CN1730415A - 以硅藻土及uasb为核心的垃圾渗滤液处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一种以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法，首先将垃圾渗滤液收集在厌氧塘中进行初步沉淀和厌氧反应，然后送入UASB中进行厌氧处理，再进入内电解反应器中进行铁屑内电解处理，在一体化澄清池中利用硅藻土使水中的污染物絮凝、沉淀，再将渗滤液送入A²O池和沉淀池，经过好氧反应和沉淀后，再次送入一体化澄清池加入硅藻土，进一步净化渗滤液，最后将渗滤液送入一体化膜处理设备，采用膜法处理后即可排放。本发明既具有传统工艺的综合优点，同时弥补了各处理技术的不足，同时还具有投资省、占地少、运行费用低、二次费用少、工期短等特点。

Description

以硅藻土及UASB为核心的垃圾渗滤液处理工艺

技术领域：

本发明涉及一种以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法及装置，属于污水处理

技术领域。

背景技术：

垃圾渗滤液的处理一直是城市环境治理的大问题，垃圾渗滤液处理的好坏，与整个城市的市民息息相关。但是生活污水来源广泛，污染物多，处理起来成本高、难度大，尤其是城市中来自各行各业的垃圾渗滤液，其成分复杂，污染物繁多，还有大量的有毒有害物质，难以处理。现有的处理污水方法归结起来主要有物理化学法和生物化学法两大类。

物理化学法：物理化学法应用最为广泛的就是絮凝，其优点是投资小、占地少、节约能源、设备简单去除重金属、磷、色度效果好，并且见效快，运行费用可以不受原水水量大小的影响。但缺点是对有机物和氮的去除率低。并且传统的絮凝剂对废水中的溶解性BOD没有较好的去除效果，需要辅助生化处理工艺作为后续或预处理工艺。

生化法包括厌氧和好氧：一般生化处理工艺较为成熟，去除污水中的有机污染物及营养物质和氮等有一定效果。好氧出水水质良好，可以直接达标排放，但运行费用太高，并且容积负荷太小造成占地面积大，厌氧处理工艺不耗能，容积负荷高，池体容积小，抗冲击负荷高，但是出水一般不能直接达标，需要接后续处理工艺。

硅藻土(Diatemite)：是一种生物成因的硅质沉积岩，主要由硅藻(一种单细胞的水生藻类)遗骸和软泥固结而成的沉积矿。具有孔隙度高、比表面积大、吸附性强、质轻、坚固、隔音、隔热、耐磨、耐酸和热传导性低等特性。凝剂的沉淀网补作用。在污水处理中，硅藻土主要有以下四个作用：

1、与传统的絮凝剂相似，硅藻土在水体里面存在离子的情况下，会形成大量的硅藻土钒花，钒花在形成的过程中，通过胶体的相互卷吸、桥架、压缩等作用，对水体中的SS，胶体状有机污染物质进行去除。

2、硅藻土的吸附作用，不难理解，硅藻土具有很大的比表面积，具有很大的表面能，能够吸附很多的杂质，包括水中的有机物质，SS，离子等等。这个作用早在19世纪就被著名的化学家诺贝尔在发明炸药时就加以利用。

3、硅藻土的过滤作用。单个的硅藻土呈圆柱型，在硅藻土的中心都是纳米级的微孔，在废水运行的时候，硅藻土在水力循环澄清池的底部形成3-4米厚的悬浮污泥，当废水自下而上经过悬浮污泥层时，废水的大分子有机物质就被纳米级的微孔过滤下来，这是与传统的絮凝剂处理工艺有着本质的区别的。这个作用在制作纯生啤酒时，得到了充分的体现。

4、硅藻土析出有机物胶体的作用。硅藻土在精选过程中要把与硅藻共生的杂质分离除去，这样使硅藻表面本已平衡的电位形成不平衡电位。硅藻土的不平衡电位破坏水中胶体物质周围电荷稳定，使有机物胶体脱稳，而析出的作用。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种能够处理成分复杂污水，而且处理效果好的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法及装置，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的，本发明的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法为：首先将垃圾渗滤液收集在厌氧塘(1)中进行初步沉淀和厌氧反应，然后送入UASB(2)(上流式厌氧污泥床反应器)中进行厌氧处理，然后再进入内电解反应器(3)中进行铁屑内电解处理，然后在一体化澄清池(4)中利用硅藻土使水中的污染物絮凝、沉淀，再将渗滤液送入A²O池(5)和沉淀池(6)，经过好氧反应和沉淀后，再次送入一体化澄清池(7)加入硅藻土，进一步净化渗滤液，最后将渗滤液送入一体化膜处理设备(8)，采用膜法处理后即可排放。

