申請日2015.07.16

　　公開(公告)日2015.11.04

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器、絮凝沉淀反應(yīng)器、生物膜反應(yīng)器、終沉池，并配套復(fù)合加藥系統(tǒng)。本發(fā)明通過物理化學(xué)法、活性污泥法、生物膜法等技術(shù)的有效結(jié)合對垃圾填埋場中老齡滲濾液進(jìn)行處理，既滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，又克服了垃圾填埋場中老齡滲濾液傳統(tǒng)處理所存在的弊端，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、運(yùn)行管理方便的目標(biāo)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

　　調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器，通過底部曝氣將滲濾液原液中的CO2等氣體進(jìn)行吹脫，同時利用擱置在反應(yīng)器中的填料積聚優(yōu)勢菌種的功能實(shí)現(xiàn)有機(jī)氮的氨化;經(jīng)所述預(yù)曝反應(yīng)器處理后的廢水由干式污水泵提升至絮凝沉淀反應(yīng)器;

　　絮凝沉淀反應(yīng)器，其連接于所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器，用于去除中老齡滲濾液中的難降解COD，提高滲濾液B/C比，為生物降解提供有利條件;

　　生物膜反應(yīng)器，其連接于所述絮凝沉淀反應(yīng)器，所述生物膜反應(yīng)器分為缺氧區(qū)和好氧區(qū);缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，好氧區(qū)內(nèi)置填料;經(jīng)絮凝沉淀反應(yīng)器處理后的滲濾液進(jìn)入生物膜反應(yīng)器處理;好氧區(qū)混合液采用泵回流至缺氧區(qū);好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN;

　　固液分離裝置，其連接于所述生物膜反應(yīng)器，經(jīng)生物膜反應(yīng)器處理后的出水進(jìn)入固液分離裝置，清水經(jīng)出水端流出，污泥排至所述生物膜反應(yīng)器的缺氧區(qū)及所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器為推流式或完全混合式調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器。

　　3.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，絮凝沉淀反應(yīng)器包括一段反應(yīng)器和二段反應(yīng)器;其中一段反應(yīng)器為混凝沉淀反應(yīng)器，包括快速混合段和沉淀段，通過物理反應(yīng)沉淀進(jìn)一步去除滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;二段反應(yīng)器為絮凝催化過濾反應(yīng)器，包括快速混合段、絮凝反應(yīng)段、沉淀段，通過化學(xué)反應(yīng)沉淀降低中老齡滲濾液中難降解COD濃度。

　　4.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物膜反應(yīng)器形成一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水流至生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)，依次流經(jīng)一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);一級缺氧區(qū)、二級缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，使�(jié)B濾液與污泥充分混合;一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)內(nèi)置懸浮填料或框架固定填料，利用填料積聚優(yōu)勢菌種的功能強(qiáng)化硝化、反硝化效果;一級好氧區(qū)混合液采用泵回流至一級缺氧區(qū);一級好氧區(qū)、二級好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;二級缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN。

　　5.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，

　　所述固液分離裝置為終沉池或超濾膜系統(tǒng)。

　　6.如權(quán)利要求1所述的一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括復(fù)合加藥系統(tǒng)，所述復(fù)合加藥系統(tǒng)包括碳源投加系統(tǒng)、堿度投加系統(tǒng)、磷營養(yǎng)素投加系統(tǒng)，用于向生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)投加碳源、堿度及磷營養(yǎng)素。

　　7. 一種使用權(quán)利要求1所述的垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)進(jìn)行滲濾液處理的方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

　　調(diào)節(jié)預(yù)曝處理：儲存在填埋場調(diào)節(jié)池或集水池中的中老齡滲濾液經(jīng)泵提升后進(jìn)入所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端;通過底部曝氣將滲濾液原液中的CO2等氣體進(jìn)行吹脫;利用擱置在反應(yīng)器中的懸掛填料或框架固定填料積聚優(yōu)勢菌種的功能實(shí)現(xiàn)有機(jī)氮的氨化;經(jīng)所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器處理后的廢水由干式污水泵提升絮凝沉淀反應(yīng)器;

