CN115259546A - 一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，包括混凝沉淀池、MBR膜生物反应系统、单级DTRO系统、两级A/O系统、管式UF系统、NF系统、RO系统和蒸发系统；混凝沉淀池通过管路阀门分两路与MBR膜生物反应系统和两级A/O系统连接；MBR膜生物反应系统后连接有单级DTRO系统；两级A/O系统后依次连接有管式UF系统、NF系统和RO系统；单级DTRO系统和RO系统的出水口混合排放；蒸发系统的进水口和NF系统、RO系统、单级DTRO系统的浓缩液出口连接。本发明的有益效果是：老龄化存量垃圾渗滤液处理系统对渗滤液进行降解、过滤和冲洗，除去渗滤液中的COD、NH3、有机物和微粒，达到零排放的目的。

Description

一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理领域，特别涉及一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

随着填埋场填埋年限的增加，BOD(生化需氧量)与COD(化学需氧量)比值逐渐降低，老龄化填埋场长期的厌氧环境造成渗滤液中氨氮浓度极高，并且随填埋年限的增加而不断升高。渗滤液水质也在老龄化的过程中不断发生变化，如渗滤液的碳氮比、可生化性随着老龄化程度的增加而降低，因此针对老龄化渗滤液处理，增大了生化处理和普通膜系统处理工艺的难度。

解决老龄化渗滤液处理问题，是实现填埋存量渗滤液减量化和全量化处理、避免垃圾渗滤液违规积存，弥补常规垃圾渗滤液处理工艺的短板等问题的迫切需要。

发明内容

本发明目的是提供一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，包括混凝沉淀池、MBR(膜生物反应器)膜生物反应系统、单级DTRO(平板膜反渗透)系统、两级A/O(硝化/反硝化)系统、管式UF(管式超滤)系统、NF(纳滤)系统、RO(普通反渗透)系统和蒸发系统；混凝沉淀池通过管路阀门分两路与MBR膜生物反应系统和两级A/O系统连接；MBR膜生物反应系统后连接有单级DTRO系统；两级A/O系统后依次连接有管式UF系统、NF系统和RO系统；单级DTRO系统和RO系统的出水口混合排放；蒸发系统的进水口和NF系统、RO系统、单级DTRO系统的浓缩液出口连接。

本发明的有益效果是：渗滤液经过混凝沉淀池的沉淀后，分两路，一路进入MBR膜生物反应系统中，MBR膜生物反应系统对渗滤液进行降解、过滤和冲洗，然后经过单级DTRO系统的循环过滤达到排放标准；另一路进入到两级A/O系统中，两级A/O系统对渗滤液进行硝化和反硝化处理，然后管式UF系统对渗滤液进行泥水分离、NF系统对渗滤液进行脱水、RO系统除去残留的COD、NH3(氨氮)、有机物和微粒，达到排放标准；NF系统、RO系统、单级DTRO系统内的浓缩液经过蒸发系统的沉淀和蒸发实现对高浓度含盐废水的盐、液分离，使经过处理后的渗滤液无公害、零排放。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，混凝沉淀池为钢制一体化设备，包括加药搅拌区、斜管沉淀区、出水堰板、中心进水管、锥形排泥斗和自动排泥阀。

