CN204058193U - 一种垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾渗滤液处理系统。为了解决现有的MBR膜在处理垃圾渗滤液时使用寿命缩短等问题，所述垃圾渗滤液处理系统包括预处理子系统、生化处理子系统和深度处理子系统；所述预处理子系统包括循环槽，连接在循环槽出水端的预过滤器，以及与预过滤器出水端连通的无机陶瓷膜组件；所述无机陶瓷膜组件具有浓液出口和产水出口，该浓液出口与循环槽的进水端连通，该产水出口与生化处理子系统的进液口连通。本实用新型从加强预处理，优化生化及MBR进水水质着手，达到降低生化处理负荷，减缓MBR膜污染，延长MBR使用寿命的目的。

Description

一种垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液是指垃圾在堆放和处置过程中由于雨水淋洗、冲刷，以及地表水和地下水的浸泡，通过萃取、水解和二次发酵而产生的二次污染物。其主要来源是垃圾本身的内含水、垃圾生化反应产生的水和大气降水。由于我国垃圾处理方式目前以填埋和焚烧为主，因此垃圾渗滤液处理需求亦主要为垃圾填埋场和垃圾焚烧厂。由于垃圾渗滤液具有成分复杂、污染物种类多、含盐量高、碳氮比失调、水质水量和污染物浓度变化大等特点，因此，属于较难处理的一类废水。

从1997年至今，我国陆续出台了垃圾渗滤液治理的相关法规，国家对于垃圾渗滤液的重视程度越来越高。同时对于垃圾渗滤液的排放标准也在逐步提高。表1为老标准《生活垃圾填埋场污染物控制标准(GB 16889-1997)》与新标准《生活垃圾填埋场污染物控制标准(GB 16889-2008)》主要排放指标的对比：

表1新标准GB 16889-2008修订的主要排放指标单位mg/L

从表中可以看到渗滤液的排放标准在逐步升级。因此，对垃圾渗滤液的处理工艺的要求也越来越高。

上世纪90年代中期，垃圾渗滤液的处理主要采用“氮吹脱+厌氧处理+好氧处理”的工艺，主要以生物处理为主，配合采取一定的物化处理方法。如：活性炭吸附、混凝法和吹脱法。2000年以后，MBR膜处理技术成为一种主流的工艺。超滤与好氧生化相结合构成的MBR系统取代传统的二沉池，提高了反应池的污泥浓度，减少了占地面积。MBR出水利用反渗透进行深度处理，反渗透对COD和氨氮的去除效果均在98％以上，处理后的出水大大优于排放标准。

目前常用的几种处理工艺如下：(1)预处理(混凝沉淀等)+生化(厌氧好氧组合工艺、MBR)+深度处理(纳滤、反渗透、高级氧化等)；(2)MBR+两级DT-RO(碟管式反渗透)。由于目前MBR采用的大子系统为有机膜，受材质本身的特性限制，在处理垃圾渗滤液时，往往会出现污染严重，难清洗，从而导致其使用寿命缩短等问题。

实用新型内容

为了克服现有的MBR膜在处理垃圾渗滤液时，往往会出现污染严重，难清洗，从而导致其使用寿命缩短等问题，本实用新型旨在提供一种垃圾渗滤液处理系统，该系统从加强预处理，优化生化及MBR进水水质着手，达到降低生化处理负荷，减缓MBR膜污染，延长MBR使用寿命的目的。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理子系统、生化处理子系统和深度处理子系统；其结构特点是，所述预处理子系统包括循环槽，连接在循环槽出水端的预过滤器，以及与预过滤器出水端连通的无机陶瓷膜组件；所述无机陶瓷膜组件具有浓液出口和产水出口，该浓液出口与循环槽的进水端连通，该产水出口与生化处理子系统的进液口连通。

以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：

进一步地，所述生化处理子系统包括串接连通的PH调节池、UASB反应池、一级缺氧池、好氧池、二级缺氧池、MBR反应池和中间水池；所述UASB反应池内设有UASB三相分离器；所述MBR反应池内设有MBR膜组件；所述PH调节池与无机陶瓷膜组件的产水出口连通，所述中间水池的出水口与所述深度处理子系统的进液端连通，由此，生化处理子系统包括UASB以及两级硝化反硝化+MBR工艺，用于完成对垃圾渗滤液的生化反应处理。

上述UASB三相分离器是Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket的英文缩写，即上流式厌氧污泥床反应器。

更进一步地，所述MBR膜组件采用PVDF中空纤维超滤膜，所述MBR膜组件与MBR反应池为内置式；由此，通过MBR膜的有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，为深度脱氮提供可能。

进一步地，所述深度处理子系统包括反渗透膜组件；所述生化处理子系统处理后的液体经反渗透膜高压泵送入所述反渗透膜组件中。更进一步地，所述反渗透膜组件采用聚酰胺复合卷式膜。

