公布日：2022.04.08
申請日：2022.02.11
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)及處理方法，處理系統(tǒng)包括依次設(shè)置并順序?qū)B濾液進行處理的固液分離單元、用于分離活性污泥的高鹽生化反應(yīng)單元、用于氧化降解高分子有機物的臭氧催化氧化塔、用于降解有機物并截留懸浮固體的SBAF生物曝氣濾池、用于過濾的單閥過濾器和用于儲存處理后的清水的清水池，還包括用于處理所述固液分離單元、高鹽生化反應(yīng)單元分離出的污泥的污泥處理單元。通過本發(fā)明處理赤泥滲濾液，反應(yīng)效率高，處理效果穩(wěn)定，可以有效的去除赤泥滲濾液廢水中的COD、F、氨氮、TP、硫化物，高標(biāo)準(zhǔn)的滿足地表Ⅳ類水質(zhì)的要求，并極大的降低處理成本，減少藥劑污泥的產(chǎn)生量。
權(quán)利要求書
1.赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次設(shè)置并順序?qū)B濾液進行處理的固液分離單元(100)、用于分離活性污泥的高鹽生化反應(yīng)單元(200)、用于氧化降解高分子有機物的臭氧催化氧化塔(300)、用于降解有機物并截留懸浮固體的SBAF生物曝氣濾池(400)、用于過濾的單閥過濾器(500)和用于儲存處理后的清水的清水池(600)，還包括用于處理所述固液分離單元(100)、高鹽生化反應(yīng)單元(200)分離出的污泥的污泥處理單元(700)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述固液分離單元(100)包括用于接收滲濾液并對滲濾液進行混合攪拌調(diào)控的預(yù)處理綜合調(diào)控池(110)、可投加聚合硫酸亞鐵與滲濾液中的硫化物充分混合反應(yīng)的脫硫池(120)、可投加聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺進行反應(yīng)并分離出含有重金屬和硫的污泥的固液分離裝置(130)、用于接收分離污泥后的滲濾液并可投加濃硫酸調(diào)節(jié)酸堿度的中和池(140)，所述固液分離裝置(130)分離出的污泥排入所述污泥處理單元(700)，所述中和池(140)內(nèi)的滲濾液排入所述高鹽生化反應(yīng)單元(200)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高鹽生化反應(yīng)單元(200)包括可投加耐鹽菌種促進滲濾液中活性污泥生長的活性污泥培育池(210)、用于混合攪拌活性污泥與滲濾液的生物強化池(220)、可將大分子有機物分解為小分子有機物的水解酸化池(230)、用于生物降解和沉淀分離活性污泥的SBR反應(yīng)池(240)，所述SBR反應(yīng)池(240)沉淀分離的活性污泥排入所述污泥處理單元(700)并可回流至所述生物強化池(220)、上清液排入所述臭氧催化氧化塔(300)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高鹽生化反應(yīng)單元(200)與臭氧催化氧化塔(300)之間還設(shè)置有用于接收經(jīng)過高鹽生化反應(yīng)單元(200)處理后的滲濾液的第一中間水池(310)，所述第一中間水池(310)配置有用于將滲濾液提升至所述臭氧催化氧化塔(300)的第三提升泵(311)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧催化氧化塔(300)包括臭氧曝氣布?xì)鈪^