CN116986770A - 一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法及装置，该方法是将垃圾渗滤液浓缩液经过絮凝沉淀池絮凝处理后，絮凝沉淀池中上部的处理后的液体进入臭氧高级氧化池，氧化处理后的液体进入MBBR生物处理器中，MBBR生物处理器的中部填充有填料，MBBR生物处理器的底部进行曝气，MBBR生物处理器处理后的液体一部分回流到臭氧高级氧化池中，另一部分进入末端沉降澄清池，处理后的水可外排。本发明的方法通过生物方法与物理化学方法相结合，对浓缩液中的难降解有机物实现高效净化，本发明工艺，流程简洁，成本适中，处理效果好，具有很大的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法及装置，属于环境保护的污水处理技术领域。
背景技术
目前，垃圾渗滤液浓缩液的产量非常大，一般会占到垃圾渗滤液处理系统进水量的25％～45％。垃圾渗滤液浓缩液是典型的高盐高浓度难降解有机废水。浓缩液中的COD主要成分是难降解有机物，一般随地域和当地居民饮食习惯的差异，浓缩液的COD浓度在1000mg/L～5000mg/L之间，其中的有机物很难作为营养源参与微生物代谢。根据对不同地区渗滤液处理项目发现，浓缩液中的总氮含量在100mg/L～1000mg/L；浓缩液的色度一般在500倍～1500倍之间，并且生色团和助色团相对物质量越高，色度越高，愈加难以去除。垃圾渗滤液反渗透浓缩液的TDS一般会大于10000mg/l，而且其中含有大量的重金属离子，会对环境产生重要危害。这些极难降解，且含盐度极高的浓缩液成为了所有渗滤液处理中的一道难题。
现有浓缩液主要的处理方法有回灌处理和高级氧化技术两类。回灌其实是将填埋场视为一个以垃圾为填料的生物滤床；回灌处理可能对地下水产生污染，水流短路形成后，填埋层含水率会明显增加，加大地下水污染的风险。用于垃圾渗滤液浓液处理的高级氧化技术主要有臭氧氧化、芬顿氧化、湿式氧化、电氧化等技术，通过高级氧化技术可大大降低渗滤液的COD浓度，对于其中的腐殖酸类难降解的有机物，可有效分解转化为小分子污染物，提高其可生化性，高级氧化技术是处理渗滤液的一类重要技术。单纯利用高级氧化技术处理浓缩液仍然存在效率较低、成本高等问题，也无法解决废水中氮的去除问题。高级氧化技术结合生物法处理技术处理渗滤液浓缩液是一个重要的发展方向，有着很好的应用前景。许多科研工作者进行了大量探索研究，现有的浓缩液处理工艺存在工艺流程长、成本高等问题，而且出水COD、总氮等指标难以满足有关排放要求，因此亟需研发新的工艺技术。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，其包括如下步骤：
S1、垃圾渗滤液浓缩液经过絮凝沉淀池絮凝处理，处理后的液体进入臭氧高级氧化池；
S2、臭氧高级氧化池的底部设有气体分布器，通过气体分布器通入臭氧；
S3、臭氧高级氧化池处理后的液体进入MBBR生物处理器中，MBBR生物处理器的中部填充有填料，其底部有空气管通入，进行曝气，MBBR生物处理器处理后的部分液体回流到臭氧高级氧化池中进行循环处理，部分液体流入末端沉降澄清池，其中回流到臭氧高级氧化池的液体与流入末端沉降澄清池的体积比即回流比按0.5～10进行；
S4、进入末端沉降澄清池的液体，经过沉降，液体中含有的极少量的污泥下沉并从下端的排泥口流出，排泥口流出的污泥回流到MBBR生物处理器中，或者外排，上部清液从上部出水管排出。
如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，所述絮凝剂为无机絮凝剂或有机絮凝剂或二者的混合物，其中，典型的无机絮凝剂为聚合氯化铝或硫酸铝等，典型的有机絮凝剂为聚丙烯酰胺等。
如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，所述气体分布器布设面积占池底有效面积的50％～90％；气体分布器为平板微孔曝气圆盘，平板微孔曝气圆盘上的微孔直径为80～100μm。进一步优选地，气体分布器布设面积占池底有效面积的50％、60％、70％。
