CN212356935U - 垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统，包括初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、软化反应器、管式微滤膜、蒸氨塔以及内置式MBR；所述初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、软化反应器、管式微滤膜、蒸氨塔以及内置式MBR按垃圾渗沥液的流通处理方向依次连接。本实用新型通过将垃圾渗沥液依次经过初沉预处理、一级厌氧处理、二级厌氧处理、去硬度软化处理、蒸氨塔以及低负荷的内置式MBR处理，实现垃圾渗沥液达标排放。

Description

垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统。

背景技术

现阶段全国垃圾电厂如雨后春笋般建设起来，垃圾焚烧发电必将是未来垃圾处理的主流技术，也将得到国家大力支持，而垃圾渗沥液又是垃圾焚烧发电技术里无法绕开的话题，一套投资成本更低、运行成本更低、能稳定运行的工艺系统是业界不断追求的目标。

垃圾在存放、中转、运输、堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水淋洗等原因产生多种代谢物质和水分，形成了成分极为复杂的高浓度有机废水——垃圾渗沥液。

垃圾渗沥液成分复杂，COD浓度一般在40000-80000mg/l左右，氨氮浓度一般在1000-2500mg/l左右，盐分含量也较高，采用传统的生化处理工艺，很难将其处理到要求的排放标准。目前垃圾焚烧发电厂渗沥液处理的主流工艺流程主要为：预处理+厌氧+外置式MBR(硝化/反硝化+超滤系统)+NF+RO。此工艺路线是业界较为成熟的一套工艺，但也有一些缺点，如投资高、运行成本高、占地面积大、吨水处理费用一直居高不下，膜浓缩液需要电厂协同处理。根据运行经验，外置式MBR系统中的A/O系统中曝气风机、射流泵、回流泵、消泡泵等设备较多，整套工艺流程中此系统耗电量占比最高，硝化/反硝化运行用电量约占整体用电量的60％-80％，其成本占吨水处理成本的50％左右。同时，NF和RO系统投入运行后，即有30％左右的膜浓缩液产生。由于膜浓缩液高有机物浓度、高盐含量、结垢性强、污染物成分复杂等特点，使得对该浓缩液进行处理的难度相当大，国内外还没有一种经济合理的成熟处理工艺。

因此，为了减少膜浓缩液的产生，同时降低投资成本、减少吨水处理费用，有必要对处理工艺进行改进以取代外置式MBR系统和膜深度处理系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种降低成本且处理效果好的垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统，包括接入垃圾渗滤液的初沉池、依序对垃圾渗沥液进行中温厌氧处理的一级厌氧反应器和二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、对厌氧处理后的垃圾渗沥液进行软化处理的软化反应器、对软化后的垃圾渗沥液进行过滤处理的管式微滤膜、对过滤得到的清液进行蒸氨处理的蒸氨塔、对蒸氨后的清液进行生化处理和过滤处理的内置式MBR；

所述初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、软化反应器、管式微滤膜、蒸氨塔以及内置式MBR按垃圾渗沥液的流通处理方向依次连接。

优选地，所述垃圾渗沥液处理系统还包括设置在所述初沉池前端、对垃圾渗沥液进行过滤处理的篮式过滤器和自清洗过滤器。

优选地，所述篮式过滤器的过滤精度为5mm或10mm；所述自清洗过滤器的过滤精度为1mm或2mm。

优选地，所述垃圾渗沥液处理系统还包括对垃圾渗沥液进行均质均量处理的调节池；所述调节池连接在所述初沉池和一级厌氧反应器之间。

优选地，所述一级厌氧反应器和二级厌氧反应器均为厌氧反应温度35℃-38℃的厌氧反应器。

优选地，所述管式微滤膜的微滤膜孔径为0.1-0.5μm。

优选地，所述内置式MBR包括依序连接的反硝化池、硝化池及内置式超滤膜装置。

优选地，所述垃圾渗沥液处理系统还包括污泥池以及连接所述污泥池的污泥脱水处理装置；所述初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池以及内置式MBR分别连接所述污泥池。