前述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法，采用的硅藻土其硅藻的含量在92％以上。

本发明的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的装置，它由厌氧塘(1)、UASB(2)、内电解反应器(3)、一体化澄清池(4)、A²O池(5)、沉淀池(6)、一体化澄清池(7)和一体化膜处理设备(8)组成，厌氧塘(1)连接有UASB(2)，UASB(2)通过管道与内电解反应器(3)连接，内电解反应器(3)的后面连接一体化澄清池(4)，一体化澄清池(4)与A²O池(5)连接，A²O池(5)与沉淀池(6)连接、沉淀池(6)通过管道与一体化澄清池(7)连接，在一体化澄清池(7)的后面连接一体化膜处理设备(8)。

前述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的装置，在一体化澄清池(4)内设有一反应区(9)、二反应区(10)、污泥返混区(11)、沉淀区(12)和过滤区(13)，进水管道(14)与在一体化澄清池(4)中间的一反应区(9)连接，在一反应区(9)的外侧设有二反应区(10)，在二反应区(10)的下面为污泥返混区(11)，在污泥返混区(11)的外侧设有沉淀区(12)，在沉淀区(12)的上面设有过滤区(13)。

前述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的装置，UASB(2)包括壳体(15)，在壳体(15)内的下方设有主反应区(16)和布水系统(17)，在壳体主反应器(16)和布水系统(17)的上方还设有三相分离器(18)。

本发明采用硅藻土与UASB对污水进行处理，能够充分有效的去除渗滤液中的各种污染物质，并且对溶解性的COD、BOD以及N、P都有很好的去除效果，不受废水中有毒有害物质的影响，适合复杂废水的处理，比如垃圾渗滤液处理，同时对其他生活污水也有良好的处理效果。本发明采用的工艺不仅具有良好的去除效果，而且还充分考虑到各个处理工艺的处理特点或要求，使得各个处理单元之间衔接良好。比如厌氧出水由于带有较高的溶解性气体和挥发性脂肪酸(VFA)以及较高的SS，所以如果厌氧处理后的出水直接进入好氧处理单元，很容易造成好氧池中污泥膨胀和泡沫满池的现象，所以将电解工艺和硅藻土工艺放在厌氧工艺与好氧工艺之间，起到吹脱、电解、脱色、提高生化性、去除SS和重金属等有害物质的作用，保证好氧工艺的处理效果。同样，在好氧工艺与膜法处理工艺之间加入硅藻土工艺，不仅进一步净化了处理的渗滤液，降低渗滤液中COD、SS、色度的含量，并且保证了膜法处理单元进水水质满足膜法处理设备的要求，延长膜法处理设备的寿命。因此，本发明采用了先进而独有的处理工艺组合，保证了垃圾渗滤液这一难降解废水的成功达标处理。

下面是本发明与现有污水处理方法优缺点的对比：

方法	优点	缺点
			生物化学法	垃圾渗滤液处理适应强，TN、TP、80D去除率高有成熟可靠的设计参数和运行管理经验。	投资大，占地多，工艺流程复杂，操作复杂，温度控制要求高，运行费用复杂，对度水毒性敏感。
化学法	投资小，占地少，耗电低，设备简单，去除重金属、磷效果好。	投药量大，混凝速度慢，处理成本高，对溶解性、小分子80D处理效果不好。
			硅藻土与UASB法	出水质量好，水质稳定，运行成本低，占地面积省，工程二次费用低，投资少。	对于一些工业废水还须有其他工艺作为补充。

本发明在肯定传统工艺的优点基础上，针对其局限性，经过长期的研究，创建了本发明的处理方法及装置，既具有传统工艺的综合优点，同时弥补了各处理技术的不足，同时还具有投资省、占地少、运行费用低、二次费用少、工期短等特点。

附图说明：

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明一体化澄清池的结构示意图；

附图3为本发明UASB的结构示意图。

具体实施方式：

本发明的实施例：本发明可在生活垃圾填埋场下端修建厌氧塘(1)，然后安装一台UASB(2)(上流式厌氧污泥床反应器)，UASB(2)是一种结构紧凑的厌氧反应器，然后在UASB(2)后面连接一台高效催化内电解反应器(3)，再修建一个一体化澄清池(4)，在一体化澄清池(4)的后面修建好氧反应处理单元A²O池(5)和沉淀池(6)，然后在沉淀池(6)后面修建一个一体化澄清池(7)，一体化澄清池(7)最后连接一体化膜处理设备(8)，一体化膜处理设备(8)可采用国产CTA-NF(节能型低脱盐反渗透)复合膜作为纳滤膜组件。

在一体化澄清池(4)内分为一反应区(9)、二反应区(10)、污泥返混区(11)、沉淀区(12)和过滤区(13)，进水管道(14)与在一体化澄清池(4)中间的一反应区(9)连接，在一反应区(9)的外侧为二反应区(10)，在二反应区(10)的下面为污泥返混区(11)，在污泥返混区(11)的外侧设有沉淀区(12)，在沉淀区(12)的上面设有过滤区(13)。

