CN204625440U - 城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统包括均质池系统、膜生物反应器、污泥处理系统、深度处理系统和浓缩液处理系统，其中污泥处理系统与所述膜生物反应器连接，深度处理系统与膜生物反应器连接，浓缩液处理系统与深度处理系统连接。其中，深度处理系统包括：纳滤单元，与膜生物反应器连接，以及反渗透单元，与纳滤单元连接；浓缩液处理系统包括：纳滤浓缩液减量化系统，与纳滤单元连接，用于处理纳滤单元产生的浓缩液，其产出的第一清液输回均质池系统，产出的腐殖酸用作肥料；以及浓缩液蒸发系统，与反渗透单元连接，用于处理反渗透单元产出的浓缩液。该系统妥善地处理了深度处理系统产生的浓缩液，实现了渗沥液的零排放。

Description

城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统

背景技术

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及城市生活垃圾渗沥液零排放的处理系统。

技术背景

生活垃圾渗沥液(又称渗滤液)是在城市生活垃圾填埋的过程中，由于压实和微生物的作用，垃圾汇总所含的污染物将随水分溶出，并与降雨、径流等一起形成。渗沥液不同于一般废水，其特征表现在：成分复杂，不仅含有好氧有机污染物、各类金属和植物营养素(氨氮等)，还可能含有毒有害的有机污染物；污染物浓度高且变化范围大，COD和BOD浓度范围在几千到几万mg/L之间；金属含量高，其中重金属离子会对生物处理产生抑制作用；氨氮含量高，老龄填埋场的渗沥液含量达到3000mg/L以上，造成C/N值过低，营养比例失调；色度高，有臭味，渗沥液颜色黑褐色，具有浓烈的臭味。生活垃圾渗沥液若没有妥善处理，排放到环境中，可使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化，威胁饮用水和工农业用水水源，使地下水丧失利用价值，有机污染物进入食物链将直接威胁人类健康。

在现有的生活垃圾渗沥液处理领域，最为常规的处理工艺为“预处理+生物处理+深度处理+浓缩液回灌”，虽然采用此类工艺处理出水可以达到相应国家排放标准，但还存在深度处理(膜技术)产生的浓缩液难处理、整个工艺流程产水率低等问题，大量浓缩液回灌填埋场后，污染物和盐分仍在垃圾填埋场和垃圾渗沥液处理系统中循环积累，长期下去渗沥液处理的生化系统会受到影响，膜系统的产水率越来越低，浓缩液越来越多。

中国发明申请CN200510011174、CN201110069276、CN201210322591皆涉及垃圾渗沥液的处理方法，其中对深度处理环节产生的浓缩液也进行了处理，主要是脱氮、氧化、混凝沉淀的方法。这些方法对浓缩液的处理效果有限，在最终的污泥中还是残余大量有机质，且浓缩液处理后的清液出水水质不稳定，很难达到回用标准。

发明内容

本实用新型的目的解决现有技术中垃圾渗沥液深度处理后的浓缩液较难处理、效力不高的问题，提出一种生活垃圾渗沥液零排放处理系统。

本实用新型的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统包括均质池系统、膜生物反应器、污泥处理系统、深度处理系统和浓缩液处理系统，其中污泥处理系统与所述膜生物反应器连接，深度处理系统与膜生物反应器连接，浓缩液处理系统与深度处理系统连接。其中，深度处理系统包括：纳滤单元，与膜生物反应器连接，以及反渗透单元，与纳滤单元连接；浓缩液处理系统包括：纳滤浓缩液减量化系统，与纳滤单元连接，用于处理纳滤单元产生的浓缩液，其产出的第一清液输回均质池系统，产出的腐殖酸用作肥料；以及浓缩液蒸发系统，与反渗透单元连接，用于处理反渗透单元产出的浓缩液。

在一种具体实施方式中，浓缩液处理系统中的纳滤浓缩液减量化系统包括一级物料膜和二级物料膜，一级物料膜提取来自纳滤单元的浓缩液的大分子有机物得到腐殖酸，使水中的大分子有机物含量降低，二级物料膜进一步浓缩纳滤浓缩液，产生的第二清液进入反渗透单元。

进一步地，浓缩液处理系统还包括混凝沉淀单元，用于混凝沉淀二级物料膜截留的高浓液，混凝沉淀后的污泥进入污泥处理系统再处理，出自混凝沉淀单元的第一清液回流至均质池系统，进入渗沥液处理系统再处理。

在一种具体实施方式中，，浓缩液蒸发系统包括：预处理单元，其与反渗透单元连接，用于混凝沉淀来自反渗透单元的浓缩液；MVR蒸发装置，与预处理单元连接，用于蒸发处理来自预处理单元的清液，得到符合标准的回用水。

