專利名稱：生化、膜分離法垃圾滲濾液處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是針對(duì)高濃度垃圾滲濾液的處理工藝。
背景技術(shù)：
滲濾液中有機(jī)污染物濃度很高，要做到達(dá)標(biāo)排放，化學(xué)耗氧量的去除率要保證在99%以上，傳統(tǒng)的生化常規(guī)處理工藝根本無法達(dá)到，目前國內(nèi)各垃圾場(chǎng)中的滲濾液處理能達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行實(shí)例極少。要徹底解決垃圾滲濾液的污染既是一個(gè)技術(shù)問題，也是一個(gè)社會(huì)問題，一直困擾著環(huán)衛(wèi)和環(huán)保部門，多年來許多人做過不懈努力，但收效甚微。按二級(jí)及三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)運(yùn)行的滲濾液處理工程大多達(dá)不到設(shè)計(jì)目標(biāo)，更不可能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 目前我國滲濾液處理技術(shù)大致有以下是三種一是沿用傳統(tǒng)生活污水治理技術(shù)，以簡(jiǎn)單生化為主，基本不達(dá)標(biāo)，這種工程占滲濾液工程總量的60%以上。二是近年來許多科研院所考慮到垃圾滲濾液的特點(diǎn)，不斷探索一些新技術(shù)，改良了一些老辦法，整合了一些新工藝，并應(yīng)用于實(shí)際工程，但效果并不理想，這類工程占10%左右。三是一些填埋場(chǎng)苦于沒有良好的處理技術(shù)，干脆自暴自棄，簡(jiǎn)單對(duì)付，這類工程占20%以上。 以上工藝技術(shù)的核心都是源于生活污水處理的生化處理技術(shù)，事實(shí)上這是一條國外早在20年前就走過的彎路。西方發(fā)達(dá)國家關(guān)注并大規(guī)模開展?jié)B濾液處理是在20世紀(jì)50年代，基本上是在無奈和失敗中探索，直到80年代隨著膜處理技術(shù)應(yīng)用于滲濾液處理，才走出了以反滲透技術(shù)為主，高效生物反應(yīng)器結(jié)合反滲透的技術(shù)路線。 從國外近十幾年來滲濾液處理技術(shù)發(fā)展來看，簡(jiǎn)單生化法處理滲濾液的技術(shù)已被逐漸淘汰，取而代之的是以反滲透為主的膜處理工藝和高效生化處理結(jié)合膜法的先進(jìn)技術(shù)。2003年以來，隨著國家加大環(huán)保、垃圾及滲濾液處理力度，重慶長生橋、北京南宮堆肥廠、青島小澗西和廣州興豐垃圾填埋場(chǎng)等先后引進(jìn)國外先進(jìn)的反滲透處理滲濾液技術(shù)的工程相繼建成，使我國的滲濾液處理水平邁上了 一個(gè)臺(tái)階。
膜分離技術(shù)存在的問題 反滲透工藝因其在滲濾液處理方面具有高效性、模塊性和易于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用得越來越多，但其如下缺點(diǎn)也要引起重視①小分子量的物質(zhì)的截留效率還不盡如人意，如氨、小分子的AOX等物質(zhì)；②高濃度的有機(jī)物或無機(jī)可沉降物容易造成污染膜或在膜表面結(jié)垢等問題；③由于操作壓力很高造成能耗很高；④反滲透濃液的處理有較大困難，一般二級(jí)反滲透總回收率在75 % 80 % ，濃液的總排量為處理量的20 % 25 % ，將其回灌到填埋場(chǎng)中不可取。因?yàn)闈庖旱奈廴疚餄舛群芨?，屬于危險(xiǎn)的垃圾。目前多采用蒸發(fā)和干燥的方法，但費(fèi)用很高。 膜分離污染物的效果是顯而易見的，經(jīng)分離后的出水能夠達(dá)到國家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，該法能連續(xù)化操作，機(jī)械化程度高，易于管理，水質(zhì)的不穩(wěn)定性對(duì)膜處理效果的影響較小。但該技術(shù)在國內(nèi)遲遲不能被用于實(shí)際工程，究其原因?yàn)槟げ牧铣杀靖?，且膜在處理這種受污染較嚴(yán)重的水體時(shí)，膜極易被污染，較難清洗，難以再次利用。
