CN1978346A - 垃圾渗滤液处理技术 - Google Patents

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垃圾渗滤液处理技术。本发明属于污水处理技术，特别是对城市垃圾渗滤液的处理技术。本发明的处理工序依次由(1)吹脱、(2)内循环厌氧污泥流化床处理、(3)活性生物膜处理和(4)电催化氧化四步联合构成。采用本发明的工艺处理垃圾渗滤液的投资少，处理成本低，效率高，水质可达排放标准。

Description

垃圾渗滤液处理技术
技术领域
本发明属于污水处理技术，特别是对城市垃圾渗滤液的处理技术。
背景技术
垃圾渗滤液是从垃圾填埋场中渗出的污水，由于它溶解了垃圾成分中的许多物质，从而使垃圾渗滤液的成分异常复杂，主要污染物包括大量有机物如有机烃及其衍生物、酸脂类、重金属、氮盐等，其中有机污染物指标COD在几千到几万毫克每升，总氮在几百到几千毫克每升，若未经无害化处理，将严重污染周围的土壤和水系。
迄今为止，国内相对成熟和正在研究的处理垃圾渗滤液的方法主要有生物处理法和化学法，生化法包括厌氧、好氧处理、AB法(即吸附絮凝、生物氧化两段处理)、生物氧化塘等。化学法主要有臭氧氧化法、过氧化氢氧化法、活性碳吸附法等。国外发达国家采用的方法较多，较普遍运用的是物化和生化相结合的工艺，由于通过生化工艺较难达到排放要求，一般在生化处理后均要采用膜过滤工艺。还有一部分采用浓缩燃烧法、反渗透过滤方法处理，这两种方法由于建设投资和运行费用高而在国内难以推广应用。目前国内的许多大中型城市的垃圾处理场渗滤液均存在处理效果较差、处理后还需再进入城市污水处理厂进行处理等问题，因此效率较低，成本较高。
在关于垃圾渗滤液的处理技术研究中，有采用物化与生化技术相结合，建设投资和运行成本相对较低且出水水质可稳定达到国家排放标准的方法，(见中国专利文献03158354.7)。该专利技术的主要特点是把电解工艺、厌氧污泥床反应器和好氧膜生物反应器结合在一起，使废水处理达标排放。但由于电解工艺主要原理是利用电催化氧化作用降解有机物，电流密度越大，去除污染物量越大，但耗电量也越高。由于电解去除等量污染物的运行成本及建设投资相对于生化工艺要高，因此，把电解工艺放在处理工艺的起始段，必然导致运行成本较高。该专利技术中好氧段再利用膜过滤原理进行最后的处理，由于膜技术是国内较新的技术，而且由于膜的孔径可截流大于0.1微米的小分子物质，不仅膜本身造价较高，且使用寿命较短，建设投资和运行成本仍然将成为制约技术推广的因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种垃圾渗滤液处理技术，其投资少，处理成本低，效率高，水质可达排放标准。
解决本发明的技术问题所采用的方案是：对垃圾渗滤液依次采用以下四道工序进行处理，即
(1)吹脱：调节垃圾渗滤液PH值，并向废水中送入空气，将其中的氨氮带出；
(2)内循环厌氧污泥流化床处理：将上一工序处理后的垃圾渗滤液送入厌氧污泥流化床，使厌氧污泥与废水充分接触，利用内循环来稀释进入的有机污染物浓度，提高设备对废水的耐冲击负荷能力；
(3)活性生物膜处理：在填充有活性污泥的废水处理池中的曝气装置上方设置生物膜载体，利用池内的活性污泥及生物膜上的微生物共同对废水处理；
(4)电催化氧化：利用电催化氧化作用进一步降解废水中的有机物。
本发明的技术方案还包括：在吹脱处理中，将废水的PH值调节为10～12，气水比根据垃圾渗滤液的氨氮浓度以及化学需氧量(COD5)与氨氮浓度的比例确定，如，在COD5浓度为12000mg/l，氨氮浓度为1800mg/l的条件下，气水比约为1500～2000；
在内循环厌氧污泥流化床处理中，布水器布水后废水上流速度为0.8m/hr～1.2m/hr；
在活性生物膜处理中，生物膜载体之间及生物膜载体与池壁间有空隙，且生物膜载体占废水处理池容积的三分之二，同时利用生物载体对送入空气的切割作用，提高氧在水中的转移速率和氧的利用率。
本发明的上述技术方案可达到以下效果：
(1)解决垃圾渗滤液中总氮和氨氮高的问题，在开始环节首先采用吹脱工艺，除去可能抑制微生物生长的氨氮，使废水利于后续的厌氧和好氧处理，即控制性脱氮，使后来的处理更容易，生化处理效果更好，且收集的氨氮可再利用，对环境不会造成二次污染。同时又减轻了电催化氧化去除氨氮所需要的电耗压力。
(2)在工艺路线中把上流式污泥流化床(UASB)和好氧活性生物膜置于脱氮工艺之后，电催化氧化工艺之前，使废水在进入电催化工艺之前大部分污染物已经去除，从而确保电催化氧化工艺的耗电量为最低，降低了处理成本，提高了处理效率。
(3)电催化氧化工艺具有除嗅、脱色、彻底去除氨氮和大部分污染物的优良效果，因此把电催化氧化放在最后，可去除通过生化方法不能降解去除的污染物，从而根据需要保证出水水质，它不仅可节约电催化氧化在工艺开端造成的高运行成本，同时还可省却膜处理的高建设投资和运行维护，尽管增加了氮的吹脱过程，但运行费用及建设投资将比上述提及的专利技术要低，而达到的效果均可实现达标排放。利用电催化氧化工艺，对生化处理后的残留污染物进行最后的处理，可以把废水中的氨氮100％去除。TN去除率可达到94％。本发明把电催化氧化放在工艺的最后用来确保污水的COD和氨氮达标排放，
具体实施方式
实例例
垃圾渗滤液在吹脱处理前先引入集水调节池，在池中加入碱进行搅拌，再送入封闭塔中。按表1调节渗滤液的PH值，然后利用鼓风机送入空气带出垃圾渗滤液中的氨氮，脱氮时间根据COD∶TN∶TP＝100∶5∶1的比率确定，气水比为3000。
吹脱试验去除效果表：
表1  不同PH条件下吹脱24hr效果                          (mg/l)
PH   原水   9   10   11   12
TN   1842   823.3   279.6   137.6   271.7
去除率(％)   0   55.3   84.8   92.5   85.2
可见PH值在10～12，效果较好。
脱氮后用计量泵抽水至上流式污泥流化床(UASB)，设计UASB的水力停留时间为2天，采用二级处理，在UASB中，同时再利用内循环来稀释进入的有机污染物浓度，布水器布水后废水上流速度控制为0.8m/hr～1.2m/hr。
表2  UASB处理垃圾渗滤液效果监测数据
  厌氧时间     CODcr     TP     TN     PH
   原水   12671.58   53.627   857.84     7.5
    1   12280.18   45.709   709.993     7.5
    2   10976.85   46.946   631.823     7.8
    3   9707.85   72.184   636.011     7.8
    4   7488.565   48.184   723.95     8.0
    5   7094.43   73.668   729.535     8.1
    6   5479.68   56.686   633.587     8.2
    7   4981.527   49.652   745.699     8.2
    8   4363.638   28.174   617.864     8.3
    9   3913.198   23.597   620.656     8.4
    10   3296.034   15.908   648.398     8.4
    11   2721.95   /   /     8.4
处理后出水进入间歇式活性生物膜设备中，在间歇式活性生物膜设备停留1.5天，生物膜载体之间及生物膜载体与池壁间应留有空隙，且生物膜载体占据废水处理池容积的三分之二。
表3  间歇式活性生物膜处理数据表
    水样     原水     HRT＝24Hr     HRT＝48Hr     HRT＝72Hr    HRT＝96Hr
1 COD     3296.034     1986.30     1456.39     1024.53    886.41
去除率     0     0.40     0.56     0.69    0.73
2 COD     2721.95     1784.56     1348.78     1069.58    796.85
去除率     0     0.34     0.50     0.61    0.71
最后的排水进行电催化氧化，水中的恶臭和颜色完全消除，氨氮100％去除，TN去除率可达到94％，达到排放标准。
表4  电催化氧化工艺处理效果(I＝5A，PH＝8.8)
电解时间 CODcr TN TP CODcr去除率     TN去除率     TP去除率 电压
    0   2596.413   627.586   14.582     7*5
    1   2006.957   303.609   8.172     22.7     51.7     44.0     7*5
    2   1331.539   83.371   5.03     48.7     86.7     65.5     6.5*5
    3   892.605   74.341   4.773     65.6     88.2     67.3     6.5*5
    4   476.301   64.951   4.667     81.7     89.7     68.0     6.5*5
    5   218.941   61.936   3.495     91.6     90.1     76.1     7*5
    6   84.208   57.341   3.521     96.8     90.9     75.9     8*5
    7   42.104   49.643   3.521     98.4     92.1     75.9     8*5
垃圾渗滤液的处理成本如下：
运行费用约15元/吨。
其中：1)吹脱电费：2.66元/吨；药剂费：4元/吨
2)厌氧电费：0.28元/吨；
3)好氧电费：1.44元/吨
4)电催化氧化电费：2元/吨
5)其它费用：4元/吨。