进一步地，浓缩液蒸发系统还包括：干化装置，与MVR蒸发装置连接，用于干化蒸发浓液和来自预处理单元的沉淀污泥，得到的可以回填的固体，出自干化装置的母液回流至MVR蒸发装置；酸洗气塔，与MVR蒸发装置连接，用于酸洗来自该蒸发装置的蒸发气；以及碱洗气塔，连接在酸洗气塔的下游，用于碱洗蒸发气，碱洗气塔还与MVR蒸发装置连接，用于回输碱洗后的蒸发气。

该城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统还可以包括除臭系统，该除臭系统包括：离心风机，其收集渗沥液处理系统中产生的臭气，收集臭气点为均质池和污泥处理系统；预洗池，其通过喷淋水吸附臭气中的溶水性成分，产生的废液回流均质池系统；以及生物滤池，通过滤池内附着在填料上的微生物吸附、降解臭气中的有机成分。

作为优选方式，污泥处理系统包括：污泥浓缩池，通过重力浓缩对膜生物反应器中产生的生化污泥和纳滤浓缩液减量化系统产生的化学污泥进行浓缩；以及机械脱水单元，采用脱水机对污泥浓缩池的浓缩污泥机械脱水，脱水干泥去垃圾填埋场填埋，污泥浓缩池和脱水上清液回流均质池系统。

在本实用新型的另一种优选方式中，膜生物反应器为外置式膜生物反应器，依序包括一级反硝化单元、一级硝化单元、二级反硝化单元、二级硝化单元和外置超滤单元，其中，一级反硝化单元和一级硝化单元连接至污泥处理系统，一级硝化单元通过回流管连接至一级反硝化单元，外置超滤单元连接至一级反硝化单元，用于回流水，外置超滤单元还连接至纳滤单元，向后者输送渗沥液。

本实用新型利用了均质池、外置膜生物反应器和膜深度处理系统处理渗沥液，渗沥液处理后出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002标准，可回用于城市道路和绿化。其次，本实用新型将污泥处理系统、纳滤浓缩液减量化和浓缩液蒸发系统及除臭系统相结合，不仅解决了渗沥液处理过程中浓缩液处理的难题，还治理了渗沥液处理过程中产生的二次污染物。得到的副产物腐殖酸，可作为林肥利用，洗气获得钠盐和铵盐可作工业原料或者试剂，最终得到的干泥中没有可降解成分，可以安全填埋。整个系统实现了渗沥液的零排放。

附图说明

本文提供了若干装置流程附图，用于阐述本实用新型的技术构思，为了便于读者阅读和对照，图中的装置直接用文字标注。

图1为本实用新型的生活垃圾渗沥液零排放处理系统的总体方案流程图；

图2为本实用新型的垃圾渗沥液零排放处理系统的一个典型实施例的处理流程简图。

图3为本实用新型一个实施例中使用的纳滤浓缩液减量化系统流程简图。

图4为本实用新型一个实施例中使用的浓缩液蒸发系统流程简图。

具体实施方式

以下结合附图描述本实用新型的一个具体实施例的解决方案，其可以体现本实用新型的构思和多种有益效果。

图1可以体现出本实用新型的总体构思。参见图1，该城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统包括均质池系统、膜生物反应器、污泥处理系统、深度处理系统和浓缩液处理系统，其中污泥处理系统与膜生物反应器连接，深度处理系统与膜生物反应器连接，浓缩液处理系统与深度处理系统连接。其中，深度处理系统包括纳滤单元和反渗透单元，纳滤单元与膜生物反应器连接，反渗透单元与纳滤单元连接；浓缩液处理系统包括纳滤浓缩液减量化系统和浓缩液蒸发系统，其中纳滤浓缩液减量化系统与纳滤单元连接，用于处理纳滤单元产生的浓缩液，其产出的第一清液输回均质池系统，产出的腐殖酸用作肥料；浓缩液蒸发系统与反渗透单元连接，用于处理反渗透单元产出的浓缩液。

参见图2至图4所示，图2中显示的生活垃圾渗沥液零排放系统包括以下装置或者分系统：

均质池系统，用于渗沥液和渗沥液处理系统水质均化调配，提高渗沥液的可生化性。具体的均质池的容积可容纳约一天的水量，均质池底部安装预曝气装置，曝气装置经钢管道连接至鼓风机，通过鼓风曝气搅拌作用使渗沥液的水质维持较好的可生化性和较好的碳氮比。曝气装置大小和鼓风量根据实际渗沥液的水量、水质确定，均质池产水进入外置式膜生物反应器进一步处理。