如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，所述MBBR生物处理器的高度为1m～5m；其内部主体区利用格栅网分割成底部进水及布气区、中部填料区、上部出水区三部分，三部分的体积比为1:4:1。
进一步优选MBBR生物处理器的高度值为1m、2m、3m。
如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，填料为微生物的载体，所选择填料材质的密度接近于水的密度，填料由填料单体组成，填料单体设为多孔结构，填料单体的外部形状设为圆球状、扁圆柱状，比表面积为500～1500m2/m3，填料的填充比为80％～90％的填料区体积。
如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，所述填料为高密度聚乙烯HDPE填料材质，材质密度为0.94～0.96；控制空气的曝气强度在0.2～0.5min-1。
如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，优选回流比为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0。
本发明提供一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，采取生物方法与物理化学方法相结合的工艺，以臭氧氧化与MBBR生物反应器为核心单元，在二者之间设置回流系统，通过控制回流比，臭氧氧化系统和MBBR生物处理系统交替作用于难以降解的污染物，各自发挥最大效能，可以去除普通工艺难以降解去除的有机污染物，实现系统整体处理效率的提升。处理后的出水水质部分指标(COD、氨氮、总氮)达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。
一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理装置，其包括依次连通的絮凝沉淀池、臭氧氧化池、MBBR生物处理器和末端沉降澄清池，其中，MBBR生物处理器的上端设有回流到臭氧氧化池的管道，所述MBBR生物处理器的中间设有高密度聚乙烯HDPE填料，末端沉降澄清池的底部设有排泥口，排泥口设有向外排的管道和连通所述MBBR生物处理器底部的污泥回流管道。
如上所述的处理装置，优选地，所述絮凝沉淀池为斜管沉降池，所述臭氧氧化池设为方形池或圆形池；MBBR生物处理器为方形或圆形。
如上所述的处理装置，优选地，臭氧氧化池底部设有平板微孔曝气圆盘，平板微孔曝气圆盘上的微孔直径为80～100μm，曝气圆盘的安装分布面积占池底有效面积的50％～90％，平板微孔曝气圆盘连通臭氧发生器。
如上所述的处理装置，优选地，所述MBBR生物处理器的高度设为1～5m；MBBR生物处理器内部右侧设有隔板，将其分为主体区和排水区，内部主体区通过上、下格栅网分割成底部进水及布气区、中部填料区、上部出水区三部分，三部分的体积比为1:4:1，底部设有连通空气或氧气的曝气管；上部出水区与排水区通过溢流堰连通，排水区上部为出水口，该出水口处分别设有连通回流到臭氧氧化池的回流管道和连通末端沉降澄清池的管道。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法和装置，能够对垃圾渗滤液浓缩液中难以降解的污染物质实现有效降解，效率更高，在相同处理量、处理效果的条件下，高级氧化与生物处理系统的有效反应体积更小，能耗更低，对浓缩液中的难降解有机物实现高效净化。本发明一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，流程简洁，成本适中，处理效果好，具有很大的应用价值。
附图说明
图1为本发明一优选环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法的流程示意图。
【附图标记说明】
1：絮凝沉淀池；
2：臭氧氧化池；
3：MBBR生物处理器；
4：沉降澄清池。
具体实施方式
本发明提供一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，采取生物方法与物理化学方法相结合的工艺，以臭氧氧化与MBBR生物反应器为核心单元，在二者之间设置回流系统，通过控制回流比，臭氧氧化系统和MBBR生物处理系统交替作用于难以降解的污染物，各自发挥最大效能，可以去除普通工艺难以降解去除的有机污染物，实现系统整体处理效率的提升。