Claims (3)

1、一种垃圾渗滤液处理技术，其特征在于：对垃圾渗滤液依次采用以下四道工序进行处理，
(1)吹脱：调节垃圾渗滤液PH值，并向废水中送入空气，将其中的氨氮带出；
(2)内循环厌氧污泥流化床处理：将上一工序处理后的垃圾渗滤液送入厌氧污泥流化床，使厌氧污泥与废水充分接触，利用内循环来稀释进入的有机污染物浓度；
(3)活性生物膜处理：在填充有活性污泥的废水处理池中的曝气装置上方设置生物膜载体，利用池内的活性污泥及生物膜上的微生物共同对废水处理；
(4)电催化氧化：利用电催化氧化作用进一步降解废水中的有机物。
2、按权利要求1所述的垃圾渗滤液处理技术，其特征在于：
在吹脱处理中，将废水的PH值调节为10～12，根据垃圾渗滤液的氨氮浓度以及化学需氧量(COD5)与氨氮浓度的比例确定气水比；
在内循环厌氧污泥流化床处理中，布水器布水后废水上流速度为0.8m/hr～1.2m/hr；
在活性生物膜处理中，生物膜载体之间及生物膜载体与池壁间有空隙，且生物膜载体占废水处理池容积的三分之二。
3、按权利要求2所述的垃圾渗滤液处理技术，其特征在于：垃圾渗滤液在吹脱处理前可先在集水调节池中加入碱搅拌，再送入封闭塔中吹脱。
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