CN202849214U - 垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污水处理设备，特别是指一种垃圾渗滤液处理系统。包括调节池、与调节池的输出相连的格栅，以及曝气沉淀池；格栅的输出连接有湿式催化反应器，催化反应器后部的输出连接有曝气沉淀池。本实用新型解决了现有技术存在的污泥处置成本高、运用吹脱法去除氨氮易受温度影响等技术不足，具有对污染物去除效果明显、出水水质好、建设及运行成本低等优点。

Description

垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型属于污水处理设备，特别是指一种适用于对城市垃圾渗滤液进行处理的垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

城市垃圾渗滤液是一种成分非常复杂的高浓度有机废水，其中高浓度氨氮和高浓度有机物是其重要的水质特征，此外，渗滤液呈黑褐色，强烈的刺激性气味以及含有大量的无机化合物。垃圾渗滤液是一种水质和水量波动大、COD浓度高，B/C比例低，氨氮浓度高，微生物营养元素比例失调的难处理废水。

国内垃圾渗滤液主要具有以下特点：（1）有机污染物浓度高，其中的COD和BOD 高达几万mg/L；（2）成份复杂，其中的重金属离子和有毒有机物会对微生物产生毒害抑制作用；（3）氨氮含量高，可高达几千到几万毫克每升，严重抑制和降低了生物处理中微生物的活性；（4）C／N比值失调，且磷元素缺乏；（5）水质随填埋时间和稳定程度不断变化而发生较大变化，随着垃圾填埋场年龄的增大，垃圾渗滤液的可生化性呈降低趋势。

根据废水中氨氮浓度的不同，可将废水分为3类：一是高浓度氨氮废水（氨氮>500mg/L）,二是中等浓度氨氮废水（氨氮50-500mg/L），三是低浓度氨氮废水（氨氮<50mg/L）。高浓度的氨氮是渗滤液的重要水质特征之一，“中老年”填埋场表现更为明显，然而高浓度的氨氮废水对微生物的活性有抑制作用，制约了生化法对其的处理应用和效果，同时会降低生化系统对有机污染物的降解效率，从而导致处理出水难以达到要求。这也是导致垃圾渗滤液处理难度较大的一个重要原因。

公开号为CN102139996的专利中采用调节池+混凝反应沉淀池+反渗透+脱氨+兼氧+好氧+沉淀的处理技术，其特征是将反渗透处理置于兼氧+好氧处理工艺之前虽能解决垃圾渗滤液可生化性随“年龄”变化的问题，出水也能达到《生活垃圾填埋污染控制标准（GBl6889-2008）的排放标准，但是将反渗透前置容易造成膜的堵塞，造成工艺运行不正常，通过加镁盐和磷酸盐脱氨，成本较高，产泥量大，增加污泥处置成本。公开号为CN 101700949的专利中公布了一种垃圾渗滤的方法，该方法采用内电解反应+石灰调节池+旋流固液分离净化器+曝气脱氮+吹脱塔+酸调节池+UASB+SBR+二沉池+消毒+混凝+二级旋流固液分离净化器+多介质过滤器，该方法含垃圾渗滤液的预处理、生物处理和物化处理，处理出水能满足《生活垃圾填埋污染控制标准（GBl6889-2008）的排放标准。但该方法工艺复杂，需要药品投加量大、投加药的工序太多，产生大量的污泥，增加人工成本和污泥处置成本，基建成本较大，运用吹脱法去除氨氮，去除效果易受温度等因素影响。

综合所述这些垃圾渗滤液系统存在以下问题:

1、废水中高浓度氨氮对微生物有抑制作用。当废水中含有较高浓度的氨氮时，抑制作用较为明显。而垃圾渗滤液中氨氮的浓度随垃圾填埋时间和垃圾填埋场年龄的增大而增大，高达2000mg/L以上。垃圾渗滤液处理过程中现主要运用吹脱法，但吹脱效率影响因子多，不容易控制，特别是温度影响比较大，在北方城市，冬天温度较低，运用吹脱法对氨氮的去除效果不明显，而且吹脱尾气造成垃圾填埋场周围的空气污染，产生二次污染。

2、生化系统运行易受有毒有害物质影响，抗冲击负荷能力较低，一旦生化系统微生物中毒死亡，既影响系统出水水质，也会对系统中的MBR膜处理单元及NF/RO处理单元造成严重的破坏，减少膜使用寿命。

