CN113461261A - 一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于污水处理技术领域，公开了一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.将渗滤液废水泵送至调节罐；S2.所述调节罐出水通过中间水罐后进入UASB，所述UASB前采用旁滤的形式设置有电驱动离子膜系统；S3.所述UASB出水依次经过反硝化罐和硝化罐；S4.所述硝化罐出水进入活性炭生物滤池，所述活性炭生物滤池出水进入消毒设备。本申请工艺设置了前置脱盐处理系统，持续对调节池内的垃圾渗透液进行强制循环脱盐，满足生化系统的进水含盐浓度的要求。在生化处理前，分离出去一部分无机盐和有机离子态物质，大幅度提高生化效率，最终水质达标，可以实现直接达标排放。
Description
技术领域
本申请属于污水处理技术领域，涉及垃圾渗滤液处理技术，具体涉及一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法。
背景技术
城市化带来城市垃圾逐年增多，在垃圾填埋、堆肥过程中产生的渗滤液是一种水质水量变化大、可生化性差、成分复杂的高浓度高盐有机废液。
现有垃圾渗滤液处理技术多数选用厌氧加好氧生物处理方法，据调查，已建成的渗滤液污水处理厂普遍存在运行效果差现象，原因是由于渗滤液进入污水处理厂之前，已经历了较长时间的有机物厌氧发酵过程，如在渗滤液处理流程的第一道工序中安排厌氧水解、酸化工艺已不适用，并且随着填埋时间的延长，渗滤液中成分越来越复杂，生物难降解的成分增加，含盐浓度日益上升，达到8000mg/L，严重制约了生化过程；特别是少量重金属离子、钙镁离子，抑制生化过程，可生化性下降，表征指标看：一般可生化性B/C＜0.3，氨氮含量上升，营养碳源比出现C/N＜3，氨氮在浓缩液水中以有机离子态存在。因此，现有处理工艺难以适应其变化，处理效率日趋下降，生化运行效率低，整体工艺不能达标。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法。
发明人经过进一步研究发现渗滤液污水处理厂运行效果差的原因，主要有两方面：一是含盐量较高，为3000mg/L-8000mg/L，甚至更高，严重影响生化过程的效率。根据文献研究：含盐量升高0.5％，生化池效率下降10％。含盐量高于3％时，A/O生化系统基本没有生化进程和效率。由于新鲜垃圾渗透液含盐量一般3000mg/L，老液混合回流造成含盐浓度，数据表明一般垃圾渗透液场进水含盐量8000mg/L；二是碳源降低影响反硝化进程。根据试验，在pH 4-6，氨氮相态以NH4离子为主，其电化学相似形态，具有可迁徙的离子特征。故在生化处理前进行高盐部分去除，以调整渗滤液中的抑制生化过程因素的影响程度，调整营养比例是必要的。
因此，本发明一方面提供一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，在废水进入厌氧处理装之前设置了电驱动离子膜系统，对垃圾渗滤液进行预处理，具体技术方案如下：
一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，包括以下步骤：
S1.将渗滤液废水泵送至调节罐；
S2.所述调节罐出水通过中间水罐后进入UASB，所述UASB前采用旁滤的形式设置有电驱动离子膜系统；
S3.所述UASB出水依次经过反硝化罐和硝化罐；
S4.所述硝化罐出水进入活性炭生物滤池，所述活性炭生物滤池出水进入消毒设备。
进一步地，所述调节罐出水直接进入中间水罐的水量占整个调节罐出水水量的0～50％，其余的调节罐出水通过电驱动离子膜系统处理后，再进入中间水罐。
进一步地，所述电驱动离子膜系统前设置有过滤器。
进一步地，所述电驱动离子膜系统采用多级串联组合方式，例如可以使2级或3级串联组合方式。
进一步地，所述电驱动离子膜系统出来的浓液进行烧渣处理。
优选的，所述UASB后设置有综合罐，所述UASB出水经过综合罐后一部分进入反硝化罐，所述综合罐的一部分水内循环进入UASB。
优选的，所述UASB还连接有泡沫池，所述泡沫池连接叠螺脱泥系统，叠螺脱泥系统出水进入中间水罐，污泥进行焚烧处理。
优选的，所述硝化罐连接UASB和泡沫池，所述硝化罐回流入UASB的水量占硝化罐总进水量的20-30％。
进一步地，所述硝化罐和反硝化罐之间进行内循环和外循环，主要是通过泵和溢流堰，两种方式进行调节。
进一步地，调节罐中将垃圾渗滤液加酸或碱调节pH值到6～6.5。
进一步地，所述过滤器为砂滤罐，设计流速小于0.1m/s。
进一步地，所述中间水罐加药调整pH值到7左右。
