CN114380465A

CN114380465A - 高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用

Info

Publication number: CN114380465A
Application number: CN202210042543.4A
Authority: CN
Inventors: 汤水江; 吴林峰; 陈友义
Original assignee: JIANGSU XINQI ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: JIANGSU XINQI ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Priority date: 2022-01-14
Filing date: 2022-01-14
Publication date: 2022-04-22

Abstract

本发明属于污水处理应用技术领域，具体公开了高效能模块化渗滤液处理系统，包括相互连接配合使用的调节池、外置式MBR模块、纳滤模块、反渗透模块、污泥池、污泥脱水模块、浓缩液池、氧化沉淀模块、电催化氧化模块、反硝化曝气模块和出水池等；其中，所述连接为通过管道连接，管道上设置有包括但不限于阀门、传感器、压力表和液体输送设备。本发明的高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用的有益效果在于：1、用于对污水进行安全、环保的处理，污染水的净化排放、污泥的卫生回填；2、本发明整体为多个模块组合，通过管道、阀门和液体输送设备等组合，结构便施工连接装配，同时也可与外部控制器组合实现自动化的循环处理控制。

Description

高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用

技术领域

本发明属于污水处理应用技术领域，具体涉及高高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用。

背景技术

生活垃圾渗滤液是在处理生活垃圾过程中产生的一种高浓度有机废水，具有水质水量变化大、污染物浓度高、水质成分复杂的特点，生活垃圾渗滤液的处理一直是一个世界性的难题。我国由于人口众多，生活垃圾产生量大，导致我国每年生活垃圾渗滤液产生量非常巨大，同时我国历年积存的生活垃圾渗滤液量同样非常巨大，这些垃圾渗滤液如果不能被有效处理，将对我国人民的健康和环境保护事业造成巨大威胁。

当前治理我国垃圾卫生填埋场处理垃圾渗滤液面临的主要问题是现有垃圾渗滤液处理工艺运行成本过高、处理产生的二次污染严重。我国许多垃圾卫生填埋场不能负担高额的垃圾渗滤液处理系统运行费用，导致其垃圾渗滤液处理系统不能连续运行，甚至有些垃圾卫生填埋场直接将垃圾渗滤液导入地下，造成了严重的地下水污染，间接污染了水源地。

因此，基于上述问题，本发明提供高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用，采用“预处理+外置式MBR(A/O+UF)+NF+RO，浓缩液采用芬顿+高效沉淀+电催化氧化+反硝化滤池/曝气生物滤池”，以反渗透模块出水和曝气生物滤池出水混合后达标排放，全量化处理，无最终浓缩液产生。

技术方案：本发明的第一方面提供高效能模块化渗滤液处理系统，包括调节池、外置式MBR模块、纳滤模块、反渗透模块、污泥池、污泥脱水模块、浓缩液池、氧化沉淀模块、电催化氧化模块、反硝化曝气模块和出水池；所述调节池、外置式MBR模块、纳滤模块、反渗透模块、出水池之间依次连接；所述纳滤模块、反渗透模块分别与浓缩液池连接；所述浓缩液池、氧化沉淀模块、电催化氧化模块、反硝化曝气模块和出水池之间依次连接；所述外置式MBR模块与污泥池连接；所述污泥池与污泥脱水模块连接；所述污泥脱水模块与外置式MBR模块连接；其中，所述连接为通过管道连接，管道上设置有包括但不限于阀门、传感器、压力表和液体输送设备。

本技术方案的，所述外置式MBR模块，包括依次连接的反硝化罐、硝化罐、管式超滤模块，及分别与反硝化罐、硝化罐连接的冷却换热模块，其中，调节池与反硝化罐连接，管式超滤模块与纳滤模块连接。

本技术方案的，所述氧化沉淀模块，包括芬顿氧化模块，及与芬顿氧化模块连接的高效沉淀罐，及分别与高效沉淀罐、浓缩液池连接的污泥脱水模块，其中，芬顿氧化模块与浓缩液池连接，高效沉淀罐与电催化氧化模块连接。