　　絮凝沉淀處理：在所述絮凝沉淀反應(yīng)器中進(jìn)行，絮凝反應(yīng)器分為一段反應(yīng)處理和二段反應(yīng)處理;經(jīng)所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器處理后的滲濾液由泵提升至所述一段反應(yīng)器的快速混合段，再流入沉淀段，通過物理法進(jìn)一步去除滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;經(jīng)所述一段反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)穿孔出水槽匯集后單邊流出;經(jīng)所述一段反應(yīng)器處理后的廢水流至二段反應(yīng)器的混合段，再流入沉淀段，依次流經(jīng)絮凝反應(yīng)段、沉淀段，通過化學(xué)反應(yīng)沉淀降低中老齡滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)穿孔出水槽匯集后單邊流出;

　　生物膜處理：在所述生物膜反應(yīng)器中進(jìn)行，生物膜反應(yīng)器形成一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水重力流至生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)，依次流經(jīng)一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);一級缺氧區(qū)、二級缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，使�(jié)B濾液與污泥充分混合;一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)內(nèi)置懸浮填料或框架固定填料，利用填料積聚優(yōu)勢菌種的功能強(qiáng)化硝化、反硝化效果;一級好氧區(qū)混合液采用泵回流至一級缺氧區(qū);一級好氧區(qū)、二級好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;二級缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN;經(jīng)所述生物膜反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)一出水堰單邊流出;

　　固液分離：經(jīng)所述生物膜反應(yīng)器處理后廢水經(jīng)管道流至固液分離裝置，清液單邊流出，污泥則排至所述生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)及所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端。

　　說明書

　　一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及垃圾滲濾液處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　我國生活垃圾衛(wèi)生填埋場始建于20世紀(jì)90年代。截止2013年，我國在運(yùn)行的衛(wèi)生填埋場數(shù)量為1318座，總處理規(guī)模為385220噸/天，平均每座292噸/天，主要以中小型為主。2013年在運(yùn)行的填埋場中，近一半集中在2006-2010年和2011-2014年階段投入運(yùn)行。其中2006-2010年投入運(yùn)行737座，占比47.58%;2011-2014年投入運(yùn)行462座，占比29.70%;其次是2001-2005年間投入運(yùn)行220座，占比14.20%;1996-2000年間50座，95年前30座，其他未明確具體運(yùn)營時間的50座。(文獻(xiàn)：《2013年中國城市環(huán)境衛(wèi)生行業(yè)發(fā)展報告》P38-P43)

　　我國從2011年7月1日起，現(xiàn)有全部生活垃圾填埋場應(yīng)自行處理生活垃圾滲濾液并執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)中表2或表3規(guī)定的排放濃度限值(表2標(biāo)準(zhǔn)：COD<100mg/L、NH3-N<25mg/L、TN<40mg/L;表3標(biāo)準(zhǔn)：COD<60mg/L、NH3-N<8mg/L、TN<20mg/L)，該標(biāo)準(zhǔn)對CODCr、NH3-N、TN提出了十分苛刻的排放要求。隨著城市污水管網(wǎng)的普及和完善，垃圾填埋場滲濾液基本上都有納入市政污水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠進(jìn)一步處理的條件。因此，垃圾填埋場滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行執(zhí)行《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343-2010)的A等級/B等級納管標(biāo)準(zhǔn)(COD<500mg/L、NH3-N<45mg/L、TN<70mg/L)是一種趨勢。

　　垃圾填埋場滲濾液是一種高濃度有機(jī)廢水，其化學(xué)特性與填埋場廢物成分、填埋方式、填埋齡以及填埋場環(huán)境條件等密切相關(guān)。按填埋時間可將滲濾液簡單劃分為年輕滲濾液(<5年)、中齡滲濾液(5-10年)、老齡滲濾液(>10年)。年輕滲濾液及中齡滲濾液一般具有較高BOD5/CODCr，采用生物處理能取得較好的效果，在現(xiàn)階段垃圾滲濾液處理市場上較為成熟的處理工藝中，系統(tǒng)多采用“厭氧+好氧膜生物反應(yīng)器”工藝作為前端處理，采用“納濾+反滲透”工藝作為深度處理以保證滲濾液水質(zhì)達(dá)到GB 16889-2008中的表2或表3標(biāo)準(zhǔn)。老齡滲濾液表現(xiàn)為高NH3-N、TN，低COD，且絕大部分COD為難降解的腐殖質(zhì)，可生化性差，污泥增殖困難。且隨著垃圾填埋場運(yùn)行時間的推移，滲濾液水量、水質(zhì)也在發(fā)生變化，處理新鮮滲濾液的工藝系統(tǒng)對于中老齡滲濾液處理并不適用。

