專利名稱：垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種垃圾滲濾液的處理裝置。
技術(shù)背景[0002]垃圾滲濾液是一種高濃度、難降解的有機(jī)廢水，一般含有60% 90%的有機(jī)污 染物和3% 18%的難降解物質(zhì)，主要來源于降水、垃圾本身的內(nèi)含水及垃圾在分解過 程中產(chǎn)生的水。高濃度難生物降解有機(jī)物的處理是垃圾滲濾液處理中的重大難題，單純 采用物化法或生化法往往難以達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)際上對(duì)于這類難以生化降 解污染物質(zhì)的處理主要采用反滲透等新型膜處理技術(shù)。盡管這些深度處理技術(shù)可有效地 去除這類有機(jī)污染物，但由于其設(shè)備投資和運(yùn)行管理費(fèi)相當(dāng)昂貴，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，設(shè)備 維護(hù)頻繁，因此并不適合在我國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家普遍推廣應(yīng)用。因此，尋找一種高 效、安全，同時(shí)又兼顧經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的高濃度難生物降解有機(jī)物的處理方法是解決垃 圾滲濾液處理問題的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成的裝 置，該裝置了集合了傳統(tǒng)的生物法、物理法以及先進(jìn)的膜處理工藝，并引入自來水廠成 熟的工藝，通過有效的組合及對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，有效提高生物處理的效果，且有 效地避免膜污染，提高回收率，同時(shí)由于膜系統(tǒng)運(yùn)行條件的改善，提高其膜通量，從而 減少膜的用量，減少投資和運(yùn)行的費(fèi)用。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是[0005]一種垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在于由復(fù)合式膜 生物反應(yīng)器、預(yù)處理單元和納濾系統(tǒng)三部分組成，所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理 單元和納濾系統(tǒng)三部分依次連接。[0006]所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器包括缺氧區(qū)、好氧區(qū)和膜區(qū)三個(gè)部分，所述的缺氧 區(qū)連接原水泵，所述的好氧區(qū)設(shè)置有組合填料，所述的膜區(qū)設(shè)置有膜系統(tǒng)，膜系統(tǒng)由微 濾膜組件、膜加藥清洗箱和化學(xué)清洗泵組成，化學(xué)清洗泵設(shè)置在微濾膜組件與膜加藥清 洗箱連接的管路上，微濾膜組件通過產(chǎn)水泵與產(chǎn)水箱連接。[0007]所述的缺氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢杵?，所述的好氧區(qū)連接有NaOH加藥箱，好氧 區(qū)與NaOH加藥箱連接的管路上設(shè)置有NaOH加藥泵，好氧區(qū)和膜區(qū)之間連接有中間泵， 缺氧區(qū)、好氧區(qū)和膜區(qū)三個(gè)部分連接的管路上設(shè)置有污泥回流泵，好氧區(qū)和膜區(qū)內(nèi)設(shè)置 有曝氣系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)連接有離心風(fēng)機(jī)。[0008]所述的預(yù)處理單元包括離子交換器和脫碳塔，產(chǎn)水箱通過預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水泵與 離子交換器連接，脫碳塔與離子交換器連接。[0009]所述離子交換器采用大孔型氫離子交換樹脂。[0010]所述的脫碳塔連接有鼓風(fēng)機(jī)。[0011]所述的納濾系統(tǒng)由納濾膜并聯(lián)或串聯(lián)組成，納濾系統(tǒng)與脫碳塔連接，脫碳塔與 納濾系統(tǒng)連接的管路上依次設(shè)置有提升泵、精密過濾器和高壓泵。[0012]所述的納濾系統(tǒng)設(shè)置有沖洗/清洗裝置，沖洗/清洗裝置與清洗泵連接在精密過 濾器和高壓泵之間的管路上。[0013]所述的納濾系統(tǒng)連接有產(chǎn)水池，產(chǎn)水池通過再生泵與離子交換器連接。[0014]本實(shí)用新型的工作原理及過程是垃圾滲濾液在原水泵的作用下，進(jìn)入復(fù)合式 膜生物反應(yīng)器(HMBR)，HMBR分為三個(gè)功能區(qū)域，缺氧區(qū)(A區(qū))、好氧區(qū)(O區(qū))和 膜區(qū)。