本技术方案的，所述反硝化曝气模块，包括反硝化滤池，及与反硝化滤池连接的曝气生物滤池，其中，反硝化滤池与电催化氧化模块连接，曝气生物滤池与出水池。

本技术方案的，所述组合式模块化水处理系统，还包括调配池，及与调配池连接的生物转盘，其中，调配池与调节池连接，生物转盘与外置式MBR模块连接，在系统总负荷较好的情况下启动对部分待处理原液进行预处理，其出水一并进入外置式MBR模块。

本发明的第二方面提供高效能模块化渗滤液处理系统的工作方法，包括以下步骤，步骤1、对调节池内待处理液体中的悬浮物进行预处理，通过滤袋截留去除水中存在的大颗粒杂质。步骤2、调节池内预处理后的待处理液体进入外置式MBR模块，依次进行反硝化、硝化和超滤工序。步骤3、经外置式MBR模块处理的液体进入纳滤模块、反渗透模块，在压力作用下，部分清水和小分子物质透过膜形成清液排入出水池，剩余的物质和水形成浓缩液进入浓缩液池。步骤4、浓缩液池内的液体进入芬顿氧化模块、高效沉淀罐、电催化氧化模块，先通过芬顿反应和高效混凝沉淀过程去除部分的难降解有机物，再通过电催化氧化作用将绝大部分的有机污染物、残余氨氮等物质氧化分解为CO₂、H₂0、N₂等小分子物质，污泥脱水模块用于对高效沉淀罐的污泥进行脱水，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到浓缩液池，进行循环处理直至达标排放。步骤5、经步骤4处理后的液体进入反硝化滤池、曝气生物滤池，电催化氧化模块的产水进入到反硝化滤池和曝气生物滤池中，首先通过投加外部碳源调节C/N比，再通过生化作用去除硝态氮物质，最后达标的浓缩液处理产水排入出水池。

本技术方案的，所述步骤2中经外置式MBR模块的管式超滤模块处理后的污泥排入污泥池，污泥池内的污泥利用污泥脱水模块进行处理，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到外置式MBR模块的反硝化罐，进行循环处理直至达标排放。

本发明的第三方面提供一种垃圾渗滤液处理系统，包含有所述的高效能模块化渗滤液处理系统。

本发明的第四方面提供一种垃圾渗滤液处理系统的工作方法，包含有所述的高效能模块化渗滤液处理系统及其工作方法。

与现有技术相比，本发明的高效能模块化渗滤液处理系统、工作方法及应用的有益效果在于：1、用于对污水进行安全、环保的处理，污染水的净化排放、污泥的卫生回填；2、本发明整体为多个模块组合，通过管道、阀门和液体输送设备等组合，结构便施工连接装配，同时也可与外部控制器组合实现自动化的循环处理控制。

附图说明

图1是本发明的高效能模块化渗滤液处理系统的结构示意图；

其中，图中序号如下：100-调节池、101-调配池、102-生物转盘、103-反硝化罐、104-硝化罐、105-冷却换热模块、106-管式超滤模块、107-纳滤模块、108-污泥池、109-反渗透模块、110-污泥脱水模块、111-曝气生物滤池、112-浓缩液池、113-芬顿氧化模块、114-电催化氧化模块、115-反硝化滤池、116-污泥脱水模块、117-出水池、118-高效沉淀罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的高效能模块化渗滤液处理系统，包括调节池100、外置式MBR模块、纳滤模块107、反渗透模块109、污泥池108、污泥脱水模块110、浓缩液池112、氧化沉淀模块、电催化氧化模块114、反硝化曝气模块和出水池117；

调节池100、外置式MBR模块、纳滤模块107、反渗透模块109、出水池117之间依次连接；

纳滤模块107、反渗透模块109分别与浓缩液池112连接；

浓缩液池112、氧化沉淀模块、电催化氧化模块114、反硝化曝气模块和出水池117之间依次连接；

外置式MBR模块与污泥池108连接；

污泥池108与污泥脱水模块110连接；

污泥脱水模块110与外置式MBR模块连接；

其中，所述连接为通过管道连接，管道上设置有包括但不限于阀门、传感器、压力表和液体输送设备(其中，管道上的阀门、传感器、压力表和液体输送设备等按需配置、安装)。

在上述技术方案的基础上，本结构的高效能模块化渗滤液处理系统，还包括调配池101，及与调配池101连接的生物转盘102，其中，调配池101与调节池100连接，生物转盘102与外置式MBR模块连接，在系统总负荷较好的情况下启动对部分待处理原液进行预处理，其出水一并进入外置式MBR模块

