CN113045137B - 一种垃圾渗滤液的处理系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种垃圾渗滤液的处理系统，涉及污水处理的技术领域，其包括依次设置的调节池、均质罐、厌氧反应器、两级AO生物处理池、MBR生物膜反应器以及RO反渗透膜反应器，厌氧反应器和两级AO生物处理池之间设置有生物渗透压除盐设备，MBR生物膜反应器上连通设置有污泥池，RO反渗透膜反应器上设置有连通均质罐的回流管路。本申请通过增设高效的生物渗透压除盐设备以及回流管路，能够在系统内实现渗滤液中盐分的有效去除，无需二次处理浓缩液，系统直接消纳，阻断盐分在系统内的内循环，解决垃圾渗滤液中盐分处理难的问题。

Description

一种垃圾渗滤液的处理系统
技术领域
本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种垃圾渗滤液的处理系统。
背景技术
目前生活垃圾焚烧发电厂、生活垃圾卫生填埋场以及垃圾中转站都会产生垃圾渗滤液。垃圾渗透液不仅具有CODcr浓度高、NH3-N毒性大难降解的问题，同时受季节、气候等因素的影响，使渗滤液的变化幅度增大。
目前在渗滤液的处理过程中，通常采用“调节池+厌氧罐+膜生物反应器系统+纳滤系统+反渗透系统+浓缩液深度处理系统”的工艺。目前浓缩液的深度处理工艺包括混凝沉淀、化学氧化、吸附、蒸发、膜处理等技术。
由于经过生化处理后渗滤液剩余的COD基本都是难降解的溶解性物质，而一般混凝处理对于该类废水的去除率只有20%左右，并且污泥量较大，处理麻烦，因此目前唯一可靠的深度处理只有膜处理技术。
在传统的膜处理过程中，渗滤液中的盐分处理是最重要的难题，一般的膜处理系统中的盐分会在系统内部出现内循环现象，不但会加重膜处理系统的负担，同时也无法实现盐分的“零排放”。
经过研究发现，只有将渗滤液中的盐分处理到固体化，并封闭填埋或进炉焚烧，才能阻断盐分在系统内的内循环，真正意义上实现“零排放”。
因此，在膜处理过程中，设计阻断盐分内循环的系统和工艺对浓缩液中的盐分进行处理将显得尤为重要。
发明内容
为了解决垃圾渗滤液中盐分处理难的问题，本申请提供一种垃圾渗滤液的处理系统。
本申请提供的一种垃圾渗滤液的处理系统采用如下的技术方案：
一种垃圾渗滤液的处理系统，包括依次设置的调节池、均质罐、厌氧反应器、两级AO生物处理池、MBR生物膜反应器以及RO反渗透膜反应器，所述厌氧反应器和所述两级AO生物处理池之间设置有生物渗透压除盐设备，所述MBR生物膜反应器上连通设置有污泥池，所述RO反渗透膜反应器上设置有连通所述均质罐的回流管路。
通过采用上述技术方案，通过在厌氧反应器和两级AO生物处理池之间增加生物渗透压除盐设备，将难降解的大分子水解为小分子，去除部分色度，去除70-80%有机物，分解和打散无机物和大分子物质，去除渗滤液中60%的盐分。同时使盐分随着污泥排走，从而使整条系统自带高效的除盐功能。与此同时，通过增加回流管路，使得处理后的渗滤液回流至均质罐内，由于回流的渗滤液中的盐分含量远远小于来水中渗滤液中的盐分含量，因此能够实现来水的稀释，缓解整个系统的负担，同时也能够实现渗滤液中盐分的彻底去除，真正意义上实现“零排放”。因此通过增设高效的生物渗透压除盐设备以及回流管路，能够在系统内实现渗滤液中盐分的有效去除，无需二次处理浓缩液，系统直接消纳，阻断盐分在系统内的内循环，解决垃圾渗滤液中盐分处理难的问题。
可选的，所述生物渗透压除盐设备包括竖直设置的处理罐和设置于所述处理罐中部位置的生物膜机构，所述处理罐的下端侧壁设置有进水口和排泥口，且上端侧壁设置有出水口。
