CN218262156U - 一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，系统包括：调节池的出水口经输液管路组件与铁碳微电解缺氧反应器的进水管连接；铁碳微电解缺氧反应器的出水管与铁碳微电解好氧反应器的进水口连接；铁碳微电解好氧反应器的出水管与沉淀池连接，该出水管经硝化液回流管回接至铁碳微电解缺氧反应器的进水口；沉淀池的后端设置排水口，底部设有排泥口，排泥口经污泥回流管回连至铁碳微电解缺氧反应器的底部；铁碳微电解好氧反应器的底部曝气管与外部风机连接。该处理系统实现了生物高效脱氮和铁碳微电解工艺的结合，相比于其他工艺，碳源投加量明显降低，受外界环境影响小，出水水质稳定，能有效除去渗滤液中的COD、氨氮、总磷。

Description

一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统。

背景技术

垃圾渗滤液是指生活垃圾进行填埋时，由于物理压实、微生物厌氧发酵、雨水、地表水等外部水淋溶、冲刷及浸泡等共同作用下产生的，从垃圾填埋场等固体废物处理设施底部渗滤出来的一种黑色并有气味的高浓度有机废水。其主要来源包括：(1)垃圾内部水分及吸附水分；(2)雨、雪、雹等大气降水的渗入；(3)地表水、地下水的流入；(4)微生物厌氧分解作用下，垃圾中有机组分分解产生的水分。根据其来源可以看出，垃圾渗滤液污染物成分复杂，溶解性固体浓度较高，同时含有重金属污染成分；另外，渗滤液中营养元素比例失衡，具有碳氮比(即C/N)较低的特点，这一特点给常规生物处理带来巨大挑战。

目前，对低C/N垃圾渗滤液的处理技术主要包括生物法和物理化学法。生物法处理拥有能耗低、工艺稳定、剩余污泥少等特点。但垃圾渗滤液C/N较低的特点，增加了生物法处理中碳源的投加量，造成处理成本的大幅升高，严重抑制了生物法的发展；相较于生物法，物理化学法应用较广，不存在碳源投加量增大的弊端，但单一的物理化学工艺往往难以达到排放标准，并伴随能耗高，投资量大的缺点。因此，如何处理低C/N垃圾渗滤液，以克服生物处理中碳源投加量大，单一物理化学方法处理效率低是需要解决的问题。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，能实现物化与生化耦合处理低碳氮比垃圾渗滤液，克服了生物处理中碳源投加量大，单一物理化学方法处理效率低的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施方式提供一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，包括：

调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池；其中，

所述调节池的出水口经所述输液管路组件与所述铁碳微电解缺氧反应器的进水管连接；

所述铁碳微电解缺氧反应器的出水管与所述铁碳微电解好氧反应器的进水口连接；

所述铁碳微电解好氧反应器的出水管与所述沉淀池连接，该出水管经硝化液回流管回接至所述铁碳微电解缺氧反应器的进水口；

所述沉淀池的后端设置排水口，底部设有排泥口，所述排泥口经污泥回流管回连至所述铁碳微电解缺氧反应器的底部；

所述铁碳微电解好氧反应器的底部曝气管与外部风机连接。

与现有技术相比，本实用新型所提供的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其有益效果包括：

通过采用依次连接的调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池，处理垃圾渗滤液时，实现将铁碳微电解工艺与A/O工艺结合，使工艺流程简单，可以减少碳源投加量和曝气消耗量，提高污染物去除效率；并通过铁碳微电解工艺强化传统生物脱氮工艺，利用微电解作用，将污水中的大分子物质降解为利于微生物利用的小分子物质，从而改善污水碳氮比，大大节约生物反硝化阶段所需的碳源；微电解工艺中的原电池反应，使污水中的[H]、[Fe²⁺]保持高浓度水平，[H]、[Fe²⁺]的生成能够提供更多的电子供体，促进微生物反硝化过程的进行，提高微生物新陈代谢的活性，从而提高污染物的去除效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供低碳氮比垃圾渗滤液处理系统的结构示意图；

