專利名稱:城市生活垃圾填埋場滲濾液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種城市生活垃圾填埋場滲濾液處理方法。
背景技術(shù):
衛(wèi)生填埋因經(jīng)濟(jì)低廉、技術(shù)可靠一直是城市生活垃圾處置的主要方式之一,在填埋場的日常運(yùn)行管理中,滲濾液的處理達(dá)標(biāo)至今還是一個(gè)難題,成為城市生活垃圾填埋場的主要二次污染源。構(gòu)成滲濾液難處理的本質(zhì)原因在于滲濾液中含有高濃度的難生物降解有機(jī)物-腐植酸和氨氮,前者實(shí)際更難解決,因?yàn)樵S多研究和工程實(shí)踐均表明,只要合理選用反應(yīng)器或優(yōu)化工藝參數(shù),即使氨氮濃度高至1500mg/L左右,仍可通過生物硝化達(dá)標(biāo)。而難生物降解的腐植酸,通過生化和常規(guī)物化工藝均難于有效去除。由于滲濾液中含有部分可生化處理的有機(jī)物,尤其是處于填埋場早期的滲濾液,有機(jī)物濃度很高,可生化性好,采用生化處理經(jīng)濟(jì)、高效;同時(shí),生物脫氮還是氨氮去除的主要方式之一,而且是最經(jīng)濟(jì)低廉的,因此滲濾液處理組合工藝中基本離不開生化工藝部分。但經(jīng)生化處理后出水的CODcr仍維持在1000mg/L左右,它主要由腐植酸貢獻(xiàn),這部分有機(jī)物需通過物化工藝去除?;钚蕴嘉椒捎行コ肿恿?00~10000的有機(jī)物,超出該范圍的有機(jī)物難于吸附,而滲濾液中有部分腐植酸分子量大于10000,因此活性碳法難于使處理達(dá)標(biāo);高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)有機(jī)物的凈化作用包括兩方面把有機(jī)物完全無機(jī)化和把大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,這些作用要起到明顯效果需要較大的氧化劑用量,從而使運(yùn)行成本難于承受,且通常也難于使出水達(dá)標(biāo);混凝沉淀或氣浮法對(duì)滲濾液生化處理出水的去除率只有10~50%,因此也難于適用;可實(shí)用的物化工藝中能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的只有膜工藝,主要為反滲透和納濾,但其投資和運(yùn)行費(fèi)用均較高,且通常還有占原有體積10~25%的截留濃縮液需進(jìn)一步處理。由于反滲透和納濾一般對(duì)滲濾液中各成分,包括有機(jī)物和無機(jī)鹽份的截留率均很高,選擇性又較差,尤其是反滲透,幾乎不加選擇地全部截留,因此,濃縮液的成分復(fù)雜,濃度高,目前其處理方法主要有回灌、焚燒、固化等,其中焚燒和固化成本高昂,而回灌成本較低,但會(huì)導(dǎo)致回灌后填埋場的滲濾液中鹽類離子的累積,這將影響膜工藝的正常運(yùn)行。綜上所述,對(duì)滲濾液單純從處理角度來考慮都存在一定的問題和缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
單純從處理角度看,腐植酸和氨氮是影響滲濾液處理難達(dá)標(biāo)的主要污染物,但從資源化角度,它們分別是有機(jī)和無機(jī)肥料的主要成分,因此本發(fā)明綜合了處理和資源化角度,提供了從滲濾液中用膜工藝和化學(xué)沉淀法分別除去絕大部分腐植酸和部分氨氮(可分別用于制取有機(jī)和無機(jī)液體肥料),從而使?jié)B濾液得于達(dá)標(biāo)處理的生化-物化組合工藝。
本發(fā)明提供了一種城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于,該方法包括如下步驟將滲濾液泵入超濾系統(tǒng),膜分離后得到的濃縮液用于分離制取腐植酸有機(jī)液體肥料,透過液進(jìn)入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng),充分去除氨氮和有機(jī)物;所述的生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)由復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器和兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器構(gòu)成,所述兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器包括在前的顆粒活性碳生物流化床和緊隨其后的顆?;钚蕴忌镞^濾床;所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)的出水進(jìn)入混凝沉淀池,對(duì)在所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中脫落的生物膜和產(chǎn)生的大分子水溶性有機(jī)物進(jìn)行凈化處理。
