申請日2015.11.11
公開(公告)日2016.02.24
IPC分類號C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種垃圾滲濾液的處理工藝，垃圾滲濾液依次經(jīng)過調(diào)節(jié)池、厭氧生物處理單、微型缺氧-好氧處理單元、膜生物反應(yīng)器、蒸發(fā)系統(tǒng)(MVC)進行處理，經(jīng)蒸發(fā)，水和氨形成的蒸餾水經(jīng)陰陽離子樹脂交換系統(tǒng)后達標排放;不凝氣體經(jīng)除臭系統(tǒng)后達標排放，濃縮液排出蒸發(fā)系統(tǒng)，本發(fā)明垃圾滲瀝液的處理工藝，在進行蒸發(fā)處理前，分別進行了厭氧生物處理、微型缺氧-好氧處理和膜生物反應(yīng)器，大大減輕了蒸發(fā)系統(tǒng)(MVC)運行負擔，最大程度上減輕了蒸發(fā)系統(tǒng)(MVC)結(jié)垢問題，降低了其清洗頻次，適用于現(xiàn)有的高COD、高NH3-N垃圾滲濾液的處理，同時通過相關(guān)工藝參數(shù)的調(diào)整，適用于不同填埋齡或不同類型的滲濾液的處理，有效減輕工藝運行的負擔。
權(quán)利要求書
1.一種垃圾滲瀝液的處理工藝，包括，
(1)將垃圾滲濾液輸送進調(diào)節(jié)池，以穩(wěn)定調(diào)節(jié)池出水的水質(zhì)和水量;
(2)從調(diào)節(jié)池出來的滲濾液進入?yún)捬跎锾幚韱卧�，以降低厭氧生物處理出水的COD含量;
(3)從厭氧生物處理單元出來的滲濾液進入微型缺氧-好氧處理單元，以降低微型缺氧-好氧處理單元出水的COD和氨氮含量;
(4)從微型缺氧-好氧處理單元出來的滲濾液進入膜生物反應(yīng)器，以截留微生物，降低膜生物反應(yīng)器出水的氨氮含量;
(5)從膜生物反應(yīng)器出來的滲濾液進入蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)蒸發(fā)水和氨從滲濾液中沸出成蒸汽，冷凝后形成蒸餾水進入離子樹脂交換系統(tǒng)，蒸餾水通過樹脂時發(fā)生離子交換，使蒸餾水的氨氮和COD指標達標后排放;蒸汽中的不凝氣體進入除臭系統(tǒng)，無法蒸發(fā)形成蒸汽的殘余部分形成濃縮液排出蒸發(fā)系統(tǒng);
(6)除臭系統(tǒng)除去不凝氣體中的氨氣及揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)后的氣體進入?yún)捬跎锾幚韱卧�，為厭氧生物處理單元提供熱�?
(7)除臭系統(tǒng)吸收不凝氣體中的氨氣及揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)后形成的除臭濃縮液、所述步驟(5)蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液、膜生物反應(yīng)器形成的污泥、厭氧生物處理單元和微型缺氧-好氧工藝單元產(chǎn)生的活性污泥混合后進行固液分離，分離產(chǎn)生的濾液輸送至調(diào)節(jié)池，產(chǎn)生的濾渣進行填埋或焚燒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，所述步驟(2)中的厭氧生物處理單元為升流式厭氧污泥床反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，所述步驟(3)中的微型缺氧-好氧處理單元包括串聯(lián)設(shè)置的缺氧池和好氧池，所述缺氧池內(nèi)設(shè)置有潛水攪拌機，所述好氧池的底部設(shè)置有曝氣器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
從厭氧生物處理單元出來的滲濾液送入缺氧池，通過缺氧池的反硝化作用脫氮，同時去除一部分COD，進入好氧池后進一步去除COD，同時進行硝化作用，產(chǎn)生的硝化液一部分回流至缺氧池，通過缺氧好氧池的反硝化和硝化作用，去除大量COD和氨氮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，所述步驟(4)中的膜生物反應(yīng)器采用中空纖維超濾膜形成的膜組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