3、垃圾渗滤液一般呈黑褐色，该系统对色度的去除率较小，经该系统处理后仍然还有一定的色度，略显棕红色。

4、在现有系统下无论是内置式还是外置式的膜组件均不能有效的解决堵塞问题，特别是当污泥性状不好的时候，加剧堵塞影响系统的正常运行。

5、现有系统难以有效的适应水质随填埋时间和稳定程度不断变化水质变化以及随着垃圾填埋场年龄的增大，垃圾渗滤液的可生化性（生物降解率）呈降低趋势等特点。

湿式催化氧化法是在一定温度和压力条件下, 在填充专用固定催化剂的反应器中, 利用氧气（空气）,不经稀释一次性对高浓度有机废水中的COD （1万-几十万mg/L） 、TOC、氨等污染物进行催化氧化分解处理, 使之转变为CO₂ 、N₂ 和水等无害成份。湿式催化氧化法是目前处理高浓度难降解废水最有效的手段之一，也是水处理行业的前沿技术。由于高温高压催化氧化法（温度125-320℃，压力0.5-10Mpa），反应条件较为苛刻，设备费用较高，限制了该法的运用，而中温中压（温度100-150℃，压力0.1-1.0Mpa）催化氧化技术无论从反应条件、设备造价、操作实现程度上，都表现出了巨大优越性，受到越来越多的关注。

发明内容

本实用新型的目的在于针对以上问题，提供一种有效脱出氨氮，解决垃圾渗滤液处理难题的垃圾渗滤液处理系统，系统以催化氧化、生化技术为主。

本实用新型的整体技术构造是：

垃圾渗滤液处理系统，包括调节池、与调节池的输出相连的格栅、曝气沉淀池以及外置MBR膜；格栅的输出连接有湿式催化反应器，湿式催化反应器后部的输出连接有曝气沉淀池。

本实用新型具体技术构造还有：

为更好地对高浓度有机废水中的COD（1万-几十万mg/L） 、TOC、氨等污染物进行催化氧化分解处理（接触时间30～60min） , 使之转变为CO₂ 、N₂ 和水等无害成份, 并同时具有除臭、脱色及杀菌消毒的作用,优选的技术方案是，湿式催化反应器包括与格栅的输出通过管路及泵连接的混合器，与混合器的输入管路通过压力泵并联的气体流量计，混合器的输出与换热器管路连接，换热器的输出接反应器的输入，反应器的输出依次经冷却器、分离器、第二调节池、缺氧池后接曝气沉淀池的输入。湿式催化反应器的反应条件选用较为容易控制的中温中压的反应条件，所采用的湿式催化氧化反应器为中温中压反应器（温度100-105℃，压力为0.1-1.0Mpa）。

为使系统处理的污水达到市政杂用水回用要求，优选的技术方案是，MBR膜输出管路依次经由流砂过滤器、NF/RO处理系统后排放。

曝气沉淀池的整体结构是：曝气沉淀池包括池体底部由末端至始端呈向下倾斜的斜面，池底设置有曝气器，池体末端的池壁内侧设有集水槽，集水槽前方设置平行间隔分布的斜板；斜板前、后两侧分别设置有第一隔墙、第二隔墙，第一隔墙及第二隔墙将池体分隔成自前向后依次间隔排列的好氧区、预沉区、清水区，预沉区与好氧区之间通过第一隔墙上开设的进水孔及其底部的污泥回流孔连通，第二隔墙上部水平设置有穿孔集水管，穿孔集水管的入口开设于斜板上方的预沉区内，穿孔集水管的出口开设于清水区内，清水区的末端底部设有排泥管，集水槽的底部经排水管与外部连通。

为进一步为微生物提供良好的有氧环境，提高污染物的降解率，优选的结构设计是，所述的曝气器在好氧区的底部均布。

为保证污泥的及时回流且不易在第一隔墙两侧产生阻塞，在满足结构强度的前提下，优选的结构设计是，所述的污泥回流孔为介于第一隔墙与池底之间的条形开孔。可以显而易见的是，上述污泥回流孔也可在第一隔墙底部水平间隔分布，并不脱离本实用新型的实质。

为保证斜板的安装强度以及工作的稳定性，所述的斜板的前、后两侧分别与第一隔墙以及第二隔墙的内壁固定装配。上述固定装配方式可以包括但不局限于卡装、滑槽配合等现有装配方式。