本结构的高效能模块化渗滤液处理系统优选的，外置式MBR模块，包括依次连接的反硝化罐103、硝化罐104、管式超滤模块106，及分别与反硝化罐103、硝化罐104连接的冷却换热模块105，其中，调节池100与反硝化罐103连接，管式超滤模块106与纳滤模块107连接。

本结构的高效能模块化渗滤液处理系统优选的，氧化沉淀模块，包括芬顿氧化模块113，及与芬顿氧化模块113连接的高效沉淀罐118，及分别与高效沉淀罐118、浓缩液池112连接的污泥脱水模块116，其中，芬顿氧化模块113与浓缩液池112连接，高效沉淀罐118与电催化氧化模块114连接。

本结构的高效能模块化渗滤液处理系统优选的，反硝化曝气模块，包括反硝化滤池115，及与反硝化滤池115连接的曝气生物滤池111，其中，反硝化滤池115与电催化氧化模块114连接，曝气生物滤池111与出水池117。

本发明的高效能模块化渗滤液处理系统的工作方法，包括以下步骤，

步骤1、对调节池100内待处理液体中的悬浮物进行预处理，通过孔径为400μm的滤袋截留去除水中存在的大颗粒杂质。

步骤2、调节池100内预处理后的待处理液体进入外置式MBR模块，依次进行反硝化、硝化和超滤工序。

步骤3、经外置式MBR模块处理的液体进入纳滤模块107、反渗透模块109，在压力作用下，部分清水和小分子物质透过膜形成清液排入出水池117，剩余的物质和水形成浓缩液进入浓缩液池112。

步骤4、浓缩液池112内的液体进入芬顿氧化模块113、高效沉淀罐118、电催化氧化模块114，先通过芬顿反应和高效混凝沉淀过程去除部分的难降解有机物，再通过电催化氧化作用将绝大部分的有机污染物、残余氨氮等物质氧化分解为CO₂、H₂0、N₂等小分子物质，污泥脱水模块116用于对高效沉淀罐118的污泥进行脱水，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到浓缩液池112，进行循环处理直至达标排放。

步骤5、经步骤4处理后的液体进入反硝化滤池115、曝气生物滤池111，电催化氧化模块114的产水进入到反硝化滤池115和曝气生物滤池111中，首先通过投加外部碳源调节C/N比，再通过生化作用去除硝态氮物质，最后达标的浓缩液处理产水排入出水池117。

本发明的高效能模块化渗滤液处理系统的工作方法优选的，步骤2中经外置式MBR模块的管式超滤模块106处理后的污泥排入污泥池108，污泥池108内的污泥利用污泥脱水模块110进行处理，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到外置式MBR模块的反硝化罐103，进行循环处理直至达标排放。

本发明的应用一：一种垃圾渗滤液处理系统，包含有所述高效能模块化渗滤液处理系统。

本发明的应用二，一种垃圾渗滤液处理系统的工作方法，包含有所述的高效能模块化渗滤液处理系统及其工作方法。

实施例

以垃圾渗滤液为例：

填埋库区渗滤液先进入到填埋场渗滤液调节池100进行水质均衡和水量调节，以保证渗滤液处理系统稳定的处理量，调节池100内渗滤液经过泵提升后进入渗滤液处理站。

首先采取预处理措施对渗滤液中的悬浮物进行处理，通过孔径为400μm的滤袋截留去除水中可能存在的大颗粒杂质，减少其对后段系统的负荷影响，然后再进入外置式MBR模块。同时设置调配池101和生物转盘102，在系统总负荷较好的情况下启动对部分渗滤液原液进行预处理，其出水一并进入外置式MBR模块。MBR模块采用外置式，膜系统部分采用管式超滤膜形式，生化部分采用A/O生化工艺(外置式MBR模块包括反硝化罐103、硝化罐104、管式超滤模块106三部分)。