對(duì)于早期或仍處于酸性發(fā)酵階段的填埋場滲濾液,應(yīng)先經(jīng)復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)處理,沼氣回收作能源,然后再泵入超濾系統(tǒng)。
當(dāng)填埋場滲濾液的氨氮>1500mg/L時(shí),先將所述超濾系統(tǒng)的透過液通入化學(xué)沉淀脫氮池,經(jīng)泥水分離后,沉淀物用于制取無機(jī)液體肥料,上清液再送入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。
在超濾系統(tǒng)中操作壓力差為0.3~0.5Mpa,濃縮倍數(shù)為5~10倍,所用膜的截留相對(duì)分子量為500~5000;在化學(xué)沉淀脫氮池中,利用MgO和Na2HPO4產(chǎn)生磷酸銨鎂,其中Mg∶N∶P=1~1.2∶1∶0.7,pH>7.5。
在生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中,在復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)投加2g/L的粉末活性碳用于形成顆粒污泥層,按3.6gCOD/gNO3-N比值外加甲醇作為反硝化的碳源,復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器的水力停留時(shí)間至少24小時(shí)。
本發(fā)明中,所述的顆?;钚蕴忌锪骰仓蓄w?;钚蕴汲涮盍繛?~10g/L,水力停留時(shí)間至少72小時(shí)。
本發(fā)明中,所述顆粒活性碳生物過濾床的水力停留時(shí)間至少12小時(shí),其中部分出水回流至所述復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器,回流比為4~5。
超濾系統(tǒng)濃縮液和化學(xué)沉淀脫氮池污泥在分別制取有機(jī)和無機(jī)液體肥料工藝過程中排出的廢水并入本滲濾液組合工藝進(jìn)行處理。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于針對(duì)滲濾液因含較高濃度腐植酸和氨氮而造成常規(guī)工藝處理出水中有機(jī)物和氨氮指標(biāo)難達(dá)標(biāo)的問題,同時(shí)考慮克服滲濾液反滲透和納濾工藝中濃縮液處理的問題和缺點(diǎn),從處理與資源化相結(jié)合的角度,提出了滲濾液處理的生化一物化組合工藝。具體表現(xiàn)為(1)采用超濾、厭氧-好氧生物膜法、混凝沉淀,輔以厭氧、化學(xué)沉淀法組成的生化-物化工藝,處理出水可達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),而超濾系統(tǒng)濃縮液和化學(xué)沉淀法沉淀物可分別進(jìn)一步分離濃縮制取有機(jī)和無機(jī)液體肥料,無二次污染。(2)采用復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)處理,大量的可生物降解有機(jī)物被充分分解,所產(chǎn)生的沼氣回收作能源。(3)采用膜工藝來從滲濾液中分離出腐植酸等難生物降解有機(jī)物。在現(xiàn)有的用于處理滲濾液的膜工藝中主要為反滲透和納濾,使用的是孔徑小于1nm的膜,所需操作壓力差較大,本組合工藝中,膜工藝為超濾系統(tǒng),實(shí)際上其介于納濾與超濾交叉的范圍內(nèi),即介于納濾截留相對(duì)分子量(MWCO)的高端,和超濾截留相對(duì)分子量的低端之間,一般仍稱為超濾系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的超濾系統(tǒng)使用的膜孔徑略大于1nm(對(duì)有機(jī)膜約為1.1~1.3nm,對(duì)無機(jī)膜則略大),或相應(yīng)的截留相對(duì)分子量為500~5000。