进一步，MBR膜生物反应系统包括浸没式MBR膜元件过滤单元、消泡加药单元、曝气单元、自吸产水单元、清洗单元和反洗单元。

进一步，两级A/O系统包括依次连接的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和缓冲池。

进一步，MBR膜生物反应系统和两级A/O系统、管式UF系统的进水口和出水口可互为备用切换。

进一步，单级DTRO系统、管式UF系统、NF系统和RO系统均为集成化一体膜设备。

进一步，单级DTRO系统、NF系统和RO系统的保安过滤器精度为10微米。

进一步，单级DTRO系统和RO系统的混合出水可以达到回用水标准。

进一步，蒸发系统采用强制循环加酸碱气洗和母液干化提盐工艺。

附图说明

图1为本发明一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统的工艺流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、混凝沉淀池，2、MBR膜生物反应系统，3、单级DTRO系统，4、两级A/O系统，5、管式UF系统，6、NF系统，7、RO系统，8、蒸发系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例1一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，包括混凝沉淀池1、MBR膜生物反应系统2、单级DTRO系统3、两级A/O系统4、管式UF系统5、NF系统6、RO系统7和蒸发系统8；混凝沉淀池1通过管路阀门分两路与MBR膜生物反应系统2和两级A/O系统4连接；MBR膜生物反应系统2后连接有单级DTRO系统3；两级A/O系统4后依次连接有管式UF系统5、NF系统6和RO系统7；单级DTRO系统3和RO系统7的出水口混合排放；蒸发系统8的进水口和NF系统6、RO系统7、单级DTRO系统3的浓缩液出口连接。

渗滤液经过混凝沉淀池1的沉淀后，分两路，一路进入MBR膜生物反应系统2中，MBR膜生物反应系统2对渗滤液进行降解、过滤和冲洗，然后经过单级DTRO系统3的循环过滤达到排放标准；另一路进入到两级A/O系统4中，两级A/O系统4对渗滤液进行硝化和反硝化处理，然后管式UF系统5对渗滤液进行泥水分离、NF系统6对渗滤液进行脱水、RO系统7除去残留的COD、NH3、有机物和微粒，达到排放标准；NF系统6、RO系统7、单级DTRO系统3内的浓缩液经过蒸发系统8的沉淀和蒸发实现对高浓度含盐废水的盐、液分离，使经过处理后的渗滤液无公害、零排放。

本发明实施例2一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例1的基础上，混凝沉淀池1为钢制一体化设备，包括加药搅拌区、斜管沉淀区、出水堰板、中心进水管、锥形排泥斗和自动排泥阀。混凝沉淀池1为钢制一体化设备，集成自动投加药剂、搅拌、排泥等辅助设备，可实现自动化运行。功能原理为混合搅拌→絮凝反应→斜管沉淀→污泥外排→清水外输；混凝沉淀池1外形为圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中,通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓慢向上流动,混凝沉淀池1投加氧化钙调节PH值12—13，再投加混凝剂和絮凝剂，在碱性条件下，悬浮物在混凝剂和絮凝作用下，结成絮体，在搅拌作用下沉淀，通过锥形泥斗收集沉淀污泥，自动排泥阀排泥，清水上浮，穿过斜管，溢流至出水堰板，流向混凝沉淀池1出水口，分为两路，一路进入MBR膜生物反应系统2中，另一路进入到两级A/O系统4中。混凝沉淀池1对悬浮物去除率可以高达90％以上。

本发明实施例3一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例1的基础上，MBR膜生物反应系统2包括浸没式MBR膜元件过滤单元、消泡加药单元、曝气单元、自吸产水单元、清洗单元和反洗单元。可实现生物降解、过滤、活性污泥回流、自动冲洗、在线清洗、离线清洗等多种功能。对渗滤液有机物含量和氨氮去除有显著效果，污染物去除效率高，COD、氨氮等去除率可达90％以上。

本发明实施例4一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例1的基础上，两级A/O系统4包括依次连接的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和缓冲池。

混凝沉淀池1另一路出水进入两级A/O系统4，首先在两级A/O系统缺氧区中进行反硝化作用，将硝化段和后端管式UF系统5回流的亚硝酸盐、硝酸盐进行反硝化还原生成氮气，同时去除部分可生化降解有机物；之后渗滤液进入硝化段，大部分有机污染物在好氧区通过曝气作用降解，并通过硝化菌的作用将其中大部分游离态NH3-N氧化成亚硝酸盐或硝酸盐后回流至反硝化段；一级硝化段出水进入二级反硝化段，将渗滤液中大量亚硝酸盐、硝酸盐进行反硝化反应还原成氮气，以提高系统整体反硝化脱氮效果；二级反硝化出水进入二级硝化，进一步去除水中有机污染物和还原性总氮污染物。具体反应过程如下：

