公布日：2023.11.10
申請日：2023.09.25
分類號：C02F3/12(2023.01)I;C02F3/20(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;B01D65/02(2006.01)I;C02F103/06(2006.01)N;C02F1/44(2023.01)N
摘要
本發(fā)明涉及垃圾滲濾液處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，包括混合液儲液槽、海綿塊流化床好氧MBR槽、曝氣系統(tǒng)、處理水儲槽和污泥儲槽；本發(fā)明中采用海綿塊生物載體化床好氧膜生物反應(yīng)裝置，并以含HN-AD菌的好氧污泥為種污泥，富集培養(yǎng)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化HN-AD菌群，HN-AD菌群在增殖過程中不斷附著在生物載體和游離于懸浮污泥中，將滲濾液反滲透濃縮液的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)�、�?shí)現(xiàn)好氧條件下反滲透濃縮液的HN-AD菌脫氮處理，并且投加的海綿塊生物載體具備孔內(nèi)固定微生物量大、孔外表面生物膜更新快，孔內(nèi)附著微生物不容易流失，化學(xué)與生物穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠有利于HN-AD菌固著與減少流失。
權(quán)利要求書
1.一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：包括混合液儲液槽(1)、海綿塊流化床好氧MBR槽(2)、曝氣系統(tǒng)(3)、處理水儲槽(4)和污泥儲槽(5)；所述海綿塊流化床好氧MBR槽(2)包括槽體(21)、位于槽體(21)中間段的海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)和位于槽體(21)相對兩側(cè)的膜組件固液分離器(23)，所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)由含HN-AD菌的好氧污泥液以及投加海綿塊生物載體而構(gòu)成，所述曝氣系統(tǒng)(3)包括相互獨(dú)立的第一曝氣組件(31)和第二曝氣組件(32)，所述第一曝氣組件(31)對應(yīng)海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)設(shè)置，所述第二曝氣組件(32)對應(yīng)兩側(cè)的膜組件固液分離器(23)設(shè)置；所述混合液儲液槽(1)用于儲存待處理的混合液；所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)用于對混合液中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑢?shí)現(xiàn)生物脫氮處理；所述膜組件固液分離器(23)用于將處理后的混合液中的污泥絮體固相截留、將液相通過膜過濾抽出；所述第一曝氣組件(31)用于對海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)進(jìn)行曝氣并使海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)的污泥絮體呈懸浮態(tài)；所述第一曝氣組件(31)用于對膜組件固液分離器(23)進(jìn)行曝氣并使膜組件固液分離器(23)呈抖動狀態(tài)；所述處理水儲槽(4)用于接收膜組件固液分離器(23)過濾得到的處理液，并提供膜組件固液分離器(23)反沖洗的沖洗液；所述污泥儲槽(5)用以接收海綿塊流化床好氧MBR槽(2)中過量的污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)占槽體(21)整體體積的80％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：所述海綿塊生物載體的堆體積占槽體(21)整體體積的20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：還包括均與混合液儲液槽(1)相連通的RO濃縮液儲槽(6)、葡萄糖液儲罐(7)