因此,本發(fā)明采用的超濾系統(tǒng)對(duì)滲濾液中腐植酸可有高效的截留,而無機(jī)離子等可良好通過,從而大大降低膜兩側(cè)的滲透壓,減少電耗,同時(shí)保持膜分離后得到的濃縮液中無機(jī)鹽分含量與進(jìn)入該級(jí)超濾系統(tǒng)前的滲濾液的基本接近,從而為使所制取的腐植酸有機(jī)液體肥料中無機(jī)物含量不會(huì)過高創(chuàng)造條件,而這與現(xiàn)有滲濾液采用反滲透和納濾膜工藝中產(chǎn)生的濃縮液存在根本差別?,F(xiàn)有的反滲透和納濾膜工藝產(chǎn)生的濃縮液中常含有比進(jìn)行分離前的滲濾液高得多的無機(jī)鹽分,即無機(jī)鹽分也被濃縮了一定倍數(shù),而且不穩(wěn)定的低分子有機(jī)物含量也比本發(fā)明所采用的超濾系統(tǒng)產(chǎn)生的濃縮液的高,從而使其難于資源化。(4)利用化學(xué)沉淀法形成磷酸銨鎂(MgNH4PO4·6H2O,MAP)沉淀來去除部分氨氮。由于本處理單元只是用來控制進(jìn)到后續(xù)生物硝化、反硝化系統(tǒng)的氨氮濃度小于1000~1500mg/L,因此不需要很高的氨氮去除率,故本發(fā)明中藥劑采用MgO和Na2HPO4·12H2O,Mg∶N∶P=1~1.2∶1∶0.7,pH>7.5,這樣就無需大量投加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH。因MgO為難溶物質(zhì),這就減少了本處理單元所引入的鹽分,避免了對(duì)后續(xù)生物處理不利的影響,同時(shí)MgO和MAP還具有對(duì)COD和難生物降解有機(jī)物一定的吸附去除作用。雖然化學(xué)沉淀法除氨氮藥劑費(fèi)用較高,但生成的磷酸銨鎂沉淀物中含有與土壤施肥相似的組成部分N、P和Mg,可用于制取無機(jī)液體肥料,這會(huì)部分抵扣運(yùn)行成本,同時(shí)其反應(yīng)快,操作簡便,且不會(huì)產(chǎn)生像吹脫除氨氮常伴隨的二次污染等問題。(5)由復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器和兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器構(gòu)成生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)。生物脫氮是氨氮去除的主要和最經(jīng)濟(jì)低廉的方式,當(dāng)氨氮濃度<1500mg/L時(shí),可通過生物硝化達(dá)標(biāo)。生物脫氮成功與否與堿度、生物量、微量生物活性物質(zhì)等因素密切相關(guān),滲濾液含有氨基腐植酸生物活性物質(zhì)和很高含量的堿度,這些特性為其在高濃度氨氮下進(jìn)行高效生物硝化提供了可能。由于生物硝化微生物世代時(shí)間長,同時(shí)滲濾液經(jīng)復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器等前面處理單元后出水中有機(jī)物濃度已大為降低且可生化性一般,因此為維持足夠的生物量,最好采用以生物膜為主兼有懸浮污泥的生物反應(yīng)器,以使硝化細(xì)菌等微生物不易流失,同時(shí)水力停留時(shí)間也要長。本組合工藝中超濾系統(tǒng)膜截留相對(duì)分子量為500~5000,因此會(huì)有少量低分子量腐植酸透過膜最終進(jìn)入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng),而活性碳對(duì)這部分腐植酸可有很好的吸附作用,同時(shí)活性碳也是良好的載體,因此選擇活性碳生物膜法可同時(shí)滿足上述要求?;钚蕴忌锬し▽?duì)有機(jī)物的去除兼有生物作用和物化作用的優(yōu)點(diǎn),有機(jī)物和微生物被吸附富集在活性碳的表面,營造一種優(yōu)化的局部環(huán)境,使有機(jī)物可得到有效的降解,新生的活性碳表面又可以吸附有機(jī)物,因此即使難生物降解的有機(jī)物-腐植酸,也可以很好地去除。由于本組合工藝中生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)的進(jìn)水COD/N比經(jīng)常會(huì)低于4,因此生物脫氮途徑除了傳統(tǒng)的全程硝化、反硝化過程,還存在新型的短程硝化、反硝化和厭氧氨氧化等過程。在好氧生物膜反應(yīng)器中,雖然混合液主體溶解氧(DO)可達(dá)5mg/L以上,但在生物膜內(nèi),由于傳質(zhì)阻力和沿程微生物耗氧,其DO可能低至0.5~1.0mg/L以下,在該環(huán)境中短程硝化、反硝化和厭氧氨氧化等過程可很好地進(jìn)行,這樣有機(jī)碳源供應(yīng)和需氧量都可以降低。