申請日2016.04.29

　　公開(公告)日2016.08.31

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)及處理方法，所述系統(tǒng)由混凝沉淀池、高級氧化分離反應(yīng)裝置、前置生物膜脫氮除碳裝置串聯(lián)組成，其處理方法為：(1)通過混凝沉淀池去除廢水中的大部分懸浮、膠體狀有機(jī)物以及重金屬離子和總磷等污染物;(2)利用高級氧化分離裝置進(jìn)一步去除難降解的有機(jī)物;(3)通過前置生物膜脫氮除碳裝置進(jìn)一步去除總氮和有機(jī)物。本發(fā)明具有較高的抗沖擊負(fù)荷能力，并且能同步實(shí)現(xiàn)TP、COD、氨氮和總氮等污染物的去除，大大降低了噸水處理成本。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，由混凝沉淀池、高級氧化分離裝置、前置生物膜脫氮除碳裝置串聯(lián)組成，其特征在于：

　　所述的混凝沉淀池包括進(jìn)水管道、混凝藥劑投加裝置、攪拌裝置、混凝沉淀池本體、斜板或斜管、排泥管、出水渠;

　　所述的高級氧化分離反應(yīng)裝置為微電解耦合芬頓氧化床、中和沉淀池的組合裝置;

　　所述的前置生物膜脫氮除碳裝置包括缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)和中間水箱;缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)與好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)串聯(lián)構(gòu)成，兩者間設(shè)置滲濾液回流裝置。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，其特征在于：所述中和沉淀池的出水管與滲濾液回流裝置的出水管分別與缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體下部連接。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的微電解耦合芬頓氧化床包括過氧化氫和酸投加裝置、管道混合器、進(jìn)水管、鐵碳填料、配水區(qū)、反應(yīng)池本體。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，其特征在于：所述的中和沉淀池為加藥的斜管或加藥的斜板沉淀池。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)包括缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室、缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置、缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體、反硝化生物濾料層、 清水區(qū)、出水渠、出水管;缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體下部，缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室內(nèi)，反硝化生物濾料層設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置上部，清水區(qū)在反硝化生物濾料層的上部，在清水區(qū)開有出水渠，出水渠通過出水管連接好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體下部。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，其特征在于：所述好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)包括好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)布水系統(tǒng)、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體、硝化生物濾料層、清水區(qū)、出水渠、出水管和中間水池，好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體下部，好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)布水裝置設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室內(nèi)，除碳硝化生物濾料層設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室上部，硝化生物濾料層上部是清水區(qū)，清水區(qū)與出水渠連通，出水渠通過出水管連接排放水池，排放水池部分出水作為最終排放出水，部分作為回流的硝化液。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)的垃圾滲濾液處理方法，其特征是：

　　(1)混凝沉淀反應(yīng)：待處理垃圾滲濾液為經(jīng)過物理固液分離后的生化出水或經(jīng)過物理固液分離后膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生的濃縮液;按照 聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁鐵藥劑量與待處理垃圾滲濾液的COD質(zhì)量比為2：1～1：3向混凝沉淀池投加混凝藥劑，同時(shí)向池中投加一定的助凝劑PAM，去除廢水中的大部分懸浮、膠體狀的有機(jī)物以及重金屬離子和總磷等污染物，經(jīng)混凝沉淀后的澄清滲濾液進(jìn)入高級氧化分離裝置;

　　(2)高級氧化分離反應(yīng)：所述的混凝沉淀池出水在管道混合器內(nèi)與藥劑投加系統(tǒng)投加的過氧化氫、酸混合進(jìn)入微電解耦合芬頓氧化床，在微電解耦合芬頓氧化床中，過氧化氫投加量與待處理廢水的COD質(zhì)量比例為1：1～3：1，鐵碳填料質(zhì)量比為2：1～5：1，反應(yīng)時(shí)間為3～8小時(shí)，鐵碳微電解耦合芬頓氧化床出水進(jìn)入中和沉淀池;

　　鐵碳微電解耦合芬頓氧化床出水進(jìn)入中和沉淀池，用堿性物質(zhì)將出水pH值調(diào)節(jié)至7～9，并按照PAM投加量與COD去除質(zhì)量比1：600～1：300投加助凝劑PAM，分離沉淀絮體，通過中和過程中產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體的網(wǎng)補(bǔ)、吸附架橋等作用進(jìn)一步去除廢水中的部分有機(jī)物和絕大部分的鐵鹽，澄清出水進(jìn)入下一級生物膜脫氮除碳裝置中;

　　(3)生物膜脫氮除碳反應(yīng)：

　�、偃毖跎畲卜聪趸�生物濾池(A-DBF)反硝化反應(yīng)：

　　高級氧化分離裝置出水和回流的滲濾液混合后一起進(jìn)入深床缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)，并按照COD/NOx--N質(zhì)量比為3：1～5：1向池體前段進(jìn)水池投加碳源，水力停留時(shí)間2～6小時(shí)，附著在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)內(nèi)填料表面的專性反硝化菌則 利用原滲濾液中剩余的有機(jī)物和投加的碳源作為反硝化碳源，將來自于中沉池出水和好氧生物濾池回流的硝化液的硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)脫氮和去除廢水中部分有機(jī)物的目的，缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)出水進(jìn)入好氧硝化除碳生物濾池(C/N-BAF);