由于在射流循环、硝化液回流等过程中形成的完全混合作用，所有系统可看作一个整体。其中硝化池向管式超滤系统进水、硝化液冷却回流、射流循环需要通过泵提升完成，其余全部自流。外置式MBR模块的硝化液回流主要通过硝化液回流泵完成；管式超滤系统浓液向反硝化池的回流，在超滤循环压力作用下完成。MBR系统的生化池是有机污染物降解的主要场所。在微生物作用下，有机物分解转化为CO₂、H₂0等小分子物质；NH₃和总氮物质经过水解、硝化、反硝化的作用过程最终转化为N₂排放到空气中；其它一部分有机物质分解和吸收被微生物利用进行增殖，并最终以生化剩余污泥的形式排出系统。A/O工艺主要是针对渗滤液中氨氮浓度高，出水标准中氨氮和总氮要求严的特点，强化生化脱氮以保证产水达标。

硝化液在管式超滤模块106循环压力作用下形成一部分超滤产水，压力作用下自流进入超滤清液箱。在外置式MBR模块形式保证高污泥浓度、高污泥量的条件下，系统对有机污染物的去除率在94％以上；强化生物脱氮作用下，系统对氨氮去除率保证在99％以上，总氮去除率在98％以上，MBR系统产水中NH₃指标直接达到GB16889-2008中的排放限值。

管式超滤模块106产水需要经过深度膜处理模块(纳滤系统107、反渗透系统109)处理后才能稳定达标排放。

深度膜处理模块主要包括纳滤系统107、反渗透系统109，纳滤和反渗透处理均属于物理分离过程：在一定压力作用下，部分清水和小分子物质透过膜形成清液，剩余的物质和水形成浓缩液；所不同的是反渗透较纳滤具有更高的过滤精度。

本系统的纳滤模块107优选的采用美国陶氏化学公司的卷式纳滤膜，过滤孔径为1nm，可以对所有的悬浮污染物和大部分多价盐离子进行有效截留。反渗透模块109优选的采用美国陶氏化学公司的反渗透膜产品，过滤孔径为0.1nm，可以对绝大部分盐分进行有效截留。在膜系统管路设计上采用浓水循环膜系统，可以在相对较低运行压力的情况下最大程度上提高系统的产品水回收率。根据系统进水水质和系统运行压力不同，纳滤系统的设计产水回收率在82％以上；反渗透系统的设计产水回收率在75％以上。

纳滤模块107和反渗透模块109产生的浓缩液自流进入到浓缩液池112。其中，考虑到其主要污染物成分为难降解有机物，先通过芬顿反应113和高效混凝沉淀罐118过程去除部分的难降解有机物，再通过电催化氧化114作用将绝大部分的有机污染物、残余氨氮等物质氧化分解为CO₂、H₂0、N₂等小分子物质，其产水中有机污染物浓度基本达标。

电催化氧化设备(电催化氧化114)产水进入到反硝化滤池115和曝气生物滤池111中，通过投加外部碳源调节C/N比，再通过生化作用去除硝态氮物质，实现浓缩液处理产水达标的目的，与主系统反渗透产水混合稳定达标排放。

本系统管式超滤模块106产生的剩余污泥通过超滤浓液回流管路的支管有控制的小流量连续排放，保证生化系统的稳定行。

本系统的生化剩余污泥首先排入污泥收集池108，再通过泵提升进入到叠螺脱水110系统，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置；脱水清液收集后用泵提升进入到反硝化罐103，在渗滤液处理系统中继续处理直至达标排放。

本系统高效混凝沉淀罐118处理产生的化学污泥压滤脱水后干泥一并填埋，脱水清液回浓缩液循环处理。

本实施例中的，生物转盘102，生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥---生物膜。

生物转盘旋转时，污水在反应槽中顺盘片间隙流动，污水中的有机物被转盘上的生物膜所吸附；当盘片转离水面时，盘层表面形成一层污水薄膜，空气中的氧不断地溶解到水膜中，生物膜中微生物吸收溶解氧，氧化分解被吸附的有机污染物，盘片每转为一周，即进行一次吸附—吸氧—氧化分解的程。转盘不断转动，污染物不断地被氧化分解，生物膜也逐渐变厚，衰老的生物膜在水流剪切力作用下脱落，并随污水排出沉淀池。转盘转动也使槽中污水不断地搅动充氧，脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态，继续起净化作用，因此，生物转盘兼有活性污泥池的功能。