　　目前我國針對垃圾填埋場老齡滲濾液的處理技術(shù)研究還處在起步階段，而我國絕大多數(shù)垃圾填埋場的填埋時間都超過10年，垃圾滲濾液原水水質(zhì)逐年惡化，常規(guī)的“預(yù)處理+生物處理”不適用于中老齡滲濾液的處理，迫切需要開發(fā)一種新型處理工藝系統(tǒng)用于垃圾填埋場中老齡滲濾液的處理。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于針對垃圾填埋場中老滲濾液NH3-N、TN濃度高、COD低、B/C低的特點(diǎn)及其處理需求，提供了一套完整的垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，通過物理化學(xué)、活性污泥法、生物膜法等技術(shù)的有效結(jié)合，使出液滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

　　調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器，通過底部曝氣將滲濾液原液中的CO2等氣體進(jìn)行吹脫，同時利用擱置在反應(yīng)器中的填料積聚優(yōu)勢菌種的功能實(shí)現(xiàn)有機(jī)氮的氨化;經(jīng)所述預(yù)曝反應(yīng)器處理后的廢水由干式污水泵提升至絮凝沉淀反應(yīng)器;

　　絮凝沉淀反應(yīng)器，其連接于所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器，用于去除中老齡滲濾液中的難降解COD，提高滲濾液B/C比，為生物降解提供有利條件;

　　生物膜反應(yīng)器，其連接于所述絮凝沉淀反應(yīng)器，所述生物膜反應(yīng)器分為缺氧區(qū)和好氧區(qū);缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，好氧區(qū)內(nèi)置填料;經(jīng)絮凝沉淀反應(yīng)器處理后的滲濾液進(jìn)入生物膜反應(yīng)器處理;好氧區(qū)混合液采用泵回流至缺氧區(qū);好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN;

　　固液分離裝置，其連接于所述生物膜反應(yīng)器，經(jīng)生物膜反應(yīng)器處理后的出水進(jìn)入固液分離裝置，清水經(jīng)出水端流出，污泥排至所述生物膜反應(yīng)器的缺氧區(qū)及所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端。

　　根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器為推流式或完全混合式調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器。

　　根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，絮凝沉淀反應(yīng)器包括一段反應(yīng)器和二段反應(yīng)器;其中一段反應(yīng)器包括快速混合段和沉淀段，通過物理反應(yīng)沉淀進(jìn)一步去除滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;二段反應(yīng)器包括快速混合段、絮凝反應(yīng)段、沉淀段，通過化學(xué)反應(yīng)沉淀降低中老齡滲濾液中難降解COD濃度。

　　根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述生物膜反應(yīng)器形成一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水流至生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)，依次流經(jīng)一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);一級缺氧區(qū)、二級缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，使�(jié)B濾液與污泥充分混合;一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)內(nèi)置懸浮填料或框架固定填料，利用填料積聚優(yōu)勢菌種的功能強(qiáng)化硝化、反硝化效果;一級好氧區(qū)混合液采用泵回流至一級缺氧區(qū);一級好氧區(qū)、二級好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;二級缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN。

　　根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述固液分離裝置為終沉池或超濾膜系統(tǒng)。

　　根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括復(fù)合加藥系統(tǒng)，所述復(fù)合加藥系統(tǒng)包括碳源投加系統(tǒng)、堿度投加系統(tǒng)、磷營養(yǎng)素投加系統(tǒng)，用于向生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)投加碳源、堿度及磷營養(yǎng)素。

　　本發(fā)明的另一目的在于針對垃圾填埋場中老滲濾液NH3-N、TN濃度高、COD低、B/C低的特點(diǎn)及其處理需求，提供了一種垃圾垃圾填埋場中老齡滲濾液處理的方法，通過物理化學(xué)、活性污泥法、生物膜法等技術(shù)的有效結(jié)合，使出液滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種垃圾垃圾填埋場中老齡滲濾液處理的方法，依次包括如下步驟：