NH4+→NO3-→NO2-→NO→N2O→N2(氨转化过程)

NH4++2O2→NO3-+2H++H2O+346.69kJ(硝化反应)

5C+H2O+4NO3→2N2+4OH+5CO2(反硝化反应)

两级A/O系统4保证渗滤液在其内至少停留12天，确保99％以上的COD及氨氮在生化阶段得到有效降解。两级A/O系统4内的缓冲池既可以保证一级生化系统中的污泥浓度，又可减少进入管式UF系统5的污泥，提高了UF系统5的超滤膜的出水率，降低了UF系统5的超滤膜堵塞的风险。

本发明实施例5一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例4的基础上，MBR膜生物反应系统2和两级A/O系统4、管式UF系统5的进水口和出水口可互为备用切换。保证生化系统出水时水质稳定，生化出水COD小于1000mg/L和氨氮值小于1000mg/L。

本发明实施例6一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例1的基础上，单级DTRO系统3、管式UF系统5、NF系统6和RO系统7均为集成化一体膜设备。进水泵、保安过滤器、阀门、仪表、膜元件均和设备本体撬装集成，可实现一体化安装、自动运行。

单级DTRO系统3由芯式过滤器、高压柱塞泵，在线循环泵、DT膜组成。进入芯式过滤器的渗滤液直接进入高压柱塞泵，从高压柱塞泵的出水口进入DT膜组件。DT膜采用蝶管式平板膜，具有抗污染性强的有点，对渗滤液的适应性很强，采用该结构DT膜的使用寿命可以延长三年以上。由于高压柱塞泵流量不足以向DT膜直接供水，所以通过在线循环泵将DT膜出口一部分浓缩液回流至在线循环泵入口以增加膜流量；提高DT膜组件的透水效率。

管式UF系统5在进UF膜前设置精密过滤器，防止纤维物质进入UF膜造成污染和堵塞，同时在前期驯化污泥时，将污泥进行过滤冲洗，减少污泥中杂质；管式UF系统5为集成化撬装设备，即所有相关的水泵、膜壳等设备以及自控系统均撬装在设备框架上，实现自动化、集成化运行；UF膜采用外置式管式超滤膜，缓冲池出水进入UF膜进行泥水分离，通过UF膜的截留作用可使两级A/O生化系统中的污泥浓度高达15～20g/L，并延长污泥泥龄，使硝化自养菌的菌种可以在池内有效生长，同时经过不断的驯化形成微生物菌群，可除去渗滤液中难降解的有机物。

NF系统6由纳滤进水泵、高压泵、保安过滤器、纳滤膜组件和加药装置等组成，全部集成在一套集成装置上。同时集成了在线监护装置、清洗装置和控制系统，实现系统的全自动运行，自动监控、故障诊断、自动清洗等。NF系统6中的酸加药保证纳滤膜在酸性环境运行降低结垢风险，还原剂加药保证纳滤膜不被氧化，阻垢剂加药保证纳滤膜大大减轻纳滤膜结垢情况，从而使NF系统6长期稳定运行。纳滤膜组件采用陶氏纳滤膜元件，对于水质较差的进水，陶氏纳滤膜元件的脱盐率优于标准聚酚胺卷式膜元件的脱盐率；陶氏纳滤膜元件是针对悬浮固体含量相对较高的进水而特别设计的，陶氏纳滤膜元件具有玻璃钢外壳，结合该膜元件的特点，采用独特的两段式膜排列方式，降低透过压，从而减少某些盐分的透过，大大提高了NF系统6的产水率。

RO系统7由RO进水泵、高压泵、保安过滤器、RO膜组件和加药装置等组成，全部集成在一套装置上。同时集成了在线监护装置、清洗装置和监控系统，实现系统的全自动化运行，自动监控、故障诊断、自动清洗等。

