本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液處理方法，屬于工業(yè)廢水處理
技術領域：
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背景技術：
：城市生活垃圾衛(wèi)生填埋過程會產生大量垃圾滲濾液，而垃圾滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水，具有高污染負荷和綜合污染的典型特征，其水量大、色度深、水質復雜、有機物濃度高、氨氮濃度高等。目前，業(yè)內普遍采用“預處理+生化處理+膜深度處理”工藝處理垃圾滲濾液。其中，生化處理一般采用硝化-反硝化+膜生物反應處理(MBR)，以保證脫氨效果。由于反硝化時的活性污優(yōu)勢菌為異養(yǎng)菌，反硝化過程需要消耗有機質，因此，需要保證原水中有足夠的有機碳源。然而，垃圾填埋區(qū)通常為整體封閉的厭氧環(huán)境，隨著填埋時間的增加，垃圾滲濾液中有機質厭氧發(fā)酵轉化為甲烷，導致部分垃圾滲濾液處理工程出現了碳氮比失調問題。如江蘇某垃圾填埋場處理項目，一年后其垃圾滲濾液COD濃度為5000mg/L，氨氮濃度高達2500mg/L，但碳氮比僅為2：1，反硝化處理時需要大量外投加碳源，才能滿足對垃圾滲濾液進行反硝化，故會增加處理成本。另外，垃圾組分對于垃圾滲濾液也有主要影響。如廣東某垃圾填埋場，填埋垃圾中有機物和蛋白類物質較多，其垃圾滲濾液COD濃度為10000mg/L左右，氨氮濃度為5000mg/L，反硝化最低碳氮比要求為3:1，需要外加碳源才能將原水COD調節(jié)至15000mg/L左右，方可滿足脫氨需求，由于進水有機負荷已超過生化系統(tǒng)設計限值，且高氨氮硝化需要大量曝氣，使得垃圾滲濾液處理站不得不降水量運行，降低處理效率。并且，高氨氮對于微生物具有毒害作用，硝化過程需要在有機物濃度較低的有氧環(huán)境下發(fā)生，而反硝化過程則要求無氧且存在有機物的環(huán)境條件，因此高氨氮對硝化菌的活性起到抑制作用，難以發(fā)生硝化反應，總氮的去除率不能達到95％以上。技術實現要素：本發(fā)明的目的是提供一種運行穩(wěn)定，投資成本低，出水達標的垃圾滲濾液處理方法。本發(fā)明為達到上述目的的技術方案是：一種垃圾滲濾液處理方法，其特征在于：按以下步驟進行：⑴、垃圾滲濾液調節(jié)處理：將垃圾滲濾液流入調節(jié)池內進行水量水質調節(jié)；⑵、預曝氣處理，將垃圾滲濾液送至均衡池進行預曝氣，去除垃圾滲濾液中的硫化氫；⑶、前置反硝化處理：將曝氣后的出水通過泵提升至前置反硝化池內與回流的硝化液、污泥以及和超濾濃縮液充分混合，對垃圾滲濾液中的有機質進行反硝化，污泥濃度控制在15～30g/L，溶解氧濃度≤0.5mg/L，氨氮去除率在75～90％，BOD5去除率在85～95％；⑷、生化反應器處理：將前置反硝化處理的出水送至噴射環(huán)流生化反應器內，經噴射環(huán)流生化反應器內的循環(huán)泵將廢水抽出并通過兩相噴嘴自上而下連續(xù)射流噴入生化反應器內進行循環(huán)，曝氣活性污泥去除廢水中的高濃度有機質，對廢水進行硝化反應將氨氮轉化為硝態(tài)氮，所述活性污泥的優(yōu)勢菌為氨氮自養(yǎng)菌，水力停留時間控制在3.5～5.5h，污泥濃度為15～30g/L，溶解氧控制在2～8mg/L，硝化速率為0.07～0.10kgNH4-N/kgTS.d，容積負荷為0.9～1.4kgNH4-N/m3.d，氨氮去除率≥95％；⑸、脫氣處理：將生化反應器的出水送入脫氣池內，通過膜盤曝氣對剩余氨氮繼續(xù)硝化，溶解氧濃度0.5～1mg/L，脫氣池出水送后置反硝化池、硝化液回流至前置反硝化池，且硝化液的回流比在300％～400％；⑹、后置反硝化處理：將脫氣池的出水送至后置反硝化池中，并投加剩余碳源進行脫碳處理，對廢水中剩余硝氮進行反硝化并轉化為氮氣，污泥濃度為15～30g/L，溶解氧濃度≤0.5mg/L；⑺、緩沖沉淀處理：將后置反硝化的出水送至緩沖池進行曝氣，將剩余氨氮轉變成硝態(tài)氮及亞硝氮，經沉淀后的出水送至外置式超濾器，污泥回流至前置反硝化池內，底部污泥送污泥脫水系統(tǒng)，污泥的回流比在100％，緩沖池的水力留時間為1～2h；⑻、超濾處理：將緩沖池的出水送至外置式超濾器內進行固液分離，清液送入滲透或納濾處理，超濾濃縮液回流到前置式硝化池和緩沖池，且超濾濃縮液回流到前置式硝化池的回流比在400％～600％；⑼、反滲透或納濾處理：將超濾后的清液送入反滲透膜組件或納濾膜組件，通過反滲透膜組件或納濾膜組件對清液中的污染物和鹽分進行截留，處理后的濃縮液送濃縮液處理系統(tǒng)、出水達標排放。