外置式膜生物反应器，其按照渗沥液处理流程包括一级反硝化单元、一级硝化单元、二级反硝化单元、二级硝化单元和外置超滤单元。其中，在一级硝化单元和二级硝化单元内，通过高活性的好氧微生物作用，降解大部分有机污染物，同时氨氮和有机氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐。一级硝化单元和二级硝化单元底部安装曝气器，曝气装置经钢管道连接至鼓风机，为好氧微生物提供氧气。一级硝化单元和二级硝化单元的容积及鼓风量根据实际渗沥液的水量、进出水水质确定。在一级反硝化单元和二级反硝化单元内，通过高活性反硝化微生物作用，污水中的大部分的硝酸盐和亚硝酸盐转化成氮气排放到环境中。由于反硝化细菌为缺氧菌，为达到缺氧条件，在一级反硝化单元和二级反硝化单元内安装液下搅拌器，一级反硝化单元和二级反硝化单元的容积及搅拌器大小根据实际渗沥液的水量、进出水水质确定，一级硝化单元处理水一部分通过回流泵加压经回流管道回流至一级反硝化单元，另一部分流入二级硝化单元，水中含有的硝酸盐和亚硝酸盐在一级反硝化和二级反硝化中去除，回流水量根据硝酸盐和亚硝酸盐去除量确定。外置超滤单元通过超滤进水泵和超滤循环泵提供压力，利用外置超滤膜截留作用减少反硝化和硝化单元的污泥流失，提高污泥停留时间，可使反硝化和硝化污泥浓度达到15g/L左右，提高反硝化和硝化处理效率，去除大量难降解有机物，过滤产生的浓水经回流管道回流至一及反硝化单元处理，产生的清液进入膜深度处理系统，外置超滤单元的产水量为外置式膜生物反应器的进水量，外置式膜生物反应器产水进入膜深度处理系统的纳滤单元进一步处理。

膜深度处理系统，其按照渗沥液处理流程包括纳滤单元和反渗透单元，其中所述纳滤单元通过纳滤进水泵提供压力，利用卷式纳滤膜的物理截留作用，进一步去除外置式膜生物反应器产水中的残留有机污染物质，纳滤产生的浓水进入纳滤浓缩液减量化系统处理，产生的清液进入反渗透处理单元处理，纳滤产水率约为80％；所述反渗透单元通过反渗透进水泵和反渗透增压泵提供压力，利用卷式反渗透膜的物理截留作用，去除纳滤清液和纳滤浓缩液减量化回收清液中几乎所有的悬浮物、溶解物和胶体、溶解性盐及分子量大于100的有机物，保证出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920-2002标准，反渗透产水率约为80％，反渗透产水进入回用水池，通过回用水泵加压回用用户。

污泥处理系统，其按照处理流程包括污泥浓缩池和机械脱水单元，其所述污泥浓缩池是通过重力浓缩对外置式膜生物反应器中产生的生化污泥和纳滤浓缩液减量化产生的化学污泥进行浓缩；所述机械脱水单元是采用脱水机对污泥浓缩池的浓缩污泥机械脱水，机械脱水产生的脱水干泥去垃圾填埋场填埋，污泥浓缩池和脱水上清液先流入脱水清液池再通过清液回流泵回流均质池进入渗沥液处理系统处理。

浓缩液处理系统，其按照不同深度处理单元产生的浓缩液分为纳滤浓缩液减量化系统和浓缩液蒸发系统，其所述纳滤浓缩液减量化系统处理纳滤单元产生的浓缩液，先经过一级物料膜提取浓缩液中的大分子有机物(腐殖酸，可作为林肥利用)，使水中的大分子有机物含量降低，再进入二级物料膜进一步浓缩纳滤浓缩液，一级物料膜和二级物料膜选用卷式纳滤膜，产生的清液进入反渗透单元处理，产生的高浓液经混凝沉淀后，污泥进入污泥脱水系统处理，清液先流入脱水清液池再回流均质池进入渗沥液处理系统处理；所述浓缩液蒸发处理系统处理反渗透产生的浓缩液，采用预处理+MVR蒸发处理深度处理系统浓缩液，浓缩液先经混凝沉淀预处理后，清液进入MVR蒸发装置处理，蒸发过程中产生的清液达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920-2002标准，进入回用水池，通过回用水泵加压回用用户，蒸发浓液和混凝沉淀预处理后的沉淀污泥进一步干化成泥饼去垃圾填埋场填埋，利用烧碱和硫酸洗蒸发气产生的有机钠盐和铵盐可回收利用与工业原料。