优选地，所述垃圾渗沥液处理系统还包括连接在所述内置式MBR的出水端的应急纳滤装置，对所述内置式MBR的出水进行过滤处理。

本实用新型的垃圾渗沥液处理系统及方法，通过将垃圾渗沥液依次经过初沉预处理、一级厌氧处理、二级厌氧处理、去硬度软化处理、蒸氨塔以及低负荷的内置式MBR处理，实现垃圾渗沥液达标排放。

本实用新型具有如下优点：

(1)、降低整套工艺的吨水投资成本；

(2)、降低垃圾渗沥液处理行业吨水处理成本；

(3)、由于大部分有机物在厌氧处理中去除，且采用低负荷内置式MBR系统或膜深度处理系统，减少污泥量；

(4)、低负荷内置式MBR生化池停留时间减短，所需反应器容积减小，节省占地面积及土建等投资成本；

(5)、采用内置式MBR时，减轻系统对膜深度处理系统的依赖，无膜浓缩液产生；

(6)、充分利用蒸氨塔对氨氮的去除效果。

另外，通过应急纳滤装置设置，对内置式MBR出水进一步进行过滤，确保出水有机物指标达到排放标准，最大限度减少膜浓缩液产生。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的垃圾渗沥液处理系统的连接框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统及方法，用于对垃圾渗沥液进行处理，使其达到排放标准。

如图1所示，本实用新型一实施例的垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统，可按垃圾渗沥液的流通处理方向依次连接的初沉池1、一级厌氧反应器3、二级厌氧反应器4、厌氧沉淀池5、软化反应器6、管式微滤膜7、蒸氨塔8以及内置式MBR(膜生物反应器)9。

其中，初沉池1接入垃圾渗滤液，使垃圾渗沥液在其中进行初步沉淀的预处理。一级厌氧反应器3和二级厌氧反应器4依序对垃圾渗沥液进行中温厌氧处理，一级厌氧反应器3进行一级厌氧反应，二级厌氧反应器4进行二级厌氧处理，厌氧沉淀池5用于经过厌氧处理后的垃圾渗沥液在其中进行厌氧沉淀，降低其出水的污泥浓度。软化反应器6对厌氧处理后的垃圾渗沥液进行软化处理，去除大部分硬度。管式微滤膜7对软化后的垃圾渗沥液进行过滤处理，去除其中的悬浮物和有机微生物。蒸氨塔8对过滤得到的清液进行蒸氨处理，去除其中的氨氮。内置式MBR 9对蒸氨后的清液进行生化处理和过滤处理，使垃圾渗沥液达到排放标准。

本实用新型的垃圾渗沥液处理系统还包括篮式过滤器101和自清洗过滤器102，按照垃圾渗沥液的流通方向，篮式过滤器101和自清洗过滤器102设置在初沉池1的前端，对垃圾渗沥液进行过滤处理，过滤后的垃圾渗沥液再进入初沉池1进行初步沉淀，去除垃圾渗沥液中较大的颗粒物质以及部分悬浮物；初沉池1内底部沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵排出。

作为选择，篮式过滤器101的过滤精度为5mm或10mm；自清洗过滤器102的过滤精度为1mm或2mm。

为了使垃圾渗沥液进入后续各处理单元的水质、水量稳定，本实用新型的垃圾渗沥液处理系统还包括对垃圾渗沥液进行均质均量处理的调节池2。调节池2连接在初沉池1和一级厌氧反应器3之间。

一级厌氧反应器3和二级厌氧反应器4实现了对垃圾渗沥液的两级厌氧处理。其中，在一级厌氧反应器3中，以中温厌氧环境进行，作为中温的厌氧反应温度选择35℃-38℃。经过中温厌氧处理，垃圾渗沥液中的难溶有机污染物首先被分解为可溶性大分子物质，再被分解为小分子有机酸，最后被分解为二氧化碳、甲烷、水、氨氮、硫化氢、磷酸盐、无机盐等小分子物质，实现污染物的去除。经过一级厌氧处理后的垃圾渗沥液再进入二级厌氧反应器4继续厌氧反应，厌氧反应温度选择35℃-38℃，进一步去除其中的有机物。