其中缺氧區(qū)和好氧區(qū)通過缺氧/好氧環(huán)境的交替實(shí)現(xiàn)BOD/COD的去除，同時(shí)實(shí) 現(xiàn)硝化一反硝化脫氮過程。A區(qū)設(shè)置潛水?dāng)嚢杵鲾嚢?，O區(qū)采用微孔曝氣。同時(shí)在A 區(qū)、O區(qū)放置固定式生物膜載體填料，提高微生物的掛膜性能，提高系統(tǒng)的COD的處理 能力。垃圾滲濾液經(jīng)過A區(qū)和O區(qū)之后，進(jìn)入膜區(qū)，膜區(qū)放置中空纖維狀的微濾膜，并 在中空纖維膜的底部設(shè)置微孔曝氣頭，其主要是利用氣流的不斷沖刷膜表面來減少膜污 染。微濾膜的孔徑是微米級(jí)的，它可以有效將污泥、顆粒物及大分子有機(jī)物隔離，而小 分子有機(jī)物和水通過，從而對(duì)污染物的進(jìn)一步去除。膜區(qū)的出水進(jìn)入到預(yù)處理單元，預(yù) 處理單元主要包括離子交換器和脫碳塔，離子交換器主要通過離子交換的方式將原水中 的鈣、鎂離子置換出來，從而去除水的硬度，離子交換器的出水呈酸性并進(jìn)入脫碳塔， 在鼓風(fēng)機(jī)的吹脫作用下，水中的CO2被脫除，從而去除水的堿度；脫碳塔出水通過提升 泵進(jìn)入精密過濾器，可將大于5微米的顆粒截留，精密過濾器出水則通過高壓泵泵送入 納濾系統(tǒng)，納濾系統(tǒng)主要由納濾膜并聯(lián)或串聯(lián)組成，納濾系統(tǒng)的濃水回灌垃圾填埋場(chǎng)進(jìn) 行處理，產(chǎn)水達(dá)標(biāo)排放或回用。當(dāng)HMBR進(jìn)行硝化反應(yīng)時(shí)其PH < 8時(shí)(硝化反應(yīng)會(huì)產(chǎn) 酸)，通過啟動(dòng)NaOH加藥箱調(diào)節(jié)好氧區(qū)的堿度，提高硝化菌的活性(硝化細(xì)菌在pH為 8 9的范圍內(nèi)其生物活性最強(qiáng))；當(dāng)垃圾滲濾液中存在特殊的污染物在膜表面形成微污 染時(shí)，通過沖洗/清洗裝置定時(shí)沖洗納濾系統(tǒng)，沖洗/清洗裝置在清洗泵的作用下對(duì)納濾 系統(tǒng)進(jìn)行沖洗以確保在進(jìn)入納濾系統(tǒng)前水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢及污染。納濾系統(tǒng)的產(chǎn)水可用 于離子交換器的再生，在再生泵作用下進(jìn)行提升，離子交換器通過投加工業(yè)酸及堿進(jìn)行 再生。[0015]本實(shí)用新型的有益效果是，在預(yù)處理及納濾運(yùn)行工藝上有突破，例如增設(shè)的離 子交換器去除裝置，可去除水中的鈣鎂離子，消除納濾膜濃差極化時(shí)難溶鹽在膜表面的 沉積而導(dǎo)致結(jié)垢；同時(shí)改善了膜系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境，可以使膜的通量提高20 40%。在 納濾系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，增加的定時(shí)沖洗程序可消除納濾濃差極化條件下可能產(chǎn)生的輕微的結(jié) 垢和有機(jī)物的污染。[0016]通過改進(jìn)以上工藝，使得垃圾滲濾液高效生物及深度處理裝置運(yùn)行穩(wěn)定，且由 于膜污染影響較小，可將納濾的回收率提高至90%以上，甚至97% (主要取決于水質(zhì))。 在本裝置中，水中膠體、微生物、有機(jī)物、油及油脂不會(huì)污染納濾膜，對(duì)系統(tǒng)無任何影 響。本實(shí)用新型目前已應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理系統(tǒng)中，具有較高的實(shí)用性。[0017]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成及流程示意圖[0019]圖中1.原水泵，2.缺氧區(qū)，3.好氧區(qū)，4.膜區(qū)，5.污泥回流泵，6.中間泵，7.產(chǎn) 水泵，8.產(chǎn)水箱，9.膜加藥清洗箱，lO.NaOH加藥箱，11.化學(xué)清洗泵，12.NaOH加藥 泵，13.離心風(fēng)機(jī)14.曝氣系統(tǒng)，15.潛水?dāng)嚢杵鳎?6.組合填料，17.微濾膜組件，18.預(yù)處 理系統(tǒng)進(jìn)水泵，19.離子交換器，20.脫碳塔，21.鼓風(fēng)機(jī)，22.提升泵，23.精密過濾器， 24.沖洗/清洗裝置，25.清洗泵，26.高壓泵，27.納濾系統(tǒng)，28.產(chǎn)水池，29.再生泵具體實(shí)施方式
