申請(qǐng)日2013.10.17

　　公開(kāi)(公告)日2014.02.19

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)及其處理垃圾滲濾液的方法，其中處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)由固液分離系統(tǒng)、MVC蒸發(fā)系統(tǒng)、生物處理系統(tǒng)聯(lián)合組成。在處理垃圾滲濾液時(shí)，滲濾液首先通過(guò)固液分離系統(tǒng)，使得上清液中的COD、SS、膠體、油脂等含量大大降低，從而大大提高了上清液進(jìn)入MVC系統(tǒng)后的蒸發(fā)效率，避免了MVC的堵塞，最大限度的延緩了結(jié)垢的產(chǎn)生，使得結(jié)垢問(wèn)題的解決更容易;同時(shí)MVC蒸出水的COD濃度大大降低，使得后續(xù)的生物處理變得更簡(jiǎn)單、更容易。因此，這套垃圾滲濾液的組合處理工藝協(xié)同效應(yīng)十分明顯，適合大面積推廣。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1. 一種處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，該聯(lián)合系統(tǒng)由固液分離系統(tǒng)、MVC系統(tǒng)、生物處理系統(tǒng)聯(lián)合組成，其中各系統(tǒng)間的連接方式為固液分離系統(tǒng)連接MVC系統(tǒng)連接生物處理系統(tǒng)。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，固液分離系統(tǒng)為UF系統(tǒng)或混凝沉淀系統(tǒng)。

　　3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，采用UF系統(tǒng)時(shí)使用錯(cuò)流超濾。

　　4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，UF系統(tǒng)所用濾膜孔徑為0.1μm以下。

　　5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，固液分離系統(tǒng)出水連接至一個(gè)用于調(diào)節(jié)水量的容器，然后再由該容器通過(guò)水泵與管路連接至MVC系統(tǒng)。

　　6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，MVC系統(tǒng)蒸出水后通過(guò)一個(gè)熱交換器回收能量冷凝后再通過(guò)管路與生物處理系統(tǒng)相連接。

　　7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其特征在于，生物處理系統(tǒng)為活性污泥處理系統(tǒng)、接觸氧化處理系統(tǒng)或MBR系統(tǒng)。

　　8. 一種由權(quán)利要求1所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的垃圾滲濾液的處理方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：

　　(1)垃圾滲濾液先經(jīng)過(guò)固液分離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)固液分離，將滲濾液中的SS降至40mg/L以下，分離后的沉泥脫水后焚燒或直接回灌;

　　(2)將上清液進(jìn)入MVC系統(tǒng)蒸發(fā)，蒸出水與上清液經(jīng)過(guò)熱交換器換熱后溫度降至30-40℃;

　　(3)降溫后的液體進(jìn)入生物處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放或回收利用。

　　說(shuō)明書(shū)

　　處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)及其處理垃圾滲濾液的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于生活垃圾處理領(lǐng)域，特別是一種處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)及其處理垃圾滲濾液的方法。

　　背景技術(shù)

　　隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的迅速發(fā)展，我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量以平均每年8—10%的速度增長(zhǎng)，垃圾的妥善處理越來(lái)越成為世界性的話題。城市生活垃圾最主要的處理方法有：1)、衛(wèi)生填埋法;2)、焚燒發(fā)電法;3)、堆肥法等。不管哪種處理方法，在其處理過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液，即便是在垃圾中轉(zhuǎn)站，也會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液。垃圾滲濾液，具有成分復(fù)雜、濃度高等特點(diǎn)，處理難度極大，是目前國(guó)內(nèi)外環(huán)�？蒲兄攸c(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。

　　各種垃圾產(chǎn)生的滲濾液水質(zhì)都是不一樣的，我們將垃圾滲濾液分為兩大類：1)、陳年垃圾滲濾液;2)、新鮮垃圾滲濾液。一些投入使用已經(jīng)幾年以上的垃圾填埋場(chǎng)所排出的滲濾液屬于陳年垃圾滲濾液;而剛投運(yùn)的垃圾填埋場(chǎng)、垃圾中轉(zhuǎn)站、垃圾焚燒廠排出的滲濾液則屬于新鮮滲濾液。陳年垃圾由于經(jīng)過(guò)幾年(有的已是幾十年甚至上百年)的厭氧生物發(fā)酵，其中易生物降解的物質(zhì)已經(jīng)不多，它的外表仍表現(xiàn)為濃度高、廢水成分復(fù)雜等特點(diǎn)。而新鮮的垃圾滲濾液，由于貯存時(shí)間僅為幾十個(gè)小時(shí)，發(fā)酵時(shí)間相對(duì)較短，其中易生物降解的有機(jī)物質(zhì)較多，它的外表表現(xiàn)為濃度更高，成分也很復(fù)雜，很難處理。