图中：1-调节池；2-蠕动泵；3-铁碳微电解缺氧反应器；4-铁碳微电解好氧反应器；5-沉淀池；6-风机；A-污泥回流管；B-硝化液回流管；C-排水口。

具体实施方式

下面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，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。

术语“由……组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。

除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。

下面对本实用新型所提供的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，包括：

调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池；其中，

所述调节池的出水口经所述输液管路组件与所述铁碳微电解缺氧反应器的进水管连接；

所述铁碳微电解缺氧反应器的出水管与所述铁碳微电解好氧反应器的进水口连接；

所述铁碳微电解好氧反应器的出水管与所述沉淀池连接，该出水管经硝化液回流管回接至所述铁碳微电解缺氧反应器的进水口；

所述沉淀池的后端设置排水口，底部设有排泥口，所述排泥口经污泥回流管回连至所述铁碳微电解缺氧反应器的底部；

所述铁碳微电解好氧反应器的底部曝气管与外部风机连接。

上述处理系统中，所述输液管路组件包括：

管路，和在该管路上设置的蠕动泵。

上述处理系统中，所述铁碳微电解缺氧反应器包括：

固定床反应器转子流量计、搅拌装置、铁屑和活性炭颗粒混合填料；其中，

所述转子流量计连接在所述固定床反应器的进水管上；

所述铁屑和活性炭颗粒填料设置在所述固定床反应器内；

所述搅拌装置的搅拌桨设置在所述固定床反应器内。

上述处理系统中，所述固定床反应器采用铁碳固定床。

上述处理系统中，所述搅拌装置的搅拌转速为80r/min。

上述处理系统中，铁碳微电解缺氧反应器的优选反应条件包括：垃圾渗滤液500mL，生物量167mL，铁屑和活性炭颗粒42mL，反应时间为5h，生物量的pH＝8，搅拌装置的转速为80r/min。

可以知道，上述处理系统中的铁碳微电解缺氧反应器，也可以采用现有的铁碳微电解反应器，只要能进行铁碳微电解缺氧反应器的碳微电解缺氧反应即可，如铁碳微电解好氧反应器可采用类似于中国专利CN105036261A公开的内循环式铁碳微电解反应器，主要包括稳流盖、出水堰、筒体、进水管、内循环管、布水器、进气管和放空法兰，区域分为沉淀区和铁碳填料区；这种内循环式铁碳微电解反应器具有可连续运行、不钝化、不板结、不堵塞、微电解反应作用稳定、操作简便等优点；其优选的反应的条件具体包括：垃圾渗滤液700mL，生物量233mL，铁屑和活性炭颗粒58mL，反应时间为5h，生物量pH＝8，曝气量0.5～0.6m³/h。

本实用新型的处理系统中，铁碳微电解缺氧反应器作为反硝化单元，经稀释的低C/N垃圾渗滤液原水与回流硝化液混合进入到铁碳微电解缺氧反应器中，随后铁碳微电解缺氧反应器出水通过连续进水方式进入到铁碳微电解好氧反应器中进行生物硝化反应和铁碳微电解反应，最后通过硝化液的回流，进行微生物反硝化过程和铁碳微电解过程，实现脱氮。

利用上述的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统处理低碳氮比垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：

步骤1，稀释处理：将所处理的垃圾渗滤液原液引入所述处理系统的调节池内进行稀释，稀释后得到垃圾渗滤液稀释液；

步骤2，反硝化处理：所述调节池输出的垃圾渗滤液稀释液通过所述处理系统的输液管路组件输送至所述处理系统的铁碳微电解缺氧反应器，在所述铁碳微电解缺氧反应器内与从所述处理系统的铁碳微电解好氧反应器的出水端回流的硝化液以及从所述处理系统的沉淀池底部回流的活性污泥混合，在搅拌状态下，通过铁屑和活性炭颗粒混合填料作用下进行反硝化反应；

步骤3，生物硝化和铁碳微电解处理：所述铁碳微电解缺氧反应器内反硝化处理后的垃圾渗滤液输出至所述铁碳微电解好氧反应器，在曝气状态下，通过活性污泥与铁屑和活性炭颗粒混合填料的作用下进行生物硝化反应和铁碳微电解反应；

