CN111138044A - 一种垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾渗滤液处理系统，包括：厌氧池、两级A/O池、外置MBR单元、催化絮凝反应池、第一沉淀池、内置MBR单元；待处理的垃圾渗滤液经所述厌氧池处理后出水进入到所述两级A/O池，所述两级A/O池的出水进入到所述外置MBR单元，所述外置MBR单元的污泥出口经第一污泥回流泵分别连接到所述两级A/O池的一级缺氧池和二级缺氧池，所述外置MBR单元的出水进入到所述催化絮凝反应池，所述催化絮凝反应池的出水经所述第一沉淀池的泥水分离，上清液进入到所述内置MBR单元。该系统的出水可达到国家一级A标准，且系统运行稳定、药剂投加量少、运行成本低，并且能够达到零浓缩液的效果。

Description

一种垃圾渗滤液处理系统
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理领域，尤其涉及一种垃圾渗滤液零浓缩液处理系统。
背景技术
垃圾焚烧是我国城市生活垃圾处理的一个重要手段，可实现城市生活垃圾的减量化、无害化和资源化。然而，垃圾焚烧厂也会产生渗沥液等二次污染问题。垃圾渗沥液是生活垃圾携带的液体及垃圾在储坑中降解产生的液体，依据气候条件、居民生活习惯等的不同，其产生量可达垃圾总量的5％～20％。垃圾渗滤液是一种成分复杂，污染物浓度高、色度大、毒性强的高浓度有机废水，其COD(化学需氧量)往往高达30000mg/L以上甚至可超过80000mg/L、总氮(TN)浓度通常超过1500mg/L，其处理难度很大。是目前水处理行业公认的难题，不仅含有大量的有机污染物，还含有各类重金属污染物，如果处置不当，不但影响地表水的质量，还会危及地下水的安全。目前国内渗滤液处理方法大体分为物化法、生物法和膜法，按工艺流程可分为预处理、生物处理、深度处理和后处理(污泥处理和浓缩液处理)。传统处理工艺的外排水质很难达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准(不超过5％)，二次污染(尤其是浓缩液的处理)是垃圾渗滤液处理面临的难题。因此，有必要研发一种新的垃圾渗滤液处理工艺，从源头上解决浓缩液的问题，改进生化处理系统、提升出水水质。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的问题，提供了一种垃圾渗滤液处理系统，该系统的出水可达到国家一级A标准，且系统运行稳定、药剂投加量少、运行成本低，并且能够达到零浓缩液的效果。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种垃圾渗滤液处理系统，包括：厌氧池、两级A/O池、外置MBR单元、催化絮凝反应池、第一沉淀池、内置MBR单元；
待处理的垃圾渗滤液经所述厌氧池处理后出水进入到所述两级A/O池，所述两级A/O池的出水进入到所述外置MBR单元，所述外置MBR单元的污泥出口经第一污泥回流泵分别连接到所述两级A/O池的一级缺氧池和二级缺氧池，所述外置MBR单元的出水进入到所述催化絮凝反应池，所述催化絮凝反应池的出水经所述第一沉淀池的泥水分离，上清液进入到所述内置MBR单元。
优选实施例中，还包括兼氧水解池和第二沉淀池，所述兼氧水解池连接所述第二沉淀池；
所述第一沉淀池的上清液出口连接所述兼氧水解池，所述第二沉淀池的上清液出口连接所述内置MBR单元，所述第二沉淀池的污泥出口连接所述兼氧水解池。在第一沉淀池后添加兼氧水解池和第二沉淀池，可进一步将不溶性的有机物转化为溶解性的有机物，难降解的大分子有机物转化为小分子的易降解有机物，从而提高出水的可生化性。
优选实施例，还包括初沉淀池，待处理的垃圾渗滤液首先进入到所述初沉淀池，所述初沉淀池的出水进入到所述厌氧池。待处理的垃圾渗滤液首先在初沉淀池处理，可降低进水的固体悬浮物(SS)含量，保证后续设备可稳定运行。
优选实施例，还包括调节池，所述待处理的垃圾渗滤液首先进入到所述调节池，所述调节池的出口连接所述初沉淀池。垃圾渗滤液首先在调节池内均质均量后，再输送至初沉淀池或厌氧池内。