UASB(2)包括壳体(15)，在壳体(15)内的下方安装主反应区(16)和布水系统(17)，在壳体主反应器(16)和布水系统(17)的上方还安装三相分离器(18)。

处理时，先将垃圾渗滤液收集在厌氧塘(1)中初步沉淀和厌氧反应，然后送入UASB(2)中进行厌氧处理，渗滤液通过布水系统(17)通入主反应区(16)中，与大量的颗粒壮厌氧污泥反应，然后再通过三相分离器(18)将反应生成的沼气、废水和污泥分离。

UASB(2)的优点在于颗粒污泥的形成，具有良好的凝聚和沉淀性能的污泥在反应器底部形成颗粒污泥，废水从反应器底部进入与颗粒污泥进行充分混合接触后被污泥中的微生物分解。由于颗粒污泥含水率小，在较高的出水流速下随水浮出的机会很小，使反应器内总是保持很高的生物浓度，而且颗粒污泥的泥水传质速率非常高，并具有絮状污泥不可相比的抗负荷冲击能力、污泥稳定能力等优点，使UASB(2)具有反应生物量多、容积负荷率高、设备简单，管理方便等优点。

经过UASB(2)处理后的渗滤液送入高效催化内电解反应器(3)中进行铁屑内电解处理，然后在渗滤液中加入硅藻的含量在92％以上的硅藻土，通过进水管道(14)从下方进入一反应区(9)中，再从一反应区(9)的上方流入二反应区(10)，由于二反应区(10)的底部上升流速较快，污泥具有上升趋势，而在二反应区(10)的上部，随着断面积的增加，上升流速减小，污泥有下降的趋势，这样会在某一个临界点上升和下降趋势达到平衡，形成一个清晰的污泥界面，在污泥界面以下是浓密的污泥返混区(11)，当渗滤液自下而上通过时，污泥返混区(11)中的污泥对渗滤液中的污染物质起到良好的过滤作用，强化处理效果，减少絮凝剂的投加量，降低运行费用。然后渗滤液经过沉淀区(12)后从过滤区(13)中流出，完成一体化澄清池(4)的处理过程。

将在一体化澄清池(4)处理过的渗滤液送入A²O池(5)和沉淀池(6)，经过好氧反应和沉淀后，再次送入一体化澄清池(7)加入硅藻土，进一步净化渗滤液，其处理过程与一体化澄清池(4)的相同。最后将渗滤液送入一体化膜处理设备(8)，采用膜法处理后即可达标排放。

Claims (5)

1.一种以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：首先将垃圾渗滤液收集在厌氧塘(1)中进行初步沉淀和厌氧反应，然后送入UASB(2)中进行厌氧处理，再进入内电解反应器(3)中进行铁屑内电解处理，在一体化澄清池(4)中利用硅藻土使水中的污染物絮凝、沉淀，再将渗滤液送入A20池(5)和沉淀池(6)，经过好氧反应和沉淀后，再次送入一体化澄清池(7)加入硅藻土，进一步净化渗滤液，最后将渗滤液送入一体化膜处理设备(8)，采用膜法处理后即可排放。

2.根据权利要求1所述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于：采用的硅藻土其硅藻的含量在92％以上。

3.一种如权利要求1所述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液方法的装置，它由厌氧塘(1)、UASB(2)、内电解反应器(3)、一体化澄清池(4)、A20池(5)、沉淀池(6)、一体化澄清池(7)和一体化膜处理设备(8)组成，其特征在于：厌氧塘(1)连接UASB(2)，UASB(2)通过管道与内电解反应器(3)连接，内电解反应器(3)的后面连接一体化澄清池(4)，一体化澄清池(4)与A20池(5)连接，A20池(5)与沉淀池(6)连接、沉淀池(6)通过管道与一体化澄清池(7)连接，在一体化澄清池(7)的后面连接一体化膜处理设备(8)。

4.根据权利要求3所述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液方法的装置，其特征在于：在一体化澄清池(4)内设有一反应区(9)、二反应区(10)、污泥返混区(11)、沉淀区(12)和过滤区(13)，进水管道(14)与在一体化澄清池(4)中间的一反应区(9)连接，在一反应区(9)的外侧设有二反应区(10)，在二反应区(10)的下面为污泥返混区(11)，在污泥返混区(11)的外侧设有沉淀区(12)，在沉淀区(12)的上面设有过滤区(13)。

5.根据权利要求3所述的以硅藻土和UASB为核心的处理垃圾渗滤液方法的装置，其特征在于：UASB(2)包括壳体(15)，在壳体(15)内的下方设有主反应区(16)和布水系统(17)，在壳体主反应器(16)和布水系统(17)的上方还设有三相分离器(18)。

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