由于活性碳價(jià)格較貴,密度比水大,而反應(yīng)器要求的水力停留時(shí)間又較長,因此考慮使活性碳生物膜懸浮均勻分布于反應(yīng)器內(nèi),既降低了活性碳的用量及其總費(fèi)用,又使活性碳和反應(yīng)器的空間得到充分利用。內(nèi)循環(huán)的顆粒活性碳生物流化床結(jié)構(gòu)簡單,流體傳質(zhì)與混合性能好,低剪切而保持高的生物濃度及生物活性,不需污泥回流,抗沖擊負(fù)荷,因此選用它作為生物硝化主反應(yīng)器。由于活性碳生物膜處于流化狀態(tài),活性碳及其生物膜受到一定的剪切作用仍會(huì)少量發(fā)生破碎、脫落,造成出水懸浮物(SS)較大且難于沉淀,因此后續(xù)采用顆粒活性碳生物過濾床對(duì)懸浮物進(jìn)行有效的粘附和濾除。顆粒活性碳生物流化床和顆?;钚蕴忌镞^濾床構(gòu)成高、低負(fù)荷二級(jí)處理系統(tǒng),一級(jí)處理系統(tǒng)在高負(fù)荷下運(yùn)行,主要起到大量分解有機(jī)物和維持高生物量以利于高效的生物硝化、反硝化作用,二級(jí)處理系統(tǒng)在低負(fù)荷下運(yùn)行,主要起到進(jìn)一步生物硝化和凈化有機(jī)物作用,以保證氨氮基本被完全轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和可生化有機(jī)物基本徹底被無機(jī)化。出水部分回流到復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器,硝酸鹽氮在此反硝化為氮?dú)舛コ?。?fù)合厭氧生物反應(yīng)器上部設(shè)有組合填料,另外反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)投加2g/L的粉末活性碳用于形成顆粒污泥層,從而保證反應(yīng)器內(nèi)有較高的生物量。相比現(xiàn)有的滲濾液生物脫氮技術(shù)中,在高濃度氨氮(<2000mg/L)時(shí)常用膜生物反應(yīng)器(MBR)形式的硝化、反硝化系統(tǒng),其對(duì)腐植酸的去除效果不佳,而常規(guī)的厭氧-好氧系統(tǒng)多適用于低濃度氨氮(<500mg/L)下,因此本組合工藝中生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)既可以在高濃度氨氮時(shí)達(dá)到高效生物脫氮,又同時(shí)滿足對(duì)有機(jī)物的全面去除。(6)混凝沉淀池對(duì)生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中脫落的生物膜和產(chǎn)生的大分子水溶性有機(jī)物進(jìn)一步凈化,確保出水達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的有益效果1、在明確了滲濾液中含有較高濃度的腐植酸和氨氮后,從處理與資源化結(jié)合的角度出發(fā),采用生化-物化組合工藝,既使?jié)B濾液處理達(dá)到了一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),又考慮了滲濾液的資源化利用。2、可利用本組合工藝對(duì)國內(nèi)在用的采用常規(guī)工藝的基本都不能達(dá)標(biāo)的滲濾液處理設(shè)施進(jìn)行改造,可使整合后的滲濾液處理設(shè)施出水中有機(jī)物達(dá)標(biāo),從而達(dá)到環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。3、本組合工藝先進(jìn)、實(shí)用,占地少,無二次污染,運(yùn)行可靠。
圖1是本發(fā)明滲濾液處理方法流程圖。
圖2是增加了厭氧預(yù)處理和化學(xué)沉淀除氮的滲濾液處理方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合圖1,以北京市某生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理為例來說明本發(fā)明。
