CN110697977A - 一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，包括如下步骤：收集渗滤液；利用高级氧化电芬顿反应器对渗滤液进行处理，得到一次处理液和一次污泥，一次污泥输入污泥调节罐；利用AO‑MBR膜一体化生物脱氮设备对一次处理液进行脱氮，得到二次处理液和二次污泥，二次污泥输入污泥调节罐；将二次处理液输入人工湿地进行处理，经过人工湿地后排放。与现有技术相比，本发明采用高级氧化电芬顿法作为垃圾渗滤液的预处理工艺，即能降低氨氮和总氮含量，又能提高废水的可生活性；处理工艺采用AO‑MBR膜一体化生物脱氮设备，既能实现高效去除氨氮，又能实现高效活性污泥截留；深度处理采用环境友好型人工湿地，既能吸收部分污染物，又能美化生态环境。
Description
技术领域
本发明涉及处理工艺，特别涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺。
背景技术
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中，由于物质发酵、雨水冲刷和地下水浸泡而渗滤出的一种高浓度有机废水，其水质复杂，环境危害大。
垃圾渗滤液随地域、行业、填埋时间的不同，其成分有较大的差异，COD(ChemicalOxygen Demand，化学需氧量)、氨氮也有较大差异，COD可达90000mg/L，氨氮可到1700mg/L，且具有臭味，加大了运行操作的难度。
目前，处理垃圾渗滤液的方法主要有回灌法、生物处理法、物化处理法和土地处理法等。回灌法虽然降低了COD，但由于含氮化合物的降解增加了30％的总氮浓度，是一种非彻底的处理方法；厌氧处理时，当负荷增加到一定程度后，去除率会严重下降；氧化剂氧化法需要氧化剂的量较大；蒸发蒸馏会出现起垢和结垢的问题。物化处理法包括膜技术，膜技术是通过微滤、纳滤、超滤、反渗透等膜组件将废水中的污染物截留，从而达到净化水质的目的。但膜组件维修、更换频繁、清洗困难、易堵塞、处理量波动较大、运行成本高，同时膜处理产生的浓水难以处理，容易产生二次污染。
因此，现有的各种垃圾渗滤液的处理设备，其处理能力较差，效率不高，出水水质的COD、氨氮以及总磷不能达到排放标准或存在二次污染。研究探索高效、经济、满足新排放标准的垃圾渗滤液处理工艺和装置是垃圾填埋处理过程中亟需解决的问题。
有鉴于此，本发明人经过深入研究，得到一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，其处理高效，使得排放液体符合排放要求。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，包括如下步骤：
步骤一，收集渗滤液；
步骤二，利用高级氧化电芬顿反应器对渗滤液进行处理，得到一次处理液和一次污泥，一次污泥输入污泥调节罐；
步骤三，利用AO-MBR膜一体化生物脱氮设备对一次处理液进行脱氮，得到二次处理液和二次污泥，二次污泥输入污泥调节罐；
步骤四，将二次处理液输入人工湿地进行处理，经过人工湿地后排放。
进一步的改进，还包括步骤五：将污泥调节罐中的一次污泥和二次污泥输入叠罗脱水机进行污泥脱水。
进一步的改进，所述步骤四中，在进行排放之前进行紫外线杀菌。
进一步的改进，所述步骤四中，排放处设置有人工浮岛。
进一步的改进，所述人工湿地包括进水区、处理区和出水区，所述处理区由上至下依次设置种植层、布水管、基层和集水管，所述布水管与所述进水区连接，所述集水管与所述出水区连通。
进一步的改进，所述人工湿地的底部铺设有防渗薄膜。
进一步的改进，所述高级氧化电芬顿反应器包括电芬顿氧化器，所述电芬顿氧化器包括罐体、阳极和阴极，所述罐体的底部呈倒锥形，其底端设有出渣口，侧部设有进液口和出液口，所述阳极和阴极由所述罐体的顶部插入所述罐体的内部。
进一步的改进，所述阳极采用平板铁或铁网制成，所述阴极采用多孔碳电极或碳棒制成。
进一步的改进，还包括清洗组件，所述清洗组件包括清洗管和喷头，所述清洗管由下至上插入所述罐体中，所述喷头设于所述清洗管的顶端。
进一步的改进，所述喷头包括相互连接的套环和出水片，所述出水片呈弧形且纵向设置，其内部设有横向贯穿其自身的水流通道，所述水流通道的远离所述套环的一端设有搭片，所述搭片的上边沿与所述水流通道的内壁连接，所述清洗管的顶端设有环绕其自身的凹槽，所述凹槽上均匀开设有多个开孔，所述套环套设于所述凹槽中，所述水流通道与所述开孔连通。