优选地，所述预过滤器采用至少为60目的滤网，用于阻止对颗粒较大的杂物进行截留。

优选地，所述无机陶瓷膜组件由管式超滤膜组成，该管式超滤膜的膜孔径不大于200nm。

所述预过滤器具有自清洗装置，由此，当预过滤器的进出水压差升高到一定程度时，可以自动清洗。

优选地，所述好氧池是将多个好氧反应区组合连接在一起，相邻两个好氧反应区以挡板隔开，使两个好氧反应区底部相通而形成沉降区。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过无机陶瓷膜超滤装置对垃圾渗滤液进行预处理，出水水质远远优于化学加药系统作为预处理的出水水质，一方面可以大大减轻后续生化处理的负荷，生化系统中各反应池的停留时间也相应缩短；另一方面MBR膜污染减轻，延长化学清洗周期和延长MBR膜寿命的目的。

2、由于无机陶瓷膜超滤装置使用寿命较长，一般为5年以上，有的可以长达八年，因此，虽然其一次性投资相对较高，但是换算成每年的投资成本，加上其可以代替化学加药系统、缩小生化池容积、延长MBR膜的更换频率等方面的优势，采用无机陶瓷膜装置作为垃圾渗滤液处理的预处理是完全可行的。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的工艺流程图；

图2是本实用新型一种实施例的平面布置图；

图3是本实用新型一种实施例的详细流程图。

在图中：1-循环槽；2-预过滤器；3-循环泵；4-无机陶瓷膜组件；5-PH调节池；6-UASB反应池；7-一级缺氧池；8-好氧池；9-二级缺氧池；10-MBR反应池；11-中间水池；12-反渗透膜高压泵；13-反渗透膜组件；14-污泥回流泵1；15-污泥回流泵2；16-MBR产水泵；17-MBR反洗泵；18-空气泵；19-MBR膜组件。

具体实施方式

一种以陶瓷膜作为预处理的垃圾渗滤液处理系统，主要包括三个子系统：(1)预处理子系统，包括循环槽、预过滤器及无机陶瓷膜超滤装置；(2)生化处理子系统，包括PH调节池、UASB以及两级硝化反硝化+MBR工艺；(3)深度处理子系统，纳滤或反渗透。

工作时，用提升泵将调节池中的垃圾渗滤液泵入循环槽中；循环槽出水通过原料泵泵入自清洗预过滤器，预过滤器中采用60目的滤网，可以拦截大的树枝、石块等杂物，防止其进入无机陶瓷膜系统对膜管产生破坏；预过滤器带自清洗装置，当预过滤器的进出水压差升高到一定程度时，可以自动清洗。

无机陶瓷膜为管式超滤膜，孔径200nm。循环槽内的垃圾渗滤液经原料泵加压后送入无机陶瓷膜超滤系统中，由循环泵对经过超滤装置的废水进行内循环。采用错流过滤的形式，浓液流经无机陶瓷膜返回循环槽，水和小分子物质通过滤膜形成产水进入生化系统。

垃圾渗滤液经过无机陶瓷膜过滤，可以拦截99％的杂质和部分有机污染物，可以大大降低后续生化处理的负荷。由于无机陶瓷膜对酸、碱、氧化剂、有机溶剂等具有很强的耐受性，因此，可以通过不同的清洗药剂组合清洗在短时间内快速恢复通量，并且使用寿命可达5年以上。

无机陶瓷膜出水进入UASB三相分离器中，废水在反应器中发生完整的厌氧反应，甲烷经特制的三相分离器分离收集后排放或作它用。UASB三相分离器的停留时间为30～50小时，反应温度30～40℃。

两级硝化反硝化+MBR工艺依次由一级缺氧池、好氧池、二级缺氧池、MBR膜反应池组成。

由UASB池流入的废水首先进入一级缺氧池，对垃圾渗滤液进行预处理，将部分难降解的有机物转化为可生化性较好的有机物。同时充分利用原水中的碳源对后续反应器回流的部分NO₃ ^-—N进行反硝化，减轻后置生化池的负荷。反硝化过程补充好氧硝化消耗的碱度。

好氧池，是将两个或两个以上的好氧反应区组合连接在一起，并在各好氧反应区之间设置与其底部相通的沉降区，使其合二为一，以挡板隔开。主要作用为去除高浓度的BOD₅为硝化反应创造条件。同时好氧池出水回流至一级缺氧池，实现部分脱氮的功能，回流比100～200％。

二级缺氧池主要是将难降解有机物进一步水解，利用投加碳源进行充分反硝化，同时恢复部分碱度。

废水MBR膜反应池后，BOD₅大幅度降低，BOD₅/TKN值较低利于硝化菌的生长，主要作用是对前段未降解的有机物进行进一步处理并开始进行硝化反应。MBR膜反应池出水部分回流至二级缺氧池，进行二次脱氮，回流比100～200％。