該衛(wèi)生填埋場1997年開始運(yùn)行,現(xiàn)已進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段,日產(chǎn)生滲濾液200噸,水質(zhì)如下pH為7.67~8.48,CODcr為2220~3520mg/L,BOD5為230~617mg/L,TOC為841~1590mg/L,NH4-N為748~1460mg/L,電導(dǎo)率為18.2~24.1ms/cm,重金屬濃度均低于一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),顏色呈黃色至紅褐色??梢娫摑B濾液在填埋場內(nèi)已充分厭氧分解了,且氨氮濃度<1500mg/L。將該滲濾液泵入砂濾罐和小型微濾裝置,去除粒徑大于1~10μm以上的污泥等顆粒物,出水再經(jīng)泵進(jìn)入超濾系統(tǒng),超濾膜的截留相對(duì)分子量(MWCO)為1000,操作壓力差為0.4Mpa,濃縮倍數(shù)為5倍,膜分離后的透過液透明、無色,CODcr為500~1500mg/L,BOD5為180~560mg/L,NH4-N為700~1300mg/L;而膜濃縮液呈紅褐色,表明含有高濃度的腐植酸,可進(jìn)一步分離濃縮、凈化制取腐植酸有機(jī)液體肥料。透過液進(jìn)入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng),在復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器上部設(shè)有組合填料,另外反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)投加2g/L的粉末活性碳用于形成顆粒污泥層,其水力停留時(shí)間(HRT)至少24小時(shí)(Hrs),在復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)外加甲醇作為反硝化的碳源,投加量為3.6gCOD/gNO3-N;出水依順序進(jìn)入顆?;钚蕴忌锪骰?、顆粒活性碳生物過濾床,顆?;钚蕴忌锪骰仓蓄w?;钚蕴汲涮盍繛?g/L,HRT至少72Hrs,使用自吸射流曝氣,溶解氧(DO)>5mg/L;顆粒活性碳生物過濾床有效水深4m,顆?;钚蕴即矊雍穸?m,HRT至少12Hrs,使用穿孔管鼓風(fēng)曝氣,氣水比8∶1,其部分出水回流至復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器,回流比為4~5,部分出水流入混凝沉淀池;生物硝化、反硝化系統(tǒng)出水CODcr為90~120mg/L,BOD5<10mg/L,NH4-N<15mg/L。混凝沉淀池對(duì)生物硝化、反硝化系統(tǒng)的出水作進(jìn)一步凈化,反應(yīng)時(shí)間30分鐘(min),沉淀時(shí)間3Hrs,混凝劑(PAC)用量<100mg/L,助凝劑(PAM)用量<1mg/L,最終出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),沉淀污泥經(jīng)濃縮脫水后送填埋場處置。
對(duì)于早期或仍處于酸性發(fā)酵階段的填埋場滲濾液,其有機(jī)物濃度高,可生化性好,應(yīng)先經(jīng)復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)處理,產(chǎn)生的沼氣可回收作能源,然后出水再泵入超濾系統(tǒng);有些填埋場的進(jìn)場垃圾中有機(jī)成分含量高,導(dǎo)致滲濾液的NH4-N>1500mg/L,此時(shí)應(yīng)在超濾系統(tǒng)后,先將其透過液通入化學(xué)沉淀脫氮池,經(jīng)泥水分離后,沉淀物用于制取無機(jī)液體肥料,上清液再送入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。如圖2所示,將在垃圾填埋場內(nèi)排出的滲濾液經(jīng)過收集系統(tǒng)流入調(diào)蓄池,由泵提升進(jìn)入復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器,經(jīng)充分厭氧分解后,所含有的有機(jī)物中,大多數(shù)性質(zhì)較穩(wěn)定。滲濾液厭氧出水先進(jìn)入升流式砂濾池,去除粒徑大于1~10μm以上的污泥等顆粒物,保證后續(xù)超濾系統(tǒng)的良好運(yùn)行,再用泵進(jìn)入超濾系統(tǒng),在壓力驅(qū)動(dòng)下滲濾液分成兩部分一部分為膜透過液,水量占進(jìn)水的80~90%,所含有機(jī)物分子量較小,可生化性大大提高,容易進(jìn)一步處理達(dá)標(biāo)后排放;另一部分為膜截留的濃縮液,富含以腐植酸為主的難生物降解有機(jī)物,濃度很高,而所含的以無機(jī)鹽分為主體的總?cè)芙庑詺堅(jiān)?TDS)與膜分離前的進(jìn)料滲濾液基本接近,即無機(jī)離子在超濾系統(tǒng)中可以良好通過,濃縮液這部分水量占進(jìn)水的10~20%,這部分經(jīng)進(jìn)一步分離濃縮、凈化,可制取腐植酸有機(jī)液體肥料,而分離出廢水并到超濾系統(tǒng)和膜透過液中得到處理,因此膜透過液的總體積占進(jìn)水的96%以上。