通过采用上述技术方案，当生物渗透压除盐设备工作时，通过设置生物膜机构，使得渗滤液中的盐分附着在微生物表面，并使所产盐分随泥排走，同时泥经过压泥后直接进行焚烧或填埋，达到彻底的从水中去除盐分的效果。
可选的，所述处理罐内设置有一对搅拌机，一对搅拌机分布于生物膜机构的上方和下方。
通过采用上述技术方案，通过在处理罐内部设置搅拌机，使处理罐内的渗滤液能够均匀分布，有利于增大渗滤液与微生物的有效接触面积，提高生物渗透压除盐设备的处理效率。
可选的，所述生物膜机构内部均布有若干调压泵。
通过采用上述技术方案，通过设置调压泵为设备内部提供压力，同时配合渗滤液自身的压力，产生一种适合微生物除盐的渗透压，使微生物具备除盐的必要条件，使出水COD能稳定在1000左右，减轻了后端生化系统和膜的负担，保证整条系统的稳定工作。
可选的，所述处理罐内设置有位于所述生物膜机构上方的减速机，所述减速机上连接有轮盘。
通过采用上述技术方案，当设备工作时，调压泵会使设备污水上层1/3处产生快速旋转的漩涡，因此通过在设备顶部增设减速机和轮盘，减小顶部污水漩涡的旋转速度，从而达到整个设备内部产生均匀分布的适用于微生物除盐的渗透压，保证整个设备的除盐功能。
可选的，所述厌氧反应器上连通设置有加药装置，所述加药装置用于将水活剂注入整条系统中。
通过采用上述技术方案，通过设置加药装置将水活剂注入整条系统中，提高整条系统内微生物的活性，提高后端系统的生化功能，进而加强了盐分以及其他不可降解物质去除效果和去除率。
可选的，所述加药装置包括支撑架和安装环，所述安装环固定于所述支撑架上，所述安装环的内部设置有安装管，所述安装管转动连接于所述安装环，并且所述安装管的外壁抵触所述安装环的内壁；所述安装管的内部均布有若干隔板，若干所述隔板将所述安装管的内部分隔成若干相互独立的储液腔，所述安装管的外壁设置有若干分别连通若干所述储液腔的连接孔；所述安装环的上端外壁和下端外壁分别设置有进水管和出水管，并且所述连接孔用于连通所述进水管和出水管。
通过采用上述技术方案，当加药装置工作时，将进水管和出水管分别连接药箱和厌氧反应器，并且随着厌氧反应器的工作，控制安装管旋转，从而使药箱内的水活剂能够依次流动至多个储液腔内。同时随着安装管的旋转，储液腔内的水活剂能够沿着出水管外排至厌氧反应器内，实现水活剂的定时定量补充以及自动补充，保证系统内微生物的活性，同时保证整条系统的稳定工作。
可选的，所述安装管的内壁设置有固定架，所述固定架的中心位置横穿有驱动轴，所述驱动轴与所述安装管同轴设置；所述厌氧反应器内水平转动连接有主动轴，所述主动轴的两端位于所述厌氧反应器外部，所述主动轴的中部位置设置有位于所述厌氧反应器上端内部的叶轮；所述主动轴和所述驱动轴的两端均设置有带轮，位于同一侧的所述带轮上缠绕有同步带。
通过采用上述技术方案，当厌氧反应器内进水时，水流冲击叶轮，随后在带轮和同步带的配合作用下，控制安装管同步旋转，以实现水活剂的自动补充。并且叶轮以及安装管的转速与厌氧反应器内来水的流速和流量成正比，因此能够根据来水的流量和流速自动控制水活剂的投药速率，保证系统的稳定工作。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过增设高效的生物渗透压除盐设备以及回流管路，能够在系统内实现渗滤液中盐分的有效去除，无需二次处理浓缩液，系统直接消纳，阻断盐分在系统内的内循环，解决垃圾渗滤液中盐分处理难的问题；
通过设置高效的生物渗透压除盐设备，使得渗滤液中的盐分附着在微生物表面，并使所产盐分随泥排走，将渗滤液中的盐分处理到固体化；