与现有技术相比，本发明提供一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，其具有如下优点：
(1)采用高级氧化电芬顿法作为垃圾渗滤液的处理的预处理，一方面能降低氨氮和总氮含量，另一方面能提高废水的可生活性。
(2)处理工艺采用AO-MBR膜一体化生物脱氮设备，既能实现高效去除氨氮，又能实现高效活性污泥截留，还可省去二沉池，减少占地，节约成本。
(3)深度处理采用环境友好型人工湿地，既能吸收部分污染物，又能美化生态环境。
(4)采用系列化、标准化和模块化设计，施工简单，建设周期短；设备采用工厂化制作，品质可靠，使用寿命长；投资成本低；现场控制站采用PLC全自动控制，无需专业人员管理，进一步降低了运行成本。
(5)选择水水质标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的A标准，该标准严于《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889－2008)版新标准表3特别排放限值，处理效果极好。
附图说明
图1是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的人工湿地的平面示意图。
图2是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的人工湿地的剖面示意图。
图3是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的电芬顿氧化器的结构示意图。
图4是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的电芬顿氧化器的剖切结构示意图。
图5是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的电芬顿氧化器的清洗组件的结构示意图。
图6是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的电芬顿氧化器的清洗组件的不带喷头的结构示意图。
图7是本发明涉及一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺的电芬顿氧化器的清洗组件的出水片端部的结构示意图。
图中
进水区-1；处理区-2；种植层-21；
布水管-22；基层-23；集水管-24；
出水区-3；防渗薄膜-4；罐体-51；
出渣口-511；进液口-512；出液口-513；
阳极-52；阴极-53；清洗管-54；
凹槽-541；开孔-542；喷头-55；
套环-551；出水片-552；水流通道-5521；
搭片-5522。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，包括如下步骤：
步骤一，收集渗滤液，并对水质进行调节；
步骤二，利用高级氧化电芬顿反应器对渗滤液进行处理，得到一次处理液和一次污泥，一次污泥输入污泥调节罐，高级氧化电芬顿法是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源，两者产生后立即作用生成具有高度活性的羟基自由基，使有机物得到降解和分解。一方面可以对水体氨氮进行降解，另一方面可以提高废水的可生化性；
步骤三，利用AO-MBR膜一体化生物脱氮设备对一次处理液进行脱氮，得到二次处理液和二次污泥，二次污泥输入污泥调节罐，AO-MBR膜一体化生物脱氮设备是一种将膜生物反应器(MBR)技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，一体化兼氧智能型污水净化再生器首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用膜组件强制截留生物反应器中的活性污泥以及绝大多数的悬浮物，实现净化后水和活性污泥固液分离，由此强化了生化反应，提高了污水处理效果和出水水质，同时省掉二沉池减少用地；
步骤四，将二次处理液输入人工湿地进行处理，经过人工湿地后排放，经过人工湿地后，水体主要水质指标达到地表水Ⅳ类水标准。
人工湿地集配水系统应保证配水、集水的均匀性。构筑设计应便于建造和维护。在系统接纳最大设计流量时，湿地进水端不得出现壅水和表面流现象。设计配水方式为穿孔管配水，集水方式为穿孔管结合穿孔墙集水。