本实施例中的外置式MBR模块，膜生物反应器工艺(简称MBR)是一种将膜分离技术和传统生化方法进行有机结合的新型水处理技术。其最大的优势及特点是可以通过对活性微生物的完全截留使生化系统的活性污泥浓度上限得到大大提高，同时可以保证系统出水的水质稳定性。

外置式MBR模块的超滤部分德国MEMOS公司的管式超滤膜，其过滤孔径为0.03μm,可以有效截留所有的微生物菌体和悬浮物。同时，超滤系统可以对大颗粒的有机污染物进行截留，进一步保证MBR系统出水的稳定。本套超滤系统采用大流量高速循环的方式，膜管内的水力流速达到3～5m/s，可以有效的防止污染物的沉积，减少膜污染的风险，延长膜使用寿命。同时，系统设置严格的流量、温度、压力监控，并培植清洗系统，可以保证系统在各种复杂的运行条件下安全稳定的工作。

MBR的主要特点：主要污染物COD，BOD和氨氮有效降解，无二次污染；100％生物菌体分离；出水无细菌和固性物；反应器高效集成，占地面积小；运行费用合理；污泥负荷(F/M)低，剩余污泥量小；

根据国内外多个类似工程和我公司(申请人)实际工程实践经验证明，MBR系统采用的2级反硝化+硝化工艺可以很好的对渗滤液废水中的氨氮、有机污染物进行有效脱除。其中氨氮的脱除率可达到99.67％以上，有机污染物脱除率达到99.6％以上。整个系统可以全年运行，并能保证处理效果的稳定，系统的膜使用寿命保证达到5年以上。

本实施例中的外置式MBR模块的A/O生物脱氮技术的工艺原理：针对垃圾渗滤液氨氮浓度高、处理出水氨氮指标严格的特点，本方案采用A/O生物脱氮为主的生化工艺，并通过碳氮比、溶解氧、PH、温度等条件的调节，保证系统的脱氮效果。

A/O生物脱氮工艺主要基于氨化→硝化→反硝化的氨氮生物降解反应过程，具体如下：氨化作用过程：RCHNH₂COOH+O₂

RCOOH+CO₂+NH₃

硝化作用过程：NH₄ ⁺+2O₂

NO₃ ^-+2H⁺+H₂O+305～440KJ/mol

反硝化作用过程：2NO₂ ^-+6H⁺

N₂+4H₂O+2OH^-

根据生物脱氮反应动力学理论，硝化反应影响因素如下：

1)有机碳源：由于硝化细菌属于自氧型细菌，所以要求混合液的有机碳浓度不宜过高。如过高，将使硝化细菌不能成为优势菌群，影响反应速率；

2)污泥龄：由于硝化细菌增长较慢，必须保证系统较高的污泥龄。污泥龄一般在硝化细菌世代时间的三倍以上，必须大于10d；

3)溶解氧：硝化反应溶解氧必须大于2mg/l，较高溶解氧可以提高硝化反应的速率；

4)温度：在5～35℃范围内，硝化反应的速率随温度升高而加快。温度每升高10℃，速率提高一倍；

5)PH：硝化反应适宜的PH为7.5～8.5,并要求适量的碱度；

6)C/N比：处理系统的BOD负荷低于0.15BOD₅/(gMLSS·d)，处理系统的硝化反应才能正常进行；较低的BOD负荷可以保证硝化反应的顺利进行；

7)有毒物质：对硝化反应产生抑制作用的有害物质主要有重金属，高浓度的NH₄ ⁺-N、NO_X ^--N络合阳离子和某些有机物。

反硝化反应影响因素如下：

1)有机碳源：反硝化菌为异养型兼性厌氧菌，所以反硝化过程需要提供充足的有机碳源。一般认为，当污水中BOD₅/TN值＞3～5时，即可认为碳源是充足的，不需外加碳源；否则应投加葡糖糖(CH₃OH)作为有机碳源；