在上述的两级厌氧处理中，垃圾渗沥液在厌氧环境下，通过厌氧微生物的作用，使其中的有机污染物绝大部分分解成小分子物质，降低COD和BOD。同时，厌氧反应器对硬度也有一定的去除率，去除率能达到70％左右，硬度的去除大大减少了后续处理单元的加药量。

在上述的两级厌氧处理中，二级厌氧反应器4水力停留时间比一级厌氧反应器3短。一级厌氧反应器3和二级厌氧反应器4可采用UASB反应器或IC反应器。另外，上述厌氧处理中产生的沼气可收集至储气柜，由管道输送至电厂焚烧炉焚烧，同时设置应急火炬。

二级厌氧反应器4的出水进入到厌氧沉淀池5(封闭)，在其中进行厌氧沉淀，主要是避免厌氧出水污泥浓度过高，影响后续处理工艺。厌氧沉淀池5内底部沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵排出。

厌氧沉淀池5内置中心筒，形成中心进水周边出水的形式，厌氧沉淀池5底部设置为泥渣斗形式，便于排出污泥。

软化反应器6的进口端连接厌氧沉淀池5的出水端，接入厌氧沉淀池5的出水，对经过厌氧处理后的垃圾渗沥液进行软化处理，去除其中的大部分钙。软化处理时，可通过自动加药装置往软化反应器6内投入氢氧化钙(熟石灰)，垃圾渗沥液与氢氧化钙反应进行混凝沉淀，去除垃圾渗沥液中的大部分硬度。氢氧化钙的投入量根据垃圾渗沥液的pH值调整，自动加药装置可根据垃圾渗沥液的pH值等情况调整氢氧化钙的投入量，调节软化反应器6内的pH值为11-12。软化反应器6的pH值由pH计61在线监测。

管式微滤膜7进口端连接软化反应器6的出水端，接入软化反应器6的出水，对经过软化处理后的垃圾渗沥液进行过滤处理，去除其中的悬浮物和有机微生物，进一步分离、澄清垃圾渗沥液。

管式微滤膜7的微滤膜孔径可选0.1-0.5μm。

管式微滤膜7的出水端连接蒸氨塔8，将过滤后得到的清液输送至蒸氨塔8进行蒸氨处理，以去除其中的氨氮，还去除部分易挥发的COD。

清液中的氨氮，多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH₃)的状态存在并保持平衡，两者的平衡关系受pH值影响。当pH值为7时，氨氮多以NH4+的状态存在，而当pH值为11左右时，氨氮90％以NH₃形态存在，游离氨(NH₃)易于从水中逸出。本实施例中，蒸氨塔8采用鼓风氨气吹脱塔，促使氨从清液中逸出，蒸氨塔8对氨氮的去除率可以达到95％以上。为避免逸出的氨气造成二次污染，将逸出的氨气采取管路回收，经泵送至电厂脱硝系统。

蒸氨塔8的出水送至内置式MBR 9，经过反硝化、硝化作用，生化去除其中的可生化有机物并进行生物脱氮，使最后出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)，实现达标排放。

本实施例中，内置式MBR 9包括依序连接的反硝化池91、硝化池92及内置式超滤膜装置93。在运行中，硝化池92的混合液回流到反硝化池91，使反硝化菌有足够的NO³-作为电子受体，从而提高反硝化速率。内置式MBR 9中微生物菌体通过内置式超滤膜装置93从水中分离，确保悬浮物、微生物和与CODCr相关的悬浮物安全地截留在内置式超滤膜装置93内，使水力停留时间和污泥停留时间得到真正意义上地分离。内置式超滤膜装置93产生的剩余污泥定期排入污泥池，出水达标排放。

内置式超滤膜装置93中的超滤膜可采用内置浸没式板式膜。

进一步地，根据需要，本实用新型的垃圾渗沥液处理系统还包括污泥池10以及连接污泥池10的污泥脱水处理装置11。初沉池1、一级厌氧反应器3、二级厌氧反应器4、厌氧沉淀池5以及内置式MBR9分别连接污泥池10，各者内部积聚的污泥等沉淀物可通过泵等输送至污泥池10内。污泥池10内存储的污泥等沉淀物进一步可输送至污泥脱水处理装置11进行脱水处理，形成的干泥可送至发电厂焚烧，脱水液可返回至反硝化池处理。

