CN1325400C - 生活垃圾渗沥液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种生活垃圾渗沥液处理方法，主要包括以下步骤：将生活垃圾渗沥液原水进行第一次物化，除去悬浮物送入下一处理工序；将经第一次物化的渗沥液用催化氧化方法，去除渗沥液中的有机物、NH3-N和有机磷，并使大分子有机物变成小分子结构，进一步变成有机酸；厂内生活及其他废水和经催化氧化处理的渗沥液进行混合及吹脱曝气，使被处理后的渗沥液所含的NH3-N进一步降低；经吹脱曝气处理的混合废水依次进行厌氧、好氧生化和二次沉淀处理后进入下一处理工序；所述的厌氧、好氧生化和二次沉淀三个生化处理单元可以用SBR合而为一地在同一池中处理，经处理后的渗沥液进行第二次物化后，最后杀菌处理，使之达到国家渗沥液一级排放标准。

Description

生活垃圾渗沥液处理方法
技术领域
本发明涉及生活垃圾渗沥液处理技术，特别是生活垃圾填埋场和垃圾焚烧渗沥液的处理技术。
背景技术
随着城镇人口增长和规模逐渐扩大，垃圾处理已成为城镇建设突出的环保问题之一。我国城镇垃圾以填埋为主，条件好的地方采用焚烧发电也不少。生活垃圾填埋或焚烧前大量堆积垃圾发酵后的渗沥液，是一种高浓度、直接生化性有限的有机废水，其成分非常复杂，有机污染物指标CODcr(化学耗氧量)和BOD5(5日生化耗氧量)都很高，CODcr高达6500～65000mg/L，NH3-N(氨氮)浓度亦高达1500～3500mg/L，并伴有恶臭和有毒菌类。在处理上成为国内外棘手和技术探索的热门课题。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足之处而提供一种可供工业化使用的生活垃圾渗沥液处理方法，经本发明研究课题处理后的垃圾渗沥液所含的CODcr、BOD5、NH3-N、SS(悬浮物量)和总磷都可达到国家对垃圾渗沥液规定的一级标准。
本发明的研究课题来自国家863课题“垃圾焚烧发电”之子项“渗沥液处理”中试，课题组经多年的探索与研究终于找到了实现上述发明目的的方法，并通过中试实验证明是可行有效的。
本发明的生活垃圾渗沥液处理方法，主要包括以下步骤：
1、将生活垃圾渗沥液进行第一次物化，可以是混凝沉淀，投资最少，操作简单，但停留时间2h(小时)以上，水面仍有漂浮浮渣，带走的悬浮物较多；有条件的地方可以是混凝气浮，即采用气浮方式固液分离，停留40～60min(分钟)，出水悬浮物较少。混凝方式是调PH≥9，投加硫酸亚铁和少量聚丙烯酰胺助凝，混凝反应时间不少15min。
这一单元的目的是去除90％以上悬浮物和部分有机物，NH3-N和去除一部分磷酸盐，为后续处理减轻负荷。
2、将经第一次物化的渗沥液进行崔化氧化，是将紫外光、超声波、化学或电化学催化氧化其中的任何一种方法加以应用，旨在去除渗沥液中的一部分有机物，并催化氧化一部分有机氮和有机磷，使之矿化成CO2和H2O基础上，使剩余有机物水解(大分子有机物变成小分子结构)，并进一步进行酸化变成有机酸，从而使BOD5/CODcr比值提高，可生化性提升，使后续常规厌氧、好氧生化处理效果提高。
3、厂内生活及其他废水和经催化氧化处理的渗沥液进行混合及吹脱曝气，使被处理后的渗沥液所含的NH3-N进一步降低；无论垃圾填埋及焚烧发电厂，都有员工生活污水和垃圾运输车及场地冲洗污水，CODcr平均为2000mg/L，其水量很接近渗沥液的水量，约是其60％～100％，这部分水也是应该处理的，没有必要另建一套独立的处理系统。吹脱曝气既有脱氮功能，因为原水NH3-N浓度很高的，需要逐级去除；同时机械搅拌使混合均匀，可采用穿孔管式或曝气头式鼓风曝气，鼓风曝气可采用罗茨风机来实现两种水搅拌混合均匀。它旨在使垃圾填埋场和焚烧发电厂内其它废水(含生活污水)与经预处理后渗沥液混合，一道综合处理，同时预处理过的渗沥液经稀释势必降低后续处理负荷。