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，其流程如图1所示，包括垃圾渗滤液浓缩液(水质中污染物指标如表1所示)经过絮凝沉淀池1、臭氧高级氧化池2、MBBR生物处理器3、以及末端沉降澄清池4；
具体的，S1、垃圾渗滤液浓缩液进水管进入絮凝沉淀池1中，絮凝沉淀池为斜管沉降池，斜管沉降池中采用的絮凝剂可以为无机絮凝剂如聚合氯化铝、硫酸铝等，也可为有机絮凝剂如聚丙烯酰胺等，也可二者混合使用，本实施例中为有机絮凝剂聚丙烯酰胺，添加量为15mg/l，通过絮凝沉降，可以将大部分重金属、部分有机污染物通过排泥去除；絮凝处理后的液体进入臭氧高级氧化池2；S2、絮凝处理后的液体经过臭氧高级氧化池2，经臭氧氧化作用后流入MBBR生物处理器3；其中，臭氧高级氧化池2设为方形池，池内设有隔板，将池体分成进水区、反应区、出水区。在反应区内布设有气体分布器，气体分布器与臭氧发生器连接，通过臭氧发生器提供臭氧，与液体中的有机污染物充分作用。气体分布器的布气装置为平板微孔曝气圆盘，微孔直径80～100μm；气体分布器布设面积占池底有效面积的比例90％；运行时，需控制臭氧通入液体中的量大于2.5mg/L；S3、臭氧处理后的液体从底部进入MBBR生物处理器3，整个反应器高度设为3m，可设为方形，MBBR生物处理器内部右侧设有隔板，将其分为主体区和排水区，反应器内部主体区通过上、下格栅网分割成三部分：底部进水及布气区、中部填料区、上部出水区，三者的体积比为1:4:1；排水区与出水区通过溢流堰连通，溢流堰为倒三角豁口，排水区设有出水管。进水及布气区的布气装置采用微孔曝气管。中部填料区设有材质为高密度聚乙烯材质填料(密度为0.96)HDPE填料由填料单体组成，填料单体为多孔结构，填料单体外部形状为圆球状，比表面积1500m2/m3，填料的填充比为80％的填料区体积，控制曝气强度为0.3min-1。填料为微生物生长的载体，运行时，填料处于流化状态，由于填充量大，反应器内大部分填料单体在正常运行时移动幅度比较小。微生物附着在填料单体表面上进行生长，以液体中的有机污染物为生长的食物，形成附着生长的生物膜。所形成的生物膜表层以好氧微生物为主，生物膜内部以厌氧与缺氧微生物为主，因此，MBBR反应器内部，既可以发生好氧生物反应，又可以发生厌氧、缺氧生物反应。控制特定的微生物生长条件，生物膜中还会积累厌氧氨氧化菌；因此MBBR对COD、氨氮、总氮具有很好的去除效果。反应器内曝气时，气泡必须穿过填料，导致停留时间和到达反应器表面的路径变长，氧传输效率提高。填充的填料也可充当“过滤器”减少正常运行时反应器出水中固体物质浓度。MBBR排水区通过管道分别与后端的沉降澄清池的上端及臭氧高级氧化池的入水管连通，其中与臭氧高级氧化池的入水管相连接的为回流管道，通过回流管道上的流量阀门可控制回流量的大小，以实现不同的回流比(流入臭氧高级氧化池为回流量与流入沉降澄清池为出水量的比值)，本实施例总回流比为4.0。
S4、MBBR生物处理器处理后进入末端沉降澄清池的液体，经过沉降处理后外排，极少量的下沉的污泥可外排或者回流到MBBR生物处理器中。出水水质进行检测如表1。
其中污染物指标COD、NH4-N、TN的检测方法分别为重铬酸钾法(GB11914-89)、纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009)、过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636-2012)。
表1
由表1可看出，经本发明的方法处理后，垃圾渗滤液浓缩液中COD、NH4-N、TN大大降低，达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。对浓缩液中的难降解有机物及氨氮与总氮实现了高效净化。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上，不同在于：垃圾渗滤液浓缩液的污染物指标见表2，臭氧高级氧化池可设为圆形池，MBBR反应器中高密度聚乙烯HDPE材料的外部形状为扁圆柱状，比表面积为1200m2/m3，回流比设为2.0，出水水质结果见表2。