本發(fā)明對垃圾滲濾液處理時，其生化處理采用垃圾滲濾液調節(jié)處理、預曝氣處理、前置反硝化處理、生化反應器處理以及脫氣處理和后置反硝化處理的工藝組合，通過垃圾滲濾液調節(jié)處理對垃圾滲濾液進行水量水質調節(jié)，通過預曝氣處理去除垃圾滲濾液中的硫化氫毒物。而前置反硝化處理進行脫氮處理，能對高有機濃度的垃圾滲濾液得到充分稀釋，并利用垃圾滲濾液中原水的BOD5進行反硝化，將超濾濃縮液、緩沖沉淀處理后的污泥以及脫氣處理后的硝化液回流至前置式硝化池內，對垃圾滲濾液中的有機質能進行充分反硝化，使垃圾滲濾液中85～95％的BOD5在前置反硝化參與脫氮反應，去除75～90％的硝態(tài)氮，同時能減少外加碳源的投加，降低了處理成本。發(fā)明生化反應器處理采用噴射環(huán)流生化反應器，通過噴射環(huán)流生化反應器內的循環(huán)泵及兩相噴嘴從上而下連續(xù)射流，并在生化反應器內循環(huán)，由于高速噴嘴射流曝氣，增加了空氣、活性污泥和廢水之間的接觸反應面積，使得活性污泥與廢水進行充分反應，生化反應器的高充氧的曝氣活性污泥去除廢水中的高濃度有機質，有機負荷高，提高了微生物反應效率和氧利用率，污泥產量低，同時處理設備占地面積小，能保證硝化反應穩(wěn)定進行。本發(fā)明通過脫氣處理能避免因生化反應器中的活性污泥處于高充氧狀態(tài)，使硝酸鹽混合液回流至前置反硝化池時造成池內溶氧過高，而影響反硝化效果的問題，經后置反硝化處理，解決垃圾滲濾液中可應用于反硝化的易降解碳源含量不穩(wěn)定，使反硝化脫氮效果難以保證的問題。本發(fā)明通過前置反硝化和后置反硝化進行脫氮處理，能充分保證脫氮效果，使得出水總氮可穩(wěn)定達標。本發(fā)明膜深度處理工藝采用超濾處理及反滲透或納濾處理，通過外置式超濾截留活性污泥，無需專門的膜池，減少了占地面積，并且清洗、維護較為方便，經反滲透或納濾作為膜深度處理工藝，出水水質較高，能夠滿足回用要求或達標排放。本發(fā)明整體流程設計合理，采用生化處理工藝和膜深度處理工藝結合，通過外置式超濾截留活性污泥，與前置反硝化處理、生化反應器處理以及后置反硝化處理工藝A/O/A共同構成MBR工藝，在MBR工藝中，各生化反應池內污泥濃度均控制在15～30g/L，提高處理系統(tǒng)的有機容積負荷，組合工藝處理效果好，投資和運行成本較低。附圖說明下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細描述。圖1是本發(fā)明垃圾滲濾液處理方法的流程示意圖。具體實施方式見圖1所示，本發(fā)明垃圾滲濾液處理方法，按以下步驟進行：⑴、垃圾滲濾液調節(jié)處理：將垃圾滲濾液流入調節(jié)池內進行水量水質調節(jié)，以減少滲濾液高峰流量或濃度變化的影響，保證后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質的均衡和穩(wěn)定。⑵、預曝氣處理，將垃圾滲濾液送至均衡池進行預曝氣，去除垃圾滲濾液中的硫化氫，預曝氣水力停留時間控制在8～12h，最好水力停留時間控制在9.5～10.5h。⑶、前置反硝化處理：將曝氣后的出水通過泵提升至前置反硝化池內與回流的硝化液、污泥和超濾濃縮液充分混合，對垃圾滲濾液中的有機質進行反硝化，通過垃圾滲濾液原水內的BOD及回流的硝化液、超濾濃縮液和污泥作為碳源對垃圾滲濾液進行反硝化，在缺氧環(huán)境中使硝酸鹽和亞硝酸鹽通過反硝化菌及回流液作用下還原成氮氣排出，達到生物脫氮，同時也可使有機物氧化分解。