為此開發(fā)一種適合國情的以高效生物反應(yīng)器為主結(jié)合膜處理為輔的技術(shù)對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值的提高具有深遠(yuǎn)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效經(jīng)濟(jì)的生化、膜分離法垃
圾滲濾液處理工藝。本發(fā)明所述的生化、膜分離法垃圾滲濾液處理工藝由以下步驟組成
—、將反應(yīng)池中待處理的垃圾滲濾液加入氧化鎂調(diào)節(jié)ra值至11 11. 5 ; 二、步驟一的處理液送入氨吹脫塔，進(jìn)行脫氨處理； 三、步驟二脫氨處理后的液體再用磷酸調(diào)節(jié)ra值至8 8. 5 ;出水經(jīng)沉淀池去除磷酸鎂； 四、步驟三的沉淀池出水入內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器停留8 9小時(shí)； 五、步驟四中由內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器出來的液體經(jīng)緩沖池泵入內(nèi)循環(huán)三相生物流化
床停留2 3小時(shí)，流化床內(nèi)充填陶粒載體； 六、步驟五的液體進(jìn)入膜生物反應(yīng)器停留6 7小時(shí)進(jìn)行濾膜處理產(chǎn)生中水；將處理后產(chǎn)生的多余污泥定期泵入豎沉式污泥濃縮池； 七、步驟六的濾膜中水送入精密過濾器，出水加入市售的阻垢劑，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度;然后入納濾處理系統(tǒng);納濾膜產(chǎn)生的濃液因不含重金屬可進(jìn)入豎沉式污泥濃縮池；
八、步驟七納濾的出水在送入反滲透裝置前補(bǔ)充加入市售的阻垢劑，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度，反滲透出水可達(dá)標(biāo)排放；
九、步驟八反滲透所產(chǎn)生的濃液通過焚燒處理； 十、步驟三、步驟六產(chǎn)生的污泥和步驟七產(chǎn)生的濃液入豎沉式污泥濃縮池后回填埋場(chǎng)； ^^—、步驟十的污泥濃縮池上清液回流入步驟一 的反應(yīng)池。步驟一中加入氧化鎂主要是調(diào)節(jié)ra值至11 11. 5，使垃圾滲濾液中的氨離子以
游離氨的形式存在。步驟二中所述的氨吹脫塔為現(xiàn)有設(shè)備，以湍球填料塔為優(yōu)選，主要的作用是吹脫除去垃圾滲濾液中的游離氨。步驟四內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器在云貴及以南地區(qū)一般采用常溫厭氧，云貴以北可以用自產(chǎn)沼氣對(duì)厭氧進(jìn)水加熱來提高處理效果。步驟二、四、五、六、七、八所述的氨吹脫塔、內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器、內(nèi)循環(huán)三相生物流化床、膜生物反應(yīng)器、精濾、納濾和反滲透裝置可以選用現(xiàn)有設(shè)備。 本發(fā)明所述工藝由于有機(jī)地采用了物化、生化、膜分離法處理工藝，使得工程造價(jià)和運(yùn)行成本大為降低；提高了膜生物反應(yīng)器濾膜、納濾膜和反滲透膜的使用年限；本發(fā)明所采用工藝與已有技術(shù)相比，處理負(fù)荷高；操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和
4其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，但并不限制本發(fā)明。 本實(shí)施例所述的垃圾滲濾液為昆明某垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，滲濾液從調(diào)節(jié)池自流或泵入反應(yīng)池，用粉狀氧化鎂調(diào)整ra值至11 11.5，使垃圾滲濾液中的氨離子以游離氨的形式存在，然后用泵提升入湍球填料型氨吹脫塔，湍球塔可使布液更均勻同時(shí)防止填料球表面積垢。塔內(nèi)裝置一定高度的填料層。垃圾滲濾液從塔頂噴下，沿填料表面呈薄膜狀向下流動(dòng)。空氣通過風(fēng)機(jī)從塔底鼓入，呈連續(xù)相由下而上同水逆流接觸。填料為聚丙烯空心球。