优选实施例，所述厌氧池内沿池壁设置周边式厌氧处理三相分离器。目前厌氧池内常采用UASB(上流式厌氧污泥床)、UBF(上流式污泥床)等工艺，存在布水系统易堵塞、泥水混合效果不佳等问题，而本优选实施例采用自主研发的具有周边式三相分离器及搅拌系统的厌氧池，厌氧出水方向与混合液反应方向形成错流，强化混合作用；无布水系统，通过搅拌实现泥水充分混合，处理效果稳定；泥水分离效果好，无需采用传统UASB、UBF的大高径比和大流量回流设计，节省能耗，且尤其适用于利用旧池改造的项目。
优选实施例中，所述两级A/O池的一级/二级缺氧池和一级/二级好氧池内均设置旋切混流曝气装置，并且磁浮风机连接所述旋切混流曝气的进气口，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道。
优选实施例，所述兼氧水解池内安装旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道，兼氧水解池内安装自主研发的旋切混流曝气装置，设计间歇实现搅拌功能，控制溶氧保持在0.5mg/L以下，保证水解酸化过程的稳定和高效。
优选实施例，所述内置MBR单元中安装超滤膜组件和旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道，该单元可视具体水质条件(内置MBR单元进水的总氮浓度)，通过改变曝气方式(间歇或连续)方便地改造为缺氧/好氧工艺或完全好氧工艺，保证最终出水TN、COD的达标，最终出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
优选实施例中，所述调节池内安装旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道，调节池内安装自主研发的旋切混流曝气装置，采用间歇曝气的形式对调节池进行搅拌，避免了调节池内淤泥堆积，因此调节池不需要清池；同时不使用额外的机械搅拌设施，可免去设备维护工作，同时间歇性空气搅拌所需气体量小，可与后续生化池共用风机，节省能耗。
优选实施例中，所述第一沉淀池、所述初沉淀池、所述厌氧池、所述外置MBR单元以及所述内置MBR单元的剩余污泥连接污泥处理系统。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明综合采用厌氧工艺、两级好氧/缺氧工艺、外置MBR工艺、催化絮凝沉淀工艺以及内置MBR工艺，可使整个处理系统不会出现浓缩液。首先待处理的垃圾渗滤液引入到厌氧池内，去除垃圾渗滤液的高分子有机物，提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理；厌氧处理后的出水引入到两级A/O池，进行硝化和反硝化作用；两级硝化反硝化处理后通过外置MBR单元实现泥水分离，部分污泥回流至两级A/O的缺氧池中；外置MBR单元的出水进入催化絮凝反应池，使难降解、有毒有害物质转化为易降解、小分子、无毒或低毒物质，重金属离子被还原去除，废水可生化性大幅提高，色度大幅降低，催化絮凝反应器的出水进入第一沉淀池进行泥水分离，上清液进入内置MBR单元，上清液经过内置MBR单元的处理，使最终出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
本发明采用催化絮凝反应器采用的自主研发的催化还原反应器，主要由金属框架、金属活性填料、布水器、射流循环曝气装置组成，在催化剂的作用下不可降解的高分子有机物与活性填料发生反应，生成沉淀物从而被降解，反应过程中的pH值通过醋酸调节，由于醋酸在后续曝气条件下被分解，因此无须反复调节pH，节省药剂使用量并且有效减少了系统含盐量，保证系统可长期稳定运行。
本发明采用催化絮凝沉淀工艺和内置MBR工艺，替代传统的NF/RO工艺，取得了同样的处理效果，但不会产生浓缩液。
附图说明
图1为本发明优选实施方式的垃圾渗滤液处理系统的流程图；
图2为本发明优选实施方式的垃圾渗滤液处理工艺图。
附图标记说明：1-调节池；2-初沉淀池；3-厌氧池；4-两级A/O池；401-缺氧池；402-好氧池；5-外置MBR单元；6-催化絮凝反应池；7-第一沉淀池；8-兼氧水解池；9-第二沉淀池；10-内置MBR单元；11-旋切混流曝气装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种垃圾渗滤液处理系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1和图2，一种垃圾渗滤液处理系统，包括：厌氧池3、两级A/O池4、外置MBR单元5、催化絮凝反应池6、第一沉淀池7、内置MBR单元10；
