申請日2010.06.25

　　公開(公告)日2010.11.24

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)及方法，屬循環(huán)經(jīng)濟和水處理領(lǐng)域。該系統(tǒng)是由調(diào)節(jié)池、升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)、高級氧化系統(tǒng)依次連接而成。利用該系統(tǒng)可形成對垃圾滲濾液進行綜合處理，實現(xiàn)基于針對垃圾滲濾液中不同粒徑和不同性質(zhì)的污染物進行分類處置的原則，通過物理、化學(xué)和生物處理相結(jié)合的方式對衛(wèi)生填埋場垃圾滲濾液進行深度處理，利用該系統(tǒng)可實現(xiàn)對垃圾滲濾液中近90種有機污染物的分類處理，從而保證處理后的出水嚴格達到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中的水污染排放濃度限值要求，系統(tǒng)長期運行穩(wěn)定、處理成本低于二級碟管式反滲透膜工藝。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：

　　調(diào)節(jié)池、升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng);

　　所述的調(diào)節(jié)池與升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng)依次連接，所述納濾系統(tǒng)的出水口作為排水口;其中，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢杵?所述缺氧與好氧生化反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置、曝氣裝置和回流泵;所述混凝沉淀池內(nèi)設(shè)有混凝劑和助凝劑投入口;所述高級氧化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有超聲波輔助設(shè)備。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：高級氧化系統(tǒng)，所述納濾系統(tǒng)的濃縮液出口經(jīng)管路和所述高級氧化系統(tǒng)回接至所述缺氧與好氧生化反應(yīng)池。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高級氧化處理裝置上設(shè)有用于加入芬頓氧化試劑的加藥口，所述加藥口與高級氧化處理裝置內(nèi)部連通，所述高級氧化處理裝置內(nèi)設(shè)有超聲波輔助裝置。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述浸沒式超濾系統(tǒng)由膜池、中空纖維超濾膜組件、曝氣系統(tǒng)、抽吸泵、化學(xué)清洗系統(tǒng)、儀器儀表及閥門管線連接而成;所述膜池內(nèi)按從下到上的排列順序依次設(shè)有曝氣所需穿孔管、超濾膜膜絲和出水管。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述中空纖維超濾膜組件的中空纖維膜為采用PVDF材料制成的中空纖維膜。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述納濾系統(tǒng)由進水泵、高壓泵、循環(huán)泵、膜框架、納濾膜組件、反洗泵、加藥系統(tǒng)、化學(xué)清洗系統(tǒng)、儀器儀表及閥門管線連接而成;所述納濾膜組件設(shè)置在膜框架內(nèi)，包括卷式納濾膜和承壓膜殼。

　　7.一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，其特征在于，該方法包括：

　　調(diào)節(jié)處理：將所處理垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液進行攪拌混合均勻，使混合均勻后的滲濾液中的污染物濃度均勻，對調(diào)節(jié)處理后的出水進行厭氧生化反應(yīng)處理;

　　厭氧生化反應(yīng)處理：對調(diào)節(jié)處理后的出水進行厭氧生化反應(yīng)處理，將水中部分高分子有機物分解為較低分子量的有機物，對厭氧生化反應(yīng)處理后的出水進行缺氧與好氧生化處理;

　　缺氧與好氧生化處理：對厭氧生化反應(yīng)處理后的出水依次進行缺氧、好氧及生化處理，去除垃圾滲濾液中的高濃度氨氮，處理時使水溫保持在20℃，使厭氧池停留時間為48～60小時，好氧池停留時間為84～96小時，回流比為300～500%，對缺氧與好氧生化處理后的出水進行二次沉淀后進行混凝沉淀處理;

　　混凝沉淀處理：對上述經(jīng)過二次沉淀后的出水先進行混凝處理，混凝處理過程中，調(diào)節(jié)處理水的pH值為5.2～5.5、投加混凝劑和助凝劑，混凝處理后進行沉淀，去除垃圾滲濾液中大部分腐植酸，對混凝沉淀處理后的出水進行超濾過濾處理;

　　超濾過濾處理：對經(jīng)混凝沉淀處理后的出水通過浸沒式超濾膜過濾系統(tǒng)中的中空纖維膜或者板式膜，在進入納濾系統(tǒng)進行超濾過濾處理前進行預(yù)處理，將水中未被去除的大分子有機污染物從系統(tǒng)中隔離出來，富集在超濾膜膜池中，防止其在生化系統(tǒng)中富集，對超濾過濾處理后出水進行納濾過濾處理;

　　納濾過濾處理：對經(jīng)納濾過濾處理后的出水進入納濾系統(tǒng)進行納濾過濾處理，通過納濾過濾將水中未被去除的剩余腐植酸及部分有機物進行分離去除，納濾過濾后的濃縮液外排進行處理，納濾過濾后的出水作為達標(biāo)水直接排放回用。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，其特征在于，所述方法還包括：

