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。