所述步驟(4)中的膜生物反應(yīng)器采用中空纖維超濾膜形成的膜組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
所述步驟(5)中的離子樹脂交換系統(tǒng)包括串聯(lián)設(shè)置的陽離子樹脂罐與陰離子樹脂罐，陽離子樹脂含有的氫離子和陰離子樹脂上含有的氫氧根離子分別與所述蒸餾水中的氨氮、少量揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機酸進行離子交換，以去除水中氨氮和COD。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
所述步驟(6)中的除臭系統(tǒng)包括串聯(lián)設(shè)置的酸吸收塔和堿吸收塔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
陽離子樹脂和陰離子樹脂需分別采用溶液濃度為4%～5%的鹽酸和5%～ 10%的氫氧化鈉進行再生，形成的廢酸液和廢堿液分別用于所述酸吸收塔和所述堿吸收塔，以中和不凝氣體中的氨氮和揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的垃圾滲瀝液的處理工藝，其特征在于，
所述步驟(7)中，除臭濃縮液、濃縮液、污泥和活性污泥混合后，先進行絮凝沉淀，然后進入板框壓濾機進行壓濾實現(xiàn)固液分離。
說明書
一種垃圾滲瀝液的處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種垃圾滲瀝液的處理工藝。
背景技術(shù)
垃圾滲濾液指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進入填埋場的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度的有機廢水;還包括堆積的準備用于焚燒的垃圾滲漏出的水分。垃圾滲濾液是城市生活垃圾處理過程中廣泛存在的二次污染，是建設(shè)和運行垃圾填埋場、垃圾焚燒廠等亟待解決的問題之一。垃圾滲濾液的水質(zhì)復(fù)雜，污染物的濃度高，例如：COD的含量高達30000-70000 mg/l，NH3-N的含量高達2500-3000mg/l。
垃圾滲濾液處理工藝中，“生物法+膜處理”工藝需要對微生物進行嚴格的控制，同時膜處理過程中會產(chǎn)生大量濃縮液回灌，一定時間后容易造成系統(tǒng)的癱瘓。中國專利文獻CN101182083A公開了一種以蒸發(fā)技術(shù)(MVC 技術(shù))為主體的垃圾滲濾液的處理工藝，其具體包括，首先向垃圾滲濾液中投加混凝劑，經(jīng)混凝、過濾去除滲濾液中的細小纖維，過濾后的滲濾液進入調(diào)節(jié)池，從調(diào)節(jié)池出來的滲濾液進入蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)蒸發(fā)，水和氨從滲濾液中沸出成蒸汽，冷凝后變成蒸餾水排出，然后進入離子樹脂交換系統(tǒng)，蒸餾水通過樹脂時發(fā)生離子交換，從而去除銨，使蒸餾水的氨氮指標達標后排放，蒸汽中的不凝氣體和少量未凝蒸汽則排出蒸發(fā)系統(tǒng)，進入吸收塔，從調(diào)節(jié)池出來的滲濾液進入蒸發(fā)系統(tǒng)，滲濾液經(jīng)蒸發(fā)后的殘余部分為無法變成氣體脫出蒸發(fā)系統(tǒng)的污染物，被濃縮為濃縮液后排出蒸發(fā)系統(tǒng)，回灌到填埋場。