根据需要，本实用新型的垃圾渗沥液处理系统还包括应急纳滤装置12，连接在内置式MBR9的出水端，对内置式MBR9的出水进行过滤处理，降低出水的有机物指标，保证出水符合排放标准。

应急纳滤装置12具体连接在内置式超滤膜装置93的出水端。应急纳滤装置的纳滤膜孔径为1-10nm。

在少部分情况下，内置式MBR 9的出水有机物可能超标，这时候启动应急纳滤装置12，保证出水达标排放。该应急纳滤装置12作为选择，当内置式MBR9的出水的有机物指标符合相关标准时，可不启动该应急纳滤装置12。

参考图1，采用本实用新型的垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统对垃圾渗沥液进行处理，方法可包括以下步骤：

S1、垃圾渗沥液进入初沉池1进行初步沉淀处理。

初步沉淀作为预处理步骤，去除其中的可沉淀物质。初沉池1内底部沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵排至污泥池10。

作为选择，本实施例中，垃圾渗沥液进入初沉池1前，先进行过滤处理，例如依次经过篮式过滤器101和自清洗过滤器102，滤去垃圾渗沥液中较大的颗粒物质以及部分悬浮物。

S2、将经过初步沉淀处理后的垃圾渗沥液输送至一级厌氧反应器3进行中温厌氧处理，使垃圾渗沥液中的难溶有机物分解为小分子物质，降低垃圾渗沥液的COD和BOD。

其中，中温厌氧处理的温度为35℃-38℃。

经过中温厌氧处理，垃圾渗沥液中的难溶有机污染物首先被分解为可溶性大分子物质，再被分解为小分子有机酸，最后被分解为二氧化碳、甲烷、水、氨氮、硫化氢、磷酸盐、无机盐等小分子物质。

在进入一级厌氧反应器3前，先对垃圾渗沥液进行均质均量处理，保证垃圾渗沥液进入后续各处理单元的水质、水量稳定。均质均量处理可在调节池2内实现，经过初步沉淀处理后的垃圾渗沥液先输送至调节池2内，再送至一级厌氧反应器3。

S3、将经过中温厌氧处理后的垃圾渗沥液输送至二级厌氧反应器4进行二级厌氧处理，去除其中的有机物。

在上述的两级厌氧处理中，垃圾渗沥液在厌氧环境下，通过厌氧微生物的作用，使其中的有机污染物绝大部分分解成小分子物质，降低COD和BOD。同时，厌氧反应器对硬度也有一定的去除率，去除率能达到70％左右，硬度的去除大大减少了后续处理单元的加药量。

在上述的两级厌氧处理中，二级厌氧反应器4水力停留时间比一级厌氧反应器3短。一级厌氧反应器3和二级厌氧反应器4可采用UASB反应器或IC反应器。另外，上述厌氧处理中产生的沼气可收集至储气柜，由管道输送至电厂焚烧炉焚烧，同时设置应急火炬。

一级厌氧反应器3和二级厌氧反应器4底部沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵排至污泥池10。

S4、将经过二级厌氧处理后的垃圾渗沥液输送至厌氧沉淀池5进行厌氧沉淀处理。

厌氧沉淀池5主要是供二级厌氧处理后的垃圾渗沥液在其中进行停留沉淀，避免厌氧出水污泥浓度过高，影响后续处理工艺。厌氧沉淀池5内底部沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵排至污泥池10。

本实施例中，厌氧沉淀池5内置中心筒，形成中心进水周边出水的形式，厌氧沉淀池5底部设置为泥渣斗形式，便于排出污泥，污泥可排至污泥池10。

S5、将厌氧沉淀池5的出水送至软化反应器6并投加氢氧化钙进行软化处理，根据在线测得的pH值调整氢氧化钙的加入量。

软化处理时，可通过自动加药装置往软化反应器6内投入氢氧化钙(熟石灰)，垃圾渗沥液与氢氧化钙反应进行混凝沉淀，去除垃圾渗沥液中的大部分硬度。氢氧化钙的投入量根据垃圾渗沥液的pH值调整，自动加药装置可根据垃圾渗沥液的pH值等情况调整氢氧化钙的投入量，调节软化反应器6内的pH值为11-12。软化反应器6的pH值由pH计61在线监测。

