技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及垃圾滲濾液高效低耗的深度處理裝置及處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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垃圾滲濾液主要來自于三個方面：(1)填埋場內(nèi)的自然降雨和徑流；(2)垃圾自身原有的含水；(3)在垃圾填埋后由于微生物的厭氧分解所產(chǎn)生的水。其中，降水為滲濾液主要部分，這些水分滲過成分復(fù)雜的垃圾時，使垃圾發(fā)生分解、溶出、發(fā)酵等反應(yīng)，從而使?jié)B濾液中含有大量的有機(jī)污染物、氨氮、磷以及各種不同的重金屬類污染物。同時，垃圾滲濾液水質(zhì)變化受垃圾組成、垃圾含水率、垃圾體內(nèi)溫度、垃圾填埋時間、填埋規(guī)律、填埋工藝、降雨滲透量等因素的影響。其中，降雨量和填埋時間的影響最為明顯。填埋齡3-5年的填埋場所產(chǎn)生的滲濾液稱為早期滲濾液，該液體主要含有易生物降解的揮發(fā)性脂肪酸，氨氮濃度為1000mg/l左右。填埋齡超過3-5年后，滲濾液中可生化降解的的有機(jī)物比例會明顯下降，氨氮濃度增高。
目前，對于垃圾滲濾液的預(yù)處理和深度處理多采用物理化學(xué)方法，主體工藝則多選用生物法。此外，由于垃圾滲濾液氨氮和有機(jī)物含量高且前后期水質(zhì)變化大，如何在低能耗的條件下有效地去除氨氮和有機(jī)污染物，是垃圾滲濾液深度處理的重點和難點。
鳥糞石，即磷酸銨鎂，是一種高效緩釋的磷肥，分子式為mgnh4po4·6h2o，英文縮寫為map，當(dāng)液體中含有mg2+,nh4+以及po43-且離子濃度處于過飽和狀態(tài)時，會自發(fā)沉淀生成鳥糞石。從污水中回收鳥糞石，不僅可以達(dá)到資源，特別是磷的再利用，而且其本身在市場上是對傳統(tǒng)肥料最有競爭力的替代品。
近年來，厭氧氨氧化的發(fā)現(xiàn)以及工程應(yīng)用，使得污水脫氮更加高效和節(jié)能。亞硝化—厭氧氨氧化(又稱pn/a)工藝與傳統(tǒng)的硝化—反硝化工藝相比具有耗氧量少、能源消耗低、污泥產(chǎn)量低、溫室氣體產(chǎn)量少以及無二次污染等諸多優(yōu)點。厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用主要集中在高氨氮廢水方面。對于垃圾滲濾液的高有機(jī)物和高氨氮的水質(zhì)來說非常適宜。如果能通過本裝置將垃圾滲濾液以氮磷回收+自養(yǎng)脫氮方式進(jìn)行去除，那么對提高垃圾滲濾液脫氮效率及改善我國水體的富營養(yǎng)化問題具有重大的現(xiàn)實意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供垃圾滲濾液高效低耗的深度處理裝置及處理方法。
本發(fā)明的垃圾滲濾液高效低耗的深度處理裝置及處理方法，它包含調(diào)節(jié)池、一級加藥反應(yīng)池、二級加藥反應(yīng)池、第一提升泵、第二提升泵、升流式厭氧污泥床、曝氣生物濾池、污泥脫水裝置、序批式反應(yīng)池、沉淀池和消毒裝置，調(diào)節(jié)池與進(jìn)水管連接，進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥，調(diào)節(jié)池通過水管與一級加藥反應(yīng)池連接，一級加藥反應(yīng)池通過出水管與二級加藥反應(yīng)池連接，且出水管上安裝有出水閥，一級加藥反應(yīng)池內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置,二級加藥反應(yīng)池通過第一提升泵與升流式厭氧污泥床連接，升流式厭氧污泥床與曝氣生物濾池連接，且升流式厭氧污泥床通過污泥提升泵與污泥脫水裝置連接，污泥脫水裝置與曝氣生物濾池連接，曝氣生物濾池與序批式反應(yīng)池連接，序批式反應(yīng)池通過第二提升泵與沉淀池連接，沉淀池與消毒裝置連接，沉淀池通過污泥提升泵與污泥脫水裝置連接；
所述的垃圾滲濾液高效低耗的深度處理裝置的處理方法為：步驟一：打開進(jìn)水閥，使污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)均化和水量調(diào)節(jié)；