为保证穿孔集水管中通过更多的清水，同时不对清水区内的上清液形成扰动，所述的穿孔集水管的中部开设有间隔分布的孔，穿孔集水管的出口向下弯曲形成开口。

为使预沉区与好氧区相互独立且便于带负电的污泥颗粒的沉淀，优选的结构设计是第二隔墙的顶部高度位于集水槽的顶部与池体侧壁顶部之间；斜板采用带负电的表面光滑的板材制作。

为获得更为良好的污泥沉淀效果，优选的结构设计是，所述的斜板与水平面的夹角为60°，斜面与水平面的夹角为40°-60°。

本实用新型的整体工作原理如下：

垃圾渗滤液经第一调节池调节水质后，通过管道重力流入格栅，然后经泵进入混合器，同时空气或者氧气经空压机压缩后通过管道输入混合器混合，混合后的液体经高压泵（压力0.1-1.0Mpa）打入换热器，与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升到接近于反应温度后进入反应器。反应所需的氧由压缩机打入反应器，在反应器内，废水中的有机物与氧发生放热反应，将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经冷却后进入分离器进行气液分离，冷凝后的废水，通过管道进入第二调节池，第二调节池中的废水经泵进入缺氧池，进行缺氧处理，然后重力自流进入曝气沉淀池中，曝气沉淀池是在缺氧和好氧微生物作用下，实现对有机物和氮的去除，好氧区底部设有曝气装置，使溶解氧保持在2-4mg/L。好氧区的水通过第一隔墙上的进水孔流入预沉区，预沉区底部为斜面，使沉淀区的污泥能自动回流到好氧区，为增加污泥的沉淀效果，在预沉区内设置斜板，斜板放置在预沉池中间，预沉池上端设置溢流集水槽，出水通过管道输送送到加压泵然后进入MBR膜装置，若废水不考虑回用则MBR的出水可经消毒后直接排放，若需回用则出水进入纳滤反渗透系统。

经中温、中压湿式催化氧化处理后排出的废水中COD浓度虽然较高,但是催化氧化反应后的出水经生化处理和膜处理后能达到市政杂用回用要求。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、此系统将湿式催化氧化技术、生化和膜处理集成技术应用于城镇垃圾渗滤液处理，能有效的去除垃圾渗滤液中的各种污染物，能完全去除渗滤液中的病毒和细菌，经试验证明，垃圾渗滤液经此系统处理后COD≤10mg/L，BOD≤5mg/L，氨氮≤0.5mg/L。

2、该系统将湿式催化氧化技术、生化和膜处理技术集成化，适用范围广，柔性大，既能在不同地区、不同季节适用；也能适用于各阶段的垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理，不需随着垃圾填埋场的年限变化而改变水处理系统，节省投资。

3、曝气沉淀池增加了预沉区，减少了悬浮物对膜的污染，延长膜使用寿命，减少运行费用。

4、系统灵活，抗冲击负荷能力强，具有较高的自动化程度，可操作性强，便宜推广与应用。适用于水量较小的中、小城镇垃圾填埋厂。

5、出水水质好，达到城镇杂用水水质标准，可直接回用与场地绿化带的灌溉，减少了新鲜水的使用量。

6、该系统具有净化效率高、流程简单、占地面积少、不产生污泥，只有少量装置内部的清洗废液需要单独处置等特点

7、这一废水处理系统的建设及运行费用仅为常规方法的60 %左右，因而在技术上和经济上均具有较强的竞争力。

附图说明

本实用新型的附图有：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型中的曝气沉淀池的整体结构示意图。

图3是曝气沉淀池中的第一隔板的整体结构示意图。

图4是图2的俯视图。

本实用新型的附图标记如下：

1、第一调节池；2a、格栅；3、气体流量计；4、换热器；5、反应器；6、冷却器；7、分离器；8、第二调节池；9、缺氧池；10、好氧区；11、预沉区；12、清水区；13、外置MBR膜；14、流砂过滤器；15、NF/RO处理系统；16、曝气器；17、进水孔；18、第一隔墙；19、穿孔集水管；20、第二隔墙；21、集水槽；22、排水管；23、斜面；24、排泥管；25、斜板；26、污泥回流孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述，但不作为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所作出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。

本实施例的整体技术构造如图示，包括调节池1、与调节池1的输出相连的格栅2a，以及曝气沉淀池；格栅2a的输出连接有湿式催化反应器，湿式催化反应器后部的输出连接有曝气沉淀池。