进一步地，所述消毒设备内进行加氯(臭氧)消毒处理。加氯量视生化处理后出水CODCr值而定，生化处理后出水CODCr＜100mg/L，加氯量为10～15mg/L。按以上比例加氯，经混合接触1～2h后，出水可以完全达到“污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准，而且脱色效果好，经加氯消毒后的废水无色透明。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
(1)本申请工艺设置了前置脱盐处理系统——电驱动离子膜系统，以调节罐为污水来源，采用旁滤的形式，持续对调节池内的垃圾渗透液进行强制循环脱盐，通过调整可以对污水的含盐量进行不同程度的脱除，满足生化系统的进水含盐浓度的要求。在生化处理前，分离出去部分无机盐和有机离子态物质，可以大幅度提高生化效率；
(2)经过本工艺处置，厌氧加好氧生物处理进水质中含盐量大大降低，而碳源营养比例升高，创造了利于有机质降解和生物脱氮反应的进行。经过本申请优化工艺处理后，水质达标，可以实现直接达标排放；
(3)垃圾填埋场传统生化处理系统，经系统改造渗滤液均能达标排放，原有垃圾填埋场的处理工艺只要稍加改动就可实现本发明提供的工艺，具有明显的经济效益、环境效益和社会效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，包括以下步骤：
S1.将渗滤液废水泵送至调节罐，调节罐中将垃圾渗滤液加酸或碱调节pH值到6～6.5。
S2.所述调节罐出水通过中间水罐后进入UASB，所述UASB前采用旁滤的形式设置有电驱动离子膜系统(ED系统)，所述电驱动离子膜系统前设置有过滤器，所述过滤器为砂滤罐，设计流速小于0.1m/s；所述调节罐出水直接进入中间水罐的水量占整个调节罐出水水量的0～50％，其余的调节罐出水通过电驱动离子膜系统处理后，再进入中间水罐，所述中间水罐加药调整pH值到7左右；
S3.所述UASB出水依次经过反硝化罐和硝化罐；所述UASB后还设置有综合罐，所述UASB出水经过综合罐后一部分进入反硝化罐，另一部分水内循环进入UASB，综合罐具有调节水流稳定的作用，而且综合罐的一部分水是内循环进入UASB，其目的是稳定和耐受冲击；所述硝化罐连接有曝气系统；
S4.所述硝化罐出水进入活性炭生物滤池，所述活性炭生物滤池出水进入消毒设备。
进一步地，所述电驱动离子膜系统出来的浓液进行烧渣处理。
所述UASB还连接有泡沫池，所述泡沫池连接叠螺脱泥系统，叠螺脱泥系统出水进入中间水罐，污泥进行焚烧处理。由于加药和曝气，需要控制泡沫防止风吹溢出，在泡沫需要喷水湮灭泡沫。
所述硝化罐连接UASB和泡沫池，所述硝化罐回流入UASB的水量占硝化罐总进水量的20-30％。
所述硝化罐和反硝化罐之间进行内循环和外循环，主要是通过泵和溢流堰，两种方式进行调节。所述反硝化挂和硝化罐中进行硝化-反硝化反应，去除前一曝气阶段产生的硝酸根氮，为后一曝气硝化阶段减少阻力，有利于氨氮的去除，并且可根据进水水质水量的变化调整曝气、搅拌、和沉淀的时间及比例，使之符合有机质降解及脱氮的规律，达到处理的最优化。
进一步地，所述消毒设备内进行加氯(臭氧)消毒处理。加氯量视生化处理后出水CODCr值而定，生化处理后出水CODCr＜100mg/L，加氯量为10～15mg/L。按以上比例加氯，经混合接触1～2h后，出水可以完全达到“污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准，而且脱色效果好，经加氯消毒后的废水无色透明。
废水进水情况及各级工艺处理效果见下表1。
表1实施例1工艺及各单元废水处理情况
进水CODCr为60000mg/L，NH3-N为2000mg/L，C/N比值3，TDS电导率表征为8-30ms.cm，PH为7.5，采用前置脱盐处理系统，在调节罐出水进入UASB系统前，经过电驱动离子膜系统处理，电驱动离子膜系统出水COD为45000，NH3-N为500mg/L，C/N比值5，TDS电导率表征为4-15ms.cm，PH为6.5；电驱动离子膜系统出水经过中间罐加药调整pH后进入UASB系统处理，CODcr去除率达到90％。经过AC生物滤池和消毒系统后，出水水质COD≤30mg/L，并且生化段实际达标率(达标日数/实际运行日数)达到100％。
电驱动离子膜系统是利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能，在直流电场作用下，使阴阳离子发生定向迁移，从而达到电解质溶液的分离、提纯和浓缩的目的，因此，离子交换膜和直流电场是其过程必备的两个条件。因此，本发明中电驱动离子膜系统组器的抗污性是关键难点，高抗污的电驱动离子膜系统，比较适合这种污水的处理要求。本实施例电驱动离子膜系统采用均相离子膜，能忍受高有机物浓度、高浊度水质中，能够实现脱盐过程；提供强化隔板和流道宽度、增加膜表面线性流速比，强化湍流的方式，提高耐受高浊度污水的能力。