通过设置稳定的加药装置，使得加药装置能够根据来水的流量和流速自动控制水活剂的投药速率，保证系统的稳定工作。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中生物渗透压除盐设备的结构示意图。
图3是本申请实施例中加药装置的结构示意图。
图4是本申请实施例中安装环的结构示意图。
图5是本申请实施例中安装管的结构示意图。
附图标记说明：1、调节池；2、均质罐；3、厌氧反应器；4、生物渗透压除盐设备；41、处理罐；42、生物膜机构；43、进水口；44、排泥口；45、溢流堰；46、出水口；47、搅拌机；48、调压泵；49、减速机；491、轮盘；5、两级AO生物处理池；51、第一缺氧池；52、第一好氧池；53、第二缺氧池；54、第二好氧池；6、MBR生物膜反应器；61、污泥池；7、RO反渗透膜反应器；71、回流管路；8、加药装置；81、支撑架；82、安装环；83、安装管；84、夹持板；85、隔板；86、储液腔；87、连接孔；88、进水管；89、出水管；9、固定架；91、支杆；92、驱动轴；93、主动轴；94、叶轮；95、带轮；96、同步带。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种垃圾渗滤液的处理系统。参照图1，该处理系统包括依次设置的调节池1、均质罐2、厌氧反应器3、生物渗透压除盐设备4、两级AO生物处理池5、MBR生物膜反应器6以及RO反渗透膜反应器7。
参照图1，其中厌氧反应器3上连通设置有加药装置8，加药装置8用于将水活剂注入整条系统中。其中水活剂为微生物激活剂和灵泉水活剂，以用于对整条系统中的微生物进行激活，保证微生物的活性，从而保证对渗滤液的稳定处理。
参照图1，两级AO生物处理池5包括依次设置的第一缺氧池51、第一好氧池52、第二缺氧池53以及第二好氧池54。两级AO生物处理池5实现连续的反硝化和硝化反应，去除渗滤液中的BOD和CODcr，同时有效的去除污水中的氮化合物。
参照图1，其中MBR生物膜反应器6上连通设置有污泥池61，用于对系统中的泥水进行分离，并对污泥进行收集。同时RO反渗透膜反应器7上设置有连通均质罐2的回流管路71，以实现渗滤液的回流再处理。
因此当处理系统工作时，垃圾渗滤液进入调节池1内，投放生石灰对渗滤液的PH值进行初步调节。随后渗滤液进入均质罐2内，经过搅拌混合和均质均量后，经提升泵排放至厌氧反应器3内，利用厌氧反应器3去除渗滤液中大部分有机污染物。
随后厌氧出水后的渗滤液进入到生物渗透压除盐设备4内，利用生物渗透压除盐设备4内的微生物对渗滤液中的大部分盐分进行去除，以实现渗滤液的强化预处理。
最后被强化预处理后的水进入到两级AO生物处理池5，实现连续的反硝化和硝化反应，以用于去除渗滤液中的BOD、CODcr以及氮化合物。最后再利用MBR生物膜反应器6以及RO反渗透膜反应器7实现渗滤液的终极处理。
与此同时，不可降解物质和盐分会随泥排走至污泥池61内，浓液回流到均质罐2内，由于浓液内的含盐量远远小于来水的含盐量，因为能够实现来水的自动稀释，以降低后方生物系统的负担。同时达到排放标准的洁净水外排，以保证渗滤液达到排放标准，实现渗滤液的处理。
同时RO反渗透膜反应器7后的浓液如若出现问题不能回流，还可以回喷到锅炉，由于盐分在微生物中，泥里含有大量微生物，是有机质，可充分燃烧，因此燃烧时候也不会对锅炉有影响。
综上，因为系统中含有生物渗透压除盐设备4，因此能够在一条系统内实现渗滤液中盐分的有效去除。同时整条系统在工作时，不会产生盐分浓度较高的浓缩液，所有盐分都可以在系统内直接消纳，并呈固体状外排，克服行业内浓缩液处理难的问题。