待处理的垃圾渗滤液经厌氧池3处理后出水进入到两级A/O池4，两级A/O池4包括两级缺氧池401和两级好氧池402，一级好氧池402末端混合液通过回流泵输送至一级缺氧池401，二级好氧池402末端混合液通过回流泵输送至二级缺氧池401，两级A/O池4的出水进入到外置MBR单元5，外置MBR单元5的污泥出口经第一污泥回流泵分别连接到两级A/O池4的一级缺氧池401和二级缺氧池401，外置MBR单元5的出水进入到催化絮凝反应池6，催化絮凝反应池6的出水经第一沉淀池7的泥水分离，上清液进入到内置MBR单元10。
需要说明的是，传统处理方法(NF/RO)产生超过30％的浓缩液，污染物浓度极高，危害更大。浓缩液处理通常采用回灌垃圾填埋场，但这只会导致污染物在渗滤液中不断累积，若采用焚烧技术则大大增加处理成本。
而本实施例综合采用厌氧工艺、两级好氧/缺氧工艺、外置MBR工艺、催化絮凝沉淀工艺以及内置MBR工艺，可使整个处理系统不会出现浓缩液。首先待处理的垃圾渗滤液引入到厌氧池3内，去除垃圾渗滤液的高分子有机物，提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理；厌氧处理后的出水引入到两级A/O池4，进行硝化和反硝化作用；两级硝化反硝化处理后通过外置MBR单元5实现泥水分离，部分污泥回流至两级好氧池402/缺氧池401的缺氧池401中；外置MBR单元5的出水进入催化絮凝反应池6，使难降解、有毒有害物质转化为易降解、小分子、无毒或低毒物质，重金属离子被还原去除，废水可生化性大幅提高，色度大幅降低，催化絮凝反应器的出水进入第一沉淀池7进行泥水分离，上清液进入内置MBR单元10，上清液经过内置MBR单元10的处理，使最终出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
本实施例采用催化絮凝反应器采用的自主研发的催化还原反应器(授权公告号：CN202705069U)，主要由金属框架、金属活性填料、布水器、射流循环曝气装置组成，在催化剂的作用下不可降解的高分子有机物与活性填料发生反应，生成沉淀物从而被降解，反应过程中的pH值通过醋酸调节，由于醋酸在后续曝气条件下被分解，因此无须反复调节pH，节省药剂使用量并且有效减少了系统含盐量，保证系统可长期稳定运行。
本实施例采用催化絮凝沉淀工艺和内置MBR工艺，替代传统的NF/RO工艺，取得了同样的处理效果，但不会产生浓缩液。
优选实施方式中，还包括兼氧水解池8和第二沉淀池9，兼氧水解池8连接第二沉淀池9；
第一沉淀池7的上清液出口连接兼氧水解池8，第二沉淀池9的上清液出口连接内置MBR单元10，第二沉淀池9的污泥出口连接兼氧水解池8。兼氧水解池8优选安装自主研发的旋切混流曝气装置11(授权公告号：CN106145315A)，旋切混流曝气装置11主要由外筒、中心进气管、顺向旋流板、逆向旋流板、分流器组成，外筒的下部为进水口，上部是出水口，中心进气管竖直内置于外筒并且其上部具有进气口、下部具有出气口，顺向旋流板和逆向旋流板与中心进气管固定，顺向旋流板和逆向旋流板之间具有缓冲空间；分流器固定在中心进气管的底部并使从中心进气管底部排出的气体向四周排出；旋切混流曝气装置11的出水口上方设置有导流切割器，导流切割器设置在中心进气管外部，并且导流切割器与出水口之间具有缓冲距离，导流切割器为倒置的圆锥体；
在第一沉淀池7后添加兼氧水解池8和第二沉淀池9，且兼氧水解池8内优选安装旋切混流曝气装置11，设计间歇曝气实现搅拌功能，控制溶氧保持在0.5mg/L以下，保证水解酸化过程的稳定和高效；同时，定期投加醋酸有利于菌种的驯化，对菌种降解污染物起到诱发的作用从而保证了水解酸化的效率，醋酸同时作为反硝化菌转化硝态氮的电子供体，可加强反应器的反硝化效果，因此兼氧水解池8结合了水解酸化池和反硝化池的作用，起到了提高出水BOD5/COD，降低COD以及硝态氮/总氮的作用。
优选实施方式中，还包括初沉淀池2，待处理的垃圾渗滤液首先进入到初沉淀池2，初沉淀池2的出水进入到厌氧池3。待处理的垃圾渗滤液首先在初沉淀池2处理，可降低进水的固体悬浮物(SS)含量，保证后续设备可稳定运行。