人工湿地的填料需要为植物和微生物提供良好的生长环境，并且具有良好的渗透性。垂直潜流人工湿地的处理区由上到下铺设100mm厚粒径20～30mm石子、1000mm厚粒径10～20mm火山岩、沸石、碎石(比例1:1:1)。进水区和出水区底层铺设200mm厚粒径20～30mm石子垫层。
在上述步骤二中，高级氧化电芬顿法和其他废水工艺对照如下：
从以上可以分析可以看出高级氧化电芬顿法，具备处理效果好，操作简便，节约药剂等优势。
在所述步骤三中，AO-MBR膜一体化生物脱氮设备与传统AO+二沉池的对比如下：
从以上分析可看出AO-MBR膜一体化生物脱氮设备，不仅占地面积小，处理效果好，还存在自动化程度高，操作简便等优点。
在上述步骤四中，人工湿地与各种深度处理工艺的对比如下：
通过综合分析，人工湿地在过滤、生物脱氮除磷方面相比其他工艺具备较明显的优势，并且通过生态的治理方案无二次污染。
人工湿地类型分为表面流型人工湿地、水平潜流性人工湿地、垂直潜流型人工湿地以及组合式人工湿地。表面流湿地相对于潜流湿地其负荷低、占地面积大、建设费用低，适用于河滩湿地、湖滨带湿地等类型的项目，处理污染物浓度较低的水。潜流湿地具有负荷高、处理效果好、占地面积较小等特点，适用于污水处理厂尾水提标、村镇污水处理等项目，处理污染物浓度较高的水。
不同类型人工湿地的差异如下：
可根据需要进行选择，在本实施例中，选择建设垂直潜流型人工湿地。
进一步，为了实现对污泥的处理，还包括步骤五：将污泥调节罐中的一次污泥和二次污泥输入叠罗脱水机进行污泥脱水。
所述步骤四中，在进行排放之前进行紫外线杀菌，目前采用的消毒技术主要有：液氯、臭氧、紫外线、二氧化氯、次氯酸钠等。由于液氯消毒带来的二次污染、以及余氯对人体的刺激使得没有类似问题的其它消毒方法得到应用。其中，臭氧、紫外线、二氧化氯是较常用的消毒方法。各种消毒杀菌方法的效果和优缺点的比较如下表所示。
通过上表可以看出，紫外线技术成熟、应用日益广泛，投资成本低，且无二次污染。
所述步骤四中，为了缓解水体冲入北港河的流速，避免水体浑浊，且进一步净化水质，排放处设置有人工浮岛，浮岛植物选择粉绿狐尾藻、菖蒲。
如图1、图2所示，所述人工湿地包括进水区1、处理区2和出水区3，所述处理区2由上至下依次设置种植层21、布水管22、基层23和集水管24，所述布水管22与所述进水区1连接，所述集水管24与所述出水区3连通。
所述种植层21上种植有植物，人工湿地植物选择优先于根系发达、适合当地环境(优先本土植物)、耐污能力强、去污效果好、具有抗病虫害能力、易于管理的。植物栽植时间宜在3～5月、9～11月。若选择夏季施工，为保证植物成活率，湿地植物优先选择水养容器苗。栽植密度宜为9～12兜/㎡。
所述人工湿地的底部铺设有防渗薄膜4，薄膜厚度宜0.5～1.0mm，两边衬垫土工布，以降低植物根系和紫外线对薄膜的影响。宜优选PE膜，敷设要求应满足《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》等专业规范要求。为防止床体填料尖角对薄膜的损坏，施工时宜先在塑料薄膜上铺一层100厚细砂，防渗薄膜4的作用是防止湿地系统因渗漏而污染地下水，人工湿地污水处理系统建设时，应在底部和侧面进行防渗处理。
如图3至图7所示，所述高级氧化电芬顿反应器包括电芬顿氧化器，所述电芬顿氧化器包括罐体51、阳极52和阴极53，所述罐体51的底部呈倒锥形，其底端设有出渣口511，侧部设有进液口512和出液口513，所述阳极52和阴极53由所述罐体51的顶部插入所述罐体51的内部。在工作工程中，液体从进液口512进入，从出液口513流出，罐体51中发生芬顿反应，产生沉淀，罐体51呈倒锥形的设置使得沉淀更加容易被排出。
电芬顿法是利用电化学法产生Fe2+和H2O2作为芬顿试剂的持续来源，Fe2+由Fe在阳极52氧化产生，H2O2由O2在阴极53还原产生。以平板铁或铁网为阳极52，多孔碳电极(或炭棒)为阴极53，在阴极53通以氧气或空气。通电时，在阴阳极52上将进行相同电化学当量的电化学反应，因为阳极52上从Fe→Fe2+和阴极53上从O2→H2O2的反应均为二电子反应，因此，理论上在相同的时间内电解槽内将生成相同摩尔数的Fe2+和H2O2，从而使得随后进行的生成芬顿试剂的化学反应得以实现。反应中生成的三价铁离子将与溶液中的氢氧根离子结合生成絮状的Fe(OH)3，Fe(0H)3将包裹有机物共沉积。