本实施例适用于对传统的渗滤液处理系统的改进，能够在投资成本最小的情况下实现渗滤液的优质处理，适用于垃圾渗滤液产出较多的企业和工厂，保证渗滤液的无污染排放。
参照图2，生物渗透压除盐设备4包括竖直设置的处理罐41和设置于处理罐41中部位置的生物膜机构42，并且生物膜机构42与处理罐41的顶壁和底壁之间均留有一定的空间。
参照图2，处理罐41的下端侧壁连通设置有进水口43和排泥口44，进水口43和排泥口44对称分布于处理罐41的两侧。处理罐41的上端内壁设置有一圈溢流堰45，并且处理罐41的上端侧壁设置有连通溢流堰45的出水口46。
其中生物膜机构42中充满BC复合微生物，BC复合微生物是一种复合的微生物，它是一种由放线菌、酵母菌、芽孢杆菌等复合微生物复合而成的微生物。其中植物、水、矿物质中都含有此微生物，因此能够很好的对BC复合微生物进行获取。
另外此BC复合微生物还包括芽孢杆菌属、芽孢乳杆菌属、梭菌属、脱硫肠状菌属和芽孢八叠球菌属等。它们对外界有害因子的抵抗力强。同时 BC复合微生物属于兼氧菌，其在厌氧条件下产生厌氧功能，在耗氧条件下产生耗氧功能，并且在-10℃-80℃的恶劣条件下都可以存活，温度5℃-50℃之间发挥高效的净水作用，能够非常有效地去除污水中有机物、氮、磷等污染物质。并且BC复合微生物具有除臭、除氨氮、除有机物和除磷等功能。
同时整个设备运行环境为缺氧环境，BC复合微生物是兼性厌氧菌，因此可以在设备中正常繁殖和代谢。并且该设备对COD有80%去除率，对氨氮有70%以上去除率，对总盐分有60%去除率，因此能够实现渗滤液中盐分的有效去除。
其中BC微生物对一价盐二价盐均有去除效果。渗滤液盐分主要是NaCl，只有少量钙离子镁离子等二价盐。BC复合微生物有强大的除盐功能，阴阳离子去除率均大于60%，阴阳离子均去除满足渗滤液离子平衡，保证盐分去除率。
因此生物渗透压除盐设备4工作时，渗滤液下进上出，同时渗滤液中的盐分附着在微生物表面，随后在重力的作用下使得微生物进入到污泥里面，并且污泥通过重力沿着排泥口44排出系统外。
与此同时，处理后的浓液通过溢流堰45汇集到出水口46，实现浓液的外排。并且溢流堰45和出水口46的这种设计能够避免水流短路，可以使设备高效处理污水。
参照图2，处理罐41内设置有一对搅拌机47，一对搅拌机47水平布设，且分布于生物膜机构42的上方和下方，以用于实现处理罐41内渗滤液的搅拌。其中上方的搅拌机47位于溢流堰45和生物膜机构42之间，下方的搅拌机47位于进水口43和生物膜机构42之间，并且一对搅拌机47呈对角状分布。
参照图2，生物膜机构42内部均布有若干调压泵48，处理罐41内设置有减速机49，减速机49的机轴位于生物膜机构42上方，且位于溢流堰45的下方，并且减速机49上连接有轮盘491。
因此当设备工作时，利用调压泵48为设备内部提供压力，同时配合渗滤液自身的压力，产生一种适合微生物除盐的渗透压，使微生物具备除盐的必要条件。同时当调压泵48工作时，调压泵48会使设备污水上层1/3处产生快速旋转的漩涡，因此通过增设减速机49和轮盘491，减小顶部污水漩涡的旋转速度，从而使整个设备内部产生均匀分布的渗透压。
由于处理罐41内具备稳定的渗透压功能，同时在BC复合微生物与渗透压巧妙的结合，不仅利用了微生物，使COD、氨氮出水的去除率能达到80-90%，而且配以渗透压的功能又达到了除盐效果，在渗透压和微生物的帮助下，对不可降解物质有很强的去除功能，从而保证设备出水COD能稳定在1000左右，减轻了后端生化系统和膜的负担。
