CN1209304C - 一种垃圾渗滤液处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种污水处理工艺,尤其是垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于首先采用电解氧化处理,再经陶瓷膜过滤机过滤分离,滤过液经膜生物反应器生化处理和膜分离,出水再经反渗透处理。渗滤液首先强电解及电聚凝,不仅有效去除大量的COD、氨氮、重金属离子,而且电解强氧化,可使难降解大分子有机污染物“破解”,使其变成生化性好的小分子有机物,同时还改善了BOD/COD比,从而显著提高了污水的可生化性。陶瓷膜过滤机过滤分离,大大减轻了后续生物处理负荷,保证了电解处理的效果和低出水要求。本发明工艺,克服了已有技术的不足,不仅各处理工艺段效果好;而且具有补充协同效果好,各工艺相互配合,保证处理效果,具有工艺流程简单,操作管理方便,投资省,运行费用较低,出水可达到一级排放标准。

Description

一种垃圾渗滤液处理工艺
技术领域
本发明涉及一种污水处理工艺,尤其是垃圾渗滤液处理工艺。
背景技术
垃圾渗滤液是一种成份复杂,CODCr、BOD5、重金属、氨氮及含盐量都高、色度深、有恶臭、微生物营养元素比例失调、可生化性差、分子量大的有机物占优势、BOD/COD低、水质水量变化大,难处理的高浓度有机废水,通常常规生物处理效果不理想,处理很难达到高要求污水处理排放标准(如一级标准)。如某市老港垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理,采用调节池、厌氧塘、兼氧塘、曝气塘、芦苇湿地、化学氧化、出水塘相结合工艺。这种处理方法,污水停留时间长,运行管理不方便,尤其是通过这么多流程处理其出水仍不理想。再如某市玉龙山填埋场垃圾渗滤液处理,采用厌氧、氨氮吹脱、A/O淹没式生物曝气、二沉、混凝沉淀相结合工艺,其处理出水仅达到排入城市下水道的纳管标准,需再送到城市污水处理厂作进一步处理。此外,还有用氧化沟、SBR、MSBR等生化工艺进行垃圾渗滤液的处理,但出水均难以达到一级排放标准,而且占地面积大,工艺流程长,处理费用大。
中国专利99124025公开的一种垃圾填埋场渗滤液处理工艺,是将渗滤液以内层回灌方式将其回灌到已经进行了覆土的垃圾填埋区内,利用垃圾中含有的厌氧酸化菌和甲烷菌对内层回灌渗滤液进行厌氧生物降解;然后再由浸没式膜生物设备进行好氧生物降解和膜过滤,依靠浸没式膜生物反应设备中高浓度的好氧微生物,对可生物降解有机物、氨氮进行降解去除,同时通过膜进行固液分离;然后再进行反渗透处理,利用反渗透膜对溶解性有机物和重金属优异截留率,去除影响硝化菌活性的有机物和有毒有害物质;透过液由生物硝化设备进行脱氨氮处理,从而使处理污水达标。然而此种处理工艺也有其不足:一是废水在高氨氮下直接生化,生化效果不理想;二是废水中难生化物质,不经处理而直接生化,同样生化效果较差,会增加后续反渗透处理负荷;三是生物脱氨氮处理工艺复杂,脱氨氮效果与操作因素关系较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种改良的脱氨氮容易,生化处理效率高,工艺流程简单,处理费用低,可使垃圾渗滤液处理达到一级排放标准的垃圾渗滤液处理工艺。
本发明垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于首先采用电解氧化处理,再经陶瓷膜过滤机过滤分离,滤过液经膜生物反应器生化处理和膜分离,出水再经反渗透处理。从而可使出水达到一级排放高要求,过滤浓缩液可以回灌处理,也可以经蒸发浓缩处理。
根据上述构思,本发明垃圾渗滤液的处理工艺流程如下:垃圾渗滤液→格栅→调节池→电解氧化→陶瓷膜过滤机→膜生物反应器(MBR)→反渗透(RO)→达标排放分离污泥回送填埋场,浓缩液回灌处理或蒸发浓缩处理。
