CN208532521U - 一种垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

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刘军
朱菁
常邦华
戴昕
袁建海
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Abstract

本实用新型公开一种垃圾渗滤液处理系统,包括预处理单元、一级流化床处理单元、二级流化床处理单元,预处理单元用于对垃圾渗滤液进行预处理,以去除无机杂质;一级流化床处理单元和二级流化床处理单元均包括依次连接的好氧流化床和厌氧流化床,好氧流化床用于去除有机污染物并将氨氮转化成亚硝态氮和硝态氮,厌氧流化床用于将亚硝态氮和硝态氮转化成氨氮并去除;好氧流化床和厌氧流化床内的载体采用包埋压滤污泥的载体,载体的投加体积占流化床有效体积的8%~40%。该系统不涉及膜系统,可以避免膜系统更换、膜浓缩液处理等问题,流化床中的载体采用包埋压滤污泥的载体,剩余污泥排放量较少,有利于缓解剩余污泥后续处理的问题。

Description

一种垃圾渗滤液处理系统
技术领域
本实用新型属于垃圾渗滤液处理技术领域,具体涉及一种采用包埋压滤污泥的载体与流化床相结合的垃圾渗滤液处理系统。
背景技术
垃圾渗滤液成分复杂。渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨氮和各种溶解态的离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其他有机污染物。
垃圾渗滤液一般采用“预处理+生物处理+深度处理”组合工艺。预处理的主要目的是去除无机杂质,降低污染物浓度或改善渗滤液后续水质,一般采用厌氧生物处理、混凝沉淀等。生物处理单元处理对象主要是可生物降解的有机污染物、氮、磷等渗滤液中的主要污染物,一般采用膜生物反应器(MBR)。深度处理的处理对象主要是经生物处理后未去除的难生物降解有机物、溶解盐等,一般采用纳滤、反渗透等膜法,高级氧化及吸附法。
但在上述组合工艺中,相应的处理系统由于采用了膜处理相关工艺,会存在以下问题:(1)MBR膜管理复杂,运行成本较高,无论是外置式还是内置式膜组件都容易产生膜污染、膜堵塞的问题。特别是活性污泥性状不好的时候,膜堵塞的问题更加严重。(2)MBR膜在截留活性污泥的同时,截留了大量有毒物质和微生物代谢产物,上述物质的大量积累不利于出水COD的降低。(3)膜过滤只是一个将污染物转移到浓缩液中的物理过程,浓缩液处理困难,不利于全量化处理,且膜更换频率较高,运行成本较大。
实用新型内容
针对现有技术不足,本实用新型公开一种垃圾渗滤液的处理系统,基于包埋压滤污泥的载体与流化床相结合的技术,实现垃圾渗滤液的全量化处理。具体技术方案如下:
一种垃圾渗滤液处理系统,包括预处理单元、一级流化床处理单元、二级流化床处理单元和高级氧化单元,
预处理单元用于对垃圾渗滤液进行预处理,以去除无机杂质;
一级流化床处理单元和二级流化床处理单元均包括依次连接的好氧流化床和厌氧流化床,好氧流化床用于去除有机污染物并将氨氮转化成亚硝态氮和硝态氮,厌氧流化床用于将亚硝态氮和硝态氮转化成氨氮并去除;
其中,好氧流化床和厌氧流化床内的载体采用包埋压滤污泥的载体,载体的投加体积占流化床有效体积的8%~40%。
作为一种优选方案,包埋压滤污泥的载体制作材料包括聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅和压滤污泥,其质量比为:4.5~8.5:0.4~0.85:0.4~0.8:5~20。
作为一种优选方案,好氧流化床以气体为动力使载体流化,溶解氧为4~8mg/L,反应时间为8~24h,pH为7.5~8.5,包埋压滤污泥的载体经过7~28d的驯化,外层富集好氧菌。
作为一种优选方案,厌氧流化床以污水为动力使载体流化,反应时间为12~24h,pH为7.5~8.5,包埋压滤污泥的载体经过14~28d的驯化,内部富集厌氧菌,以反硝化细菌为主。
作为一种优选方案,压滤污泥的含水率为75%~90%。
作为一种优选方案,预处理单元采用厌氧生物处理、混凝沉淀、水解酸化中的至少一种。
作为一种优选方案,该系统还包括高级氧化处理单元,其布置在一级流化床处理单元和二级流化床处理单元之间或者二级流化床处理单元之后,用于将难降解的有机物转换成易于生物降解的有机物。
作为一种优选方案,高级氧化处理单元的处理方式选自臭氧氧化、Fenton氧化、类Fenton氧化、催化湿式氧化、电化学氧化中的至少一种。
作为一种优选方案,还包括多介质填料过滤单元,用于对出水进行过滤或吸附,以实现出水达标排放。
作为一种优选方案,所述多介质填料过滤单元中的填料为活性炭。
作为一种优选方案,活性炭的平衡吸附量为50mgCOD/g活性炭。
本实用新型公开的垃圾渗滤液处理系统,具有以下有益效果:
(1)流化床处理单元中采用包埋压滤污泥的载体与流化床相结合的技术,避免了因采用膜系统带来的膜堵塞、膜系统更换、膜浓缩液处理等问题,大大降低了处理成本,并提高了工艺稳定性。