　　以前的垃圾處理以填埋為主，由于占地太多，現(xiàn)在的趨勢(shì)是焚燒發(fā)電，也就是說(shuō)，以后更多的是新鮮垃圾滲濾液。目前運(yùn)行最多的垃圾滲濾液處理方法是厭氧+好氧+反滲透組合工藝，這套工藝可以顯著地去除垃圾滲濾液的COD(化學(xué)耗氧量)和氨氮。但近年來(lái)垃圾滲濾液的出水要求逐漸嚴(yán)格，這套組合工藝并不能保證絕對(duì)達(dá)標(biāo)。即使達(dá)標(biāo)，也存在著工藝流程長(zhǎng)、投資大、運(yùn)行費(fèi)用高(有的處理場(chǎng)處理噸水的運(yùn)行費(fèi)甚至高達(dá)百元以上)、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。同時(shí)，近20%的反滲透濃液的最終處置也一直沒(méi)能解決。故而近年來(lái)越來(lái)越多的地方采用MVC+DI的組合處理工藝。MVC即機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)技術(shù)，雖然垃圾滲濾液成分復(fù)雜，毒物多，生化處理很困難，但采用蒸發(fā)處理就使問(wèn)題變得很簡(jiǎn)單。由于采用了機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)技術(shù)，運(yùn)行費(fèi)極其便宜，是傳統(tǒng)三效蒸發(fā)技術(shù)的20%，每噸在20元左右。經(jīng)過(guò)蒸發(fā)后，剩下5%左右的濃液直接回灌或焚燒;不凝氣體采用合適的方法處理達(dá)標(biāo)后排放;蒸出水COD很低，直接達(dá)到垃圾滲濾液的排放標(biāo)準(zhǔn)。但蒸出水NH3-N一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，故而在其后增加一級(jí)DI，即離子交換處理單元，去除其中的NH3-N，使其完全達(dá)標(biāo)排放。這套組合工藝具有流程簡(jiǎn)單、出水效果好、運(yùn)行費(fèi)便宜、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在一些陳年垃圾滲濾液處理場(chǎng)獲得很好的應(yīng)用。但在實(shí)際工作中也發(fā)現(xiàn)這套組合工藝不太適合新鮮垃圾滲濾液的處理：1)、新鮮垃圾滲濾液中SS(固體懸浮物)、膠體、油脂等極多，蒸發(fā)時(shí)不但特別容易產(chǎn)生泡沫，妨礙蒸發(fā)的順利進(jìn)行，而且特別容易在換熱管表面結(jié)垢，大大縮短了有效蒸發(fā)時(shí)間，顯著增加清洗頻率，也顯著增加清洗的難度與清洗頻率，大大縮短了連續(xù)運(yùn)行時(shí)間;2)、由于新鮮垃圾滲濾液中易降解有機(jī)物較多，一些低分子量、易揮發(fā)的有機(jī)物均進(jìn)入蒸出水中，使得蒸出水COD顯著增加，增加了后續(xù)生化處理的難度。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)及其處理垃圾滲濾液的方法。使用固液分離系統(tǒng)、MVC系統(tǒng)以及MBR系統(tǒng)相結(jié)合的垃圾滲濾液處理方法，既能有效處理成年垃圾濾液，又能有效處理新鮮垃圾濾液，處理后的氣體與液體完全達(dá)標(biāo)。

　　本發(fā)明是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的：

　　一種處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，該聯(lián)合系統(tǒng)由固液分離系統(tǒng)、MVC系統(tǒng)、生物處理系統(tǒng)聯(lián)合組成，其中各系統(tǒng)間的連接方式為固液分離系統(tǒng)連接MVC系統(tǒng)連接生物處理系統(tǒng)。

　　以上所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其中固液分離系統(tǒng)可以為UF系統(tǒng)或混凝沉淀系統(tǒng);其中UF系統(tǒng)所用濾膜孔徑為0.1μm以下。

　　以上固液分離系統(tǒng)采用UF系統(tǒng)時(shí)優(yōu)選使用錯(cuò)流超濾。

　　以上所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，其中固液分離系統(tǒng)出水連接至一個(gè)用于調(diào)節(jié)水量的容器，然后再由該容器通過(guò)水泵與管路連接至MVC系統(tǒng);MVC系統(tǒng)蒸出水后通過(guò)一個(gè)熱交換器回收能量冷凝后再通過(guò)管路與生物處理系統(tǒng)相連接。

