CN212293218U

CN212293218U - 厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统

Info

Publication number: CN212293218U
Application number: CN202020689841.9U
Authority: CN
Inventors: 吴琪; 陈成展; 翟苏辉; 周志明; 黄锐智
Original assignee: Dongguan Borun Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Dongguan Borun Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-04-29

Abstract

本实用新型公开了一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，涉及废水处理技术领域，其包括厌氧氨氧化处理装置、多级AO生化处理装置以及改性炭吸附处理装置；厌氧氨氧化处理装置、多级AO生化处理装置以及改性炭吸附处理装置依次连通。本实用新型主要解决垃圾渗滤液的生化处理和深度处理均具有一定的局限性的问题；通过厌氧氨氧化处理装置，大幅去除有机污染物，并将有机氮转化为氨氮后，再氧化为氮气，有效提高了垃圾渗滤液的C/N比，利于后续的生化反应进行，采用改性炭吸附处理装置作为深度处理，利用逆流吸附原理，高效地利用吸附剂的吸附性能，从而使吸附剂的用量降低，减少污水处理成本。

Description

厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体为一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液主要来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入垃圾填埋场的雨雪水及其他水分，具有污染物种类繁多，浓度高且水质、水量变化范围大等特点，其处理难度高。若不妥善处理，会对地下水、地表水和土壤层及周边环境造成严重污染，危害生态环境和人体健康。

目前常用的垃圾渗滤液处理工艺是“预处理+生化处理+深度处理”。预处理的主要目的是去除氨氮和无机杂质或改善渗滤液的可生化性，预处理工艺主要包括：混凝沉淀、吹脱、高级氧化处理技术等。生化处理的主要目的是去除渗滤液中的有机污染物和氨氮，生化处理工艺主要包括：厌氧处理和好氧处理。深度处理的主要目的是去除渗滤液中的悬浮物、难生物降解有机物和胶体等，深度处理工艺一般采用包括物理和化学的方法，包括：膜技术、活性炭吸附技术、Fenton氧化技术、电化学氧化技术等高级氧化技术。

传统的垃圾渗滤液处理工艺中，生化处理和深度处理是主要的去除污染物的步骤，而垃圾渗滤液的低C/N比不利于生化反应，深度处理常用的反渗透膜存在着成本高和有膜浓缩液产生的问题，生化处理和深度处理均具有一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上生化处理技术不够理想，深度处理成本高等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，包括厌氧氨氧化处理装置、多级AO生化处理装置以及改性炭吸附处理装置；所述厌氧氨氧化处理装置、所述多级AO生化处理装置以及所述改性炭吸附处理装置依次连通。

上述技术方案中，所述厌氧氨氧化处理装置包括厌氧反应器和厌氧氨氧化反应器；所述厌氧反应器内自下而上地设有第一污泥床和三相分离器，所述厌氧反应器底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上依次通过所述第一污泥床和所述三相分离器的第一搅拌器；经所述三相分离器分离后的水相垃圾渗滤液进入所述厌氧氨氧化反应器；所述厌氧氨氧化反应器内设有第二污泥床，所述厌氧氨氧化反应器底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上通过第二污泥床的第二搅拌器，所述厌氧氨氧化反应器的出水端与所述多级AO生化处理装置的进水端连通。

上述技术方案中，所述多级AO生化处理装置包括MBR膜池和两个以上的缺氧-好氧池组；首个所述缺氧-好氧池组的进水端与所述厌氧氨氧化处理装置的出水端连通，各个所述缺氧-好氧池组依次连通，最后一个所述缺氧-好氧池组的出水端与所述MBR膜池的进水端连通，所述MBR膜池的出水端与所述改性炭吸附处理装置的进水端连通。

上述技术方案中，每个所述缺氧-好氧池组均包括一个缺氧池和一个好氧池，每个所述缺氧-好氧池组均为所述缺氧池在前，所述好氧池在后；每个所述缺氧-好氧池组中的所述缺氧池和所述好氧池之间设有溢流堰，前一个所述缺氧-好氧池组中的好氧池与下一个所述缺氧-好氧池组中的缺氧池之间也设有溢流堰，最后一个所述缺氧-好氧池组中的好氧池与所述MBR膜池之间也设有溢流堰。