(2)流化床处理单元中的载体采用包埋压滤污泥的载体,一方面可降低载体的制作成本,另一方面还能改善传质性能,提高工艺处理能力。固定化载体为压滤污泥中的微生物提供了附着和保护空间,且易于实现固液分离,因此,经本发明处理后的剩余污泥排放量较少,有利于缓解剩余污泥后续处理的问题。
(3)可根据待处理的垃圾渗滤液及工况情况,串联多级流化床处理单元,以实现垃圾渗滤液的达标排放。
(4)还可将高级氧化处理单元集成到该处理系统,将难降解的有机物转换成易于生物降解的有机物,提高可生化性。
(5)还可将活性炭吸附单元集成到该处理系统,进一步去除流化床处理单元出水中的有机污染物和某些无机物。
(6)可将垃圾渗滤液处理后达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)表2规定的排放标准,实现垃圾渗滤液全量化处理。
附图说明
图1为实施例中垃圾渗滤液处理系统的工艺流程图;
图2为实施例中垃圾渗滤液处理系统的流化床处理单元结构示意图;
其中,A-好氧流化床;B-厌氧流化床;1-进水泵;2-曝气装置;3-微孔曝气头;4-包埋压滤污泥的载体;5-好氧流化床出水口;6-厌氧流化床进水口;7-循环泵;8-厌氧流化床出水口;9-包埋压滤污泥的载体;10-循环出水口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施对本实用新型作进一步说明。
结合图1和图2所示,实施例中公开一种采用包埋压滤污泥的载体与流化床相结合的垃圾渗滤液处理系统,包括预处理单元、一级流化床处理单元、高级氧化处理单元、二级流化床处理单元和活性碳吸附单元。各处理单元具体设置如下:
预处理单元先将垃圾渗滤液进行预处理,以去除无机杂质,降低污染物浓度,提高可生化性。预处理单元具体可采用厌氧生物处理、混凝沉淀、水解酸化中的一种或几种处理方式。其中,厌氧生物处理可采用上流式厌氧污泥床法(UASB)、上流式厌氧过滤床法(UBF)、内循环厌氧反应(IC)等工艺及其改良工艺。
一级流化床处理单元包括好氧流化床和厌氧流化床,预处理后的出水从下部进入好氧流化床后从上部出水,并从下部进入厌氧流化床后从上部出水。各流化床内的载体均采用包埋压滤污泥的载体,载体的投加体积占流化床有效体积的8%~40%。载体投加体积占比的确定需综合考虑传质性能、处理污水的浓度、温度、pH、成本等因素占比太低达不到处理效果,占比太高则不利于氧气传质且载体在流化床里容易成团,失去处理效果。
其中,包埋压滤污泥的载体制作材料为聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅、压滤污泥。聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅、压滤污泥的质量比为:4.5~8.5:0.4~0.85:0.4~0.8:5~20。压滤污泥的含水率为75%~90%。包埋压滤污泥的载体制作步骤为:将聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅按质量比例加热溶解成胶体,溶解时间控制在2~12h;将溶解后的胶体冷却至40℃以下,加入压滤污泥充分搅拌、混合均匀;将混合均匀的胶体在饱和硼酸溶液中进行造粒,并固定12~24h,形成直径为3~6mm的球状载体。此外,载体还需经驯化才能达到处理效果,即先用低浓度的废水作为进水,再逐步提高废水浓度。具体驯化条件可根据不同处理要求进行选择。
其中,好氧流化床底部设置微孔曝气头或其他可以达到同等作用效果的曝气装置,以气体为动力使载体流化。好氧流化床内,溶解氧控制在4~8mg/L,反应时间控制在8~24h,pH控制在7.5~8.5。包埋压滤污泥的载体经过7~28d的驯化,外层富集了好氧菌,去除有机污染物并把氨氮转化成亚硝态氮和硝态氮。
其中,厌氧流化床设以污水为动力使载体流化,好氧流化床的出水从下部进入厌氧流化床,循环水从流化床上部的循环出水口由循环泵抽出,由底部喷入,推动厌氧流化床反应器中载体上升,达到厌氧流化床上部的分离区后重力沉降,到达厌氧流化床反应器底部后再次上升,依次循环。厌氧流化床内,反应时间控制在12~24h,pH控制在7.5~8.5。包埋压滤污泥的载体经过14~28d的驯化,内部富集厌氧菌,以反硝化细菌为主,把亚硝态氮和硝态氮转化成氨氮去除。
高级氧化处理单元,可选择臭氧氧化、Fenton氧化、类Fenton氧化、催化湿式氧化、电化学氧化处理方式中的一种或几种,将将一级流化床处理单元的出水中难降解的有机物转换成易于生物降解的有机物,提高可生化性。
二级流化床处理单元的结构设置等具体要求同一级流化床,可根据具体工况进行相应的调整,用于对高级氧化处理单元的出水进一步去除氨氮和有机物。
活性炭吸附单元,用于对二级流化床处理单元的出水进行活性炭吸附,以实现达标排放。
基于实施例中公开的垃圾渗滤液处理系统,下面给出两个具体实施例加以说明:
实施例1:
采用本系统处理某垃圾渗滤液,COD为4000~5000mg/L,NH3-N为1000~1800mg/L,pH为7~8。该股废水经UASB反应器预处理,预处理出水从底部进入好氧流化床后从好氧流化床上部出水,并从下部进入厌氧流化床后从厌氧流化床上部出水。好氧流化床有效容积28L,投加载体5.6L,载体的投加体积占流化床有效体积的20%;厌氧流化床有效容积28L,投加载体2.8L,载体的投加体积占流化床有效体积的10%。载体包埋的污泥取自南京某工业污水处理厂压滤后的污泥,污泥含水率90%载体制作材料聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅、压滤污泥的质量比为5.5:0.45:0.5:20,载体驯化时间为20d。好氧流化床溶解氧4mg/L,pH维持在7.5~8.5,反应时间24h;厌氧流化床的pH维持在7.5~8.5,反应时间为24h。一级流化床出水经Fenton氧化,H2O2与COD的质量比为2:1,Fe2+与H2O2的摩尔比为2:1,调节pH为2,停留时间4h。二级流化床处理单元与一级流化床处理单元设置相同。二级流化床出水经活性炭吸附,活性炭设计平衡吸附量为50mgCOD/g活性炭。
采用以上工艺条件,渗滤液原水及经各处理单元出水的水质见附表1。
附表1某垃圾渗滤液处理情况表
实施例2:
采用本本系统处理某垃圾填埋场渗滤液,COD为5000~6000mg/L,NH3-N为1500~1800mg/L,pH为7~8。该股废水经UASB反应器预处理,预处理出水从底部进入好氧流化床后从好氧流化床上部出水,并从下部进入厌氧流化床后从厌氧流化床上部出水。好氧流化床有效容积28L,投加载体8.4L,载体的投加体积占流化床有效体积的30%;厌氧流化床有效容积28L,投加载体2.8L,载体的投加体积占流化床有效体积的10%。载体包埋的污泥取自南京某工业污水处理厂压滤后的污泥,污泥含水率90%,载体制作材料聚乙烯醇、海藻酸钠、二氧化硅、压滤污泥的质量比为5.5:0.45:0.5:10,载体驯化时间为25d。好氧流化床溶解氧4mg/L,pH维持在7.5~8.5,反应时间18h;厌氧流化床pH维持在7.5~8.5,反应时间为24h。一级流化床出水经O3/H2O2深度氧化,O3与COD的质量比控制在3:1,双氧水用量0.5~1%。深度氧化后,进入二级流化床处理单元与一级流化床处理单元设置相同。二级流化床出水经活性炭吸附,活性炭设计平衡吸附量为50mgCOD/g活性炭。原水及各处理单元出水水质见附表2。
附表2某垃圾填埋场渗滤液处理情况表
从以上两个具体实施例可以看出,采用本实用新型所公开的垃圾渗滤液处理系统均可达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-2008)表2规定的排放标准,且无浓缩液产生,实现了垃圾渗滤液全量化处理,且剩余污泥产生量非常少,基本可以忽略不计算。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,包括预处理单元、一级流化床处理单元、二级流化床处理单元,
预处理单元用于对垃圾渗滤液进行预处理,以去除无机杂质;
一级流化床处理单元和二级流化床处理单元均包括依次连接的好氧流化床和厌氧流化床,好氧流化床用于去除有机污染物并将氨氮转化成亚硝态氮和硝态氮,厌氧流化床用于将亚硝态氮和硝态氮转化成氨氮并去除;
其中,好氧流化床和厌氧流化床内的载体采用包埋压滤污泥的载体,载体的投加体积占流化床有效体积的8%~40%。
2.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述好氧流化床以气体为动力使载体流化,溶解氧为4~8mg/L,反应时间为8~24h,pH为7.5~8.5,包埋压滤污泥的载体经过7~28d的驯化,外层富集好氧菌。
3.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述厌氧流化床以污水为动力使载体流化,反应时间为12~24h,pH为7.5~8.5,包埋压滤污泥的载体经过14~28d的驯化,内部富集厌氧菌。
4.如权利要求1所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述压滤污泥的含水率为75%~90%。
5.如权利要求1至4任意一项所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述预处理单元采用厌氧生物处理、混凝沉淀、水解酸化的至少一种。
6.如权利要求1至4任意一项所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,还包括高级氧化处理单元,其布置在一级流化床处理单元和二级流化床处理单元之间或者二级流化床处理单元之后,用于将难降解的有机物转换成易于生物降解的有机物。
7.如权利要求6所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述高级氧化处理单元的处理方式选自臭氧氧化、Fenton氧化、类Fenton氧化、催化湿式氧化、电化学氧化中的至少一种。
8.如权利要求1至4任意一项所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,还包括多介质填料过滤单元,用于对出水进行过滤或吸附,以实现出水达标排放。
9.如权利要求8所述的垃圾渗滤液处理系统,其特征在于,所述多介质填料过滤单元中的填料为活性炭。
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