2)PH：反硝过程最适宜的pH值范围6.5～7.5，不适宜的pH值会影响反硝化菌的生长速率和反硝化酶的活性；由于反硝化反应会产生碱度，这有助于将pH值保持在所需范围内，并可补充在硝化过程中消耗的一部分碱度；

3)温度：反硝化反应的适宜温度为20～40℃，温度越高，反硝化速率越快。

4)溶解氧：系统中溶解氧保持在0.5mg/L以下时，反硝化反应才能正常进行。

根据对A/O生物脱氮工艺的理解，合理调节硝化和反硝化过程中的各个影响因素，通过高比例的硝化液回流使硝化和反硝化过程不断循环以减少硝态氮对硝化作用的抑制，保证脱氮效果。工程实践证明在正常稳定运行的情况下，A/O生化系统的氨氮稳定去除率在98％～100％，MBR系统出水中氨氮浓度保持在10mg/L以下；总氮的去除率也在96％以上。

本实施例中的高效沉淀罐118内安装有射流曝气头，保证系统的氧利用率大于35％，节约系统能耗。其作用原理如下：

在射流曝气器内，工作介质经内喷嘴高速喷射，穿过外喷嘴前与引射介质接触，卷吸、切割、分散、溶解、引射介质，引射介质中的氧快速溶入工作介质，同时形成气液混合物。

水平射流区充氧：气液混合物仍以较高的速度喷射出外喷嘴，与生物反应器内污水存在速度差，可以进行二次切割。生物反应器内污水被气液混合物卷吸、切割、分散，气液混合物中的溶解氧、气体的氧气快速分散、溶解进入污水，同时形成气液泥三相混合污水。

垂直上升区充氧：内部微小气泡降低了三项混合污水密度，使三相混合污水上升流动。期间生物反应器内污水不断加入上升流体，使三相混合污水缺氧状态加剧，可继续大量吸收、溶解微小气泡中的氧份。此阶段曝气充氧原理不同于一般曝气方式，在这里微小气泡能供给最大的充氧量和紊流搅拌作用。

二次紊流区充氧：三相混合污水大量涌出液面，在动力和重力作用影响下向液面下翻滚。此时可带动微小气泡再次进入污水，同时吸收部分外界空气进入污水，产生额外的紊流作用，使微小气泡中的氧最大限度的溶入污水。从传质过程来看，射流曝气器明显优于其他曝气装置，氧传递的途径很多，氧转移率很高，这是其他曝气装置无法比拟的。

气液混合物或液体从喷嘴高速喷射，与周围液体进行动量交换后能带动周围液体向背对喷嘴的方向流动，因此射流曝气器还具有推流作用。

射流曝气器首次引入了撞击损失理论，通过简化喷嘴、优化喷射口径等来减少能量和能量损失，从而提高了充氧效率、混合搅拌效果和推流能力。

本实施例中的纳滤模块107和反渗透模块109：纳滤/反渗透处理工艺作为常用水处理手段，已经在许多水处理行业中得到成功应用。

纳滤膜分离技术主要是利用过滤膜的微小过滤孔径，在压力作用下对混合液进行浓缩分离得到部分浓度较低的产水和浓度较高的浓缩液。其作用的理论基础是膜对物质的选择透过性，即清水及小分子物质允许透过，大分子物质及颗粒物质被全部截留。膜分离技术可以有效的对水中的污染物截留浓缩并得到较为洁净的产品水。根据理论分析，纳滤膜的切割分子量等级为200D，即纳滤膜1～10nm过滤孔径可以保证膜对分子量大于200D的物质颗粒有92％以上去除率。

本系统采用膜过滤方式为错流过滤，即过滤产水流向与浓缩液流向不在同一平面上，这样可以有效的减少过滤过程中污染物对膜的污染。

反渗透工艺作用原理与纳滤系统类似，所不同的是反渗透工艺采用的反渗透膜元件的过滤孔径为0.1nm，孔径约为纳滤膜过滤孔径的1/10。一般认为，反渗透膜切割分子量等级为20D，对有机物颗粒和盐份物质具有更高去除效果。