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，由復(fù) 合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理單元和納濾系統(tǒng)三部分組成，復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理 單元和納濾系統(tǒng)三部分依次連接。[0021]復(fù)合式膜生物反應(yīng)器包括缺氧區(qū)2、好氧區(qū)3和膜區(qū)4三個(gè)部分，所述的缺氧區(qū) 2連接原水泵1，所述的好氧區(qū)3設(shè)置有組合填料16，所述的膜區(qū)4設(shè)置有膜系統(tǒng)，膜系 統(tǒng)由微濾膜組件17、膜加藥清洗箱9和化學(xué)清洗泵11組成，化學(xué)清洗泵11設(shè)置在微濾膜 組件17與膜加藥清洗箱9連接的管路上，微濾膜組件17通過產(chǎn)水泵7與產(chǎn)水箱8連接。 缺氧區(qū)2內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢杵?5，所述的好氧區(qū)3連接有NaOH加藥箱10，好氧區(qū)3與 NaOH加藥箱10連接的管路上設(shè)置有NaOH加藥泵12，好氧區(qū)3和膜區(qū)4之間連接有中 間泵6，缺氧區(qū)2、好氧區(qū)3和膜區(qū)4三個(gè)部分連接的管路上設(shè)置有污泥回流泵5，好氧區(qū) 3和膜區(qū)4內(nèi)設(shè)置有曝氣系統(tǒng)14，曝氣系統(tǒng)14連接有離心風(fēng)機(jī)13。[0022]預(yù)處理單元包括離子交換器19和脫碳塔20，產(chǎn)水箱8通過預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水泵18 與離子交換器19連接，脫碳塔20與離子交換器19連接，脫碳塔連接有鼓風(fēng)機(jī)21。離子 交換器19采用大孔型氫離子交換樹脂。[0023]納濾系統(tǒng)27由納濾膜并聯(lián)或串聯(lián)組成，納濾系統(tǒng)27與脫碳塔20連接，脫碳塔 20與納濾系統(tǒng)27連接的管路上依次設(shè)置有提升泵22、精密過濾器23和高壓泵沈。納濾 系統(tǒng)設(shè)置有沖洗/清洗裝置對(duì)，沖洗/清洗裝置M與清洗泵25連接在精密過濾器23和 高壓泵沈之間的管路上。納濾系統(tǒng)連接有產(chǎn)水池觀，產(chǎn)水池通過再生泵四與離子交換 器19連接。[0024]本實(shí)用新型的工作原理及過程是復(fù)合式膜生物反應(yīng)器是由缺氧區(qū)2、好氧區(qū)3 和膜區(qū)4三個(gè)部分組成。待處理的滲濾液與膜區(qū)4的回流液一起進(jìn)入缺氧區(qū)2，在潛水?dāng)?拌器15的攪拌作用下與反硝化污泥充分混合。然后缺氧區(qū)2中的混合液自流進(jìn)入放置了 組合填料16的好氧區(qū)3，通過高活性的好氧微生物作用，將有機(jī)物去除，同時(shí)氨氮和有 機(jī)氮被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。在中間泵6的作用下，好氧區(qū)3的出水進(jìn)入膜區(qū)4。 垃圾滲濾液經(jīng)過硝化、反硝化反應(yīng)后，由微濾膜組件17進(jìn)行過濾處理，通過微濾膜進(jìn)行 泥水分離，微濾膜的出水通過HMBR的產(chǎn)水泵7泵送至產(chǎn)水箱8，待進(jìn)入后續(xù)的“預(yù)處理 單元+納濾系統(tǒng)”進(jìn)行進(jìn)一步的深化處理。膜區(qū)4的泥水混合物部分回流至缺氧區(qū)2和 好氧區(qū)3，剩余污泥排入污泥濃縮池。膜區(qū)4代替了常規(guī)生化工藝中的二沉池，使微生物 被迅速、完全截留在復(fù)合式膜生物反應(yīng)器內(nèi)，保持了反應(yīng)器的高生物濃度，有效地控制 了泥齡，避免了污泥的流失，確保硝化效果，提高出水質(zhì)量。復(fù)合式膜生物反應(yīng)器的產(chǎn) 水在預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)水泵18提升進(jìn)入離子交換器19，通過離子交換將原水中的鈣、鎂離子 置換出來，從而去除水中的硬度，出水呈現(xiàn)酸性，然后進(jìn)入脫碳塔20，利用鼓風(fēng)機(jī)21在酸性條件下將原水中的CO2進(jìn)行吹脫，去除原水的堿度；脫碳塔20出水通過提升泵22進(jìn) 入精密過濾器23，可將大于5微米的顆粒截留，精密過濾器23出水則通過高壓泵沈泵送 入納濾系統(tǒng)27，納濾系統(tǒng)27主要由納濾膜并聯(lián)或串聯(lián)組成，納濾系統(tǒng)27的濃水回灌垃圾 填埋場(chǎng)進(jìn)行處理，產(chǎn)水達(dá)標(biāo)排放或回用。如原水中存在特殊的污染物，在膜表面形成微 污染，可通過沖洗/清洗裝置M定時(shí)沖洗納濾系統(tǒng)27，沖洗/清洗裝置M在清洗泵25 的作用下，對(duì)納濾系統(tǒng)27進(jìn)行沖洗，以確保在進(jìn)入納濾系統(tǒng)27前水質(zhì)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢及污 染。納濾系統(tǒng)27的產(chǎn)水可用于離子交換器19的再生，在再生泵四作用下進(jìn)行提升，離 子交換器19通過投加工業(yè)酸及堿進(jìn)行再生。