本发明格栅:与通常污水处理工艺相仿,用于去除污水中大颗粒固体污染物,保护后续处理设备正常有效运行,拦截的栅渣可当作垃圾,回运垃圾填埋场。
本发明调节池:主要对垃圾渗滤液的水质和水量进行均化处理。
前述预处理与通常污水处理相同,无特别之处。
本发明电解氧化处理:通过对废水直接以大电流电解,废水在大电流电解氧化、电凝聚、电气浮作用下,不仅可大量去除高浓度有机污染物及氨氮,而且可以去浊、脱色、除重金属;尤其是大电流的强氧化作用,可破坏有机物分子结构,使大分子难降解有机物得以“破解”成易生化的小分子,并可提高废水的BOD/COD比,使废水的可生化性提高,为后续高效生化处理创造有利条件。本发明电解氧化,尤以采用钛板作阳电极,不锈钢作阴电极,电流密度根据垃圾渗滤液的污染物浓度,以8~15A/dm2较为恰当。钛板阳电极和不锈钢阴极,不仅较通常铁电极可大幅度提高电解电流密度,使电解有高的去除效果,及“破解”效果,而且不容易氧化,极大地延长了电极的使用寿命。
本发明陶瓷膜过滤机过滤处理,如转盘式真空陶瓷膜过滤机,为一种无机膜过滤设备,通过物理过滤作用,使经电解处理废水中污物及后续膜生物反应器剩余污泥可得到有效分离去除。本发明由于采用无机的陶瓷膜过滤,不仅可以去除99%以上的SS,从而有效保证了电解处理效果;而且陶瓷膜还具有抗有机污染强,使用寿命长,过滤精度和效率高等特点。根据垃圾渗滤液特点,本发明陶瓷膜过滤板,过滤膜孔径选用0.5~5μm较为恰当,不仅可以截留0.5μm以上的颗粒,而且过滤效率较高。为进一步提高过滤效果,本发明可以采用助滤剂如硅藻土作过滤介质,提高过滤效率。过滤分离浓缩污泥作填埋处理。
本发明经前述电解氧化及陶瓷膜过滤分离,可使废水中CODcr去除约85%,BOD5去除约60%,NH3-N去除约90%,SS去除约99%,色度去除约90%,BOD/COD比可提高至0.4左右,不仅大大降低了后续生化处理负荷;而且可提高后续生物处理效率和效果,这是本发明区别于已有技术的关键工艺。
本发明膜生物反应(MBR)处理,也称膜分离式活性污泥法,是在曝气反应分离槽中间隔安装设置有水处理专用空心纤维膜组件,下方设有曝气装置的污水处理装置,可以同时进行好氧生物降解和膜分离。根据废水情况、状态及排水量确定膜分离单元数量,一般对于B/C在0.35~0.6之间,NH3-N浓度小于500mg/L,生物抑制性一般的废水,其MLSS可达12-20g/L左右,比一般活性污泥法高约5倍左右,所以MBR可以做到高容积负荷、高表面负荷,这一特点正好适合高浓度有机废水处理。过滤废水在高浓度活性污泥中生化处理,降解有机物,经中空纤维的截留过滤分离,使泥水得到分离,从而形成双重处理效果。经中空纤维过滤截留,可以分离所有的悬浮物SS,出水SS<1mg/L,且该处理装置具有抗负荷能力强,处理水质稳定,效果好,可以稳定得到可再利用的澄清过滤水。而且在MBR中泥龄可以通过定期排泥来控制,这样有利于生长缓慢,世代长的菌种(如硝化细菌)生长,可使装置中污泥菌种呈多样化,还可以驯化出适应性强的菌群,因此具有很高的生化处理效果及去除氨氮能力。中空纤维膜面,由于流速及曝气使膜面振动,加上曝气气体擦洗和水处理泵的间隙运行,有效抑制污泥附着,因此中空纤维可长时间不需清洗,保证了长期稳定使用。处理排出的剩余污泥,返回陶瓷膜过滤机过滤分离。
本发明反渗透(RO)过滤处理,利用反渗透膜对溶解性有机物和重金属的优异截留率,通过过滤可以将其阻留在浓缩液中,有效保证了膜生物反应器处理效果,使出水可达到一级排放标准。此处理工艺过程一般CODcr去除率>95%,BOD5去除率>90%,NH3-N去除率>95%,重金属离子去除率>99%。反渗透浓缩液,可以回灌垃圾填埋场,也可以送入蒸发器经蒸发处理,蒸发得到的浓缩物可作有益化利用(如制砖)。本发明浓缩液,尤以采用后者处理为优。