除氨后的處理液用磷酸調(diào)節(jié)K1值至8 8.5以彌補(bǔ)滲濾液磷源的不足，然后入沉淀池分離磷酸鎂，出水自流入內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器。該裝置靠沼氣的提升產(chǎn)生循環(huán)，使?jié)B濾液與厭氧菌充分接觸從而提高處理效果。而后經(jīng)緩沖池泵入內(nèi)循環(huán)三相生物流化床，流化床內(nèi)充填陶粒載體，使進(jìn)水與微生物充分接觸，微生物粘附在載體表面形成生物膜，使活性污泥有良好的沉降性能，不易被出水帶離反應(yīng)器而在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，筒體的上部為帽狀，氣、水和污泥的混合液進(jìn)入反應(yīng)器上部帽狀的三相分離區(qū)分離；氣體從上面離開反應(yīng)器，澄清水從出水口流出，載體和部份污泥經(jīng)過沉降區(qū)返回到反應(yīng)器底部，出水自流入膜生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧曝氣和生物處理。處理后的水由泵通過浸沒式濾膜組件過濾后抽出；微生物被濾膜截留在生物反應(yīng)器中，使反應(yīng)器有巨大生物量，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題；實(shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間與污泥泥齡的徹底分離，可同時(shí)進(jìn)行硝化、反硝化；產(chǎn)生的多余污泥定期泵入豎沉式污泥濃縮池，污泥濃縮池上清液回流入首級(jí)反應(yīng)池。膜生物反應(yīng)器取代了傳統(tǒng)生化工藝中二沉池和三級(jí)處理工藝，所出中水入精濾、鈉濾工藝。精濾是后續(xù)鈉濾、反滲透的預(yù)處理工藝可以確保鈉濾裝置的進(jìn)水水質(zhì)及后續(xù)反滲透高壓進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)起到保護(hù)鈉濾膜和反滲透膜的作用。設(shè)置鈉濾是為了去除重金屬。 一般在精密過濾器、鈉濾的出水中需加入阻垢劑，所述的阻垢劑品種很多，常用有美國產(chǎn)PTP0100八倍濃縮液或美國產(chǎn)MDC220原液，配制濃度為含原液10% 20% (重量百分比，下同)，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度， 一般為lmg/L 3mg/L阻垢劑原液。當(dāng)滲濾液C0Dcr > 15000mg/L時(shí)，滲濾液中有400mg/L 500mg/L的COD無法用生化法去除，出水要達(dá)到《城市生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008的新要求，用鈉濾、反滲透作終結(jié)把關(guān)處理是必要的，鈉濾、反滲透處理后的水可優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。由于鈉濾前采用了高效的內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器、內(nèi)循環(huán)三相生物流化床、膜生物反應(yīng)器工藝，使處理液出水優(yōu)于傳統(tǒng)生物法工藝。從而減輕了鈉濾、反滲透負(fù)載，提高了鈉濾膜與反滲透膜的使用年限。使反滲透的排放濃液下降到1.5%以下，僅為超濾、二級(jí)反滲透工藝濃液排放量的7. 5%，并可用自產(chǎn)沼氣通過焚燒爐處理不需用外來能源。工藝產(chǎn)生的污泥經(jīng)豎沉式污泥濃縮池后回填埋場(chǎng)有利于垃圾的厭氧發(fā)酵。當(dāng)滲濾液CODcr < 15000mg/L時(shí)，本工藝后續(xù)反滲透可省略，鈉濾出水即可達(dá)標(biāo)排放。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)比較，市場(chǎng)上如重慶長生橋滲濾液處理廠采用二級(jí)反滲透處理工藝，處理規(guī)模500mVd，工程投資約3700萬元，理論處理成本報(bào)10元/m3，實(shí)際運(yùn)行成本要高得多，處理液回收率80%，有20%的反滲透濃液只能儲(chǔ)存處理。市場(chǎng)上也有用傳統(tǒng)厭氧、好氧工藝作反滲透工藝的前處理，由于傳統(tǒng)厭氧、好氧處理負(fù)荷低，停留時(shí)間長，占地面積大，故工程投資大。