　　②好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)除碳硝化反應(yīng)：

　　在好氧硝化除碳生物濾池(C/N-BAF)中溶解氧為3.5～8mg/L時(shí)，附著生長在生物填料層上的專性好氧硝化菌將氨氮氧化為硝酸鹽氮，附著生長在生物填料層上的好氧異養(yǎng)菌將少量剩余的有機(jī)物去除，滲濾液經(jīng)過4～12小時(shí)處理后，經(jīng)好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)處理的部分出水作為回流的滲濾液，部分出水作為最終達(dá)標(biāo)的出水。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)的垃圾滲濾液處理方法，其特征在于：所述的滲濾液回流比為100%～400%。

　　說明書

　　一種垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)及處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)及處理方法。

　　背景技術(shù)

　　目前，垃圾滲濾液的深度處理主要以膜過濾為主，膜處理技術(shù)采用超濾、納濾和反滲透，但超濾、納濾和反滲透僅僅是一個(gè)分離過程，污染物并未降解和有效去除，在排出清液的同時(shí)，還會(huì)有大量的濃縮液。同時(shí)由于超濾、納濾和反滲透沒有生物降解功能，出水清液中低分子有機(jī)物如硫醚、硫化氫等會(huì)使出水留有臭味。膜處理方法產(chǎn)生的濃縮液是一種處理難度很大的二次污染源，濃縮液的處理到現(xiàn)在為止還沒有很好的方法，而且膜屬于不可再生資源，如損壞必須更換新的，無法循環(huán)使用，造成資源的浪費(fèi)，運(yùn)行成本高。一般濃縮液的處理采用蒸發(fā)、吸附焚燒法和回灌填埋場。其中，蒸發(fā)干化法對設(shè)備要求高，運(yùn)行費(fèi)用高，操作管理復(fù)雜;吸附焚燒法在國外運(yùn)行較多，但是對吸附劑的要求高，通常采用的活性炭機(jī)械強(qiáng)度差，再生困難;回灌填埋場的濃縮液，經(jīng)過礦化垃圾過濾，系統(tǒng)中鹽分無法脫除，長時(shí)間形成累積，使?jié)B濾液水質(zhì)逐漸惡化，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行;傳統(tǒng)的生化二沉池出水和膜濃縮液含有大量的懸浮性有機(jī)物，直接采用高級氧化處理無疑會(huì)大大提高滲濾液的處理成本。

　　微電解耦合芬頓氧化技術(shù)是一種新型、高效的高級氧化水處理技術(shù)，微電解和Fenton兩種技術(shù)的耦合反應(yīng)具有相互協(xié)調(diào)、相互補(bǔ)充及相互激發(fā)作用，能取得更好的處理效果。可以有效解決傳統(tǒng)的微電解、Fenton反應(yīng)、Fe0-H2O2、微電解-Fenton串聯(lián)等工藝存在的低效能、占地面積大、工藝流程長、耗能高等問題，且可避免單一和串聯(lián)工藝處理效率低下、Fenton反應(yīng)需要投加亞鐵鹽等問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，結(jié)合垃圾滲濾液二沉池生化出水和膜濃縮液的性質(zhì)，通過物理、化學(xué)和生物處理相結(jié)合的方式，提出一種垃圾滲濾液深度處理的系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)和方法具有較高的抗沖擊負(fù)荷能力，并且能同步實(shí)現(xiàn)重金屬、TP、COD、氨氮和總氮等污染物的去除，可大大降低廢水處理成本。

　　本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案：

　　本發(fā)明垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)，由包括混凝沉淀池、高級氧化分離反應(yīng)裝置、前置生物膜脫氮除碳裝置串聯(lián)組成。

　　所述的混凝沉淀池包括進(jìn)水管道、混凝藥劑投加裝置、攪拌裝置、混凝沉淀池本體、斜板或斜管、排泥管、出水渠，沉淀池本體為斜管沉淀池或斜板沉淀池。

　　所述的高級氧化分離反應(yīng)裝置為微電解耦合芬頓氧化床、中和沉淀池的組合裝置。所述的微電解耦合芬頓氧化床包括過氧化氫和酸投加裝置、管道混合器、進(jìn)水管、鐵碳填料、配水區(qū)、反應(yīng)池本體。所述的中和沉淀池為加藥的斜管或加藥的斜板沉淀池。

　　所述的前置生物膜脫氮除碳系統(tǒng)包括缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)和中間水箱，缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)與好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)串聯(lián)連接，兩者間設(shè)置滲濾液回流裝置，滲濾液回流比為100%～400%。

　　所述中和沉淀池的出水管與滲濾液回流裝置的出水管分別與缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體下部連接。