本实施例的一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺还包括清洗组件，所述清洗组件包括清洗管54和喷头55，所述清洗管54由下至上插入所述罐体51中，所述喷头55设于所述清洗管54的顶端。在进行清洗工作时，由清洗管54通入清洗液，清洗液从喷头55中喷出，喷至罐体51的内壁上，从而能够实现对罐体51内部的清洗。
进一步，所述喷头55包括相互连接的套环551和出水片552，所述出水片552呈弧形且纵向设置，其内部设有横向贯穿其自身的水流通道5521，所述水流通道5521的远离所述套环551的一端设有搭片5522，所述搭片5522的上边沿与所述水流通道5521的内壁连接，所述清洗管54的顶端设有环绕其自身的凹槽541，所述凹槽541上均匀开设有多个开孔542，所述套环551套设于所述凹槽541中，所述水流通道5521与所述开孔542连通。
在进行清洗工作时，清洗液进入清洗管54后，由所述开孔542流出，然后进入出水片552中的水流通道5521，经由水流通道5521喷出，由于出水片552呈弧形，所以在水流的反作用力下，出水片552将会发生转动，从而能够实现对罐体51内周壁的喷淋，有效保证清洗的全面性，所述搭片5522在工作时在水流的冲击下翻起，在非工作状态时封堵水流通道5521，避免产生污泥对水流通道5521造成污染。
上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员理解和使用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，收集渗滤液；
步骤二，利用高级氧化电芬顿反应器对渗滤液进行处理，得到一次处理液和一次污泥，一次污泥输入污泥调节罐；
步骤三，利用AO-MBR膜一体化生物脱氮设备对一次处理液进行脱氮，得到二次处理液和二次污泥，二次污泥输入污泥调节罐；
步骤四，将二次处理液输入人工湿地进行处理，经过人工湿地后排放。
2.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场封场渗滤液的处理工艺，其特征在于，还包括步骤五：将污泥调节罐中的一次污泥和二次污泥输入叠罗脱水机进行污泥脱水。
3.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述步骤四中，在进行排放之前进行紫外线杀菌。
4.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述步骤四中，排放处设置有人工浮岛。
5.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述人工湿地包括进水区、处理区和出水区，所述处理区由上至下依次设置种植层、布水管、基层和集水管，所述布水管与所述进水区连接，所述集水管与所述出水区连通。
6.根据权利要求1所述一种垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述人工湿地的底部铺设有防渗薄膜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述一种垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述高级氧化电芬顿反应器包括电芬顿氧化器，所述电芬顿氧化器包括罐体、阳极和阴极，所述罐体的底部呈倒锥形，其底端设有出渣口，侧部设有进液口和出液口，所述阳极和阴极由所述罐体的顶部插入所述罐体的内部。
8.根据权利要求7所述一种垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述阳极采用平板铁或铁网制成，所述阴极采用多孔碳电极或碳棒制成。
9.根据权利要求7所述一种垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理工艺，其特征在于，还包括清洗组件，所述清洗组件包括清洗管和喷头，所述清洗管由下至上插入所述罐体中，所述喷头设于所述清洗管的顶端。
10.根据权利要求9所述一种垃圾填埋场垃圾渗滤液的处理工艺，其特征在于，所述喷头包括相互连接的套环和出水片，所述出水片呈弧形且纵向设置，其内部设有横向贯穿其自身的水流通道，所述水流通道的远离所述套环的一端设有搭片，所述搭片的上边沿与所述水流通道的内壁连接，所述清洗管的顶端设有环绕其自身的凹槽，所述凹槽上均匀开设有多个开孔，所述套环套设于所述凹槽中，所述水流通道与所述开孔连通。
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