　　以上所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)，生物處理系統(tǒng)可以為活性污泥處理系統(tǒng)、接觸氧化處理系統(tǒng)或MBR系統(tǒng)。

　　一種以上所述的處理垃圾滲濾液的聯(lián)合系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的垃圾滲濾液處理方法，按照以下步驟進(jìn)行：

　　(1)垃圾滲濾液先經(jīng)過(guò)固液分離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)固液分離，將滲濾液中的SS降至40mg/L以下，分離后的沉泥脫水后焚燒或直接回灌;

　　(2)將上清液進(jìn)入MVC系統(tǒng)蒸發(fā)，蒸出水與上清液經(jīng)過(guò)熱交換器換熱后溫度降至30-40℃;

　　(3)降溫后的液體進(jìn)入生物處理系統(tǒng)進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放或回收利用。

　　UF即超濾，這是一種固液分離處理單元。如前所述，新鮮垃圾滲濾液中SS、膠體、油脂較多，他們會(huì)大大降低蒸發(fā)效率、產(chǎn)生大量泡沫妨礙蒸發(fā)的正常進(jìn)行、在換熱管表面結(jié)垢阻塞，本發(fā)明在大量中試的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)在MVC蒸發(fā)之前增加一級(jí)UF，就可以完全解決這些問(wèn)題。UF不但可以解決上述問(wèn)題，而且經(jīng)過(guò)UF之后，蒸出水的COD也下降很多，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了極為有利的條件。與MVC相比，UF投資、運(yùn)行費(fèi)的增加很小，占地也很少，管理也簡(jiǎn)單。

　　MBR即膜生物反應(yīng)器，是一生化處理單元。如前所述，新鮮垃圾滲濾液中易揮發(fā)有機(jī)物較多，蒸發(fā)時(shí)它們都會(huì)進(jìn)入蒸出水，為了確保蒸出水達(dá)標(biāo)排放，此時(shí)需要增加一級(jí)生化處理單元，本發(fā)明中采用膜生物反應(yīng)器MBR，它可以高效的進(jìn)行固液分離，得到直接使用的穩(wěn)定中水，又可以在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量，工藝剩余污泥少，極有效地去除氨氮，出水懸浮物和濁度接近于零，出水中細(xì)菌和病毒被大幅度去除，能耗低，占地面積小。

　　生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

　　有益效果

　　本發(fā)明經(jīng)過(guò)前面的固液分離后，使得進(jìn)入MBR前水體中COD、SS、膠體、油脂等含量大大降低，其中濾清液的SS可以降至40mg/L以下，沉泥可以脫水后焚燒或直接回灌，這時(shí)的濾清液再進(jìn)入MVC蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)會(huì)有如下兩個(gè)好處：(1)這時(shí)的MVC蒸發(fā)效率更高，不容易發(fā)生堵塞、泡沫、結(jié)垢等問(wèn)題，即使少量結(jié)垢，也很容易消除;(2)MVC蒸出水COD顯著下降。新鮮滲濾液直接蒸發(fā)時(shí)蒸出水的COD常在2000mg/L以上，經(jīng)過(guò)前面固液分離預(yù)處理后，蒸出水的COD大多在600mg/L以下;陳年垃圾滲濾液直接蒸發(fā)時(shí)蒸出水的COD常在40mg/L以上，但是經(jīng)過(guò)前面的固液分離預(yù)處理后，蒸出水COD可以控制在30mg/L以下。蒸出水COD濃度大大降低后，使得后面的生物處理變得極為簡(jiǎn)單甚至可以取消。

　　本發(fā)明由于固液分離系統(tǒng)與MVC系統(tǒng)的聯(lián)合作用，使得進(jìn)入MBR前水體中COD值與SS含量大大降低，進(jìn)而將MBR的運(yùn)行周期縮短，運(yùn)行成本降低，維護(hù)頻率降低，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，與現(xiàn)有工藝相比連續(xù)工作時(shí)間提高了40倍以上，減少了MVC清洗的頻率和強(qiáng)度，大大降低了MVC蒸出水的COD含量，降低了后續(xù)好氧生化處理的難度。

　　本發(fā)明的滲濾液處理系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單、出水完全達(dá)標(biāo)、運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高，使得從整體上大大縮短了處理周期，提高了使用效率，降低了使用成本。