　　高級氧化處理：對納濾過濾處理后外排的濃縮液通過芬頓試劑和超聲波協(xié)同進行高級氧化處理，將濃縮液中有機物分解為易于生物處理的小分子有機物，改善濃縮液水質(zhì)，并使高級氧化處理后的濃縮液回流至缺氧與好氧生化池進行缺氧與好氧生化處理，以作為缺氧與好氧生化處理中氨氮反硝化的碳源補充。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，其特征在于，

　　所述高級氧化處理中的芬頓試劑的反應(yīng)時間為30分鐘，反應(yīng)pH值為4.0，處理時向反應(yīng)器內(nèi)投加硫酸亞鐵和雙氧水，以Fe2+計硫酸亞鐵的投加量為40～80mg/L，而雙氧水的投加量為200～400mg/L;超聲波輔助設(shè)備的工作頻率為0.5MHz，聲密度為0.1W/ml。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，其特征在于，所述混凝沉淀處理中投加的混凝劑為聚合氯化鋁和氯化鈣粉末，其中，聚合氯化鋁的投加量為對應(yīng)每升垃圾滲濾液中投加100～300mg，氯化鈣粉末的投加量為按聚合氯化鋁與氯化鈣粉末的質(zhì)量比為75∶1的比例投加，投加順序為先向垃圾滲濾液中投加聚合氯化鋁，后投加氯化鈣粉末，沉淀時間為15分鐘;

　　所述混凝反應(yīng)處理中添加的助凝劑為聚丙烯酰胺。

　　說明書

　　垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及垃圾滲濾液的處理，屬循環(huán)水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　能夠達到我國目前垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)的處理工藝并不多，主要有以下幾種：

　　(1)脫氨塔-UASB-SBR-微濾/超濾-RO反滲透膜;

　　(2)UASB-A/O MBR-NF納濾;

　　(3)微濾-二級碟管式反滲透膜(DT-RO);

　　上述工藝(1)中，用脫氨塔采用物化方法脫除氨氮會帶來一系列的問題，主要是存在脫氨塔造成氨氮的二次污染、吸收液無法處理、氨氮燃燒耗能高等問題;間歇式活性污泥法(SBR)工藝對于去除垃圾滲濾液中的氨氮存在去除不徹底的問題;RO反滲透膜工藝則導(dǎo)致垃圾滲濾液的濃縮液中含有較高濃度的鹽，如果將濃縮液進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，則需要耗費大量的能耗，如果將濃縮液回灌填埋場的填埋區(qū)，則會導(dǎo)致鹽度的累積，滲濾液經(jīng)過一段時間的場區(qū)內(nèi)循環(huán)，其出水惡化，使生化系統(tǒng)的進水水質(zhì)惡化，反滲透的運行壓力升高，無法穩(wěn)定運行。

　　工藝(2)中，雖然水中的氨氮可以通過硝化反硝化過程得到有效去除，但是由于垃圾滲濾液中的有機物反硝化反應(yīng)速率較小，導(dǎo)致反硝化進行緩慢，反硝化不完全，如果不投加易于生物利用的反硝化碳源，總氮濃度無法達到排放標(biāo)準(zhǔn)。而最主要的問題是MBR系統(tǒng)中并沒有對垃圾滲濾液中的大分子有機污染物(其中很大一部分是難于生物降解的有機污染物)進行去除，而是在MBR系統(tǒng)中進行累積，導(dǎo)致系統(tǒng)中的大分子有機物濃度逐漸升高，影響到生化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。另外，生物難降解的小分子有機物(如小分子腐植酸)可以完全通過超濾膜，這些有機物是導(dǎo)致納濾膜系統(tǒng)污堵和運行的主要原因。納濾膜系統(tǒng)雖然可以排除部分鹽度，但是由于其污堵情況也比較突出，清洗困難，使膜壽命較短，無法穩(wěn)定運行，給此工藝的推廣和應(yīng)用帶來較大困難。

　　工藝(3)中，DTRO是源自德國的先進處理技術(shù)，在德國已經(jīng)有非常成功的應(yīng)用先例。然而事實表明，德國的技術(shù)并不適用于中國未經(jīng)任何分類處理的垃圾填埋場滲濾液，尤其不適用于大城市的高濃度COD和氨氮特征的滲濾液，比如：北京某垃圾填埋場前期使用的DTRO處理工藝，結(jié)果3個月就無法繼續(xù)運行，最后只得采用MBR生化法和NF膜工藝進行處理。此外，在德國DTRO處理后的濃縮液都是采用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的辦法，使污染物和鹽類徹底脫離系統(tǒng)，而國內(nèi)現(xiàn)有的濃縮液處理方法是采用回灌到填埋區(qū)，氨氮和鹽類都沒有去除。氨氮對厭氧微生物具有明顯的抑制作用，而鹽類更會導(dǎo)致填埋場中的滲濾液鹽度積累，因此，反滲透的濃水回灌是人為地將填埋場滲濾液水質(zhì)進行惡化的過程，并最終反作用于昂貴的處理系統(tǒng)，導(dǎo)致一段時間以后的反滲透壓急劇增高，出水水質(zhì)惡化。