同时被强化预处理后的水进入到两级AO生物处理池5中，由于在厌氧反应器3内加入了水活剂，即微生物激活剂，因此能提高后端的两级AO生物处理池5的生化功能，进而加强了盐分的去除效果和去除率。
与此同时，在前端加入生物渗透压除盐设备4，使出水大分子物质再次分解，不可降解COD被分解排出，会使后面两级AO生物处理池5的负荷大大降低，不仅在生物上提高了去除率，还在效果上提高了去除效果，两级AO生物处理池5中第二好氧池54末端出水水质会大幅变好，不可降解物质和盐分会随泥排走，不会影响系统的稳定工作。
同时在处理罐41工作时，完美的结合了设备中的产甲烷阶段，该阶段产甲烷菌利用第一阶段产生的小分子有机酸代谢产甲烷气体，由于BC复合微生物的配合，所产生的甲烷气体可直接被挥发，不会再次产生沼气。
参照图3，加药装置8包括支撑架81和安装环82，安装环82为圆形环，且固定于支撑架81上。安装环82的内部设置有安装管83，安装管83的截面为矩形的闭环。安装管83外壁抵触安装环82的内壁，安装管83转动连接于安装环82，并且安装环82的两侧均弯折设置有夹持安装管83外壁的夹持板84，以用于实现安装管83的限位固定。
参照图3、图4，安装管83的内部均布有若干隔板85，若干隔板85将安装管83的内部分隔成若干储液腔86，若干储液腔86相互独立，互不连通。安装管83的外壁设置有若干连接孔87，若干连接孔87分别连通若干储液腔86，并且连接孔87的四周与储液腔86的四周内壁相平齐。
参照图3、图4，安装环82的上端外壁和下端外壁分别设置有进水管88和出水管89，进水管88和出水管89呈位置相对布设。进水管88用于连通盛装水活剂的药箱，出水管89用于连通厌氧反应器3（图中未示出）。
因此当安装管83旋转时，能够通过连接孔87与进水管88和出水管89的交替连通配合，使得药箱内的药液能够自动流入储液腔86内，同时也能自动沿着出水管89排出，实现水活剂的自动加药。
参照图3、图4、图5，安装管83的内壁固定连接有固定架9，固定架9为一对相互交叉设置的支杆91，并且一对支杆91的两端均固定于安装管83的内壁。其中一对支杆91的相交位置横有驱动轴92，驱动轴92与一对支杆91相固定，并且驱动轴92与安装管83呈同轴设置，且轴心线相重合。
参照图3、图4、图5，厌氧反应器3（图中未示出）内水平转动连接有主动轴93，主动轴93位于厌氧反应器3进水端的正下方。其中主动轴93的中部位置设置有叶轮94，位于厌氧反应器3内部，且位于进水端的正下方。
参照图3、图4、图5，主动轴93的两端位于厌氧反应器3外部，同时主动轴93和驱动轴92的两端均固定连接有带轮95，并且位于同一侧的带轮95上缠绕有同步带96，以实现主动轴93与驱动轴92的联动配合。
因此，只要当厌氧反应器3内进水时，水流就会冲击叶轮94，随后叶轮94带动主动轴93同步旋转。同时在带轮95和同步带96的配合作用下，控制驱动轴92带动固定架9以及安装管83同步旋转，以实现水活剂的自动补充。
由于水流的流速是唯一的驱动源，因此叶轮94的转速与厌氧反应器3内进水的水流流速和流量直接相关。也就是说，水的流速越快，叶轮94的旋转速率越快，所以安装管83的转速越快，此时安装管83的投药速率增强。
相反，水流的流速越小，安装管83的投药速率约慢。因此这种联动配合能够来水的流量和流速自动控制水活剂的投药速率，以用于保证生物的活性，同时保证系统的稳定工作。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种垃圾渗滤液的处理系统，包括依次设置的调节池(1)、均质罐(2)、厌氧反应器(3)、两级AO生物处理池(5)、MBR生物膜反应器(6)以及RO反渗透膜反应器(7)，其特征在于：所述厌氧反应器(3)和所述两级AO生物处理池(5)之间设置有生物渗透压除盐设备(4)，所述MBR生物膜反应器(6)上连通设置有污泥池(61)，所述RO反渗透膜反应器(7)上设置有连通所述均质罐(2)的回流管路(71)；