和氨氮儲罐(8)，所述RO濃縮液儲槽(6)內(nèi)設(shè)置有第一液位控制器(9)；所述RO濃縮液儲槽(6)用于儲存廠區(qū)滲濾液處理設(shè)備處理得到的RO濃縮液；所述葡萄糖液儲罐(7)用于儲存補(bǔ)充碳源的葡萄糖液；所述氨氮儲罐(8)用于儲存硫酸銨液；所述第一液位控制器(9)用于監(jiān)測RO濃縮液儲槽(6)內(nèi)的液體高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：還包括壓力表(10)，所述壓力表(10)用于監(jiān)測膜組件固液分離器(23)出液口的出水泵壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化：按比例將葡萄糖液、硫酸銨液和自來水注入到混合液儲液槽(1)內(nèi)；將取自填埋場垃圾滲濾液處理設(shè)施好氧槽的新鮮污泥液直接裝入槽體(21)中間段，并投加海綿塊生物載體形成海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)；打開第一曝氣組件(31)和第二曝氣組件(32)，分別使海綿塊生物載體懸浮污泥流化段(22)的污泥絮體呈懸浮態(tài)和使膜組件固液分離器(23)呈抖動狀態(tài)；將混合液儲液槽(1)內(nèi)的混合液注入到海綿塊流化床好氧MBR槽(2)內(nèi)進(jìn)水運(yùn)行2-3周，直到脫氮系統(tǒng)出水的總氮去除率穩(wěn)定在70％時，HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化階段運(yùn)行結(jié)束；S2：耐鹽HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化：HN-AD菌污泥培養(yǎng)的啟動階段的運(yùn)行結(jié)束后，將混合液儲液槽(1)內(nèi)的混合液排空，然后按照以下進(jìn)水工況順序馴化培養(yǎng)耐鹽HN-AD菌污泥：A工況：配制40％反滲透濃縮液與60％自來水的混合液進(jìn)水運(yùn)行2周；B工況：配制60％反滲透濃縮液與40％自來水的混合液進(jìn)水繼續(xù)運(yùn)行2周；C工況：配制80％反滲透濃縮液與20％自來水的混合液進(jìn)水再繼續(xù)運(yùn)行2周；D工況：用100％反滲透濃縮液的進(jìn)水運(yùn)行2-3周，直到脫氮系統(tǒng)出水的總氮去除率穩(wěn)定在60％-70％時，耐鹽HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化階段結(jié)束，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，并且在每個工況運(yùn)行期間向混合液儲液槽(1)內(nèi)投加相應(yīng)比例的葡萄糖和硫酸銨；S3：系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行：用100％反滲透濃縮液的進(jìn)水運(yùn)行，并且出水達(dá)滿足廠區(qū)中水回用標(biāo)準(zhǔn)要求；S4：在步驟S1-S3運(yùn)行過程中，每周檢測一次海綿塊流化床好氧MBR槽(2)內(nèi)的反應(yīng)液中的污泥濃度，并且在污泥濃度超過設(shè)定的范圍值時，將約10％的污泥液抽送到污泥儲箱(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：所述脫氮系統(tǒng)的運(yùn)行過程中采用每日進(jìn)水5次，每次進(jìn)水60min的方式進(jìn)水，采用出水5min，停5min的方式出水，且出水過程中第二曝氣組件(32)的曝氣量調(diào)高至1.5倍的第一曝氣組件(31)的曝氣量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：在壓力表(10)監(jiān)測膜組件固液分離器(23)出液口的出水壓力低于設(shè)定值時，停止出水并將處理水儲槽(4)內(nèi)的處理水通過反沖洗管對膜組件固液分離器(23)進(jìn)行反沖洗，并且采用運(yùn)行5min、停5min的方式重復(fù)三次進(jìn)行反沖洗。