MBR膜子系统采用PVDF中空纤维超滤膜，MBR膜组件与膜反应池为内置式，通过MBR膜的有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，为深度脱氮提供可能。

MBR超滤出水，首先进入中间水池，然后通过原水泵泵入纳滤/反渗透系统之中。纳滤/反渗透采用聚酰胺复合卷式膜，纳滤对于氨氮的去除效果较差，而反渗透对于氨氮的去除率可以达到98％。

当渗滤液水质情况较好，通过前端的一系列处理后氨氮已经小于25mg/L，采用纳滤即可实现回用，当渗滤液水质情况较差，MBR超滤出水氨氮等指标仍然较高，则需要通过反渗透实现回用。出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。

纳滤/反渗透出水进入产水池，同时根据需要也可以将产水池用做消毒池。

无机陶瓷膜超滤装置与MBR超滤以及纳滤/反渗透共用一套清洗装置，通过改变药剂种类和药剂浓度实现对不同膜装置的清洗。

预过滤器中采用60目的滤网，带自清洗装置，当预过滤器的进出水压差升高到一定程度时，可以自动清洗。

无机陶瓷膜为管式超滤膜，孔径200nm，材质为三氧化二铝和氧化锆；除膜元件外，主体结构全部采用不锈钢或其他耐腐蚀材质。设计通量20～50L/h.m²，采用在线气水联合反冲系统，缓解膜污染速率。采用错流过滤，渗滤液在无机陶瓷膜及循环槽之间不断循环浓缩，浓缩倍数4～6倍，化学清洗周期3～7天。产生的小于20％的浓液可以直接回灌至垃圾填埋场或通过化学加药处理后对其进行压滤处理。

生化处理子系统各反应池具体参数如下：PH调节池停留时间20min，UASB三相分离器的停留时间为30～50h，反应温度30～40℃，低温时由自带加热系统维持温度。一级缺氧池停留时间8h，好氧池停留时间25h，二级缺氧池停留时间6.5h，MBR膜反应池停留时间16h。两级反硝化的回流比皆为100～200％。

MBR膜组件与膜反应池为内置式，回收率90％左右，化学清洗周期1～3个月。纳滤/反渗透采用聚酰胺复合卷式膜，回收率70％左右，化学清洗周期1～3个月。产生的浓液可以直接回灌至垃圾填埋场或通过化学加药处理后对其进行压滤处理。

整个工艺采用PLC自动控制系统，可以全自动运行。所有膜装置可以根据流量、压力、温度、电导率等指标自动判断其运行状态，保证整个系统能够稳定运行。

进水水质：COD：8000～12000mg/L，BOD：1500～4000mg/L，NH3-NH4：600～2000mg/L，SS：800～1500mg/L。

出水水质：COD≤50mg/L，BOD≤20mg/L，NH3-NH4≤10mg/L，SS≤5mg/L。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种垃圾渗滤液处理系统，包括预处理子系统、生化处理子系统和深度处理子系统；其特征在于，所述预处理子系统包括循环槽（1），连接在循环槽（1）出水端的预过滤器（2），以及与预过滤器（2）出水端连通的无机陶瓷膜组件（4）；所述无机陶瓷膜组件（4）具有浓液出口和产水出口，该浓液出口与循环槽（1）的进水端连通，该产水出口与生化处理子系统的进液口连通。

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，所述生化处理子系统包括串接连通的PH调节池（5）、UASB反应池（6）、一级缺氧池（7）、好氧池（8）、二级缺氧池（9）、MBR反应池（10）和中间水池（11）；所述UASB反应池（6）内设有UASB三相分离器；所述MBR反应池（10）内设有MBR膜组件（19）；所述PH调节池（5）与无机陶瓷膜组件（4）的产水出口连通，所述中间水池（11）的出水口与所述深度处理子系统的进液端连通。

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，所述深度处理子系统包括反渗透膜组件（13）；所述生化处理子系统处理后的液体经反渗透膜高压泵（12）送入所述反渗透膜组件（13）中。

4.根据权利要求1~3之一所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述预过滤器（2）采用至少为60目的滤网。

5.根据权利要求1~3之一所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述无机陶瓷膜组件（4）由管式超滤膜组成，该管式超滤膜的膜孔径不大于200nm。

6.根据权利要求1~3之一所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述预过滤器（2）具有自清洗装置。

7.根据权利要求1~3之一所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述好氧池（8）是将多个好氧反应区组合连接在一起，相邻两个好氧反应区以挡板隔开，使两个好氧反应区底部相通而形成沉降区。

8.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述MBR膜组件（19）采用PVDF中空纤维超滤膜，所述MBR膜组件（19）与MBR反应池（10）为内置式。

9.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述反渗透膜组件（13）采用聚酰胺复合卷式膜。