RO系统7内设置有PH、压力、流量、电导率等在线监控仪表，保障RO系统7长期稳定运行。RO系统7采用螺旋卷式结构的陶氏(FILMTEC)反渗透膜，反渗透膜孔径一般在0.1nm～1nm；不仅可有效的去除水中残余的COD和NH3等，也能脱除水中的各种有机物、微粒，且无污染，使出水水质更好，产水率更高。

本发明实施例7一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例6的基础上，单级DTRO系统3、NF系统6和RO系统7的保安过滤器精度为10微米。进一步保护膜结构的安全，降低膜组的结垢风险，使系统可以长期稳定运行。

本发明实施例8一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例7的基础上，单级DTRO系统3和RO系统7的混合出水可以达到回用水标准。水资源可重复利用，节能环保，减少开支。

本发明实施例9一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，在实施例1的基础上，蒸发系统8为强制循环加酸碱气洗和母液干化提盐工艺。浓缩液被调制成PH合适的范围后进入原液罐，由进水泵将其输送至交换器与排出系统的蒸馏水换热，再通过换热器回收不凝气体的能量后，进入MVR蒸发主体蒸发。被蒸发的水分变成蒸汽，蒸汽经过气液分离后进入酸碱洗气装置，在酸洗气单元和碱洗气单元中，去除氨氮和有机物后由蒸汽压缩机抽离洗气装置。二次蒸汽经过蒸汽压缩机压缩升温后返回MVR蒸发单元对物料进行加热，蒸汽放出潜热后变成蒸馏水，蒸馏水暂存于蒸馏水罐，再通过泵输送至热交换器回收能量后排出系统。未蒸发的液体汇聚于MVR底部，一部分与浓缩液混合后继续循环蒸发，另一部分在升高浓度后由浆料泵输送至干化装置进行处理，分离出的晶体可作为固废进行再利用，由此实现高浓度含盐废水的盐、液分离，可以达到垃圾渗滤液零排放的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括混凝沉淀池(1)、MBR膜生物反应系统(2)、单级DTRO系统(3)、两级A/O系统(4)、管式UF系统(5)、NF系统(6)、RO系统(7)和蒸发系统(8)；所述混凝沉淀池(1)通过管路阀门分两路与所述MBR膜生物反应系统(2)和所述两级A/O系统(4)连接；所述MBR膜生物反应系统(2)后连接有所述单级DTRO系统(3)；所述两级A/O系统(4)后依次连接有所述管式UF系统(5)、所述NF系统(6)和所述RO系统(7)；所述单级DTRO系统(3)和所述RO系统(7)的出水口混合排放；所述蒸发系统(8)的进水口和所述NF系统(6)、所述RO系统(7)、所述单级DTRO系统(3)的浓缩液出口连接。

2.根据权利要求1所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述混凝沉淀池(1)为钢制一体化设备，包括加药搅拌区、斜管沉淀区、出水堰板、中心进水管、锥形排泥斗和自动排泥阀。

3.根据权利要求1所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述MBR膜生物反应系统(2)包括浸没式MBR膜元件过滤单元、消泡加药单元、曝气单元、自吸产水单元、清洗单元和反洗单元。

4.根据权利要求1所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述两级A/O系统(4)包括依次连接的一级反硝化池、一级硝化池、二级反硝化池、二级硝化池和缓冲池。

5.根据权利要求4所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述MBR膜生物反应系统(2)和所述两级A/O系统(4)、所述管式UF系统(5)的进水口和出水口可互为备用切换。

6.根据权利要求1所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述单级DTRO系统(3)、所述管式UF系统(5)、所述NF系统(6)和所述RO系统(7)均为集成化一体膜设备。

7.根据权利要求6所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述单级DTRO系统(3)、所述NF系统(6)和所述RO系统(7)的保安过滤器精度为10微米。

8.根据权利要求7所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述单级DTRO系统(3)和所述RO系统(7)的混合出水可以达到回用水标准。

9.根据权利要求1所述一种老龄化存量垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述蒸发系统(8)采用强制循环加酸碱气洗和母液干化提盐工艺。

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