步骤4，反硝化处理：将经过所述铁碳微电解缺氧反应器进行生物硝化反应的垃圾渗滤液回流至所述铁碳微电解缺氧反应器内，再次进行反硝化反应；

步骤5：沉淀处理：将经过所述铁碳微电解缺氧反应器处理后的废水流入所述处理系统的沉淀池进行沉淀处理，将沉淀处理后达到垃圾渗滤液排放标准的处理水外排。

上述处理方法的步骤2和步骤3中，所用的活性污泥采用经培养驯化的污水处理厂的回流污泥；

所述铁屑和活性炭颗粒混合填料中的铁屑采用车间废弃铁屑。

上述处理方法的步骤2中，所述铁碳微电解缺氧反应器的反应条件包括：

垃圾渗滤液500mL，生物量167mL，铁屑和活性炭颗粒混合填料42mL，反应时间为5h，生物量的pH＝8，搅拌转速为80r/min。

上述处理方法的铁碳微电解好氧反应器的反应条件包括：

垃圾渗滤液700mL，生物量233mL，铁屑和活性炭颗粒混合填料58mL，反应时间为5h，生物量的pH＝8，曝气量为0.5～0.6m³/h。

上述处理方法的步骤1中，在所述调节池内将垃圾渗滤液原液稀释10倍，得到垃圾渗滤液稀释液。

综上可见，本实用新型实施例的处理系统通过采用依次连接的调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池处理垃圾渗滤液，实现将铁碳微电解工艺与A/O工艺结合，使工艺流程简单，可以减少碳源投加量和曝气消耗量，提高污染物去除效率。通过铁碳微电解工艺强化传统生物脱氮工艺，利用微电解作用，将污水中的大分子物质降解为利于微生物利用的小分子物质，从而改善污水碳氮比，大大节约生物反硝化阶段所需的碳源；微电解工艺中的原电池反应，使污水中的[H]、[Fe²⁺]保持高浓度水平，[H]、[Fe²⁺]的生成能够提供更多的电子供体，促进微生物反硝化过程的进行，提高微生物新陈代谢的活性，从而提高污染物的去除效率。

为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统进行详细描述。

实施例

如图1所示，本实施例提供一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，由依次连接的调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池组成，该系统处理垃圾渗滤液的步骤包括：

步骤1，调节池：垃圾渗滤液原液在调节池内进行稀释；在该步骤中，垃圾渗滤液原液稀释10倍。

步骤2，铁碳微电解缺氧反应器：稀释后的垃圾渗滤液原液和硝化液通过蠕动泵一同泵入铁碳微电解缺氧反应单元，进行反硝化单元的反应；

在该步骤2中，所述反应器中添加一定量的活性污泥、铁屑及活性炭颗粒。

具体实现中，所述活性污泥取自经培养驯化的污水处理厂的回流污泥；铁屑取自车间废弃铁屑。

步骤3，铁碳微电解好氧反应器：经处理后的垃圾渗滤液通入铁碳微电解好氧反应单元，进行生物硝化反应和铁碳微电解反应；

在该步骤3中，所述反应器中添加一定量的活性污泥、铁屑及活性炭颗粒混合填料。

具体实现中，所述活性污泥取自经培养驯化的污水处理厂的回流污泥；铁屑取自车间废弃铁屑。上述进行反应的反应系统可以由自制内循环微电解反应器、曝气泵、转子流量计以及活性污泥、铁屑、活性炭颗粒组成。

所述反应的条件具体包括：垃圾渗滤液700mL，生物量233mL，铁屑和活性炭颗粒58mL，反应时间为5h，生物量的pH＝8，曝气量为0.5～0.6m³/h。

步骤4，反硝化处理：将经过硝化反应的垃圾渗滤液通回至铁碳微电解/缺氧反应器内，再次进行反硝化反应，降低垃圾渗滤液污染物含量，提高污水可生化性；

在该步骤4中，所述反应器中添加一定量的活性污泥、铁屑及活性炭颗粒混合填料。

具体实现中，所述活性污泥取自经培养驯化的污水处理厂的回流污泥；铁屑取自车间废弃铁屑。上述进行反应的反应系统可以由固定床反应器、曝气泵、转子流量计以及活性污泥、铁屑、活性炭颗粒组成。