优选实施方式中，还包括调节池1，待处理的垃圾渗滤液首先进入到调节池1，调节池1的出口连接初沉淀池2。垃圾渗滤液首先在调节池1内均质均量后，再输送至初沉淀池2或厌氧池3内。
优选地，调节池1内安装旋切混流曝气装置11，调节池1内安装自主研发的旋切混流曝气装置11，采用间歇曝气的形式对调节池1进行搅拌，避免了调节池1内淤泥堆积，因此调节池1不需要清池；同时不使用额外的机械搅拌设施，可免去设备维护工作，同时间歇性空气搅拌所需气体量小，可与后续生化池共用风机，节省能耗。
优选实施例，厌氧池3内沿池壁设置周边式厌氧处理三相分离器。目前厌氧池3内常采用UASB(上流式厌氧污泥床)、UBF(上流式污泥床)等工艺，存在布水系统易堵塞、泥水混合效果不佳等问题，而本优选实施例采用自主研发的周边式厌氧处理三相分离器(授权公告号：CN202643431U)沿厌氧池3池壁设置，三相分离器由填料层、导泥板、折流板、以及搅拌机等组成，搅拌机搅拌使得渗滤液与厌氧污泥混合充分，厌氧反应完全，导泥板及折流板可让大颗粒污泥沉降在池底，填料层可进一步拦截污泥，防止厌氧污泥流失。该单元可大幅削减有机污染物浓度，提高废水可生化性，有利于后续两级硝化反硝化处理。
且厌氧出水方向与混合液反应方向形成错流，强化混合作用；无布水系统，通过搅拌实现泥水充分混合，处理效果稳定；泥水分离效果好，无需采用传统UASB、UBF的大高径比和大流量回流设计，节省能耗，且尤其适用于利用旧池改造的项目。
优选实施方式中，两级A/O池4的一级/二级缺氧池401和一级/二级好氧池402内均设置旋切混流曝气装置11，并且磁浮风机连接旋切混流曝气的进气口。
垃圾渗滤液处理时好氧池402污泥浓度一般都很高，故采用鼓风射流曝气，但射流曝气不仅能耗高，且会产生大量泡沫，严重影响系统的正常运行。
而本实施例中采用的旋切混流装置适用污泥浓度在2～30g/L，极限情况下可达到60g/L(如在SBR工艺中使用)，与磁浮风机配合使用，整体曝气能耗较目前鼓风射流曝气方式节省30％左右，且水面上不会产生泡沫覆盖的问题；
另外一级和二级缺氧池401内设置专利曝气器利用曝气形成的气液湍流搅拌水体，可替代机械搅拌设备；采用间歇搅拌的方式保持DO≤0.5mg/L，通过控制空气阀门保证反硝化反应的缺氧环境，实现脱氮；通过BOD/TN值可另投加醋酸为补充碳源；一级和二级好氧池402设置旋切混流曝气器，利用磁浮风机提供气源。在好氧条件下氨氮被氧化生成亚硝酸离子及硝酸离子，硝化液再回流至前端缺氧池401。
优选实施方式中，内置MBR单元10中安装超滤膜组件和旋切混流曝气装置11，该单元可视具体水质条件(内置MBR单元10进水的总氮浓度)，通过改变曝气方式(间歇或连续)方便地改造为缺氧/好氧工艺或完全好氧工艺，保证最终出水TN、COD的达标，最终出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
优选实施方式中，第一沉淀池7、初沉淀池2、厌氧池3、外置MBR单元5以及内置MBR单元10的剩余污泥连接污泥处理系统。
使用本实施例中优选实施方式的工艺为：
待处理的垃圾渗滤液经过调节池1均质均量后，输送至初沉淀池2，经初沉淀池2除去固体悬浮物后出水进入厌氧池3内进行厌氧反应，沉淀污泥由污泥处理系统处理；厌氧池3内安装搅拌机以及填料，反应出水通过填料后污泥被截留，厌氧池3出水进入两级A/O池4，剩余污泥排放至污泥处理系统；两级A/O池4主要由缺氧池401和好氧池402组成，一级和二级缺氧池401采用间歇搅拌的方式保持DO≤0.5mg/L，通过控制空气阀门保证反硝化反应的缺氧环境，实现脱氮；通过BOD/TN值可另投加醋酸为补充碳源，一级好氧池402和二级好氧池402内安装旋切混流曝气装置11，使用磁浮风机提供空气，一级好氧池402末端混合液通过回流泵输送至一级缺氧池401前端，二级好氧池402末端混合液通过回流泵输送至二级缺氧池401前端，二级A/O池出水进入外置MBR单元5；通过外置MBR单元5进行泥水分离，出水进入催化絮凝反应池6，污泥回流至二级A/O池的一级和二级缺氧池401；催化絮凝反应池6安装有金属框架、金属活性填料、布水器、射流循环曝气装置，在催化剂的作用下不可降解的高分子有机污染物与活性填料发生反应，生成沉淀物从而被