除臭系统，其按照处理流程包括离心风机、预洗池和生物滤池，其中，所述离心风机收集渗沥液处理系统中产生的臭气，收集臭气点为均质池和污泥处理系统，所述预洗池和生物滤池经过物理吸附、生化吸收和降解，物理吸附是在预洗池内通过喷淋水吸附臭气中的溶水性成分，生化吸收和降解是在生物滤池内通过滤池内附着在填料上的微生物吸附降解臭气中的有机成分，臭气成分去除后，最终通过高15m以上的排放口将达标气体排放环境，物理吸收过程中产生的废液回流均质池进入渗沥液处理系统处理

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，包括均质池系统、膜生物反应器、污泥处理系统、深度处理系统和浓缩液处理系统，其中污泥处理系统与所述膜生物反应器连接，所述深度处理系统与膜生物反应器连接，所述浓缩液处理系统与深度处理系统连接，其特征在于：

所述深度处理系统包括：

纳滤单元，与所述膜生物反应器连接，以及

反渗透单元，与所述纳滤单元连接；

所述浓缩液处理系统包括：

纳滤浓缩液减量化系统，与所述纳滤单元连接，用于处理纳滤单元产生的浓缩液，其产出的第一清液输回所述均质池系统，产出的腐殖酸用作肥料；以及

浓缩液蒸发系统，与所述反渗透单元连接，用于处理反渗透单元产出的浓缩液。

2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，所述浓缩液处理系统中，所述纳滤浓缩液减量化系统包括一级物料膜和二级物料膜，所述一级物料膜提取来自纳滤单元的浓缩液的大分子有机物得到所述腐殖酸，使水中的大分子有机物含量降低，二级物料膜进一步浓缩所述纳滤浓缩液，产生的第二清液进入所述反渗透单元。

3.根据权利要求2所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，所述浓缩液处理系统还包括混凝沉淀单元，用于混凝沉淀所述二级物料膜截留的高浓液，混凝沉淀后的污泥进入所述污泥处理系统再处理，出自所述混凝沉淀单元的所述第一清液回流至所述均质池系统，进入所述渗沥液处理系统再处理。

4.根据权利要求2或3所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，所述浓缩液蒸发系统包括：

预处理单元，其与所述反渗透单元连接，用于混凝沉淀来自所述反渗透单元的浓缩液；

MVR蒸发装置，与所述预处理单元连接，用于蒸发处理来自所述预处理单元的清液，得到符合标准的回用水。

5.根据权利要求4所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，所述浓缩液蒸发系统还包括：

干化装置，与所述MVR蒸发装置连接，用于干化蒸发浓液和来自所述预处理单元的沉淀污泥，得到的可以回填的固体，出自干化装置的母液回流至MVR蒸发装置；

酸洗气塔，与所述MVR蒸发装置连接，用于酸洗来自该蒸发装置的蒸发气；以及

碱洗气塔，连接在所述酸洗气塔的下游，用于碱洗蒸发气，所述碱洗气塔还与所述MVR蒸发装置连接，用于回输碱洗后的蒸发气。

6.根据权利要求1所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，进一步包括除臭系统，该除臭系统包括：

离心风机，其收集渗沥液处理系统中产生的臭气，收集臭气点为均质池和污泥处理系统；

预洗池，其通过喷淋水吸附臭气中的溶水性成分，产生的废液回流均质池系统；以及

生物滤池，通过滤池内附着在填料上的微生物吸附、降解臭气中的有机成分。

7.根据权利要求1所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，所述污泥处理系统包括：

污泥浓缩池，通过重力浓缩对所述膜生物反应器中产生的生化污泥和纳滤浓缩液减量化系统产生的化学污泥进行浓缩；以及

机械脱水单元，采用脱水机对污泥浓缩池的浓缩污泥机械脱水，脱水干泥去垃圾填埋场填埋，污泥浓缩池和脱水上清液回流所述均质池系统。

8.根据权利要求1所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，所述膜生物反应器为外置式膜生物反应器，依序包括一级反硝化单元、一级硝化单元、二级反硝化单元、二级硝化单元和外置超滤单元，其中，所述一级反硝化单元和一级硝化单元连接至所述污泥处理系统，一级硝化单元通过回流管连接至所述一级反硝化单元，所述外置超滤单元连接至所述一级反硝化单元，用于回流水，所述外置超滤单元还连接至所述纳滤单元，向后者输送渗沥液。

9.根据权利要求1所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，在均质池的底部安装预曝气装置。

10.根据权利要求8所述的城市生活垃圾渗沥液零排放处理系统，其中，在所述一级反硝化和二级反硝化安装液下搅拌器，一级硝化和二级硝化底部安装曝气器。