化链式反应，产生大量的羟基自由基——·OH。羟基自由基——·OH的强氧化能力与废水中的有机组分进行氧化反应，从而促进反应的快速进行和更高的反应效率。
从AOP反应塔中排出的尾气中会含有一定量未完全反应的臭氧，当其浓度超过0.1PPm时即可对人体造成一定刺激伤害，因此反应后的尾气必须经过处理才能排入大气环境。
通过AOP反应塔反应后的尾气由尾气引风机抽出进入臭氧尾气吸收装置，通过预加热装置（运行初期使用，正常后停用）将温度升高后进入尾气破坏系统，再利用触媒催化反应，直接使臭氧与碳反应分解为二氧化碳和氧气，未能完全分解的臭氧尾气，再通过反应塔内的活性炭载体对臭氧进行吸附、接触分解（保护性措施），从而达到臭氧尾气无害化处理目的。
参照图1所示，所述步骤（3）中，通过提升泵将一级AOP水槽中的废水提升至一级BAC系统的顶端，在一级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时，一级BAC反应塔尺寸为φ1600×7000mm。
参照图1所示，所述步骤（4）中，二级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到二级AOP反应塔的底部，同时在二级AOP反应塔内增加循环泵进行内部循环，双氧水投加在循环泵出口，在二级AOP反应塔内的反应停留时间为1-1.5小时，经二级AOP反应塔二次高级氧化处理后的废水自流入二级AOP水槽。
参照图1所示，所述步骤（5）中，通过提升泵将二级AOP水槽中的废水提升至二级BAC系统的顶端，在二级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时。
生物活性炭技术（BAC）利用颗粒活性炭巨大的比表面积及发达的空隙机构对水中有机物及溶解氧有很强的吸附特性，将其作为生物载体代替传统的生物填料，并充分利用活性炭的吸附以及活性炭层内微生物有机分解的协同作用，达到废水深度处理目的。就处理对象而言，臭氧氧化的是大分子憎水性有机物、活性炭吸附的主要对象是中间分子量的有机物质、而微生物是去除小分子亲水性有机物，三者相互补充。
生物活性炭的优点还在于先吸附后降解的独特作用机理，使污染物停留时间与水利停留时间异值，在同等水利停留时间条件下，污染物的停留时间更长，因而处理效果更好。另外难生物降解的有机物质往往不能被微生物吸入氧化分解，需要经过细菌胞外酶的作用水解后方可被微生物利用，生物活性炭法恰好适应了这个特点。
本发明的具体实施方式为浙江象山垃圾焚烧发电厂的垃圾渗滤液NF+RO浓水（80m3/d）处理过程，取得成功。该发电厂日处理垃圾量为600吨。垃圾堆放产生一定的渗滤液，这种渗滤液是一种高浓度的有机污水，含有高浓度的氨氮、有机物等污染物。渗滤液采用预处理+两级A/O+外置式MBR+NF+RO工艺处理，NF+RO深度处理工艺排放的浓水采用该发明工艺进行中试处理，在该实施方式中浓水在进入系统时，CODGr（化学需氧量）峰值达到3000mg/L，BOD5（五日生化需氧量）小于30 mg/L ，TDS（溶解性总固体）平均值在3000mg/L左右，峰值达到5000mg/L。
系统出水优于《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级排放标准，多项指标达到生活杂用水标准。
本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法，其特征在于，所述的处理方法包括如下步骤：
（1）预处理：废水首先通过集水槽收集，收集后的废水通过提升泵进入一级PH调整槽，在一级PH调整槽内加入一定量的碱，调节PH值至弱碱性，将弱碱性废水通入一级混凝槽，在一级混凝槽内加入一定量的三氯化铁和絮凝剂，进行一级絮凝沉淀，一级絮凝沉淀后的废水在一级沉淀池内进行一级泥水分离，一级泥水分离后的废水通入二级PH调整槽，污泥排至污泥处理系统；在二级PH调整槽内继续加入一定量的碱，调节PH值至碱性，将碱性废水通入二级混凝槽，在二级混凝槽内加入一定量的絮凝剂，进行二级絮凝沉淀，去除水中钙镁离子，降低废水的硬度，二级絮凝沉淀后的废水通入二级沉淀池中进行二级泥水分离，二级泥水分离后的废水通入中间水池，污泥排至污泥处理系统；
（2）高级氧化处理：将中间水池内的废水通入一级AOP系统，通过臭氧反应系统向一级AOP系统加入臭氧，在催化剂的作用下进行高级氧化处理，高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（3）吸附降解：高级氧化处理后的废水在一级BAC系统中进行生物活性炭吸附降解，一级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（4）二次高级氧化处理：通过臭氧反应系统向二级AOP系统投加双氧水和臭氧，在催化剂的作用下进行二次高级氧化处理，二次高级氧化处理产生的尾气通过尾气分解系统进行分解后达标排放；
（5）二次吸附降解：二次高级氧化处理后的废水在二级BAC系统中进一步进行生物活性炭吸附降解，二级BAC系统的反洗水排至集水槽；
（6）污泥调理，将步骤（1）中排出的污泥进行调理，通过在污泥处理系统中加入PFS、PAM进行调理，调理后的污泥通过压滤机进行脱水后进填埋场填埋，脱水得到的滤液回流至集水槽。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法;其特征在于，所述步骤（1）中，弱碱性条件是指pH值为7～8，在一级混凝槽内进行一级絮凝沉淀后的PH值控制在5左右，停留时间不少于0.5小时；碱性条件是指pH值在10左右。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法;其特征在于，所述步骤（2）中，一级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到一级AOP反应塔的底部，反应停留时间为1-1.5小时，经一级AOP反应塔高级氧化处理后的废水自流入一级AOP水槽。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法;其特征在于，所述步骤（3）中，通过提升泵将一级AOP水槽中的废水提升至一级BAC系统的顶端，在一级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法;其特征在于，所述步骤（4）中，二级AOP系统的进水采用塔底散气器均匀地引入到二级AOP反应塔的底部，同时在二级AOP反应塔内增加循环泵进行内部循环，双氧水投加在循环泵出口，在二级AOP反应塔内的反应停留时间为1-1.5小时，经二级AOP反应塔二次高级氧化处理后的废水自流入二级AOP水槽。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓水的处理方法;其特征在于，所述步骤（5）中，通过提升泵将二级AOP水槽中的废水提升至二级BAC系统的顶端，在二级BAC系统内进行生物活性炭吸附降解，反应停留时间为1-1.5小时。
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