權(quán)利要求1.一種垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在于由復(fù)合式膜生 物反應(yīng)器、預(yù)處理單元和納濾系統(tǒng)三部分組成，所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理單 元和納濾系統(tǒng)三部分依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器包括缺氧區(qū)O)、好氧區(qū)C3)和膜區(qū)(4)三個(gè)部分，所述 的缺氧區(qū)⑵連接原水泵⑴，所述的好氧區(qū)⑶設(shè)置有組合填料(16)，所述的膜區(qū)⑷ 設(shè)置有膜系統(tǒng)，膜系統(tǒng)由微濾膜組件(17)、膜加藥清洗箱(9)和化學(xué)清洗泵(11)組成， 化學(xué)清洗泵(11)設(shè)置在微濾膜組件(17)與膜加藥清洗箱(9)連接的管路上，微濾膜組件 (17)通過產(chǎn)水泵(7)與產(chǎn)水箱⑶連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的缺氧區(qū)O)內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢杵?1 ，所述的好氧區(qū)C3)連接有NaOH加藥 箱(10)，好氧區(qū)(3)與NaOH加藥箱(10)連接的管路上設(shè)置有NaOH加藥泵(12)，好氧 區(qū)⑶和膜區(qū)⑷之間連接有中間泵(6)，缺氧區(qū)O)、好氧區(qū)(3)和膜區(qū)⑷三個(gè)部分 連接的管路上設(shè)置有污泥回流泵(5)，好氧區(qū)C3)和膜區(qū)內(nèi)設(shè)置有曝氣系統(tǒng)(14)，曝 氣系統(tǒng)(14)連接有離心風(fēng)機(jī)(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的預(yù)處理單元包括離子交換器(19)和脫碳塔OO)，產(chǎn)水箱(8)通過預(yù)處理系統(tǒng) 進(jìn)水泵(18)與離子交換器(19)連接，脫碳塔OO)與離子交換器(19)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述離子交換器(19)采用大孔型氫離子交換樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的脫碳塔連接有鼓風(fēng)機(jī)01)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的納濾系統(tǒng)(XT)由納濾膜并聯(lián)或串聯(lián)組成，納濾系統(tǒng)(XT)與脫碳塔OO)連 接，脫碳塔OO)與納濾系統(tǒng)(XT)連接的管路上依次設(shè)置有提升泵0幻、精密過濾器 (23)和高壓泵(26)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征在 于所述的納濾系統(tǒng)設(shè)置有沖洗/清洗裝置04)，沖洗/清洗裝置04)與清洗泵05)連 接在精密過濾器和高壓泵06)之間的管路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，其特征 在于所述的納濾系統(tǒng)連接有產(chǎn)水池08)，產(chǎn)水池通過再生泵09)與離子交換器(19) 連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種垃圾滲濾液高效生物及深度處理優(yōu)化集成裝置，由復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理單元和納濾系統(tǒng)三部分組成，所述的復(fù)合式膜生物反應(yīng)器、預(yù)處理單元和納濾系統(tǒng)三部分依次連接實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行高效生物及深度處理。該裝置集合了傳統(tǒng)的生物法、物理法、化學(xué)法以及先進(jìn)的膜過濾處理工藝，并引入自來水廠成熟的工藝，通過有效的組合及對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，大大提高了生物處理的效果，且有效地避免膜污染，提高回收率，同時(shí)由于膜系統(tǒng)運(yùn)行條件的改善，提高其膜通量，從而減少膜的用量，降低投資和運(yùn)行的費(fèi)用。
文檔編號(hào)C02F3/30GK201809262SQ201020547480
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者張旭, 李飛, 楊華, 王薇, 蔡宏超, 邱飛, 鄭理慎, 陳志平 申請(qǐng)人:廣東省南方環(huán)保生物科技有限公司, 廣州市均博環(huán)保工程有限公司