所述生物渗透压除盐设备(4)包括竖直设置的处理罐(41)和设置于所述处理罐(41)中部位置的生物膜机构(42)，所述生物膜机构(42)中充满BC复合微生物，BC复合微生物是一种复合的微生物，它是一种由放线菌、酵母菌、芽孢杆菌属、芽孢乳杆菌属、梭菌属、脱硫肠状菌属和芽孢八叠球菌属复合而成的微生物；
所述处理罐(41)的下端侧壁设置有进水口(43)和排泥口(44)，进水口(43)和排泥口(44)对称分布于处理罐(41)的两侧，处理罐(41)的上端内壁设置有一圈溢流堰(45)，并且处理罐(41)的上端侧壁设置有连通溢流堰(45)的出水口(46)；
所述处理罐(41)内设置有一对搅拌机(47)，一对搅拌机(47)分布于生物膜机构(42)的上方和下方，上方的搅拌机(47)位于溢流堰(45)和生物膜机构(42)之间，下方的搅拌机(47)位于进水口(43)和生物膜机构(42)之间，并且一对搅拌机(47)呈对角状分布；
所述生物膜机构(42)内部均布有若干调压泵(48)；所述处理罐(41)内设置有位于所述生物膜机构(42)上方的减速机(49)，所述减速机(49)位于溢流堰(45)的下方，所述减速机(49)上连接有轮盘(491)。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液的处理系统，其特征在于：所述厌氧反应器(3)上连通设置有加药装置(8)，所述加药装置(8)用于将水活剂注入整条系统中，以用于对整条系统中的微生物进行激活，保证微生物的活性，从而保证对渗滤液的稳定处理。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液的处理系统，其特征在于：所述加药装置(8)包括支撑架(81)和安装环(82)，所述安装环(82)固定于所述支撑架(81)上，所述安装环(82)的内部设置有安装管(83)，所述安装管(83)转动连接于所述安装环(82)，并且所述安装管(83)的外壁抵触所述安装环(82)的内壁；
所述安装管(83)的内部均布有若干隔板(85)，若干所述隔板(85)将所述安装管(83)的内部分隔成若干相互独立的储液腔(86)，所述安装管(83)的外壁设置有若干分别连通若干所述储液腔(86)的连接孔(87)；
所述安装环(82)的上端外壁和下端外壁分别设置有进水管(88)和出水管(89)，并且所述连接孔(87)用于连通所述进水管(88)和出水管(89)。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液的处理系统，其特征在于：所述安装管(83)的内壁设置有固定架(9)，所述固定架(9)的中心位置横穿有驱动轴(92)，所述驱动轴(92)与所述安装管(83)同轴设置；
所述厌氧反应器(3)内水平转动连接有主动轴(93)，所述主动轴(93)的两端位于所述厌氧反应器(3)外部，所述主动轴(93)的中部位置设置有位于所述厌氧反应器(3)上端内部的叶轮(94)；
所述主动轴(93)和所述驱动轴(92)的两端均设置有带轮(95)，位于同一侧的所述带轮(95)上缠绕有同步带(96)。
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