(qū)、催化劑層和接觸氧化區(qū)，所述臭氧曝氣布?xì)鈪^(qū)設(shè)有臭氧曝氣布?xì)庋b置，所述接觸氧化區(qū)設(shè)置有用于將催化氧化后的尾氣回流至所述臭氧曝氣布?xì)庋b置的尾氣回流管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述SBAF生物曝氣濾池(400)內(nèi)設(shè)有支架、生物穩(wěn)定反應(yīng)床和濾料層，所述濾料層內(nèi)設(shè)有曝氣管，并配置有與所述曝氣管連接的曝氣裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述SBAF生物曝氣濾池(400)與所述單閥過濾器(500)之間的第二中間水池(800)，所述第二中間水池(800)向所述SBAF生物曝氣濾池(400)與所述單閥過濾器(500)提供反洗所需的水源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于接收所述SBAF生物曝氣濾池(400)與所述單閥過濾器(500)反洗后的反洗水的反洗水收集池(900)，所述反洗水收集池(900)收集的反洗水可排入所述固液分離單元(100)循環(huán)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污泥處理單元(700)包括用于接收所述固液分離單元(100)和高鹽生化反應(yīng)單元(200)分離出的污泥的污泥收集池(710)、用于對污泥進行濃縮降低含水量的帶式濃縮機(720)、用于對濃縮后的污泥進行凝聚脫水調(diào)理的污泥調(diào)理池(730)和用于對調(diào)理后的污泥進行壓濾處理的板框壓濾機(740)。
10.基于權(quán)利要求1-9任一所述處理系統(tǒng)的赤泥滲濾液生化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：A.滲濾液處理，分離含硫和重金屬的污泥；B.滲濾液生化反應(yīng)，分離活性污泥；C.臭氧催化氧化反應(yīng)，氧化、降解高分子有機物；D.通過生物氧化降解有機物，反硝化及除磷，并截留懸浮固體；E.過濾、排放；F.對步驟A和步驟B分離的污泥進行處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述赤泥滲濾液生化處理方法，其特征在于，步驟A包括：A1.對滲濾液進行預(yù)處理綜合調(diào)控，按以下參數(shù)控制濃度：硫化物≤15mg/L，SS≤300mg/L，COD≤500mg/L；A2.投加聚合硫酸亞鐵進行絮凝并充分混合攪拌；A3.分離含有重金屬離子和硫的污泥；A4.酸堿度調(diào)和：通過投加濃硫酸將滲濾液PH值調(diào)至7-10。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述赤泥滲濾液生化處理方法，其特征在于，步驟B包括：B1.投加耐鹽菌種和營養(yǎng)物質(zhì)，通過折板掛膜式微生物反應(yīng)床進行活性污泥微生物菌群的培育；B2.充分混合強化培育的微生物菌群與滿負(fù)荷的滲濾液；B3.通過水解酸化將大分子有機物分解為可生物利用的小分子有機物；B4.通過SBR反應(yīng)進行生物降解，沉淀分離活性污泥，將部分活性污泥回流至步驟B2參與混合強化。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述赤泥滲濾液生化處理方法，其特征在于，步驟F包括：F1.收集步驟A和步驟B分離的污泥；F2.通過帶式濃縮機對污泥進行濃縮，降低含水量；F3.