超濾系統(tǒng)的膜透過液流入化學(xué)沉淀脫氮池,采用MgO和Na2HPO4·12H2O,投加量比按Mg∶N∶P=1~1.2∶1∶0.7,在反應(yīng)過程中可適當(dāng)投加石灰水控制pH值>7.5,經(jīng)泥水分離后,沉淀物可用于制取無機(jī)液體肥料,在過程中分離出的廢水并入上清液,一起進(jìn)入由復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器和兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器構(gòu)成的生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)。在生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中,有機(jī)物和氨氮在硝酸鹽細(xì)菌、亞硝酸鹽細(xì)菌等厭氧、缺氧和好氧微生物的生化作用和活性碳吸附作用的協(xié)同作用下,基本全部被分解、轉(zhuǎn)化,出水達(dá)到或接近一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),在本生物膜脫氮系統(tǒng)中可根據(jù)需要在復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)外加甲醇作為反硝化的碳源。最后一道混凝沉淀池對(duì)生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)的脫落生物膜和該過程中產(chǎn)生的大分子水溶性有機(jī)物進(jìn)一步凈化,確保出水完全達(dá)標(biāo),而產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮脫水后送填埋場處置。
本發(fā)明所述的滲濾液處理工藝技術(shù)參數(shù)1、滲濾液水質(zhì)條件pH 5~9
CODcr1500~60000mg/LNH4-N <3000mg/L2、復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器控制溫度 35±3℃容積負(fù)荷 4~10kgCODcr/m3·dCODcr去除率 50~90%沼氣產(chǎn)生量 0.30~0.45m3/kgCODcr3、超濾系統(tǒng)工作壓力 0.3~0.5Mpa濃縮倍數(shù) 5~10倍CODcr去除率 45~65%4、化學(xué)沉淀脫氮池pH 7.5~9反應(yīng)時(shí)間 30min沉淀時(shí)間 3Hrs進(jìn)水NH4-N1500~3000mg/L出水NH4-N<1000~1500mg/L5、生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)pH 7.5~9甲醇外加量 3.6gCOD/gNO3-N回流比 4~5進(jìn)水NH4-N <1500mg/L出水NH4-N <15mg/L復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器HRT24Hrs粉末活性碳 2g/L顆粒活性碳生物流化床HRT72Hrs活性碳充填量 5~10g/LDO >5mg/L
顆?;钚蕴忌镞^濾床HRT12Hrs活性碳床層厚度 1.5~2m氣水比 5~10∶16、混凝沉淀池反應(yīng)時(shí)間 30min沉淀時(shí)間 3HrsPAC用量<100mg/LPAM用量<1mg/L
權(quán)利要求
1.城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于,該方法包括如下步驟將滲濾液泵入超濾系統(tǒng),膜分離后得到的濃縮液用于分離制取腐植酸有機(jī)液體肥料,透過液進(jìn)入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng),充分去除氨氮和有機(jī)物;所述的生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)由復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器和兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器構(gòu)成,所述兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器包括在前的顆?;钚蕴忌锪骰埠途o隨其后的顆粒活性碳生物過濾床;所