上述技术方案中，所有所述缺氧池底部均设有用于将进入所述缺氧池的垃圾渗滤液和污泥搅拌均匀的第三搅拌器。

上述技术方案中，所述MBR膜池中设有用于截留污泥和大分子有机物的膜组件以及用于将污泥混合液回流至各个所述缺氧池的污泥回流泵。

上述技术方案中，所述多级AO生化处理装置还包括鼓风机；所述MBR膜池和每个所述好氧池中均设有曝气管，所述曝气管与所述鼓风机的出风端连通。

上述技术方案中，所述改性炭吸附处理装置包括MC反应池和砂滤器；所述MC反应池与所述砂滤器连通，所述MC反应池的进水端与所述多级AO生化处理装置的出水端连通。

上述技术方案中，所述MC反应池包括一级吸附区、二级吸附区、沉淀区、吸附剂投加装置以及隔膜泵；所述一级吸附区、所述二级吸附区以及所述沉淀区均为逆流吸附罐；所述一级吸附区、所述二级吸附区以及所述沉淀区依次连通，所述吸附剂投加装置通过所述隔膜泵向所述沉淀区投加改性炭。

上述技术方案中，所述砂滤器附有水反洗装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，厌氧氨氧化处理装置、多级AO生化处理装置以及改性炭吸附处理装置依次连通，通过厌氧氨氧化处理装置，大幅去除有机污染物，并将有机氮转化为氨氮后，再氧化为氮气，有效提高了垃圾渗滤液的C/N比，利于后续的生化反应进行。

2、预处理后的垃圾渗滤液进入厌氧氨氧化处理装置，依次通过厌氧反应器和厌氧氨氧化反应器，厌氧反应器的目的是大幅去除有机污染物，并将有机氮转化为氨氮，减少高COD对厌氧氨氧化菌的抑制，厌氧氨氧化反应器中的厌氧氨氧化菌在厌氧条件下，以亚硝酸盐为电子受体将氨氮直接氧化为氮气，起到高效去除氨氮的作用。

3、多级AO生化处理装置强化了硝化反硝化过程，进一步去除COD和氨氮，其中的MBR膜池提高污泥浓度，减少了多级AO生化处理装置容积，同时，污泥回流泵向缺氧池回流污泥，排泥频率变少，进一步地降低了污泥处理成本。

4、采用改性炭吸附处理装置作为深度处理，利用逆流吸附原理，高效地利用吸附剂的吸附性能，从而使吸附剂的用量降低，减少污水处理成本；MC反应池采用改性炭作为吸附剂，吸附性能较一般的活性炭强，进一步地去除垃圾渗滤液中的重金属离子和难降解的有机污染物，保证垃圾渗滤液能够达标排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记为：1、厌氧氨氧化处理装置；11、厌氧反应器；111、第一搅拌器；112、三相分离器；113、第三污泥床；12、厌氧氨氧化反应器；121、第二搅拌器；122、第二污泥床；2、多级AO生化处理装置；21、缺氧池；211、第三搅拌器；22、好氧池；23、MBR膜池；231、污泥回流泵；232、膜组件；233、自吸泵；24、曝气管道；25、鼓风机；3、改性炭吸附处理装置；31、MC反应池；311、一级吸附区；312、二级吸附区；313、沉淀区；314、吸附剂投加装置；315、隔膜泵；316、提升泵；32、砂滤器；321、水反洗装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，包括厌氧氨氧化处理装置1、多级AO生化处理装置2以及改性炭吸附处理装置3；厌氧氨氧化处理装置1、多级AO生化处理装置2以及改性炭吸附处理装置3依次连通。

厌氧氨氧化处理装置1包括厌氧反应器11和厌氧氨氧化反应器12；厌氧反应器11内自下而上地设有第一污泥床113和三相分离器112，厌氧反应器11底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上依次通过第一污泥床113和三相分离器112的第一搅拌器111。第一搅拌器111为桨式潜水搅拌器，其安装在第一污泥床113之下；第一污泥床113为升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，UASB)，第一污泥床113中富含沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥，第一污泥床113的污泥中富含厌氧微生物，垃圾渗滤液流经第一污泥床113时，与污泥接触并发生厌氧反应，在厌氧状态下产生的沼气附着在污泥颗粒上，向厌氧反应器11顶部上升直至到达三相分离器112，经过三相分离器112后，沼气从水和污泥中分离，此时，垃圾渗滤液中的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)得以大幅度降低，同时，垃圾渗滤液中的有机氮在第一污泥床113的厌氧微生物的作用下，通过氨化作用转化为高浓度的氨氮。