本实施例中的芬顿氧化模块113的工艺原理：有机物降解机理在于通过强氧化性的羟基自由基(·OH)，致使水中有机物长链发生氧化、分解、断裂，把大分子分解为小分子，提高其生化性，最后能无选择性地把有机物氧化成CO2、H2O或矿物盐，从而有效降低COD和色度。其能有效彻底地降解普通氧化剂所不能降解的有机物，特别适合于废水中特别难降解有机物的去除。

部分氧化剂的氧化还原电位

氧化剂	氧化还原电位(V)
		氟素	2.87
OH羟基	2.85
		臭氧	2.07
双氧水	1.77
		次氯酸钠	1.49
氯	1.36

过氧化氢(H₂O₂)与二价铁离子Fe的混合溶液把大分子氧化成小分子把小分子氧化成二氧化碳和水，同时FeSO₄可以被氧化成3价铁离子，有一定的絮凝的作用，3价铁离子变成氢氧化铁，有一定的网捕作用，从而达到处理水的目的。

Fenton试剂是一种常用的高级氧化技术，相对其他氧化剂而言，其在黑暗中就能破坏有机物，具有操作过程简单、反应易得、运行成本低廉、设备投资少且对环境友好性等优点。

本实施例中的电催化氧化模块114的工艺原理：电化学工作原理是通过对间距为2cm－4cm之间的水加上一定的电压，氧化水中的某些组分，能够直接或间接地去除水中的总氮以及将废水氧化脱色。我公司的电化学设备是采用贵金属制成的电极板，脱色及去总氮效率非常高，效果显著，同时也能去除水中COD，效果显著(结构：贵金属电极板，极板28块；反应器：7套或者2套都可以)，电源300KW(电源根据反应器调整，根据水质停留时间调整)

本实施例中的反硝化滤池115、曝气生物滤池111的工艺原理：生物滤池是指由特定填料填充的生物反应构筑物，其中填料可起到为微生物提供具有结构支撑作用的生存空间，污水可通过与富集在填料表面微生物接触，利用生物生理作用使污水得到净化。

生物滤池由于工艺的合理性往往可达到较好的处理效果，且不产生二次污染，并且可避免水流冲击带来的微生物流失、水质浑浊等现象。

不同水质需求下应灵活选择不同工艺，在完整的生化进程中，不同时期对污水处理的侧重点不同，当有机物含量较高时宜使用碳氧化曝气生物滤池，经好氧微生物的分解作用将有机物转化为小分子物质；当污水中氨态氮较多时，应使用硝化生物滤池，可对微生物的硝化作用提供优质的反应环境；当污水中含量较高的是硝态氮时，利用反硝化生物滤池可加快反应进程，并取得较好的结果。也可将三者组合应用，包括前置反硝化生物滤池和后置反硝化滤池等。

反硝化生物滤池属于生物滤池中的一种，反硝化的过程即反硝化菌在反硝化作用下将硝态氮转化为氮气的过程。该反应需在无氧条件下进行，且反硝化菌为异养菌，因此需保持水体中特定的碳源，因此在设计滤池时对比好氧生物滤池增加了不少难度，一方面需要保持无氧环境，另一方面碳源的数量直接影响水体中菌种的分布，如何控制其满足反硝化菌的生理需求的同时避免其他菌种杂生并保证反应的正常进行，就要求对各项参数进行精密计算与控制。

反硝化生物滤池的转化效率比常规活性污泥法有了明显的提升，同时附着在填料上的微生物不易被水流冲击力打散，使反应器稳定性提高，另外，在前两项得以实现的基础上使反硝化生物滤池的容积大大减小，这意味着其占地面积仅为传统活性污泥法的几分之一至几百分之一。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.高效能模块化渗滤液处理系统，其特征在于：包括调节池(100)、外置式MBR模块、纳滤模块(107)、反渗透模块(109)、污泥池(108)、污泥脱水模块(110)、浓缩液池(112)、氧化沉淀模块、电催化氧化模块(114)、反硝化曝气模块和出水池(117)；所述调节池(100)、外置式MBR模块、纳滤模块(107)、反渗透模块(109)、出水池(117)之间依次连接；所述纳滤模块(107)、反渗透模块(109)分别与浓缩液池(112)连接；所述浓缩液池(112)、氧化沉淀模块、电催化氧化模块(114)、反硝化曝气模块和出水池(117)之间依次连接；所述外置式MBR模块与污泥池(108)连接；所述污泥池(108)与污泥脱水模块(110)连接；所述污泥脱水模块(110)与外置式MBR模块连接；其中，所述连接为通过管道连接，管道上设置有包括但不限于阀门、传感器、压力表和液体输送设备。