　　所述缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)包括缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室、缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置、缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體、反硝化生物濾料層、清水區(qū)、出水渠、出水管。缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)本體下部，缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)配水室內(nèi)，反硝化生物濾料層設(shè)置在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)布水裝置上部，清水區(qū)在反硝化生物濾料層的上部，在清水區(qū)開有出水渠，出水渠通過出水管連接好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體下部;

　　所述好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)包括好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)布水裝置、好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體、硝化生物濾料層、清水區(qū)、出水渠、出水管和中間水池，好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)本體下部，好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)布水裝置設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室內(nèi)，除碳硝化生物濾料層設(shè)置在好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)配水室上部，硝化生物濾料層上部是清水區(qū)，清水區(qū)與出水渠連通，出水渠通過出水管連接排放水池，排放水池部分出水作為最終排放出水，部分作為回流的硝化液。

　　本發(fā)明垃圾滲濾液深度處理系統(tǒng)的垃圾滲濾液處理步驟如下：

　　(1)混凝沉淀反應(yīng)：待處理垃圾滲濾液為經(jīng)過物理固液分離后的生化出水或經(jīng)過物理固液分離后膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生的濃縮液。按照聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁鐵藥劑量與待處理滲濾液的COD質(zhì)量比為2：1～1：3向混凝沉淀池投加混凝藥劑，同時(shí)向池中投加一定的助凝劑PAM，去除廢水中的大部分懸浮、膠體狀的有機(jī)物以及重金屬離子和總磷等污染物，經(jīng)混凝沉淀后的澄清滲濾液進(jìn)入高級氧化分離裝置;

　　(2)高級氧化分離反應(yīng)：高級氧化分離裝置為微電解耦合芬頓氧化床、中和沉淀池的組合裝置或芬頓高級氧化塔、中和沉淀池的組合裝置中的任一一組裝置。所述的混凝沉淀池出水在管道混合器內(nèi)與藥劑投加系統(tǒng)投加的過氧化氫、酸混合進(jìn)入微電解耦合芬頓氧化床底部的配水區(qū)、鐵碳填料層和清水區(qū)。在微電解耦合芬頓氧化床中，過氧化氫投加量與待處理廢水的COD質(zhì)量比例為1：1～3：1，鐵碳填料質(zhì)量比為2：1～5：1，反應(yīng)時(shí)間為3～8小時(shí)，鐵碳微電解耦合芬頓氧化床出水進(jìn)入中和沉淀池;鐵碳微電解耦合芬頓氧化床出水進(jìn)入中和沉淀池，用堿性物質(zhì)將出水pH值調(diào)節(jié)至7～9，并按照PAM投加量與COD去除質(zhì)量比1：600～1：300投加助凝劑PAM，分離沉淀絮體，通過中和過程中產(chǎn)生的氫氧化鐵膠體的網(wǎng)補(bǔ)、吸附架橋等作用進(jìn)一步去除廢水中的部分有機(jī)物和絕大部分的鐵鹽，澄清出水進(jìn)入下一級生物膜脫氮除碳系統(tǒng)中。

　　(3)生物膜脫氮除碳反應(yīng)：

　　①缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)反硝化反應(yīng)：

　　高級氧化分離裝置出水和回流的滲濾液混合后一起進(jìn)入深床缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)，并按照COD/NOx--N質(zhì)量比為3：1～5：1向池體前段進(jìn)水池投加碳源，水力停留時(shí)間2～6小時(shí)，附著在缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)內(nèi)填料表面的專性反硝化菌則利用原滲濾液中剩余的有機(jī)物和投加的碳源作為反硝化碳源，將來自于中沉池出水和好氧生物濾池回流的硝化液的硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)脫氮和去除廢水中部分有機(jī)物的目的，缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)出水進(jìn)入好氧硝化除碳生物濾池(C/N-BAF);

　　②好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)除碳硝化反應(yīng)：

　　在好氧硝化除碳生物濾池(C/N-BAF)中溶解氧為3.5～8mg/L時(shí)，附著生長在生物填料層上的專性好氧硝化菌將氨氮氧化為硝酸鹽氮，附著生長在生物填料層上的好氧異養(yǎng)菌將少量剩余的有機(jī)物去除，滲濾液經(jīng)過4～12小時(shí)處理后，經(jīng)好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)處理的部分出水作為回流的滲濾液，部分出水作為最終達(dá)標(biāo)的出水。

　　通過缺氧深床反硝化生物濾池(A-DBF)—好氧除碳硝化生物濾池(C/N-BAF)生物膜脫氮除碳裝置來保證整套系統(tǒng)出水的穩(wěn)定性并達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　本發(fā)明通過物理、化學(xué)和生物處理相結(jié)合的方式，針對垃圾滲濾液中不同污染物進(jìn)行分類深度處理。該系統(tǒng)具有較高的抗沖擊負(fù)荷能力，并且能同步實(shí)現(xiàn)TP、COD、氨氮和總氮等污染物的去除，出水指標(biāo)可達(dá)到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)一級標(biāo)準(zhǔn)。