厌氧反应器11的出水口位于三相分离器112处，厌氧氨氧化反应器12的进水口位于厌氧氨氧化反应器12的底部；经三相分离器112分离后的水相垃圾渗滤液进入厌氧氨氧化反应器12。

厌氧氨氧化反应器12内设有第二污泥床122，厌氧氨氧化反应器12底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上通过第二污泥床122的第二搅拌器121，厌氧氨氧化反应器12的出水端与多级AO生化处理装置2的进水端连通。第二搅拌器121为桨式潜水搅拌器，其安装在第二污泥床122之下；第二污泥床122也为升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，UASB)，第二污泥床122中富含沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥，与第一污泥床113不同的是，第二污泥床122的污泥中富含厌氧氨氧化菌，厌氧氨氧化菌在缺氧条件下，以亚硝酸盐做为电子受体，将氨氮转化为氮气，起到高效去除氨氮的作用。厌氧氨氧化反应器12的出水端位于厌氧氨氧化反应器12的顶部。

多级AO生化处理装置2包括MBR膜池23和两个以上的缺氧-好氧池组；首个缺氧-好氧池组的进水端与厌氧氨氧化处理装置1的出水端连通，各个缺氧-好氧池组依次连通，最后一个缺氧-好氧池组的出水端与MBR膜池23的进水端连通，MBR膜池23的出水端与改性炭吸附处理装置3的进水端连通。

具体地，每个缺氧-好氧池组均包括一个缺氧池21和一个好氧池22，每个缺氧-好氧池组均为缺氧池21在前，好氧池22在后；每个缺氧-好氧池组中的缺氧池21和好氧池22之间设有溢流堰，前一个缺氧-好氧池组中的好氧池22与下一个缺氧-好氧池组中的缺氧池21之间也设有溢流堰，最后一个缺氧-好氧池组中的好氧池22与MBR膜池23之间也设有溢流堰。首个缺氧池21的进水端位于该缺氧池21的顶部，厌氧氨氧化反应器12的出水端与该缺氧池21的进水端通过管道直接连通。

在本实施例中，缺氧-好氧池组设置有两个，即，本实施例中的多级AO生化处理装置2从前到后依次为缺氧池21、好氧池22、另一缺氧池21、另一好氧池22以及MBR膜池23，上述的每一反应池之间均设有溢流堰，垃圾渗滤液依靠重力自流进入下一个反应池。

进一步地，所有缺氧池21底部均设有用于将进入缺氧池21的垃圾渗滤液和污泥搅拌均匀的第三搅拌器211；第三搅拌器211为桨式潜水搅拌器，每个缺氧池21底部均安装有一个第三搅拌器211，装设第三搅拌器211以便使垃圾渗滤液和污泥混合均匀并充分接触。

进一步地，MBR膜池23中设有用于截留污泥和大分子有机物的膜组件232以及用于将污泥混合液回流至各个缺氧池21的污泥回流泵231；其中，膜组件232的膜材质为聚偏二氟乙烯(PVDF)，膜组件232的膜孔径为0.1μm～0.4μm；污泥回流泵231的输入端位于MBR膜池23的池底，污泥回流泵231的输出端连通至两个缺氧池21，实现污泥的循环再用。

进一步地，多级AO生化处理装置2还包括鼓风机25；MBR膜池23和每个好氧池22中均设有曝气管24，曝气管24与鼓风机25的出风端连通；其中，曝气管24的材质为EPDM(三元乙丙)橡胶；鼓风机25工作时，曝气管24的微孔在空气压力下张开，空气进入MBR膜池23和每个好氧池22；鼓风机25停止工作时，曝气管24的微孔闭合，防止水倒灌流入曝气管24中。设置曝气管24和鼓风机25，以便为MBR膜池23和每个好氧池22充入氧气，加速硝化反应的发生。

其中，缺氧池21中的污泥富含反硝化细菌，缺氧池21中的垃圾渗滤液在反硝化细菌的作用下，发生反硝化反应，以便去除硝态氮。好氧池22中的污泥中则富含硝化细菌，好氧池22中的垃圾渗滤液在硝化细菌的作用下，发生硝化反应，以便降解有机污染物。MBR膜池23中，通过膜组件232将缺氧池21和好氧池22中流出的污泥和大分子有机物截留；并且，通过污泥回流泵231将污泥回流至各个缺氧池21，实现污泥的循环再用。另外，污泥附着在MBR膜池23的膜组件232上，提高污泥浓度，减少了多级AO生化处理装置2容积，同时，排泥频率变少，进一步地降低了污泥处理成本。