2.根据权利要求1所述的高效能模块化渗滤液处理系统，其特征在于：所述外置式MBR模块，包括依次连接的反硝化罐(103)、硝化罐(104)、管式超滤模块(106)，及分别与反硝化罐(103)、硝化罐(104)连接的冷却换热模块(105)，其中，调节池(100)与反硝化罐(103)连接，管式超滤模块(106)与纳滤模块(107)连接。

3.根据权利要求1所述的高效能模块化渗滤液处理系统，其特征在于：所述氧化沉淀模块，包括芬顿氧化模块(113)，及与芬顿氧化模块(113)连接的高效沉淀罐(118)，及分别与高效沉淀罐(118)、浓缩液池(112)连接的污泥脱水模块(116)，其中，芬顿氧化模块(113)与浓缩液池(112)连接，高效沉淀罐(118)与电催化氧化模块(114)连接。

4.根据权利要求1所述的高效能模块化渗滤液处理系统，其特征在于：所述反硝化曝气模块，包括反硝化滤池(115)，及与反硝化滤池(115)连接的曝气生物滤池(111)，其中，反硝化滤池(115)与电催化氧化模块(114)连接，曝气生物滤池(111)与出水池(117)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的高效能模块化渗滤液处理系统，其特征在于：所述组合式模块化水处理系统，还包括调配池(101)，及与调配池(101)连接的生物转盘(102)，其中，调配池(101)与调节池(100)连接，生物转盘(102)与外置式MBR模块连接，在系统总负荷较好的情况下启动对部分待处理原液进行预处理，其出水一并进入外置式MBR模块。

6.根据权利要求5所述的高效能模块化渗滤液处理系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1、对调节池(100)内待处理液体中的悬浮物进行预处理，通过滤袋截留去除水中存在的大颗粒杂质；

步骤2、调节池(100)内预处理后的待处理液体进入外置式MBR模块，依次进行反硝化、硝化和超滤工序；

步骤3、经外置式MBR模块处理的液体进入纳滤模块(107)、反渗透模块(109)，在压力作用下，部分清水和小分子物质透过膜形成清液排入出水池(117)，剩余的物质和水形成浓缩液进入浓缩液池(112)；

步骤4、浓缩液池(112)内的液体进入芬顿氧化模块(113)、高效沉淀罐(118)、电催化氧化模块(114)，先通过芬顿反应和高效混凝沉淀过程去除部分的难降解有机物，再通过电催化氧化作用将绝大部分的有机污染物、残余氨氮等物质氧化分解为CO₂、H₂0、N₂等小分子物质，污泥脱水模块(116)用于对高效沉淀罐(118)的污泥进行脱水，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到浓缩液池(112)，进行循环处理直至达标排放；

步骤5、经步骤4处理后的液体进入反硝化滤池(115)、曝气生物滤池(111)，电催化氧化模块(114)的产水进入到反硝化滤池(115)和曝气生物滤池(111)中，首先通过投加外部碳源调节C/N比，再通过生化作用去除硝态氮物质，最后达标的浓缩液处理产水排入出水池(117)。

7.根据权利要求6所述的高效能模块化渗滤液处理系统的工作方法，其特征在于：所述步骤2中经外置式MBR模块的管式超滤模块(106)处理后的污泥排入污泥池(108)，污泥池(108)内的污泥利用污泥脱水模块(110)进行处理，其中，脱水干泥含水率小于80％后运至填埋区填埋处置，脱水清液收集后用泵提升进入到外置式MBR模块的反硝化罐(103)，进行循环处理直至达标排放。

8.一种垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：包含有权利要求1至5任意一项所述的高效能模块化渗滤液处理系统。

9.一种垃圾渗滤液处理系统的工作方法，其特征在于：包含有权利要求7至8任意一项所述的高效能模块化渗滤液处理系统及其工作方法。