CN201258284Y

CN201258284Y - 用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置

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Publication number: CN201258284Y
Application number: CNU2008201087746U
Authority: CN
Inventors: 井亚平; 李非
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2018-06-23

Abstract

一种用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，包括依次连接的调节池、集水池、反硝化池、硝化池、反渗透处理器和污泥浓缩池，其特征在于：在所述的调节池与集水池之间设有气浮器；在所述集水池与反硝化池之间设有厌氧反应器；在所述的硝化池与反渗透处理器之间设有膜生物反应器(MBR)，在该膜生物反应器内装有膜组件，该膜组件通过依次连接的鼓风机、自吸泵、清水箱和高压泵与所述的反渗透处理器的入口连接。本实用新型具有出水水质稳定、优良，可满足国家最新排放标准要求，且低能耗、耐冲击、运行稳定、管理简便等优点。

Description

用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种垃圾渗沥液的处理装置，属于渗沥液处理技术领域。可以用于生活垃圾填埋场、生活垃圾转运站或生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理；或对现有生活垃圾渗沥液处理站的改造、升级。

背景技术

随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。据中国城市垃圾现状调查报告显示：早在1999年，我国的城市生活垃圾年产量已达到1.4亿吨，并且以每年8％～10％的速度递增，人均日产垃圾已超过1kg，接近工业发达国家水平。

根据我国垃圾处理无害化、减量化、资源化的原则，将有一大批生活垃圾处理厂得到新建。而垃圾渗沥液是否处理达标排放是衡量一个垃圾处理站是否为卫生处理厂的重要指标之一。

城市垃圾渗沥液的处理一直是垃圾处理厂设计、运行和管理中非常棘手的问题。渗沥液是液体在垃圾处理站重力流动的产物，主要来源于降水和垃圾本身的内含水。由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗沥液的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以渗沥液的性质在一个相当大的范围内变动，其主要有以下特点：

1.水质成分复杂。我国城市垃圾渗沥液的典型污染物组成及浓度变化调查结果如下表，可见垃圾渗沥液的水质成分十分复杂。

垃圾渗沥液的典型污染物组成及浓度变化

2.有机物和氨氮含量高。有关学者采用GC-MS-DS(气相色谱-质谱-计算机联用仪分析系统)联用技术鉴定出垃圾渗沥液中有93种有机化合物，其中22种被我国和美国列入EPA(美国环保署)环境优先控制物的黑名单。高浓度的氨氮是“中老年”填埋场渗沥液的重要水质特征之一，也是导致其处理难度较大的一个重要原因。

3.重金属含量大，色度高且恶臭：渗沥液含有多种重金属离子，当工业垃圾和生活垃圾混埋时，重金属离子的溶出量往往更高。渗沥液的色度可高达2000～4000倍，并伴有极重的腐败臭味。

4.微生物营养元素比例失衡：垃圾渗沥液中有机物和氨氮含量太高，但含磷一般较低。

垃圾渗沥液作为一种成分复杂的高浓度有机废水，若不加处理而直接排入环境，会造成严重的环境污染。以保护环境为目的，对渗沥液进行处理是必不可少的。

目前，我国的渗沥液处理厂存在的问题主要表现在：

1.渗沥液高浓度氨氮的问题：

高浓度的氨氮是渗沥液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗沥液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗沥液的氨氮浓度有升高的趋势。氨氮的影响主要边有两个方面：

(1)高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用。

(2)由于高浓度的氨氮造成渗沥液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。

2.渗沥液可生化性差的问题。主要体现在两个方面：

(1)指随着填埋场填埋时间的延长，渗沥液的生化性降低，在填埋后期，可生化性很差，BOD/COD值小于0.1，此时的渗沥液俗称老化渗沥液。

(2)在填埋初期，虽然渗沥液的可生化性较好，但是光靠生物处理也很难将之处理至二级甚至一级标准以下，一般来讲，渗沥液的COD中将近有500～600mg/L无法用生物处理的方式处理。

总而言之，我国大部分垃圾处理厂由于投入不足及渗沥液处理工艺技术水平较低等种种原因，垃圾渗沥液处理后真正能够处理达标排放的仅占5％左右，可达标排放的处理率极低，垃圾渗沥液水污染问题非常严重，治理垃圾渗沥液刻不容缓。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，以解决现有技术存在的渗沥液高浓度氨氮和可生化性差的问题。

本实用新型的技术方案是：包括依次连接的调节池、集水池、反硝化池、硝化池、反渗透处理器和污泥浓缩池，其特征在于：在所述的调节池与集水池之间设有气浮器；在所述集水池与反硝化池之间设有厌氧反应器；在所述的硝化池与反渗透处理器之间设有膜生物反应器(MBR)，在该膜生物反应器内装有膜组件，该膜组件通过依次连接的鼓风机、自吸泵、清水箱和高压泵与所述的反渗透处理器的入口连接。