S6、将软化处理后的垃圾渗沥液输送至管式微滤膜7，过滤去除垃圾渗沥液中的悬浮物和有机微生物，得到澄清的清液。

其中，管式微滤膜7的微滤膜孔径可选0.5μm。

S7、将过滤后得到的清液输送至蒸氨塔8进行蒸氨处理，去除清液中的氨氮，还去除部分易挥发的COD。

由于清液中的氨氮，多以氨离子(NH4+)和游离氨(NH₃)的状态存在并保持平衡，两者的平衡关系受pH值影响。当pH值为7时，氨氮多以NH4+的状态存在，而当pH值为11左右时，氨氮90％以NH₃形态存在，游离氨(NH₃)易于从水中逸出。因此，本实施例中，蒸氨塔8采用鼓风氨气吹脱塔，促使氨从清液中逸出，蒸氨塔8对氨氮的去除率可以达到95％以上。为避免逸出的氨气造成二次污染，将逸出的氨气采取管路回收，经泵送至电厂脱硝系统。

S8、将蒸氨塔8的出水送至内置式MBR 9，经过反硝化、硝化作用，生化去除其中的可生化有机物并进行生物脱氮，使最后出水达到排放标准。

内置式MBR 9中，反硝化池91和硝化池92内沉淀积聚形成的污泥可通过动力泵等排至污泥池10。

进一步地，根据需要，本实用新型的处理方法还包括以下步骤：

S9、通过应急纳滤装置12对内置式MBR的出水进行过滤处理，降低出水的有机物指标，保证出水符合排放标准。

综上，本实用新型的处理系统能够减少膜浓缩液产生，降低垃圾焚烧发电厂关于垃圾渗沥液处理的吨水投资成本、处理成本以及占地面积，实现降低成本且处理效果好的目的。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种垃圾焚烧发电厂的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，包括接入垃圾渗滤液的初沉池、依序对垃圾渗沥液进行中温厌氧处理的一级厌氧反应器和二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、对厌氧处理后的垃圾渗沥液进行软化处理的软化反应器、对软化后的垃圾渗沥液进行过滤处理的管式微滤膜、对过滤得到的清液进行蒸氨处理的蒸氨塔、对蒸氨后的清液进行生化处理和过滤处理的内置式MBR；

所述初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池、软化反应器、管式微滤膜、蒸氨塔以及内置式MBR按垃圾渗沥液的流通处理方向依次连接。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述垃圾渗沥液处理系统还包括设置在所述初沉池前端、对垃圾渗沥液进行过滤处理的篮式过滤器和自清洗过滤器。

3.根据权利要求2所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述篮式过滤器的过滤精度为5mm或10mm；所述自清洗过滤器的过滤精度为1mm或2mm。

4.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述垃圾渗沥液处理系统还包括对垃圾渗沥液进行均质均量处理的调节池；所述调节池连接在所述初沉池和一级厌氧反应器之间。

5.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述一级厌氧反应器和二级厌氧反应器均为厌氧反应温度35℃-38℃的厌氧反应器。

6.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述管式微滤膜的微滤膜孔径为0.1-0.5μm。

7.根据权利要求1所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述内置式MBR 包括依序连接的反硝化池、硝化池及内置式超滤膜装置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述垃圾渗沥液处理系统还包括污泥池以及连接所述污泥池的污泥脱水处理装置；所述初沉池、一级厌氧反应器、二级厌氧反应器、厌氧沉淀池以及内置式MBR分别连接所述污泥池。

9.根据权利要求1-7任一项所述的垃圾渗沥液处理系统，其特征在于，所述垃圾渗沥液处理系统还包括连接在所述内置式MBR的出水端的应急纳滤装置，对所述内置式MBR的出水进行过滤处理。

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