改性炭吸附处理装置3包括MC反应池31和砂滤器32；MC反应池31与砂滤器32连通，MC反应池31的进水端与多级AO生化处理装置2的出水端连通。

具体地，MC反应池31包括一级吸附区311、二级吸附区312、沉淀区313、吸附剂投加装置314以及隔膜泵315；一级吸附区311、二级吸附区312以及沉淀区313均为逆流吸附装置，即，一级吸附区311、二级吸附区312以及沉淀区313的进水方向与吸附剂的流动方向相反；一级吸附区311、二级吸附区312以及沉淀区313依次连通，本实施例中，一级吸附区311、二级吸附区312以及沉淀区313直接连通，一级吸附区311的出水口即为二级吸附区312的进水口，二级吸附区312的出水口即为沉淀区313的进水口，MBR膜池23的出水通过一自吸泵233泵入一级吸附区311；吸附剂投加装置314为改性炭投加装置，其与活性炭投加装置的结构相同，吸附剂投加装置314通过隔膜泵315向沉淀区313投加改性炭，具体来说，吸附剂投加装置314采用了湿式投加法，按照10-20％的浓度稀释，用隔膜泵315泵入MC反应池31中，隔膜泵315的输出口位于二级吸附区312的出水口，隔膜泵315的输出口输出方向与二级吸附区312的出水口液体流动方向相反，使吸附剂的流动方向与二级吸附区312的出水方向相反。

进一步地，MC反应池31还包括提升泵316；提升泵316为潜水泵，其装设于沉淀区313底部，提升泵316的输入端也位于沉淀区313底部，提升泵316的输出端则位于一级吸附区311的出水口，提升泵316的输出口输出方向与一级吸附区311的出水口液体流动方向相反，使吸附剂的流动方向与一级吸附区311的出水方向相反。

MC反应池31中，利用改性炭作为吸附剂吸附垃圾渗滤液中的重金属离子和难降解有机污染物，吸附饱和的改性炭在重力作用下沉淀在MC反应池31的各个区域底部，可作为燃料回收利用，化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)的去除率可达70～80％，可以保证垃圾渗滤液的稳定达标排放，色度可以降至无色；垃圾渗滤液与吸附剂流向相反，形成错流态，充分接触吸附剂，水质得到深度净化。

沉淀区313的出水口即为MC反应池31的出水口，沉淀区313的出水口与砂滤器32的进水口通过管道连通。由于MC反应池31出水携带改性炭，故利用砂滤器32过滤，砂滤器32采用石英砂，石英砂粒径为1～2mm，砂滤器32的过滤速度为5～10m/h。

进一步地，砂滤器32附有水反洗装置321，水反洗装置321采用高速水流反冲洗的方法；采用水反洗装置321，水反洗装置321的运行周期为4～6h，每次冲洗2～4min，为强度5～7L/m²/s，反冲洗用水回流至MC反应池31，以便回收改性炭。

该种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，在使用时，按照下述步骤进行：

S1、经过预处理的垃圾渗滤液被均匀的引入厌氧反应器11的底部，通过第一搅拌器111，驱动垃圾渗滤液向上流动并与第一污泥床113中的污泥充分接触并发生厌氧反应，在厌氧状态下产生的沼气附着在污泥颗粒上，向厌氧反应器11顶部上升，经过三相分离器112后，沼气从水和污泥中分离，垃圾渗滤液中的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)得以大幅度降低，同时，垃圾渗滤液中的有机氮在厌氧生物的作用下，通过氨化作用转化为高浓度的氨氮。

S2、包含一些剩余固体和污泥颗粒的水相垃圾渗滤液经过三相分离器112的缝隙后，进入厌氧氨氧化反应器12，通过第二搅拌器121，驱动垃圾渗滤液向上流动并与第二污泥床122中的污泥充分接触，第二污泥床122中的厌氧氨氧化菌在缺氧条件下，以亚硝酸盐做为电子受体，将氨氮转化为氮气，实现高效脱氮。