如廣州新豐滲濾液處理廠采用的是區(qū)58+581 +反滲透處理工藝，處理規(guī)模500m3/d，工程投資約6000萬元，處理成本約25元/m3。 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)三相生物流化床反應(yīng)器首先由荷蘭帕克公司開發(fā)應(yīng)用。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器是根據(jù)UASB的原理開發(fā)成功的。它由混合區(qū)、污泥膨脹床、精處理區(qū)和循環(huán)系統(tǒng)四個(gè)部分組成。它與其它厭氧處理工藝相比有以下特點(diǎn) 1、因反應(yīng)器為立式結(jié)構(gòu)，高度一般為14 25m，故占地面積小，同時(shí)沼氣收集也方便。 2、有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短。它與其它厭氧處理工藝的有機(jī)負(fù)荷和水力停留
時(shí)間比較見下表。
工藝有機(jī)負(fù)荷KgC0D/(m、d)水力停留時(shí)間h
普通消化池0. 5 2> 90
接觸消化池2 410 15
厭氧過濾器3 10> 20
UASB10 301 12
內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器18 702 6 3、剩余污泥少，約為進(jìn)水C0D的1 % ，且容易脫水。 4、靠沼氣的提升產(chǎn)生循環(huán)，不需要外部動(dòng)力進(jìn)行攪拌混合和使污泥回流，節(jié)省動(dòng) 力消耗。 本發(fā)明所述高效節(jié)能處理垃圾滲濾液工藝由于采用了內(nèi)循環(huán)三相生物流化床反 應(yīng)器，當(dāng)滲濾液厭氧處理后C0Dcr :1500mg/L時(shí)，負(fù)荷可達(dá)10 15KgC0D/(m3 d)。處理率 可達(dá)70%以上。內(nèi)循環(huán)三相生物流化床反應(yīng)器的開發(fā)成功同樣在好氧生化處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了 質(zhì)與量的突破。 內(nèi)循環(huán)三相生物流化床反應(yīng)器與其它好氧處理工藝相比，有以下特點(diǎn)
1、高度與直徑比大，故占地面積小。
2、水力停留時(shí)間短，一般為0. 5 4h。 3、剩余污泥少，小于進(jìn)水C0D的5% ;污泥回流在同一反應(yīng)器內(nèi)完成，不需要外加 動(dòng)力。 4、流化性能好，反應(yīng)器大部分載體參與循環(huán)流動(dòng)，因此不存在床中載體分層現(xiàn)象。 各載體在床中所受到的磨擦、剪切基本相同，載體流化具有良好的均勻性，這為均勻的生物 膜形成提供了條件。 5、氧的轉(zhuǎn)移率高。由于反應(yīng)器在中心筒曝氣的截面積小于在整個(gè)床曝氣時(shí)的截面 積(傳統(tǒng)流化床)、同時(shí)大量液體循環(huán)會(huì)夾帶一些細(xì)小的氣泡，這樣使氣-液接觸時(shí)間延長， 從而提高了氧的轉(zhuǎn)移效率。實(shí)測(cè)表明，空氣利用率可達(dá)30 % 50%，動(dòng)力效率可達(dá)2Kg02/ (KW. h) 5Kg02 (KW. h)。 6、載體流失量少，不需專門的脫膜設(shè)備。由于整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)載體受到的剪切與磨 擦基本上均勻一致，因此不會(huì)出現(xiàn)因生物膜增厚，載體變輕而在床內(nèi)分層現(xiàn)象(這是傳統(tǒng) 流化床的基本現(xiàn)象)，所以既能在不增加脫膜設(shè)備的情況下，保證反應(yīng)器中生物載體的膜不會(huì)過度增長，同時(shí)又不會(huì)流失載體，這樣就大大簡(jiǎn)化了原來的流化床處理污水所需的輔助 設(shè)備。 7、流化床內(nèi)生物量高、反應(yīng)器體積小，生物量一般可達(dá)20g/L 40g/L，是傳統(tǒng)活 性污泥法的5 8倍。