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：在脫氮系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)海綿塊生物載體外表面被較厚的污泥絮體包埋形成球狀，在氣泡夾帶流化作用下移動困難時，將第一曝氣組件的風(fēng)量調(diào)至最大，用氣泡的剪切作用清除海綿塊生物載體表面污泥層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S4中在抽取污泥液時將第一曝氣組件(31)的風(fēng)量調(diào)高使海綿塊生物載體始終懸浮在槽體(21)的中上部。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)及其運(yùn)行方法，可以有效避免HN-AD容易流失的技術(shù)問題，以此提高垃圾滲濾液的反滲透膜濃縮液的除氮效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下第一種技術(shù)方案：
一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)，包括混合液儲液槽、海綿塊流化床好氧MBR槽、曝氣系統(tǒng)、處理水儲槽和污泥儲槽；
所述海綿塊流化床好氧MBR槽包括槽體、位于槽體中間段的海綿塊生物載體懸浮污泥流化段和位于槽體相對兩側(cè)的膜組件固液分離器，所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段由含HN-AD菌的好氧污泥液以及投加海綿塊生物載體而構(gòu)成，所述曝氣系統(tǒng)包括相互獨(dú)立的第一曝氣組件和第二曝氣組件，所述第一曝氣組件對應(yīng)海綿塊生物載體懸浮污泥流化段設(shè)置，所述第二曝氣組件對應(yīng)兩側(cè)的膜組件固液分離器設(shè)置；
所述混合液儲液槽用于儲存待處理的混合液；
所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段用于對混合液中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，�?shí)現(xiàn)生物脫氮處理；
所述膜組件固液分離器用于將處理后的混合液中的污泥絮體固相截留、將液相通過膜過濾抽出；
所述第一曝氣組件用于對海綿塊生物載體懸浮污泥流化段進(jìn)行曝氣并使海綿塊生物載體懸浮污泥流化段的污泥絮體呈懸浮態(tài)；
所述第一曝氣組件用于對膜組件固液分離器進(jìn)行曝氣并使膜組件固液分離器呈抖動狀態(tài)；
所述處理水儲槽用于接收膜組件固液分離器過濾得到的處理液，并提供膜組件固液分離器反沖洗的沖洗液；
所述污泥儲槽用以接收海綿塊流化床好氧MBR槽中過量的污泥。
優(yōu)選的，所述海綿塊生物載體懸浮污泥流化段占槽體整體體積的80％。
優(yōu)選的，所述海綿塊生物載體的堆體積占槽體整體體積的20％。
優(yōu)選的，還包括均與混合液儲液槽相連通的RO濃縮液儲槽、葡萄糖液儲罐和氨氮儲罐，所述RO濃縮液儲槽內(nèi)設(shè)置有第一液位控制器；
所述RO濃縮液儲槽用于儲存廠區(qū)滲濾液處理設(shè)備處理得到的RO濃縮液；
所述葡萄糖液儲罐用于儲存補(bǔ)充碳源的葡萄糖液；
所述氨氮儲罐用于儲存硫酸銨液；
所述第一液位控制器用于監(jiān)測RO濃縮液儲槽內(nèi)的液體高度。
優(yōu)選的，還包括壓力表，所述壓力表用于監(jiān)測膜組件固液分離器出液口的出水泵壓力。
同時，本發(fā)明還提供如下第二種技術(shù)方案：
一種垃圾滲濾液反滲透濃縮液生物脫氮系統(tǒng)的運(yùn)行方法，包括以下步驟：
S1：HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化：按比例將葡萄糖液、硫酸銨液和自來水注入到混合液儲液槽內(nèi)；將取自填埋場垃圾滲濾液處理設(shè)施好氧槽的新鮮污泥液直接裝入槽體中間段，并投加海綿塊生物載體形成海綿塊生物載體懸浮污泥流化段；打開第一曝氣組件和第二曝氣組件，分別使海綿塊生物載體懸浮污泥流化段的污泥絮體呈懸浮態(tài)和使膜組件固液分離器呈抖動狀態(tài)；將混合液儲液槽內(nèi)的混合液注入到海綿塊流化床好氧MBR槽內(nèi)進(jìn)水運(yùn)行2-3周，直到脫氮系統(tǒng)出水的總氮去除率穩(wěn)定在70％時，HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化階段運(yùn)行結(jié)束；