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)的出水進(jìn)入混凝沉淀池,對(duì)在所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中脫落的生物膜和產(chǎn)生的大分子水溶性有機(jī)物進(jìn)行凈化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于對(duì)于早期或仍處于酸性發(fā)酵階段的填埋場滲濾液,應(yīng)先經(jīng)復(fù)合厭氧生物反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)處理,沼氣回收作能源,然后再泵入超濾系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于當(dāng)填埋場滲濾液的氨氮>1500mg/L時(shí),先將所述超濾系統(tǒng)的透過液通入化學(xué)沉淀脫氮池,經(jīng)泥水分離后,沉淀物用于制取無機(jī)液體肥料,上清液再送入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于在超濾系統(tǒng)中,操作壓力差為0.3~0.5Mpa,濃縮倍數(shù)為5~10倍,所用膜的截留相對(duì)分子量為500~5000;
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于在化學(xué)沉淀脫氮池中,利用MgO和Na2HPO4產(chǎn)生磷酸銨鎂,其中Mg∶N∶P=1~1.2∶1∶0.7,pH>7.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于在生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中,在復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)投加2g/L的粉末活性碳用于形成顆粒污泥層,按3.6gCOD/gNO3-N比值外加甲醇作為反硝化的碳源,復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器的水力停留時(shí)間至少24小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于所述的顆粒活性碳生物流化床中顆粒活性碳充填量為5~10g/L,水力停留時(shí)間至少72小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的填埋場滲濾液的處理方法,其特征在于所述顆粒活性碳生物過濾床的水力停留時(shí)間至少12小時(shí),其中部分出水回流至所述復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器,回流比為4~5。
全文摘要
城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理方法,屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。為了使填埋場滲濾液處理達(dá)標(biāo),并克服反滲透和納濾工藝中濃縮液處理的問題和缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種城市生活垃圾填埋場滲濾液的處理方法,包括如下步驟將滲濾液泵入超濾系統(tǒng),膜分離后得到的濃縮液用于分離制取腐植酸有機(jī)液體肥料,透過液進(jìn)入生物膜硝化、反硝化系統(tǒng),充分去除氨氮和有機(jī)物;所述的生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)由復(fù)合厭氧生物膜反應(yīng)器和兩級(jí)好氧生物膜反應(yīng)器構(gòu)成;所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)的出水進(jìn)入混凝沉淀池,對(duì)在所述生物膜硝化、反硝化系統(tǒng)中脫落的生物膜和產(chǎn)生的大分子水溶性有機(jī)物進(jìn)行凈化處理。本發(fā)明方法實(shí)用、先進(jìn),占地少,無二次污染,運(yùn)行可靠。
文檔編號(hào)C02F9/14GK1669958SQ20051001117
公開日2005年9月21日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者聶永豐, 許玉東, 岳東北 申請人:清華大學(xué)