本發(fā)明前置反硝化的水力停留時間控制在4～8h，如前置反硝化的水力停留時間控制在5.5～7h，污泥濃度控制在15～30g/L，如污泥濃度控制在20g/L或25g/L等，溶解氧濃度≤0.5mg/L，氨氮去除率在75～90％，BOD5去除率在85～95％，COD去除率80～90％。⑷、生化反應器處理：將前置反硝化處理的出水送至噴射環(huán)流生化反應器內，經噴射環(huán)流生化反應器內的循環(huán)泵將廢水抽出并通過兩相噴嘴自上而下連續(xù)射流噴入生化反應器內進行循環(huán)，曝氣活性污泥去除廢水中的高濃度有機質，對廢水進行硝化反應將氨氮轉化為硝態(tài)氮，本發(fā)明活性污泥的優(yōu)勢菌為氨氮自養(yǎng)菌，水力停留時間控制在3.5～5.5h，污泥濃度為15～30g/L，溶解氧控制在2～8mg/L，氨氮去除率≥95％，硝化速率為0.07～0.10kgNH4-N/kgTS.d，容積負荷為0.9～1.4kgNH4-N/m3.d。本發(fā)明生化反應器采用射流循環(huán)生化反應器，通過大流量、大揚程的循環(huán)泵，將反應器中的混合液抽出，再通過反應器的兩相噴嘴噴回反應器內，由于噴嘴出口能形成真空狀態(tài)下的剪切紊流區(qū)域，同時噴嘴中間有空氣管，高流速的垃圾滲濾液將空氣從噴嘴的中心管帶出，使空氣通過噴嘴在剪切紊流區(qū)形成微小氣泡，劇烈的紊流使得反應器中的大活性污泥團體分解成小絮體而形成初級曝氣效應，能增加空氣、活性污泥和垃圾滲濾液之間的接觸反應面積，使得活性污泥與廢水進行充分反應，提高微生物反應效率。本發(fā)明采用的噴射環(huán)流反應器在反應處理中，由于廢水抽出并通過兩相噴嘴自上而下噴射，風機的壓力在6m以下，氧的轉移率在40～50％，循環(huán)泵流量為進水流量的300～1000％，噴嘴瞬時流速在40～50m/s，處理等量等質的垃圾滲濾液，所需風機風量降低10-75％，風機功率小、能耗低，而除去垃圾滲濾液中的BOD5、COD及氨氮。⑸、脫氣處理：將生化反應器的出水送入脫氣池內，通過膜盤曝氣對剩余氨氮繼續(xù)硝化，由于活性污泥在脫氣池內在懸浮狀態(tài)下脫氣，由于經生化反應處理后的活性污泥處于高充氧狀態(tài)，為避免因硝酸鹽混合液回流至前置反硝化池時造成池內溶氧過高，影響反硝化效果，通過脫氣處理降低活性污泥的溶解氧。本發(fā)明脫氣池的水力停留時間為1～3h，溶解氧濃度0.5～1mg/L，脫氣池出水送后置反硝化池、硝化液回流至前置反硝化池，且硝化液的回流比在300％～400％，小于原500～2000％的回流比，由于回流量小，故回流泵能耗低。⑹、后置反硝化處理：將脫氣池的出水送至后置反硝化池中，并投加剩余碳源進行脫碳處理，以作為保障性脫碳處理，外加碳源為葡萄糖或甲醇或乙酸鈉或糞便水，對廢水中剩余硝態(tài)氮進行反硝化并轉化為氮氣，后置反硝化的水力留時間為4～6h，污泥濃度為15～30g/L，溶解氧濃度≤0.5mg/L，用甲醇作為外加碳源進行反硝化時，反硝化速率為0.1～0.2kgNO3-N/kgTS.d，以保證后序處理后出水總氮達標。⑺、緩沖曝氣處理：將后置反硝化的出水送至緩沖池進行曝氣，將剩余氨氮轉變成硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮，經沉淀后的出水送至外置式超濾器，污泥回流至前置反硝化池內，底部污泥送污泥脫水系統(tǒng)，污泥的回流比在100％，緩沖池的水力留時間為1～2h，可通過緩沖曝氣處理能進一步去除廢水中含碳有機物、除脫反硝化產生的氮氣，并能保持一定的溶解氧，防止污泥釋磷影響出水。⑻、超濾處理：將緩沖池的出水送至外置式超濾器內進行固液分離，通過外置式超濾器的膜組件對泥水混合物進行固液分離，清液送入滲透或納濾處理，超濾濃縮液回流到前置式硝化池和緩沖池，且超濾濃縮液回流到前置式硝化池的回流比在400％～600％，可作為前置反硝化反應的碳源，其余部分的超濾濃縮液回流緩沖池內，使活性污泥中的硝態(tài)氮也轉變成氮氣。本發(fā)明通過超濾將微生物被完全截留，替代了傳統(tǒng)的二沉池和過濾技術，使生化系統(tǒng)內的污泥濃度達到15～30g/L。