S2：耐鹽HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化：HN-AD菌污泥培養(yǎng)的啟動階段的運(yùn)行結(jié)束后，將混合液儲液槽內(nèi)的混合液排空，然后按照以下進(jìn)水工況順序馴化培養(yǎng)耐鹽HN-AD菌污泥：
A工況：配制40％反滲透濃縮液與60％自來水的混合液進(jìn)水運(yùn)行2周；
B工況：配制60％反滲透濃縮液與40％自來水的混合液進(jìn)水繼續(xù)運(yùn)行2周；
C工況：配制80％反滲透濃縮液與20％自來水的混合液進(jìn)水再繼續(xù)運(yùn)行2周；
D工況：用100％反滲透濃縮液的進(jìn)水運(yùn)行2-3周，直到脫氮系統(tǒng)出水的總氮去除率穩(wěn)定在60％-70％時，耐鹽HN-AD菌污泥培養(yǎng)馴化階段結(jié)束，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，并且在每個工況運(yùn)行期間向混合液儲液槽內(nèi)投加相應(yīng)比例的葡萄糖和硫酸銨；
S3：系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行：用100％反滲透濃縮液的進(jìn)水運(yùn)行，并且出水達(dá)滿足廠區(qū)中水回用標(biāo)準(zhǔn)要求；
S4：在步驟S1-S3運(yùn)行過程中，每周檢測一次海綿塊流化床好氧MBR槽內(nèi)的反應(yīng)液中的污泥濃度，并且在污泥濃度超過設(shè)定的范圍值時，將約10％的污泥液抽送到污泥儲箱。
優(yōu)選的，所述脫氮系統(tǒng)的運(yùn)行過程中采用每日進(jìn)水5次，每次進(jìn)水60min的方式進(jìn)水，采用出水5min，停5min的方式出水，且出水過程中第二曝氣組件的曝氣量調(diào)高至1.5倍的第一曝氣組件的曝氣量。
優(yōu)選的，在壓力表監(jiān)測膜組件固液分離器出液口的出水壓力低于設(shè)定值時，停止出水并將處理水儲槽內(nèi)的處理水通過反沖洗管對膜組件固液分離器進(jìn)行反沖洗，并且采用運(yùn)行5min、停5min的方式重復(fù)三次進(jìn)行反沖洗。
優(yōu)選的，在脫氮系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)海綿塊生物載體外表面被較厚的污泥絮體包埋形成球狀，在氣泡夾帶流化作用下移動困難時，將第一曝氣組件的風(fēng)量調(diào)至最大，用氣泡的剪切作用清除海綿塊生物載體表面污泥層。
優(yōu)選的，所述步驟S4中在抽取污泥液時將第一曝氣組件的風(fēng)量調(diào)高使海綿塊生物載體始終懸浮在槽體的中上部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明中采用海綿塊生物載體化床好氧膜生物反應(yīng)裝置，并以含HN-AD菌的好氧污泥為種污泥，富集培養(yǎng)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化HN-AD菌群，HN-AD菌群在增殖過程中不斷附著在生物載體和游離于懸浮污泥中，將滲濾液反滲透濃縮液的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?shí)現(xiàn)好氧條件下反滲透濃縮液的HN-AD菌脫氮處理，并且投加的海綿塊生物載體具備孔內(nèi)固定微生物量大、孔外表面生物膜更新快，孔內(nèi)附著微生物不容易流失，化學(xué)與生物穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠有利于HN-AD菌固著與減少流失；
本發(fā)明中的第一曝氣組件對海綿塊生物載體懸浮污泥流化段進(jìn)行曝氣處理，不僅提高了海綿塊生物載體懸浮污泥流化段內(nèi)的氧氣含量，同時使海綿塊生物載體懸浮污泥流化段中的污泥絮體呈懸浮態(tài)，以此提高海綿塊生物載體懸浮污泥流化段內(nèi)液體的流動性，從而提高反應(yīng)效率，而第二曝氣組件使膜組件固液分離器呈抖動狀態(tài)，能夠?qū)⑦^濾得到的污泥垢抖落，從而解決膜組件固液分離器容易堵塞的問題。
（發(fā)明人：李曉;王小鐸;李林曦;郭亞嬌;王星發(fā);付饒;陳東水;尹勝濤）