在濃縮后的污泥中按照污泥總量的10％投加濃度為100mg/L的PAC，按照污泥總量的2‰投加濃度為5mg/L、離子度為10-60的PAM+，對污泥進行凝聚脫水調(diào)理；F4.采用板框壓濾機對調(diào)理后的污泥進行壓濾處理，壓濾分離的污泥含水率小于60％，壓濾分離的濾液回流至步驟A循環(huán)處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)及處理方法，以便將赤泥滲濾液廢水高標(biāo)準(zhǔn)的處理至地表Ⅳ類水質(zhì)，并有效的處理氨氮、氟化物、硫化物，同時降低處理成本。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種赤泥滲濾液生化處理系統(tǒng)，包括依次設(shè)置并順序?qū)B濾液進行處理的固液分離單元、用于分離活性污泥的高鹽生化反應(yīng)單元、用于氧化降解高分子有機物的臭氧催化氧化塔、用于降解有機物并截留懸浮固體的SBAF生物曝氣濾池、用于過濾的單閥過濾器和用于儲存處理后的清水的清水池，還包括用于處理所述固液分離單元、高鹽生化反應(yīng)單元分離出的污泥的污泥處理單元。
進一步的，所述固液分離單元包括用于接收滲濾液并對滲濾液進行混合攪拌調(diào)控的預(yù)處理綜合調(diào)控池、可投加聚合硫酸亞鐵與滲濾液中的硫化物充分混合反應(yīng)的脫硫池、可投加聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺進行反應(yīng)并分離出含有重金屬和硫的污泥的固液分離裝置、用于接收分離污泥后的滲濾液并可投加濃硫酸調(diào)節(jié)酸堿度的中和池，所述固液分離裝置分離出的污泥排入所述污泥處理單元，所述中和池內(nèi)的滲濾液排入所述高鹽生化反應(yīng)單元。
進一步的，所述預(yù)處理綜合調(diào)控池內(nèi)設(shè)有第一攪拌機構(gòu)和多個廊道式隔板。
優(yōu)選的，所述第一攪拌機構(gòu)采用QJB型潛水?dāng)嚢铏C。
進一步的，所述脫硫池包括攪拌池和提升池，所述攪拌池配置有第二攪拌機構(gòu)和用于投加聚合硫酸亞鐵的第一加藥機構(gòu)，所述提升池配置有用于將滲濾液提升至所述固液分離裝置的第一提升泵。
優(yōu)選的，所述第一加藥機構(gòu)采用容積為2m3的PE加藥桶和GM型機械隔膜加藥計量泵。
進一步的，所述固液分離裝置包括藥劑混合反應(yīng)區(qū)、氣水混合區(qū)、沉淀區(qū)、泥斗區(qū)，所述藥劑混合反應(yīng)區(qū)配置有用于投加聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺的第二加藥機構(gòu)，所述氣水混合區(qū)配置有空壓機、溶氣泵和第三攪拌機構(gòu)，所述沉淀區(qū)配置有刮泥機，所述泥斗區(qū)收集污泥并排入所述污泥處理單元。
進一步的，所述中和池配置有用于投加濃硫酸的第三加藥機構(gòu)、用于攪拌的第四攪拌機構(gòu)和用于檢測酸堿度的PH值檢測機構(gòu)。
優(yōu)選的，所述第四攪拌機構(gòu)采用微孔曝氣管，所述微孔曝氣管連接有中和池曝氣裝置。
進一步的，所述高鹽生化反應(yīng)單元包括可投加耐鹽菌種促進滲濾液中活性污泥生長的活性污泥培育池、用于混合攪拌活性污泥與滲濾液的生物強化池、可將大分子有機物分解為小分子有機物的水解酸化池、用于生物降解和沉淀分離活性污泥的SBR反應(yīng)池，所述SBR反應(yīng)池沉淀分離的活性污泥排入所述污泥處理單元并可回流至所述生物強化池、上清液排入所述臭氧催化氧化塔。