表2
对比例
本对比例是在实施例2的基础上，不同在于，MBBR生物处理器与臭氧高级氧化池之间不设有回流管，即回流比为0。其他工艺参数不变，出水水质检测结果见表3所示。
表3
以上结果说明，采用本发明实施例1或实施例2的处理方法，能够对垃圾渗滤液浓缩液中难以降解的污染物质实现有效降解，效率更高，出水水质部分指标(COD、氨氮、总磷)达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、垃圾渗滤液浓缩液经过絮凝沉淀池絮凝处理，处理后的液体进入臭氧高级氧化池；
S2、臭氧高级氧化池的底部设有气体分布器，通过气体分布器通入臭氧；
S3、臭氧高级氧化池处理后的液体进入MBBR生物处理器中，MBBR生物处理器的中部填充有填料，其底部有空气管通入进行曝气，MBBR生物处理器处理后的部分液体回流到臭氧高级氧化池中进行循环处理，部分流入末端沉降澄清池，其中回流到臭氧高级氧化池的液体与流入末端沉降澄清池的体积比即回流比按0.5～10进行；
S4、进入末端沉降澄清池的液体，经过沉降，下沉的污泥从下端的排泥口流出，排泥口流出的污泥回流到MBBR生物处理器中，或者外排，上部清液从上部出水管排出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述絮凝剂为无机絮凝剂或有机絮凝剂或二者的混合物，其中，无机絮凝剂为聚合氯化铝或硫酸铝等，有机絮凝剂为聚丙烯酰胺。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述气体分布器布设面积占池底有效面积的50％～90％；气体分布器为平板微孔曝气圆盘，平板微孔曝气圆盘上的微孔直径80～100μm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述MBBR生物处理器的高度为1m～5m；其内部主体通过格栅网分割成底部进水及布气区、中部填料区、上部出水区三部分，三部分的体积比为1:4:1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，填料为微生物的载体，填料由填料单体组成，所选择填料单体材质的密度接近于水的密度，填料单体设为多孔结构，填料单体的外部形状设为圆球状或扁圆柱状，比表面积为500～1500m2/m3，填料的填充比为80％～90％的填料区体积。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填料为高密度聚乙烯HDPE；控制空气的曝气强度在0.2～0.5min-1。
7.一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液处理装置，其特征在于，其包括依次连通的絮凝沉淀池、臭氧氧化池、MBBR生物处理器和末端沉降澄清池，其中，MBBR生物处理器的上端设有回流到臭氧氧化池的管道，所述MBBR生物处理器的中间设有高密度聚乙烯HDPE填料，末端沉降澄清池的底部设有排泥口，排泥口设有向外排的管道和连通所述MBBR生物处理器底部的污泥回流管道。
8.如权利要求7所述的垃圾渗滤液浓缩液处理装置，其特征在于，所述絮凝沉淀池为斜管沉降池，所述臭氧氧化池设为方形池或圆形池；MBBR生物处理器为方形或圆形。
9.如权利要求7所述的垃圾渗滤液浓缩液处理装置，其特征在于，臭氧氧化池底部设有平板微孔曝气圆盘，平板微孔曝气圆盘上的微孔直径为80～100μm，曝气圆盘的安装分布面积占池底有效面积的50％～90％，平板微孔曝气圆盘连通臭氧发生器。
10.如权利要求7所述的垃圾渗滤液浓缩液处理装置，其特征在于，所述MBBR生物处理器的高度设为1～5m；MBBR生物处理器内部右侧设有隔板，将其分为主体区和排水区，内部主体区通过上、下格栅网分割成底部进水及布气区、中部填料区、上部出水区三部分，三部分的体积比为1:4:1，底部设有连通空气曝气管；上部出水区与排水区通过溢流堰连通，排水区上部为出水口，该出水口处分别设有连通回流到臭氧氧化池的管道和连通末端沉降澄清池的管道。
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