　　調(diào)節(jié)預(yù)曝處理：儲存在填埋場調(diào)節(jié)池或集水池中的中老齡滲濾液經(jīng)泵提升后進(jìn)入所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端;通過底部曝氣將滲濾液原液中的CO2等氣體進(jìn)行吹脫;利用擱置在反應(yīng)器中的懸掛填料或框架固定填料積聚優(yōu)勢菌種的功能實(shí)現(xiàn)有機(jī)氮的氨化;經(jīng)所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器處理后的廢水由干式污水泵提升絮凝沉淀反應(yīng)器;

　　絮凝沉淀處理：在所述絮凝沉淀反應(yīng)器中進(jìn)行，絮凝反應(yīng)器分為一段反應(yīng)處理和二段反應(yīng)處理;經(jīng)所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器處理后的滲濾液由泵提升至所述一段反應(yīng)器的快速混合段，再流入沉淀段，通過物理法進(jìn)一步去除滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;經(jīng)所述一段反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)穿孔出水槽匯集后單邊流出;經(jīng)所述一段反應(yīng)器處理后的廢水流至二段反應(yīng)器的混合段，再流入沉淀段，依次流經(jīng)絮凝反應(yīng)段、沉淀段，通過化學(xué)反應(yīng)沉淀降低中老齡滲濾液中難降解COD濃度，改善滲濾液B/C比;經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)穿孔出水槽匯集后單邊流出;

　　生物膜處理：在所述生物膜反應(yīng)器中進(jìn)行，生物膜反應(yīng)器形成一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);經(jīng)所述二段反應(yīng)器處理后的廢水重力流至生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)，依次流經(jīng)一級好氧區(qū)、二級缺氧區(qū)、二級好氧區(qū);一級缺氧區(qū)、二級缺氧區(qū)內(nèi)置潛水?dāng)嚢杵�，使�(jié)B濾液與污泥充分混合;一級缺氧區(qū)、一級好氧區(qū)內(nèi)置懸浮填料或框架固定填料，利用填料積聚優(yōu)勢菌種的功能強(qiáng)化硝化、反硝化效果;一級好氧區(qū)混合液采用泵回流至一級缺氧區(qū);一級好氧區(qū)、二級好氧區(qū)采用射流曝氣充氧，快速降低垃圾滲濾液中的COD、NH3-N;二級缺氧區(qū)投加反硝化所需優(yōu)質(zhì)碳源，去除TN;經(jīng)所述生物膜反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)一出水堰單邊流出;

　　固液分離：經(jīng)所述生物膜反應(yīng)器處理后廢水經(jīng)管道流至固液分離裝置，清液單邊流出，污泥則排至所述生物膜反應(yīng)器的一級缺氧區(qū)及所述調(diào)節(jié)預(yù)曝反應(yīng)器的進(jìn)水端。

　　本發(fā)明通過物理化學(xué)法、活性污泥法、生物膜法等技術(shù)的有效結(jié)合對垃圾填埋場中老齡滲濾液進(jìn)行處理，既滿足相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，又克服了垃圾填埋場中老齡滲濾液傳統(tǒng)處理所存在的弊端，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、運(yùn)行管理方便的目標(biāo)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果具體如下：

　　1. 本發(fā)明所提供的垃圾填埋場中老齡滲濾液處理系統(tǒng)及方法從根本上解決了運(yùn)行10年以上的垃圾填埋場所產(chǎn)生的齡滲濾液因?yàn)镹H3-N、TN濃度高、COD濃度低、B/C低、可生化性差而難處理的問題，實(shí)現(xiàn)垃圾填埋場中老齡滲濾液的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，不產(chǎn)生濃縮液，從根本避免了濃液的二次污染可能引起的環(huán)境影響等問題。

　　2. 本發(fā)明滲濾液生物處理不采用內(nèi)置式或外置式膜生物反應(yīng)器，避免了系統(tǒng)龐大、設(shè)備繁多、能耗高、維護(hù)管理不方便等諸多問題。

　　3. 本發(fā)明滲濾液生物處理系統(tǒng)所需投加的碳源、堿度、磷營養(yǎng)素實(shí)現(xiàn)了精確控制功能，節(jié)約了運(yùn)行成本。