上述專利文獻公開的工藝中，從調(diào)節(jié)池出來的滲濾液直接進入蒸發(fā)系統(tǒng)，使得MVC蒸發(fā)技術(shù)存在易結(jié)垢、清洗頻繁的問題，常規(guī)混凝沉淀、過濾、氣浮等預(yù)處理無法從根本上減緩結(jié)垢的產(chǎn)生，同時由于焚燒廠的滲濾液及填埋齡較短的填埋場滲濾液都存在COD很高的問題，不僅增加了運行負擔，且處理過程中須不斷的清洗蒸發(fā)裝置,加大了噸水的消耗，增加了處理和維護成本，另外，填埋場的滲濾液隨著填埋齡的增加，氨氮含量會不斷升高，也會增加運行負擔，增加處理成本。而最重要的是，隨著人們生活水平的提高，物質(zhì)資源的極大豐富造成垃圾種類越來越多樣化，其產(chǎn)生的滲濾液中的COD、NH3-N和重金屬的含量越來越高，從而無法適用于現(xiàn)有的垃圾滲濾液的處理。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中單純的MVC蒸發(fā)技術(shù)存在易結(jié)垢、清洗頻繁的缺陷及對于高COD，高氨氮廢水處理成本高、適用性差的缺陷，從而提供一種垃圾滲瀝液的處理工藝。
為此，本申請采取的技術(shù)方案為，
一種垃圾滲瀝液的處理工藝，包括，
(1)將垃圾滲濾液輸送進調(diào)節(jié)池，以穩(wěn)定調(diào)節(jié)池出水的水質(zhì)和水量;
(2)從調(diào)節(jié)池出來的滲濾液進入?yún)捬跎锾幚韱卧越档蛥捬跎锾幚沓鏊腃OD含量;
(3)從厭氧生物處理單元出來的滲濾液進入微型缺氧-好氧處理單元，以降低微型缺氧-好氧處理單元出水的COD和氨氮含量;
(4)從微型缺氧-好氧處理單元出來的滲濾液進入膜生物反應(yīng)器，以截留微生物，降低膜生物反應(yīng)器出水的氨氮含量;
(5)從膜生物反應(yīng)器出來的滲濾液進入蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)蒸發(fā)水和氨從滲濾液中沸出成蒸汽，冷凝后形成蒸餾水進入離子樹脂交換系統(tǒng)，蒸餾水通過樹脂時發(fā)生離子交換，使蒸餾水的氨氮和COD指標達標后排放;蒸汽中的不凝氣體進入除臭系統(tǒng)，無法蒸發(fā)形成蒸汽的殘余部分形成濃縮液排出蒸發(fā)系統(tǒng);
(6)除臭系統(tǒng)除去不凝氣體中的氨氣及揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)后的氣體進入?yún)捬跎锾幚韱卧�，為厭氧生物處理單元提供熱�?
(7)除臭系統(tǒng)吸收不凝氣體中的氨氣及揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)后形成的除臭濃縮液、所述步驟(5)蒸發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液、膜生物反應(yīng)器形成的污泥、厭氧生物處理單元和微型缺氧-好氧工藝單元產(chǎn)生的活性污泥混合后進行固液分離，分離產(chǎn)生的濾液輸送至調(diào)節(jié)池，產(chǎn)生的濾渣進行填埋或焚燒。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(2)中的厭氧生物處理單元為升流式厭氧污泥床反應(yīng)器。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(3)中的微型缺氧-好氧處理單元包括串聯(lián)設(shè)置的缺氧池和好氧池，所述缺氧池內(nèi)設(shè)置有潛水攪拌機，所述好氧池的底部設(shè)置有曝氣器。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，從厭氧生物處理單元出來的滲濾液送入缺氧池，通過缺氧池的反硝化作用脫氮，同時去除一部分COD，進入好氧池后進一步去除COD，同時進行硝化作用，產(chǎn)生的硝化液一部分回流至缺氧池，通過缺氧好氧池的反硝化和硝化作用，去除大量COD和氨氮。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(4)中的膜生物反應(yīng)器采用中空纖維超濾膜形成的膜組件。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(4)中的膜生物反應(yīng)器采用中空纖維超濾膜形成的膜組件。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(5)中的離子樹脂交換系統(tǒng)包括串聯(lián)設(shè)置的陽離子樹脂罐與陰離子樹脂罐，陽離子樹脂含有的氫離子和陰離子樹脂上含有的氫氧根離子分別與所述蒸餾水中的氨氮、少量揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機酸進行離子交換，以去除水中氨氮和COD。