本發(fā)明外置式超濾器采用管式超濾膜進行分離，其循環(huán)流速為1～2m/s，產水通量為45～70L/m2.h，經超濾清液中的COD濃度為800～100mg/L，BOD5濃度≤20mg/L，氨氮濃度≤10mg/L，總氮濃度≤20mg/L。⑼、反滲透或納濾處理：將超濾后的清液送入反滲透膜組件或納濾膜組件，通過反滲透膜組件或納濾膜組件對清液中的污染物及鹽分進行截留，處理后的濃縮液送濃縮液處理系統(tǒng)、出水達標排放。本發(fā)明反滲透膜組件對超濾清液中的有機污染物及鹽分進行截留，處理后的濃縮液送濃縮液處理系統(tǒng)、出水達標排放。本發(fā)明反滲透膜組件可采用卷式膜，產水率為75～85％，產水通量為15～20L/m2.h，經反滲透處理后能對有機污染物、一價鹽、二價鹽等截留率達可到99％以上，處理后的清液COD濃度小于60mg/L，BOD濃度小于20mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮濃度小于20mg/L，能達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)中表2標準。本發(fā)明納濾膜組件對超濾清液進行深度過濾處理，納濾膜組件采用卷式膜，產水率為85～90％，產水通量為20～25L/m2.h，經納濾處理后，納濾清液COD濃度小于60mg/L，BOD濃度小于10mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮小于20mg/L，可達到《城市污水再生利用-工業(yè)用水水質》(GB/T19923-2005)回用水標準。本發(fā)明濃縮液處理系統(tǒng)對濃縮液進行固液分離，污泥送污泥脫水系統(tǒng)，液體回流到調節(jié)池，污泥脫水系統(tǒng)對污泥進行分離，清液回流至均衡池中，脫水后干泥填埋。采用本發(fā)明垃圾滲濾液處理方法對某垃圾填埋場的垃圾滲濾液進行處理，對需處理垃圾滲濾液水質進行檢測，具體的水質狀況見表1所示。表1水質指標pHCODBOD5氨氮總氮SS單位mg/L6.0-8.512000350020002200500實施例1將垃圾滲濾液流入調節(jié)池內進行水量水質調節(jié)，再將垃圾滲濾液送至均衡池進行預曝氣，均衡池的水力停留時間控制在10h，硫化氫去除率12％，將曝氣后的出水通過泵提升至前置反硝化池內與回流的硝化液、污泥以及超濾濃縮液充分混合，硝化液的回流比在320％，污泥的回流比在100％，超濾濃縮液的回流比在450％。對垃圾滲濾液中的有機質進行反硝化，前置反硝化的水力停留時間控制在5.5h，污泥濃度控制在20g/L，溶解氧濃度在0.45mg/L，相對于垃圾滲濾液原水，氨氮去除率在80％，BOD5去除率在90％，COD去除率在85％，將前置反硝化處理的出水送至噴射環(huán)流生化反應器內對廢水進行硝化，風機壓力在6m以下，氧的轉移率在45％，循環(huán)泵流量為進水流量的500％，噴嘴瞬時流速在45m/s，生化反應器處理的水力停留時間控制在4h，污泥濃度為20g/L，溶解氧控制在4mg/L，硝化速率為0.08kgNH4-N/kgTS.d，容積負荷為1kgNH4-N/m3.d，相對于垃圾滲濾液原水，氨氮去除率在95.5％。將生化反應器的出水送入脫氣池內，通過膜盤曝氣對剩余氨氮繼續(xù)硝化，脫氣池的水力停留時間為2h，溶解氧濃度0.75mg/L，脫氣池的硝化液回流至前置反硝化池，且硝化液的回流比在320％，將脫氣池的出水送至后置反硝化池中，并向后置反硝化池內投加甲醇作為外加碳源進行反硝化，后置反硝化的水力留時間為4.5h，污泥濃度為20g/L，溶解氧濃度≤0.5mg/L，反硝化速率為0.12kgNO3-N/kgTS.d，相對于垃圾滲濾液原水，后置反硝化的出水COD濃度為500mg/L，BOD5濃度為20mg/L，氨氮濃度為10mg/L，總氮濃度為50mg/L。將后置反硝化的出水送至緩沖池進行曝氣，將剩余氨氮轉變成硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮，污泥的回流比在100％，緩沖池的水力留時間為1.5h，BOD5濃度為20mg/L，COD濃度為400mg/L氨氮濃度小于10mg/L，總氮小于40mg/L。