本实用新型的有益效果是：

整套处理装置具有出水水质优良、稳定，可满足国家最新排放标准要求，且整套装置运行效率高、能耗低、耐冲击、运行稳定、管理简便等优点，其具体表现为：

1、处理效果稳定可靠、出水水质优良，可满足国家最新排放标准要求。

本系统针对渗沥液中污染物的特点，采用不同工艺加以去除：厌氧反应器可大幅度降低渗沥液中生化指标的含量；硝化/反硝化池、MBR膜反应器可去除大部分的有机物和氨氮；反渗透处理器可使渗沥液中总盐含量及氨氮含量降低到出水限定指标以内。

以上工艺在垃圾渗沥液处理中的有效性和稳定性均已得到验证，能确保处理出水达到排放标准的要求。

2、抗冲击负荷能力强：

厌氧反应器采用出水回流，能够对进水水质的波动起到缓冲作用；硝化/反硝化池、MBR膜反应器的污泥浓度高，水力停留时间长；

反渗透处理器采用的反渗透膜元件对进水污染物浓度、水量有较大的适应性，能够满足水质、水量的波动；

3、自动化程度高：

集成式处理装置采用PLC控制系统，可精确对处理装置中的各个部件进行控制，同时预留通讯接口，能够实现通过上位机对其进行全面监控，实现就地和控制室内双向控制。

4、工艺适应性强：

采用该集成式处理装置处理渗沥液，适应性强，能确保不同季节不同水质条件下，出水稳定达标。即使对于BOD/COD小于0.2的老填埋场渗沥液，经过处理后也能使COD、BOD和NH₃-N达标排放。

附图说明

图1为垃圾渗沥液处理的集成式处理装置结构示意图；

图2为垃圾渗沥液处理的集成式处理装置的控制系统框图。

附图标记说明：

1—调节池，2—集水池，3—厌氧反应器，4—反硝化池，5—硝化池，6—MBR膜反应器，7—反渗透处理器，8—污泥浓缩池，9—气浮器，10—硝化池鼓风机，11—鼓风机，12—自吸泵，13—清水箱，14—高压泵，15—调节池出水提升泵，16—厌氧进水泵，17—鼓风曝气管，18—污泥回流泵，19—膜组件，20-清水箱进水口，21—清永箱出水口，22—产水出水口，23—调节池进水口，24—上清液回流进水口，25—上清液出水口，26—厌氧反应器出水口，27—反硝化池进水口，28—厌氧反应器污泥出口，29-硝化池进水口，30—MBR进水口，31—污泥回流泵。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型包括依次连接的调节池1、集水池2、厌氧反应器3、反硝化池4、硝化池5、MBR(膜生物反应器)6、反渗透处理器7和污泥浓缩池8，在调节池1与集水池2之间设有调节池出水提升泵15和气浮器9，所述的调节池1的一侧设有进水口23与上清液回流进水口24；所述的调节池1内部设有出水提升泵15。

所述的气浮器9一侧通过管道与调节池出水提升泵15相连，另一侧通过管道与集水池2相连。所述的集水池2内设有厌氧进水泵16。

厌氧反应器3的一侧通过管道与厌氧进水泵16出水端相连，另一侧通过一厌氧反应器出口26与反硝化池进水口27与反硝化池4相连；所述的厌氧反应器3通过污泥出口28与污泥浓缩池8相连。

所述的反硝化池4通过硝化池进水口29与硝化池相连；所述的反硝化池4内容纳有活性污泥。

所述的硝化池5通过MBR进水口30与MBR膜反应器6相连；所述的硝化池5设有配套设施硝化池鼓风机10和鼓风曝气管17，所述的硝化池鼓风机10通过所述的曝气管17向所述的硝化池5内曝气。在所述的硝化池5内设有污泥回流泵18，通过所述的污泥回流泵18将沉积在硝化池5内的一部分污泥回流到反硝化池4，另一部分污泥被送入污泥浓缩池8。

所述的MBR膜反应器6内设有膜组件19，其中，所述膜组件19为聚偏氟乙烯(PVDF)平板膜组件，与其它材质的膜组件相比，PVDF具有更佳的化学稳定性及抗破损能力，在同样的膜面积下，PVDF膜片拥有更小的膜孔径及更高的孔径密度，在获得较高的膜通量的同时降低了污堵的可能性；所述的MBR膜反应器6设有配套设施鼓风机11，所述的鼓风机11向MBR膜反应器6内曝气；在所述的MBR膜反应器6内设有污泥回流泵31，沉积在MBR膜反应器6内的污泥通过所述的污泥回流泵31回流到反硝化池4。

自吸泵12一端与MBR膜反应器6内的膜组件19相连，另一端与清水箱13相连。

清水箱13设有进出水口20和出水口21，所述的清水箱进水口20通过管道与自吸泵12出水口相连，出水口21通过管道与高压泵14相连，高压泵14的一端通过管道与反渗透处理器7相连。