本发明垃圾渗滤液处理工艺,充分考虑了垃圾渗滤液COD、BOD、SS、色度、NH3-N都很高,及难降解分子量大有机物占优势,BOD/COD低等特点,先将垃圾渗滤液经电解氧化处理,不仅在强电解及电聚凝作用下,可有效去除废水中大量的COD、氨氮、重金属离子,而且电解强氧化作用,可使难降解大分子有机污染物“破解”,使其变成生化性好的小分子有机物,同时还改善了BOD/COD比,从而显著提高了污水的可生化性,有利于充分发挥后续生化处理效果。废水经电解处理后辅以陶瓷膜过滤机过滤,除去电解产物及悬浮物,有效降低了有机污染物浓度,减轻了后续生物处理负荷,保证了电解处理的效果和较也的出水要求。它较传统的沉淀池分离,效果好,效率高,处理时间短,出水好。过滤水在膜生物反应器中,保持高浓度活性污泥(MLSS可达12-20g/L,比一般活性污泥法高约5倍左右),废水在此通过生物降解,并同时进行固液分离,生化效率高,污泥产生量小,因而具有很高的综合生物处理效率,处理成本低。出水再经反渗透过滤,可充分保证膜生物反应器处理效果,保证了出水高标准排放要求。浓缩液经蒸发器蒸发浓缩处理,得少量固体物另行处理。
本发明由于采取强电解、陶瓷膜分离、膜生物反应器(MBR)生物处理和膜分离、反渗透(RO)顺序有机结合工艺处理垃圾渗滤液,不仅各处理工艺段效果可充分发挥;而且具有补充协同效果好,各工艺相互配合,保证处理效果,具有高效、稳定、可靠、处理效果好,剩余污泥量低,工艺流程简单,适合采用PLC控制,自动化程度高,操作管理方便,运行费用较低,不设二沉池,占地面积少,减少了土建投资,具有投资省、运行费用较低。本发明工艺特别适合出水要求高,且又远离城市污水处理厂的垃圾填埋场渗滤液的处理,本发明方法还可以用于其他高浓度有机废水处理。
以下结合一个具体实施例,进一步说明本发明工艺,但实施例所述具体设备不是对本发明工艺的限定。
附图说明
图1为本发明基本处理工艺流程图。
图2为本发明实施例工艺流程图。
具体实施方式
实施例:参见图2,本发明试验例处理量按0.5T/h设计,调节池24m3,电解槽500×500×800mm,采用钛板作阳电极,不锈钢作阴电极,电流密度12A/dm2,膜生物反应器MBR,24m3,RO设备处理能力为0.5T/h。设计HRT=48h,Fr=4.2kgCODcr/m3/d,按所述处理工艺流程处理。进水及处理出水见附表。
实施例各级去除率及出水水质本发明各工艺段去除率,是指该处理工艺段的去除率,而并非指累计去除率。

Claims (6)

1.一种垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于首先采用电解氧化处理,再经陶瓷膜过滤机过滤分离,滤过液经膜生物反应器生化处理和膜分离,出水再经反渗透处理。
2.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于所说电解氧化,以钛板作阳电极,不锈钢作阴电极。
3.根据权利要求1或2所述垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于所说电解氧化的电流密度为8~15A/dm2。
4.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于所说陶瓷膜过滤机过滤板膜孔径为0.5~5μm。
5.根据权利要求1或4所述垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于所说陶瓷膜过滤时加有助滤剂。
6.根据权利要求1所述垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于反渗透浓缩液经蒸发浓缩处理。
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