將緩沖池的出水送至外置式超濾器內進行固液分離，通過外置式超濾器的膜組件對泥水混合物進行固液分離，清液送入滲透或納濾處理，超濾濃縮液回流到前置式硝化池和緩沖池，超濾濃縮液回流到前置式硝化池的回流比在450％，相對于垃圾滲濾液原水，超濾清液中的COD濃度為300mg/L，BOD5濃度為10mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮濃度小于40mg/L，將超濾后清液送入反滲透膜組件對超濾清液中的污染物和鹽分進行截留，處理后的清液COD濃度小于60mg/L，BOD5濃度小于10mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮濃度小于40mg/L，SS濃度低于1mg/L，可達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)中表2標準。實施例2將垃圾滲濾液流入調節(jié)池內進行水量水質調節(jié)，再將垃圾滲濾液送至均衡池進行預曝氣，均衡池的水力停留時間控制在11h，硫化氫去除率15％，將曝氣后的出水通過泵提升至前置反硝化池內與回流的硝化液、污泥以及超濾濃縮液充分混合，硝化液的回流比在380％，污泥的回流比在100％，超濾濃縮液的回流比在550％。對垃圾滲濾液中的有機質進行反硝化，前置反硝化的水力停留時間控制在7h，污泥濃度控制在25g/L，溶解氧濃度在0.4mg/L，相對于垃圾滲濾液原水，氨氮去除率在88％，BOD5去除率在92％，COD去除率在88％。將前置反硝化處理的出水送至噴射環(huán)流生化反應器內對廢水進行硝化，風機壓力在6m以下，氧的轉移率在48％，循環(huán)泵流量為進水流量的550％，噴嘴瞬時流速在45m/s，生化反應器處理的水力停留時間控制在4h，污泥濃度為25g/L，溶解氧控制在4mg/L，硝化速率為0.09kgNH4-N/kgTS.d，容積負荷為1.2kgNH4-N/m3.d，相對于垃圾滲濾液原水，氨氮去除率在96％。將生化反應器的出水送入脫氣池內，通過膜盤曝氣對剩余氨氮繼續(xù)硝化，脫氣池的水力停留時間為2.5h，溶解氧濃度0.9mg/L，將脫氣池的硝化液回流至前置反硝化池，且硝化液的回流比在380％，將脫氣池的出水送至后置反硝化池中，并向后置反硝化池內投加甲醇作為外加碳源進行反硝化，后置反硝化的水力留時間為5h，污泥濃度為25g/L，溶解氧濃度≤0.5mg/L，反硝化速率為0.18kgNO3-N/kgTS.d，相對于垃圾滲濾液原水，后置反硝化的出水COD濃度為450mg/L，BOD5濃度為20mg/L，氨氮濃度為10mg/L，總氮濃度為40mg/L。將后置反硝化的出水送至緩沖池進行曝氣，將剩余氨氮轉變成硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮，污泥的回流比在100％，緩沖池的水力留時間為2h，COD濃度為400mg/L，BOD5濃度為15mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮小于40mg/L。將緩沖池的出水送至外置式超濾器內進行固液分離，通過外置式超濾器的膜組件對泥水混合物進行固液分離，清液送入滲透或納濾處理，超濾濃縮液回流到前置式硝化池和緩沖池，超濾濃縮液回流到前置式硝化池的回流比在550％，相對于垃圾滲濾液原水，超濾清液中的BOD5濃度在10mg/L，COD濃度為200mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮濃度小于20mg/L，將超濾后清液送入納濾膜組件對超濾清液中的污染物和鹽分進行截留，處理后的清液COD濃度在50mg/L，BOD5濃度氨氮濃度小于10mg/L，氨氮濃度小于10mg/L，總氮濃度小于20mg/L，SS濃度低于1mg/L，可達到《城市污水再生利用-工業(yè)用水水質》(GB/T19923-2005)回用水標準。當前第1頁1 2 3