4、经吹脱曝气处理的渗沥液依次进行厌氧、好氧生化和二次沉淀三个生化处理单元，不仅有效去除废水中可溶性和不溶性有机物，也是脱氮和除磷生化过程；
厌氧是厌氧菌作用使废水中有机物水解、酸化、生成甲烷共三个阶段，方法很多。在本发明中将采用IC(内循环式厌氧活性污泥床)，它是在国外80年代UASB(上流式厌氧活性污泥床)基础上发展，而且形式很多。其原理是在UASB内加内循环系统，不仅活性污泥和污水固、液两相混合均匀，而且塔底是厌氧区，塔的中部是缺氧区，泾渭分明，尤其有利于NH3-N去除的硝化—反硝化过程。高浓度有机废水的生化处理，是离不开厌氧的。这里的厌氧，也可以用其他形式，并不局限于某一种方法。
好氧生化是在好氧菌类作用下使废水中有机物有效降解过程，好氧分活性污泥法、生物膜法和两者兼而有之的混合法，在这阶段中很大程度地有效去除CODcr和BOD5，也去除NH3-N。同时，在厌氧段聚磷菌释放磷后，在好氧段过量吸收磷转入到污泥中可去除总磷的。好氧方法很多，可以用不同形式方法实现。
二次沉淀是在好氧处理后，按设计和工艺规范，必须二次沉淀，把水流带走的活性污泥或生物菌膜沉淀，净化后的水和污泥有效自然沉淀分离。
须强调说明的是，厌氧、好氧生化和二次沉淀三个生化处理单元也可以用SBR合而为一地在同一池中处理，它是在同一池里，不同时间段人为地、有序地进行进水、厌氧、缺氧、好氧、沉淀、排水全过程，工艺参数无论用什么方法都需合理设计与计算。
5、经处理后的混合废水进行第二次物化后，最后进行杀菌处理，使之达到国家垃圾渗沥液处理一级排放标准。第二次物化是生化后出水的水质，往往是不稳定的，因为渗沥液浓度随季节、旱雨气候而变化，总是应该设置把关措施。它和前已叙及的第一次物化方式一样，可以是混凝沉淀，最好是混凝气浮。要投加NaOH调PH≥8，并可投铝盐，最好是硫酸铝或碱式氯化铝，其后投极少量聚丙烯酰胺助凝即可。
在前面各单元处理中，绝大多数细菌已被杀死，细菌在生化过程中也成为厌氧、好氧的各种菌有机碳源和营养。为了回用，可采用次氯酸钠、二氧化氯、臭氧或紫外线方式杀菌。
经处理达标后的渗沥液，可回用于洗垃圾车、道路、冲厕所和绿化，多余水排放。每立方米自来水1元～2元多不等，回用的省水费使渗沥液处理费相应减少。
垃圾焚烧发电，废气有SO2，NOx(氮氧化物)和二英等有害气体，湿法处理的水可利用污水处理后的水，吸收废气后的废水又可排入污水处理混合脱氮曝气池内混合处理。好的环保处理工艺，应综合治理和利用资源。垃圾渗沥液处理愈来愈不允许不治而排，也不会再满足于二级排放标准，许多大中城市废水处理要求普遍执行国家综合污水排放一级标准或地方二级排放标准。因此，达到垃圾渗沥液相关的一级排放标准势在必行。同时，设施一次性投入和运行费用，也是工艺方法可行性考核指标。
表1是垃圾渗沥液处理效果比较表，附表中的CODcr为化学耗氧量，NH3-N为氨氮。
表1垃圾渗沥液处理效果比较表
项目   处理前(mg/L)   处理后(mg/L)     废水运行费(元/立方米)
  CODcr≤   NH3-N≤   CODcr≤     NH3-N≤
  垃圾填埋场渗沥液   20000   1500   100     15     10左右
  垃圾焚烧发电厂渗沥液   50000   2500   100     15     15在右
从表中可以看出，垃圾渗沥液原水的各项污染指标均远远高于规定的排放标准，垃圾渗沥液原水经本发明的方法处理后，其各项污染指标均达到国家垃圾渗沥液处理的一级排放标准。
附图说明
图1是本发明的第一种工艺流程图。