　　因此，如何對未經(jīng)垃圾分類的垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液進行處理，使處理后出水達到《垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中對水污染物排放濃度限制的要求，是個急需解決的問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實施例提供一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)生化處理與膜過濾技術(shù)相結(jié)合，可對未經(jīng)分類的垃圾形成的滲濾液進行有效處理，使處理后出水達到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

　　本發(fā)明實施例提供一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

　　調(diào)節(jié)池、升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng);

　　所述的調(diào)節(jié)池與升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng)依次連接，所述納濾系統(tǒng)的出水口作為排水口;其中，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有潛水?dāng)嚢杵?所述缺氧與好氧生化反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置、曝氣裝置和回流泵;所述混凝沉淀池內(nèi)設(shè)有混凝劑和助凝劑投入口;所述高級氧化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有超聲波輔助設(shè)備。

　　本發(fā)明實施例還提供一種垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，該方法包括：

　　調(diào)節(jié)處理：將所處理垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液進行攪拌混合均勻，使混合均勻后的滲濾液中的污染物濃度均勻，對調(diào)節(jié)處理后的出水進行厭氧生化反應(yīng)處理;

　　厭氧生化反應(yīng)處理：對調(diào)節(jié)處理后的出水進行厭氧生化反應(yīng)處理，將水中部分高分子有機物分解為較低分子量的有機物，對厭氧生化反應(yīng)處理后的出水進行缺氧與好氧生化處理;

　　缺氧與好氧生化處理：對厭氧生化反應(yīng)處理后的出水依次進行缺氧、好氧及生化處理，去除垃圾滲濾液中的高濃度氨氮，在一定的溫度下，通過硝化反硝化菌的培養(yǎng)，保證停留時間和回流比等參數(shù)，去除水中的氨氮，對缺氧與好氧生化處理后的出水進行二次沉淀后進行混凝沉淀處理;

　　混凝沉淀處理：對上述經(jīng)過二次沉淀后的出水先進行混凝處理，混凝處理過程中，調(diào)節(jié)處理水的pH值為5.2～5.5、投加混凝劑和助凝劑，混凝處理后進行沉淀，去除垃圾滲濾液中大部分腐植酸，對混凝沉淀處理后的出水進行超濾過濾處理;

　　超濾過濾處理：對經(jīng)混凝沉淀處理后的出水通過浸沒式超濾膜過濾系統(tǒng)中的中空纖維膜或者板式膜，在進入納濾系統(tǒng)進行超濾過濾處理前進行預(yù)處理，將水中未被去除的大分子有機污染物從系統(tǒng)中隔離出來，富集在超濾膜膜池中，防止其在生化系統(tǒng)中富集，對超濾過濾處理后出水進行納濾過濾處理;

　　納濾過濾處理：對經(jīng)納濾過濾處理后的出水進入納濾系統(tǒng)進行納濾過濾處理，通過納濾過濾將水中未被去除的剩余腐植酸及部分有機物進行分離去除，納濾過濾后的濃縮液外排進行處理，納濾過濾后的出水作為達標(biāo)水直接排放回用。

　　通過上述本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例中通過將調(diào)節(jié)池、升流式厭氧反應(yīng)池、缺氧與好氧生化反應(yīng)池、二沉池、混凝沉淀池、浸沒式超濾系統(tǒng)和納濾系統(tǒng)依次連接構(gòu)成處理系統(tǒng)，可以物理、化學(xué)和生物處理方法有機結(jié)合的方式對垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液進行處理，實現(xiàn)了針對處理各階段不同分子結(jié)構(gòu)和分子量的有機物，不同粒徑的膠體物質(zhì)和顆粒物，實現(xiàn)具有針對性的處理，有效提高了對垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液，特別是對未經(jīng)垃圾分類的衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理效果，使出水達到《垃圾填埋場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008中對水污染物排放濃度限制的要求。特別是在生化反應(yīng)系統(tǒng)和浸沒式超濾系統(tǒng)中間增加了混凝沉淀池，和針對垃圾滲濾液中腐植酸、大分子有機物和膠體的特定混凝沉淀藥劑及投加方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了現(xiàn)有垃圾滲濾液處理工藝中的諸多難題和弊病，可使系統(tǒng)得以穩(wěn)定高效地運行。