降解，反应器内pH值通过醋酸调节；催化絮凝反应6出水进入第一沉淀池7进行泥水分离，上清液进入兼氧水解池8，污泥进入污泥处理系统；兼氧水解池8安装旋切混流曝气装置11以及生物膜填料，采用间歇曝气实现搅拌功能，控制溶氧量保持在0.5mg/L以下，定期向兼氧水解池8内投加醋酸，兼氧水解池8的出水进入第二沉淀池9，泥水分离后污泥回流至兼氧水解池8，上清液进入内置MBR单元10；内置MBR单元10内安装旋切混流曝气装置11以及超滤膜组件，可视具体水质条件(进水TN浓度)通过改变曝气方式(间歇或连续)，实现缺氧/好氧工艺或完全好氧工艺的作用，保证最终出水TN、COD的达标。剩余污泥排放至污泥处理系统，最终出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准外排。
本实施例中若未做特别说明，旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括：厌氧池、两级A/O池、外置MBR单元、催化絮凝反应池、第一沉淀池、内置MBR单元；
待处理的垃圾渗滤液经所述厌氧池处理后出水进入到所述两级A/O池，所述两级A/O池的出水进入到所述外置MBR单元，所述外置MBR单元的污泥出口经第一污泥回流泵分别连接到所述两级A/O池的一级缺氧池和二级缺氧池，所述外置MBR单元的出水进入到所述催化絮凝反应池，所述催化絮凝反应池的出水经所述第一沉淀池的泥水分离，上清液进入到所述内置MBR单元。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，还包括兼氧水解池和第二沉淀池，所述兼氧水解池连接所述第二沉淀池；
所述第一沉淀池的上清液出口连接所述兼氧水解池，所述第二沉淀池的上清液出口连接所述内置MBR单元，所述第二沉淀池的污泥出口连接所述兼氧水解池。
3.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，还包括初沉淀池，待处理的垃圾渗滤液首先进入到所述初沉淀池，所述初沉淀池的出水进入到所述厌氧池。
4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，还包括调节池，所述待处理的垃圾渗滤液首先进入到所述调节池，所述调节池的出口连接所述初沉淀池。
5.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述厌氧池内沿池壁设置周边式厌氧处理三相分离器。
6.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述两级A/O池的一级/二级缺氧池和一级/二级好氧池内均设置旋切混流曝气装置，并且磁浮风机连接所述旋切混流曝气的进气口，所述磁浮风机连接空气管道。
7.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述兼氧水解池内安装旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道。
8.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述内置MBR单元中安装超滤膜组件和旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道。
9.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述调节池内安装旋切混流曝气装置，所述旋切混流曝气装置的进气口连接空气管道。
10.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述第一沉淀池、所述初沉淀池、所述厌氧池、所述外置MBR单元以及所述内置MBR单元的剩余污泥连接污泥处理系统。
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CN113636715A (zh) * 2021-07-16 2021-11-12 国能龙源环保南京有限公司 前置有机降解的集成式废水处理系统

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