图2是本发明的第二种工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：国家863课题“垃圾焚烧发电”之子项“渗沥液处理”中试，实验规模0.02M3/H(立方米/小时)，0.48M3/D(立方米/天)。采用本发明的第一种工艺方法，其流程如图1所示。实验的水样某垃圾焚烧发电厂堆放垃圾渗沥液，浓度CODcr25000mg/L～45000mg/L。将上述生活垃圾渗沥液进行第一次物化，除去悬浮物送入下一处理工序；将经第一次物化的渗沥液用催化氧化方法，去除渗沥液中的部分有机物，并分解有机氮和有机磷，并使大分子有机物变成小分子结构，进一步变成有机酸，实现水解-酸化，使BOD5/CODcr提高从而提高可生化性；厂内生活及其他废水和经催化氧化处理的渗沥液进行混合及吹脱曝气，使被处理后的渗沥液所含的NH3-N进一步降低；经吹脱曝气处理的混合废水依次进行厌氧、好氧生化和二次沉淀处理后进入下一处理工序；经处理后的混合废水进行第二次物化后，再进行杀菌处理，使之达到国家垃圾渗沥液一级排放标准。测试结果如表2所示：
表2垃圾渗沥液处理测试结果
项目   处理前(mg/L)   处理后(mg/L)  去除率(％)
  CODcr     NH3-N   CODcr     NH3-N  CODcr  NH3-N
  垃圾填埋场渗沥液   41600     1128   92     12  99.78  98.94
实施例2：国家863课题“垃圾焚烧发电”之子项“渗沥液处理”中试，实验规模0.02M3/H，0.48M3/D。采用本发明第二种工艺方法，其流程如图2所示。实验的水样某垃圾焚烧发电厂堆放垃圾渗沥液，浓度CODcr25000mg/L～45000mg/L。将上述生活垃圾渗沥液进行第一次物化，除去悬浮物送入下一处理工序；将经第一次物化的渗沥液用催化氧化方法，去除渗沥液中的部分有机物，并分解有机氮和有机磷，并使大分子有机物变成小分子结构，进一步变成有机酸，实现水解-酸化，使BOD5/CODcr提高从而提高可生化性；厂内生活及其他废水和经催化氧化处理的渗沥液进行混合及吹脱曝气，使被处理后的渗沥液所含的NH3-N进一步降低；经吹脱曝气处理的混合废水用SBR法处理后，自流入过渡池进入下一处理工序；经处理后的混合废水进行第二次物化后，再进行杀菌处理，使之达到国家垃圾渗沥液一级排放标准。测试结果如表3所示：
表3垃圾渗沥液处理测试结果
项目   处理前(mg/L)   处理后(mg/L)  去除率(％)
  CODcr   NH3-N   CODcr   NH3-N  CODcr   NH3-N
  垃圾填埋场渗沥液   38500   908   95.6   13.5  99.75   98.51

Claims (2)

1、一种生活垃圾渗沥液的处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)将生活垃圾渗沥液进行第一次物化，除去悬浮物送入下一处理工序；
(2)将经第一次物化的渗沥液用催化氧化方法，去除渗沥液中的部分有机物，并分解有机氮和有机磷，并使大分子有机物变成小分子结构，进一步变成有机酸，实现水解-酸化，使BOD5/CODcr提高从而提高可生化性；
(3)垃圾填埋场及垃圾焚烧发电厂的员工生活污水和垃圾运输车及场地冲洗污水和经催化氧化处理的渗沥液进行混合及吹脱曝气，使被处理后的渗沥液所含的NH3-N进一步降低；
(4)经吹脱曝气处理的混合废水依次进行厌氧、好氧生化和二次沉淀处理后进入下一处理工序；
(5)经处理后的混合废水进行第二次物化后，再进行杀菌处理，使之达到国家垃圾渗沥液一级排放标准。
2、根据权利要求1所述的生活垃圾渗沥液的处理方法，其特征在于：
所述第(4)步的厌氧、好氧生化和二次沉淀处理的方式为SBR法，之后自流入过渡池进入下一处理工序。
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