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(6)中的除臭系統(tǒng)包括串聯(lián)設(shè)置的酸吸收塔和堿吸收塔。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，陽離子樹脂和陰離子樹脂需分別采用溶液濃度為4%～5%的鹽酸和5%～10%的氫氧化鈉進行再生，形成的廢酸液和廢堿液分別用于所述酸吸收塔和所述堿吸收塔，以中和不凝氣體中的氨氮和揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)。
上述的垃圾滲瀝液的處理工藝中，所述步驟(7)中，除臭濃縮液、濃縮液、污泥和活性污泥混合后，先進行絮凝沉淀，然后進入板框壓濾機進行壓濾實現(xiàn)固液分離。
本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點：
1.本發(fā)明提供的垃圾滲瀝液的處理工藝，在進行蒸發(fā)處理前，分別進行了厭氧生物處理、微型缺氧-好氧處理和膜生物反應(yīng)器，從而去除了垃圾滲瀝液中部分COD、氨氮，大大減輕了蒸發(fā)系統(tǒng)(MVC)運行負擔，最大程度上減輕了蒸發(fā)系統(tǒng)(MVC)結(jié)垢問題，降低了其清洗頻次，適用于現(xiàn)有的高COD、高NH3-N垃圾滲濾液的處理，同時通過相關(guān)工藝參數(shù)的調(diào)整，適用于不同填埋齡或不同類型的滲濾液的處理，有效減輕工藝運行的負擔。
2.本發(fā)明提供的垃圾滲瀝液的處理工藝中，微型缺氧-好氧處理單元的停留時間設(shè)定為3～5天，大大降低了投資費用和運行費。而傳統(tǒng)的A/O單元容積很大，一般停留時間為15～20天，才能滿足后續(xù)超濾膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時此階段需要羅茨風機曝氣，能耗非常高。
3.本發(fā)明提供的垃圾滲瀝液的處理工藝中，膜生化反應(yīng)器采用超濾取代傳統(tǒng)的二沉池，通過超濾膜的截留作用將微生物完全截留在生化系統(tǒng)中，實現(xiàn)水力停留時間和污泥齡的完全分離，從而提高了反應(yīng)器的容積負荷，使反應(yīng)器容積減小，使污泥泥齡得到大幅延長。對于世代周期較長的硝化和反硝化微生物，具備生物脫氮功能的膜生化反應(yīng)器(即膜生化反應(yīng)器生化部分采用反硝化、硝化工藝)由于超濾對微生物完全截留，使微生物的泥齡達到并且遠遠超過了硝化微生物生長所需的時間，并且可以繁殖、聚集達到完全硝化所需的硝化微生物濃度，這樣使得廢水中的氨氮能夠完全硝化。同樣污泥齡的延長以及高濃度的微生物也大大提高了對有機污染物的去除。
4.本發(fā)明提供的垃圾滲瀝液的處理工藝中，離子交換系統(tǒng)包含陽離子樹脂罐與陰離子樹脂罐，陽離子樹脂罐與陰離子樹脂罐內(nèi)分別裝有顆粒狀的陽離子樹脂和陰離子樹脂。蒸餾水同時進行陽、陰離子的交換，陽離子樹脂含有的氫離子和陰離子樹脂上含有的氫氧根離子分別與所述蒸餾水中的氨氮、少量揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機酸進行離子交換，相較于單純的陽離子交換更能保證對蒸餾水中COD的去除。
5.本發(fā)明提供的垃圾滲瀝液的處理工藝中，包含酸、堿吸收塔，同時吸收不凝氣體中的氨氮和揮發(fā)性或半揮發(fā)性的物質(zhì)，單純的酸吸收塔只能對不凝氣體中的氨進行去除，酸、堿吸收塔的串聯(lián)同時保證了不凝氣體中氨氮和揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的去除，同時酸吸收塔中酸液主要來自離子交換系統(tǒng)中陽樹脂再生后的廢酸液，成分包括鹽酸和氯化銨，堿吸收塔中的堿液主要來自離子交換系統(tǒng)中陰樹脂再生后的廢堿液，主要成分是氫氧化鈉。實現(xiàn)了資源的回收利用，在提高處理效果的同時降低了處理成本。