曝气沉淀池的输出经管路泵送并依次经由外置MBR膜13、流砂过滤器14、NF/RO处理系统15后接排放。

湿式催化反应器包括与格栅2a的输出通过管路及泵连接的混合器3，与混合器3的输入管路通过压力泵并联的气体流量计2b，混合器3的输出与换热器4管路连接，换热器4的输出接反应器5的输入，反应器5的输出依次经冷却器6、分离器7、第二调节池8、缺氧池9后接曝气沉淀池的输入。

曝气沉淀池包括池体底部由末端至始端呈向下倾斜的斜面23，池底设置有曝气器16，池体末端的池壁内侧设有集水槽21，集水槽21前方设置平行间隔分布的斜板25；斜板25前、后两侧分别设置有第一隔墙18、第二隔墙20，第一隔墙18及第二隔墙20将池体分隔成自前向后依次间隔排列的好氧区10、预沉区11、清水区12，预沉区11与好氧区10之间通过第一隔墙18上开设的进水孔17及其底部的污泥回流孔26连通，第二隔墙20上部水平设置有穿孔集水管19，穿孔集水管19的入口开设于斜板25上方的预沉区11内，穿孔集水管19的出口开设于清水区12内，清水区12的末端底部设有排泥管24，集水槽21的底部经排水管22与外部连通。

所述的曝气器16在好氧区10的底部均布。

污泥回流孔26为介于第一隔墙18与池底之间的条形开孔。可以显而易见的是，上述污泥回流孔也可在第一隔墙底部水平间隔分布，并不脱离本实用新型的实质。

所述的斜板25的前、后两侧分别与第一隔墙18以及第二隔墙20的内壁固定装配。上述固定装配方式采用卡装。

所述的穿孔集水管19的中部开设有间隔分布的孔，穿孔集水管19的出口向下弯曲形成开口。

第二隔墙20的顶部高度位于集水槽21的顶部与池体侧壁顶部之间；斜板25采用带负电的表面光滑的板材制作。

斜板25与水平面的夹角为60°，斜面23与水平面夹角为40°-60°。

Claims (10)

1.垃圾渗滤液处理系统，包括调节池（1）、与调节池（1）的输出相连的格栅（2a）、曝气沉淀池以及外置MBR膜（13）；其特征在于格栅（2a）的输出连接有湿式催化反应器，湿式催化反应器后部的输出连接有曝气沉淀池。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的曝气沉淀池的输出经管路、泵输送并依次经由外置MBR膜（13）、流砂过滤器（14）、NF/RO处理系统（15）后排放。

3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的湿式催化反应器包括与格栅（2a）的输出通过管路及泵连接的混合器（3），与混合器（3）的输入管路通过压力泵并联的气体流量计（2b），混合器（3）的输出与换热器（4）管路连接，换热器（4）的输出接反应器（5）的输入，反应器（5）的输出依次经冷却器（6）、分离器（7）、第二调节池（8）、缺氧池（9）后接曝气沉淀池的输入。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的曝气沉淀池包括池体底部由末端至始端呈向下倾斜的斜面（23），池底设置有曝气器（16），池体末端的池壁内侧设有集水槽（21），集水槽（21）前方设置平行间隔分布的斜板（25）；其特征在于所述的斜板（25）前、后两侧分别设置有第一隔墙（18）、第二隔墙（20），第一隔墙（18）及第二隔墙（20）将池体分隔成自前向后依次间隔排列的好氧区（10）、预沉区（11）、清水区（12），预沉区（11）与好氧区（10）之间通过第一隔墙（18）上开设的进水孔（17）及其底部的污泥回流孔（26）连通，第二隔墙（20）上部水平设置有穿孔集水管（19），穿孔集水管（19）的入口开设于斜板（25）上方的预沉区（11）内，穿孔集水管（19）的出口开设于清水区（12）内，清水区（12）的末端底部设有排泥管（24），集水槽（21）的底部经排水管（22）与外部连通。

5.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的曝气器（16）在好氧区（10）的底部均布。

6.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的污泥回流孔（26）为介于第一隔墙（18）与池底之间的条形开孔。

7.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的斜板（25）的前、后两侧分别与第一隔墙（18）以及第二隔墙（20）的内壁固定装配。

8.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的穿孔集水管（19）的中部开设有间隔分布的孔，穿孔集水管（19）的出口向下弯曲形成开口。

9.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的第二隔墙（20）的顶部高度位于集水槽（21）的顶部与池体侧壁顶部之间；斜板（25）采用带负电的表面光滑的板材制作。

10.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于所述的斜面（25）与水平面的夹角为40°-60°。

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