進一步的，所述活性污泥培育池配置有折板掛膜式微生物反應(yīng)床、用于投加耐鹽菌種并計量投加量的第四加藥機構(gòu)和菌種自動檢測機構(gòu)。
優(yōu)選的，所述第四加藥機構(gòu)采用計量渠。
進一步的，所述生物強化池配置有第五攪拌機構(gòu)，所述第五攪拌機構(gòu)采用潛水?dāng)嚢铏C。
進一步的，所述水解酸化池包括填料池和二沉池，所述填料池內(nèi)填充有80％掛膜比懸掛復(fù)合型填料，所述二沉池配置有用于將經(jīng)過水解酸化后的滲濾液提升至所述SBR反應(yīng)池的第二提升泵。
進一步的，所述SBR反應(yīng)池配置有潷水器、曝氣機構(gòu)、用于排泥和污泥回流的回流泵。
優(yōu)選的，所述潷水器采用潷水高度為1.5m的旋轉(zhuǎn)式潷水器，所述曝氣機構(gòu)采用BK系列羅茨曝氣風(fēng)機。
進一步的，所述高鹽生化反應(yīng)單元與臭氧催化氧化塔之間還設(shè)置有用于接收經(jīng)過高鹽生化反應(yīng)單元處理后的滲濾液的第一中間水池，所述第一中間水池配置有用于將滲濾液提升至所述臭氧催化氧化塔的第三提升泵。
進一步的，所述臭氧催化氧化塔包括臭氧曝氣布?xì)鈪^(qū)、催化劑層和接觸氧化區(qū)，所述臭氧曝氣布?xì)鈪^(qū)設(shè)有臭氧曝氣布?xì)庋b置，所述接觸氧化區(qū)設(shè)置有用于將催化氧化后的尾氣回流至所述臭氧曝氣布?xì)庋b置的尾氣回流管。
進一步的，所述臭氧曝氣布?xì)庋b置包括臭氧溶氣釋放器和臭氧布?xì)夤�，所述臭氧布�(xì)夤懿贾迷谒龃呋瘎⿲拥撞俊?/span>
進一步的，所述催化劑層包括上下布置的錳鈷催化劑層和氧化鋁填料層，所述錳鈷催化劑層與氧化鋁填料層之間設(shè)有緩水區(qū)。
優(yōu)選的，所述錳鈷催化劑層厚度為1200mm，所述氧化鋁填料層厚度為800mm。
進一步的，所述SBAF生物曝氣濾池內(nèi)設(shè)有支架、生物穩(wěn)定反應(yīng)床和濾料層，所述濾料層內(nèi)設(shè)有曝氣管，并配置有與所述曝氣管連接的曝氣裝置。
進一步的，所述濾料層的厚度在2.5m～3.5m之間，所述濾料層包括上部好氧區(qū)和下部缺氧區(qū)。
進一步的，所述SBAF生物曝氣濾池還設(shè)有反洗管和排泥管，所述排泥管連通至所述固液分離單元。
進一步的，還包括設(shè)置在所述SBAF生物曝氣濾池與所述單閥過濾器之間的第二中間水池，所述第二中間水池向所述SBAF生物曝氣濾池與所述單閥過濾器提供反洗所需的水源。
進一步的，還包括用于接收所述SBAF生物曝氣濾池與所述單閥過濾器反洗后的反洗水的反洗水收集池，所述反洗水收集池收集的反洗水可排入所述固液分離單元循環(huán)處理。
進一步的，所述污泥處理單元包括用于接收所述固液分離單元和高鹽生化反應(yīng)單元分離出的污泥的污泥收集池、用于對污泥進行濃縮降低含水量的帶式濃縮機、用于對濃縮后的污泥進行凝聚脫水調(diào)理的污泥調(diào)理池和用于對調(diào)理后的污泥進行壓濾處理的板框壓濾機。
進一步的：所述污泥收集池配置有第六攪拌機構(gòu)、和用于將污泥輸送至所述帶式濃縮機的第四提升泵。
優(yōu)選的，所述第四提升泵采用QJB潛水泵。
進一步的：所述污泥調(diào)理池配置有用于投加聚合氯化鋁和陽離子聚丙烯酰胺的第五加藥機構(gòu)、用于攪拌的第七攪拌機構(gòu)和用于將污泥輸送至所述板框壓濾機的第五提升泵。
優(yōu)選的，所述第五提升泵采用螺桿泵。
進一步的：所述板框壓濾機配置有用于將濾除的濾液排入所述固液分離單元的第五提升泵。
本發(fā)明還提供一種赤泥滲濾液生化處理方法，包括以下步驟：
A.滲濾液處理，分離含硫和重金屬的污泥；
B.滲濾液生化反應(yīng)，分離活性污泥；