对比实施例1
对比实施例1同实施例1，区别在于预处理系统仅有调节池，而没有电驱动离子膜系统，也即UASB前没有采用旁滤的形式设置电驱动离子膜系统。
废水进水情况及各级工艺处理效果见下表2。
表2对比实施例1工艺及各单元废水处理情况
进水CODCr为60000mg/L，NH3-N为2000mg/L，C/N比值3，TDS电导率表征为8-30ms.cm，PH为7.5，在调节罐出水进入UASB系统前，未采用电驱动离子膜系统处理，调节罐出水COD为45000，NH3-N为2000mg/L，C/N比值3，TDS电导率表征为8-30ms.cm，PH为7.5；调节罐出水经过中间罐加药调整pH后进入UASB系统处理，CODcr去除率为70％。经过AC生物滤池和消毒系统后，出水水质COD≤48mg/L，但生化段实际达标率(达标日数/实际运行日数)只有80％。
实施例2
取某堆肥厂渗滤液，进水水质如下表3所示：
表3渗滤液处理系统进水水质
| 污水水质指标 | 进水水质设计值(除pH外，mg/L) |
| pH | 6～7 |
| CODcr | 12000～14000 |
| BOD<sub>5</sub> | 800-1200 |
| 氨氮 | 800～1000 |
| SS | 1000 |
将渗滤液进行处理，包括以下步骤：
S1.将渗滤液废水泵送至调节罐；
S2.所述调节罐出水通过中间水罐后进入UASB(上流式厌氧污泥床)，所述UASB前采用旁滤的形式设置有电驱动离子膜系统；
S3.所述UASB出水CODCr、氨氮浓度分别为1000～1200mg/l和200～300mg/l，进入缺氧/好氧SBR反应器，依靠反应器中好氧微生物进行有机物的降解，依靠好氧硝化菌和厌氧反硝化菌将氨氮转化为氮气。运行周期为20h，分为进水1h，初曝气6h，静置搅拌4h，二次曝气6h，沉淀排水3h。反应器中污泥负荷控制在0.3～0.8kg/(kg*d)，曝气阶段水中溶解氧量控制在0.5～4mg/l，经SBR生化处理后，出水水质为CODCr 250～500mg/l，氨氮20～50mg/l；
S4.SBR出水进入AC(活性炭)生物滤池，AC生物滤池出水进行加氯消毒处理，加氯量为45mg/(L废水)，混合接触2h，出水可以完全达到“污水综合排放标准(GB8978-1996)”中一级标准，即COD≤100mg/l，BOD5≤30mg/l，NH3-N≤15mg/l，SS≤70mg/l，色度≤50倍，pH值6～9，且出水无色透明。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将渗滤液废水泵送至调节罐；
S2.所述调节罐出水通过中间水罐后进入UASB，所述UASB前采用旁滤的形式设置有电驱动离子膜系统；
S3.所述UASB出水依次经过反硝化罐和硝化罐；
S4.所述硝化罐出水进入活性炭生物滤池，所述活性炭生物滤池出水进入消毒设备。
2.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述调节罐出水直接进入中间水罐的水量占整个调节罐出水水量的0～50％，其余的调节罐出水通过电驱动离子膜系统处理后，再进入中间水罐。
3.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述电驱动离子膜系统前设置有过滤器。
4.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述电驱动离子膜系统采用多级串联组合方式。
5.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述电驱动离子膜系统出来的浓液进行烧渣处理。
6.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述UASB后设置有综合罐，所述UASB出水经过综合罐后一部分进入反硝化罐，所述综合罐的一部分水内循环进入UASB。
7.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述UASB还连接有泡沫池，所述泡沫池连接叠螺脱泥系统，叠螺脱泥系统出水进入中间水罐，污泥进行焚烧处理。
8.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述硝化罐连接UASB和泡沫池。
9.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，所述硝化罐和反硝化罐之间进行内循环和外循环。
10.根据权利要求1所述垃圾填埋场生化系统处理工艺优化方法，其特征在于，调节罐中将垃圾渗滤液加酸或碱调节pH值到6～6.5。
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