S3、厌氧氨氧化反应器12的出水依次进入各个缺氧池21和好氧池22，不断进行反硝化反应和硝化反应过程，以便去除硝态氮、降解有机污染物，并进一步去除氨氮，同时也能进一步降低化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)。

S4、最后一个好氧池22的出水通过溢流堰进入MBR膜池23，通过膜组件232将缺氧池21和好氧池22中流出的污泥和大分子有机物截留，同时，通过污泥回流泵231将污泥回流至各个缺氧池21，实现污泥的循环再用。

S5、通过自吸泵233，将MBR膜池23的出水泵入MC反应池31的一级吸附区311，垃圾渗滤液在MC反应池31的一级吸附区311、二级吸附区312以及沉淀区313中，利用改性炭作为吸附剂吸附垃圾渗滤液中的重金属离子和难降解有机污染物，COD的去除率70～80％，可以保证垃圾渗滤液的稳定达标排放，色度可以降至无色。

S6、MC反应池31的出水携带改性炭进入砂滤器32，砂滤器32的过滤速度为5～10m/h。

S7、每4～6h，使用水反洗装置321反冲洗砂滤器32，冲洗时间为2～4min，强度为5～7L/m²/s。

砂滤器32的出水符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排放标准，可以按规排放。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括厌氧氨氧化处理装置、多级AO生化处理装置以及改性炭吸附处理装置；所述厌氧氨氧化处理装置、所述多级AO生化处理装置以及所述改性炭吸附处理装置依次连通。

2.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述厌氧氨氧化处理装置包括厌氧反应器和厌氧氨氧化反应器；

所述厌氧反应器内自下而上地设有第一污泥床和三相分离器，所述厌氧反应器底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上依次通过所述第一污泥床和所述三相分离器的第一搅拌器；

经所述三相分离器分离后的水相垃圾渗滤液进入所述厌氧氨氧化反应器；

所述厌氧氨氧化反应器内设有第二污泥床，所述厌氧氨氧化反应器底部设有用于驱动垃圾渗滤液向上通过第二污泥床的第二搅拌器，所述厌氧氨氧化反应器的出水端与所述多级AO生化处理装置的进水端连通。

3.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述多级AO生化处理装置包括MBR膜池和两个以上的缺氧-好氧池组；

首个所述缺氧-好氧池组的进水端与所述厌氧氨氧化处理装置的出水端连通，各个所述缺氧-好氧池组依次连通，最后一个所述缺氧-好氧池组的出水端与所述MBR膜池的进水端连通，所述MBR膜池的出水端与所述改性炭吸附处理装置的进水端连通。

4.根据权利要求3所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：每个所述缺氧-好氧池组均包括一个缺氧池和一个好氧池，每个所述缺氧-好氧池组均为所述缺氧池在前，所述好氧池在后；

每个所述缺氧-好氧池组中的所述缺氧池和所述好氧池之间设有溢流堰，前一个所述缺氧-好氧池组中的好氧池与下一个所述缺氧-好氧池组中的缺氧池之间也设有溢流堰，最后一个所述缺氧-好氧池组中的好氧池与所述MBR膜池之间也设有溢流堰。

5.根据权利要求4所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所有所述缺氧池底部均设有用于将进入所述缺氧池的垃圾渗滤液和污泥搅拌均匀的第三搅拌器。

6.根据权利要求4所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述MBR膜池中设有用于截留污泥和大分子有机物的膜组件以及用于将污泥混合液回流至各个所述缺氧池的污泥回流泵。

7.根据权利要求4或6所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述多级AO生化处理装置还包括鼓风机；所述MBR膜池和每个所述好氧池中均设有曝气管，所述曝气管与所述鼓风机的出风端连通。

8.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述改性炭吸附处理装置包括MC反应池和砂滤器；所述MC反应池与所述砂滤器连通，所述MC反应池的进水端与所述多级AO生化处理装置的出水端连通。

9.根据权利要求8所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述MC反应池包括一级吸附区、二级吸附区、沉淀区、吸附剂投加装置以及隔膜泵；所述一级吸附区、所述二级吸附区以及所述沉淀区均为逆流吸附罐；所述一级吸附区、所述二级吸附区以及所述沉淀区依次连通，所述吸附剂投加装置通过所述隔膜泵向所述沉淀区投加改性炭。

10.根据权利要求8或9所述的厌氧氨氧化垃圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述砂滤器附有水反洗装置。