因活性污泥在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，泥齡很高( 一般為20d)，污泥產(chǎn)率低， 而且可產(chǎn)生一些生長速度很慢的硝化菌等，故內(nèi)循環(huán)三相生物流化床適合于處理含氮化合 物及其它難降解的化合物。 8、由于內(nèi)循環(huán)三相生物流化床反應(yīng)器具有巨大的生物量，并且是典型的完全混合 型生物反應(yīng)器。因此對(duì)沖擊負(fù)荷(水力負(fù)荷沖擊和有機(jī)負(fù)荷沖擊)抵抗能力強(qiáng)，能很快恢 復(fù)到?jīng)_擊前的狀態(tài)，處理效率高。 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器、內(nèi)循環(huán)三相生物流化床工藝其污泥產(chǎn)量?jī)H為傳統(tǒng)厭氧_好氧 法的10%，占地面積僅為傳統(tǒng)厭氧-好氧法的20%。
權(quán)利要求
一種生化、膜分離法垃圾滲濾液處理工藝，其特征在于由以下步驟組成一、將反應(yīng)池中待處理的垃圾滲濾液加入氧化鎂調(diào)節(jié)PH值至11～11.5；二、步驟一的處理液送入氨吹脫塔，進(jìn)行脫氨處理；三、步驟二脫氨處理后的液體再用磷酸調(diào)節(jié)PH值至8～8.5；出水經(jīng)沉淀池去除磷酸鎂；四、步驟三的沉淀池出水入內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器停留8～9小時(shí)；五、步驟四中由內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器出來的液體經(jīng)緩沖池泵入內(nèi)循環(huán)三相生物流化床停留2～3小時(shí)，流化床內(nèi)充填陶粒載體；六、步驟五的液體進(jìn)入膜生物反應(yīng)器停留6～7小時(shí)進(jìn)行濾膜處理產(chǎn)生中水；將處理后產(chǎn)生的多余污泥定期泵入豎沉式污泥濃縮池；七、步驟六的濾膜中水送入精密過濾器，出水加入市售的阻垢劑，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度；然后入納濾處理系統(tǒng)；納濾膜產(chǎn)生的濃液因不含重金屬可進(jìn)入豎沉式污泥濃縮池；八、步驟七納濾的出水在送入反滲透裝置前補(bǔ)充加入市售的阻垢劑，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度，反滲透出水可達(dá)標(biāo)排放；九、步驟八反滲透所產(chǎn)生的濃液通過焚燒處理；十、步驟三、步驟六產(chǎn)生的污泥和步驟七產(chǎn)生的濃液入豎沉式污泥濃縮池后回填埋場(chǎng)；十一、步驟十的污泥濃縮池上清液回流入步驟一的反應(yīng)池。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別是針對(duì)高濃度垃圾滲濾液的處理工藝。由以下步驟組成一、將反應(yīng)池中待處理的垃圾滲濾液加入氧化鎂調(diào)節(jié)pH值至11～11.5；二、脫氨處理；三、再用磷酸調(diào)節(jié)pH值至8～8.5；四、入內(nèi)循環(huán)厭氧發(fā)生器停留8～9小時(shí)；五、入內(nèi)循環(huán)三相生物流化床停留2～3小時(shí)，流化床內(nèi)充填陶粒載體；六、進(jìn)入膜生物反應(yīng)器停留6～7小時(shí)進(jìn)行濾膜處理產(chǎn)生中水；七、中水送入精密過濾器，出水加入市售的阻垢劑，加入量以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度，然后入納濾處理系統(tǒng)；八、出水在送入反滲透裝置前再補(bǔ)充加入市售的阻垢劑，加入量同樣以后續(xù)濾膜不結(jié)垢為度，反滲透出水可達(dá)標(biāo)排放；九、反滲透所產(chǎn)生的濃液通過焚燒處理；十、產(chǎn)生的污泥和濃液入豎沉式污泥濃縮池后回填埋場(chǎng)；十一、步驟十的污泥濃縮池上清液回流入步驟一的反應(yīng)池。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101723564SQ20101003920
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者周建偉 申請(qǐng)人:周建偉