所述反应的条件具体包括：垃圾渗滤液500mL，生物量167mL，铁屑和活性炭颗粒混合填料42mL，反应时间为5h，生物量的pH＝8，搅拌转速为80r/min。

步骤5，沉淀池：经步骤三处理后的废水流入沉淀池，经沉淀处理后的水质可达到垃圾渗滤液排放标准。

以下结合具体操作参数，通过实施例来进一步说明发明技术方案。本领域技术人员应当知晓，实施例仅用于说明本实用新型。不用于限制本实用新型的范围。

本实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。

使用北京环境卫生工程集团旗下的丰台区生活垃圾循环经济产业园中稀释后的垃圾渗滤液作为调节池的进水，进水水质情况大致如下：CODcr 3000mg/L、NH₃-N 2200mg/L、TN 2500mg/L。

向铁碳微电解缺氧反应器和铁碳微电解好氧反应器内投加活性污泥、铁屑和活性炭粉作为混合填料，投加量分别为334mg/L、84mg/L和84mg/L；在铁碳微电解缺氧反应器中投加填料后以80r/min的速度连续搅拌，之后上清液进入铁碳微电解好氧反应器内，在活性污泥和铁碳填料的作用下发生生物硝化反应和微电解反应，去除总氮，并使大分子有机物转化为小分子有机物，出水经蠕动泵回流泵入铁碳微电解缺氧反应器内进行反硝化作用和微电解作用，进一步去除污染物；铁碳微电解好氧反应器配备通过风机进行曝气的曝气装置，曝气量为0.5～0.6m³/h，铁碳微电解好氧反应器内出水进入沉淀池进行沉淀；

经处理后水的水质情况为：pH为8左右；COD去除率大于70％，氨氮去除率大于80％，总磷去除率大于45％。

综上可见，本实用新型实施例的处理系统，将物化处理与生化处理很好的耦合在一起，两者相互作用、促进，实现简化工艺流程的同时，减少碳源投加量和曝气消耗量，提高污染物去除效率。通过铁碳微电解工艺强化传统生物脱氮工艺，利用微电解作用，改善污水碳氮比，大大节约生物反硝化阶段所需的碳源，将污水中的大分子物质降解为利于微生物利用的小分子物质，从而改善污水碳氮比，大大节约生物反硝化阶段所需的碳源，提高微生物新陈代谢的活性，从而提高污染物的去除效率。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，包括：

调节池、输液管路组件、铁碳微电解缺氧反应器、铁碳微电解好氧反应器和沉淀池；其中，

所述调节池的出水口经所述输液管路组件与所述铁碳微电解缺氧反应器的进水管连接；

所述铁碳微电解缺氧反应器的出水管与所述铁碳微电解好氧反应器的进水口连接；

所述铁碳微电解好氧反应器的出水管与所述沉淀池连接，该出水管经硝化液回流管回接至所述铁碳微电解缺氧反应器的进水口；

所述沉淀池的后端设置排水口，底部设有排泥口，所述排泥口经污泥回流管回连至所述铁碳微电解缺氧反应器的底部；

所述铁碳微电解好氧反应器的底部曝气管与外部风机连接。

2.根据权利要求1所述的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述输液管路组件包括：

管路，和在该管路上设置的蠕动泵。

3.根据权利要求1或2所述的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述铁碳微电解缺氧反应器包括：

固定床反应器转子流量计、搅拌装置、铁屑和活性炭颗粒混合填料；其中，

所述转子流量计连接在所述固定床反应器的进水管上；

所述铁屑和活性炭颗粒填料设置在所述固定床反应器内；

所述搅拌装置的搅拌桨设置在所述固定床反应器内。

4.根据权利要求3所述的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述固定床反应器采用铁碳固定床。

5.根据权利要求3所述的低碳氮比垃圾渗滤液处理系统，其特征在于，所述搅拌装置的搅拌转速为80r/min。

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