反渗透处理器7内设聚酰胺复合反渗透膜，该反渗透处理器7的一端通过管道与高压泵14连接，另一侧设有产水出水口22。

污泥在浓缩池8浓缩并经压滤后输送至填埋场填埋，上清液从上清液出口25经管路输送至调节池上清液回流进水口24。

垃圾渗沥液首先进入调节池1均质均量，再进入气浮器9去除渗沥液中的悬浮物，气浮出水经过集水池2后进入厌氧反应器3，通过厌氧反应器3进行生物降解，去除大部分有机物，提高可生化性后，依次进入反硝化处理池4和硝化池5，通过好氧微生物的作用去除水中的有机物，通过硝化和反硝化去除垃圾渗沥液中的氨氮。其出水进入MBR膜反应器6，MBR膜反应器6内设内置式膜组件19，可实现生化处理系统的泥水分离，截留污泥，提高微生物浓度，提高反应器的去除效率。MBR膜反应器6出水经高压泵14增压，进入反渗透处理器7，进一步去除有机物和氨氮，反渗透处理器7出水达标排放。

厌氧反应器3、硝化池5和反硝化池4产生的污泥通过污泥浓缩池8浓缩，上清液返回调节池1，浓缩污泥经压滤后输送垃圾填埋场填埋。

下面分别说明本实用新型各个装置的功能：

1).调节池1：调节渗沥液的水质、水量。

2).气浮器9：用于去除渗沥液中含有的大量悬浮物，以消除对后续处理的不利影响。

3).集水池2：收集气浮器9的出水。

4).厌氧反应器3：通过厌氧反应降低渗沥液中生化指标的含量。

5).硝化/反硝化池5和4：通过好氧微生物的作用去除水中的有机污染物，通过硝化和反硝化作用去除垃圾渗沥液中的氨氮污染物。

5.1)在反硝化池4内，对硝化池内反应产生的物质进行反硝化作用，降低渗沥液中总氮的含量。

5.2)在硝化池5内，通过微生物的作用氧化去除渗沥液中的有机物污染物，同时降低氨氮的含量。

6).MBR膜反应器6：采用内置式膜组件，对反应器内的活性污泥和渗沥液进行泥水分离，截留污泥。

在MBR膜反应器6池内设置污泥回流泵31，将截流的活性污泥回流到反硝化池4内以提高反硝化池4的微生物浓度。

7).清水箱13：收集MBR膜反应器6的出水。

8).高压泵14：为后续反渗透处理器7运行提供动力。

9).反渗透处理器7：降低渗沥液中的含盐量和氨氮含量，保证治理后的水质达标。

10).污泥浓缩池8：污泥在浓缩池浓缩并经压滤后输送至填埋场填埋，上清液经管路输送至调节池1。

11).控制系统：控制系统包括多个传感器、PLC控制器和人机界面，其中多个传感器包括设置在各反应池内的液位信号传感器、溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器和设置在水泵前后的压力传感器、流量传感器，以及设置在反渗透处理器前后的浊度传感器、PH传感器；所述多个传感器检测到的信号传递给所述PLC控制器，并显示于所述人机界面上，同时所述PLC控制器根据得到的信号对该集成式处理装置中的各个部件进行控制。同时预留通讯接口，能够实现通过上位机对其进行全面监控，实现就地和控制室内双向控制。

Claims

1、一种用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，包括依次连接的调节池、集水池、反硝化池、硝化池、反渗透处理器和污泥浓缩池，其特征在于：在所述的调节池与集水池之间设有气浮器；在所述集水池与反硝化池之间设有厌氧反应器；在所述的硝化池与反渗透处理器之间设有膜生物反应器，在该膜生物反应器内装有膜组件，该膜组件通过依次连接的鼓风机、自吸泵、清水箱和高压泵与所述的反渗透处理器的入口连接。

2、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：所述调节池内设有出水提升泵，该出水提升泵的出口通过管道与所述的气浮器的一端连接，该气浮器的另一端通入所述的集水池。

3、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：在所述的集水池中设有厌氧进水泵，该厌氧进水泵的出口通过管道与所述的厌氧反应器的上端入口连接，该厌氧反应器的侧面出口与反硝化池的一侧连接；该反硝化池的另一侧与所述的硝化池的相邻一侧连通，该硝化池的另一侧通入所述的膜生物反应器。

4、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：在所述的硝化池内设有鼓风曝气装置和混合液回流系统，通过管道将回流混合液引入所述的反硝化池内。

5、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：所述的膜生物反应器中的膜组件采用内置式PVDF平板膜组件。

6、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：在所述的膜生物反应器内设置污泥回流泵，该污泥回流泵通过管道与所述的反硝化池内连接。

7、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：在所述的反渗透处理器内设聚酰胺复合反渗透膜，该反渗透处理器的一端通过管道与所述的加压泵出水口连接，另一端出水达标排放。

8、根据权利要求1所述的用于垃圾渗沥液深度处理的集成式处理装置，其特征在于：还包括一控制系统连接，该控制系统包括多个传感器、PLC控制器和人机界面，其中多个传感器包括设置在各反应池内的液位信号传感器、溶解氧传感器、PH传感器、温度传感器和设置在各个水泵前后的压力传感器、流量传感器，以及设置在反渗透处理器前后的浊度传感器、PH传感器；所述多个传感器检测到的信号传递给所述PLC控制器，并显示于所述人机界面上，同时所述的PLC控制器根据得到的信号对该集成式处理装置中的各个部件进行控制；并预留通讯接口，能够实现通过上位机对其进行全面监控，实现就地和控制室内双向控制。