C.臭氧催化氧化反應(yīng)，氧化、降解高分子有機物；
D.通過生物氧化降解有機物，反硝化及除磷，并截留懸浮固體；
E.過濾、排放；
F.對步驟A和步驟B分離的污泥進行處理。
進一步的，步驟A包括：
A1.對滲濾液進行預(yù)處理綜合調(diào)控，按以下參數(shù)控制濃度：硫化物≤15mg/L，SS≤300mg/L，COD≤500mg/L；
A2.投加聚合硫酸亞鐵進行絮凝并充分混合攪拌；
A3.分離含有重金屬離子和硫的污泥；
A4.酸堿度調(diào)和：通過投加濃硫酸將滲濾液PH值調(diào)至7-10。
進一步的，所述步驟A2中投加的聚合硫酸亞鐵藥劑濃度為10％，攪拌時間為15min。
進一步的，所述步驟A3通過依次投加PAC、陰離子聚丙烯酰胺，分別混合攪拌反應(yīng)6-10min，形成均勻礬花，利用溶氣比在1:5～1:3之間的溶氣的作用分離重金屬和硫。
進一步的，投加PAC和陰離子聚丙烯酰胺后，通入粒徑10-20μm的微氣泡溶氣水充分有效混合接觸30s，微氣泡溶氣水的氣水比為1:8。
進一步的，步驟A4中投加的濃硫酸濃度為98％。
進一步的，步驟B包括：
B1.投加耐鹽菌種和營養(yǎng)物質(zhì)，通過折板掛膜式微生物反應(yīng)床進行活性污泥微生物菌群的培育；
B2.充分混合強化培育的微生物菌群與滿負(fù)荷的滲濾液；
B3.通過水解酸化將大分子有機物分解為可生物利用的小分子有機物；
B4.通過SBR反應(yīng)進行生物降解，沉淀分離活性污泥，將部分活性污泥回流至步驟B2參與混合強化。
進一步的，步驟B1中耐鹽菌種菌落濃度不大于25000mg/L，COD去除效率＞85％。
進一步的，步驟B4活性污泥回流量為總量的1/4～1。
進一步的，所述臭氧催化氧化反應(yīng)采用臭氧催化氧化塔進行，單個反應(yīng)塔有效容積不小于77m3，臭氧投加濃度不小于48g/h。
進一步的，步驟D通過SBAF生物曝氣濾池進行曝氣反應(yīng)，并濾除懸浮固體。
進一步的，步驟E中的過濾采用單閥過濾器進行。
進一步的，步驟F包括：
F1.收集步驟A和步驟B分離的污泥；
F2.通過帶式濃縮機對污泥進行濃縮，降低含水量；
F3.在濃縮后的污泥中按照污泥總量的10％投加濃度為100mg/L的PAC，按照污泥總量的2‰投加濃度為5mg/L、離子度為10-60的PAM+，對污泥進行凝聚脫水調(diào)理；
F4.采用板框壓濾機對調(diào)理后的污泥進行壓濾處理，壓濾分離的污泥含水率小于60％，壓濾分離的濾液回流至步驟A循環(huán)處理。
本發(fā)明具有以下有益效果：
1、通過固液分離單元、高鹽生化反應(yīng)單元、臭氧催化氧化塔、SBAF生物曝氣濾池順序?qū)B濾液進行處理，反應(yīng)效率高，處理效果穩(wěn)定，可以有效的去除赤泥滲濾液廢水中的COD、F、氨氮、TP、硫化物；而分離出的污泥通過污泥處理單元集中處理，也有利于防止污染環(huán)境。
2、通過SBAF生物曝氣濾池對經(jīng)過臭氧催化氧化后的滲濾液繼續(xù)進行降解和深度處理，集生物氧化和截留懸浮固體為一體，具有降解有機物與反硝化、除磷功能，可以有效的降解有機物，去除SS、COD、BOD、NH3-N和TP，還可將降解后形成的懸浮固體過濾、截留，以便于排放。
3、經(jīng)處理后的廢水各指標(biāo)可以降低至：COD≤30mg/L、氨氮≤1.5mg/L、TP≤0.3mg/L、氟化物≤1.5mg/L，高標(biāo)準(zhǔn)的滿足地表Ⅳ類水質(zhì)的要求。
4、采用本發(fā)明的處理系統(tǒng)及處理方法，還可極大的降低處理成本，減少藥劑污泥的產(chǎn)生量。
（發(fā)明人：楊昌力;劉淑娟;潘家興;夏君;蔣珊;李赟）