步驟二：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液投入藥物并且進(jìn)入一級加藥反應(yīng)池內(nèi)，一級加藥反應(yīng)池內(nèi)安裝有機(jī)械攪拌裝置，加入堿，使一級加藥反應(yīng)池內(nèi)污水ph值達(dá)9，一級加藥反應(yīng)池所投藥物：在填埋初期，所選藥物為氯化鎂，加藥同時打開機(jī)械攪拌裝置，連續(xù)攪拌3-5小時，為了達(dá)到離子飽和，mg2+的加藥量為1.2倍垃圾滲濾液中無機(jī)磷的濃度；
步驟三：關(guān)閉機(jī)械攪拌裝置，使之沉淀半小時，上清液經(jīng)出水閥進(jìn)入二級加藥反應(yīng)池內(nèi)；
步驟四：向二級加藥反應(yīng)池內(nèi)加酸調(diào)節(jié)ph值在3-4之間，加入芬頓試劑，加入量為h2o20.05mol/l+fe2+0.012mol/l，反應(yīng)時間為3-5小時；
步驟五：在填埋后期，出水由于含有較高難生物降解有機(jī)物，cod難以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)時，將步驟二中所述一級加藥反應(yīng)池內(nèi)投加藥物改為：先加酸調(diào)節(jié)ph值在3-4之間，再加入芬頓試劑，處理后濾液進(jìn)入步驟四中的所述的二級加藥反應(yīng)池內(nèi)；
步驟六：投加堿將芬頓反應(yīng)處理過的污水ph調(diào)至6.5-7.5，并經(jīng)第一提升泵至升流式厭氧污泥床，以去除大部分可生物降解的有機(jī)物，升流式厭氧污泥床產(chǎn)生的剩余污泥，經(jīng)污泥脫水裝置脫水后將污泥上清液回收至曝氣生物濾池，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物；
步驟七：經(jīng)曝氣生物濾池處理過的污水提升至序批式反應(yīng)池，間歇供氧，確保池內(nèi)亞硝酸濃度不高于20mg/l，每6個小時為一個反應(yīng)周期，在6小時內(nèi)，進(jìn)水10分鐘，然后連續(xù)以曝氣10分鐘-攪拌10分鐘為周期，反應(yīng)5小時20分鐘，沉淀20分鐘，出水10分鐘；
步驟八：將序批式反應(yīng)池出水經(jīng)第二提升泵提升至沉淀池，所排出污水中含有的剩余污泥經(jīng)過沉淀池分離，沉淀池內(nèi)的污泥進(jìn)入污泥脫水裝置內(nèi)進(jìn)行脫水處理，而上清液經(jīng)消毒裝置消毒后即可排出達(dá)標(biāo)的處理水。
作為優(yōu)選，所述步驟四和步驟五中投加的酸是鹽酸、硝酸、硫酸或者其他任意強(qiáng)酸中的一種。
作為優(yōu)選，所述的步驟二和步驟六中投加的堿是石灰乳，氫氧化鈉、碳酸鈉或者其他無機(jī)堿性物質(zhì)中的任意一種。
作為優(yōu)選，所述的步驟五中所加的芬頓試劑為過氧化氫與亞鐵離子混合組成的催化劑。
作為優(yōu)選，所述的處理方法中升流式厭氧污泥床產(chǎn)生的剩余污泥與沉淀池產(chǎn)生的剩余污泥混合后再進(jìn)行脫水處理。
本發(fā)明的有益效果：此垃圾滲濾液處理裝置結(jié)構(gòu)簡單，在垃圾填埋前期，在一級加藥反應(yīng)池內(nèi)投加氯化鎂，不僅可以除去一部分氨氮，并且可生成高效肥料鳥糞石，達(dá)到了能源的回收再利用的目的，此外，在填埋初期結(jié)合一級加藥回收氨氮，可降低序批式反應(yīng)池過程污泥培養(yǎng)及馴化初期的氨氮負(fù)荷。在垃圾填埋后期，通過在二級加藥反應(yīng)池內(nèi)投加芬頓試劑，可有效地去除日漸增多的大分子難生物降解的有機(jī)物，為接下來生物反應(yīng)提供有利的生長環(huán)境；利用一步亞硝化-厭氧氨氧化深度脫氮，相比硝化-反硝化過程，可以節(jié)省約60％的曝氣費(fèi)用。同時，相比其他的兩步脫氮方法(即先在好氧階段進(jìn)行亞硝化，再通過厭氧階段脫氮)，可節(jié)省約50％的基建費(fèi)用。
附圖說明：
為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實施及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明的處理工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖。
1-調(diào)節(jié)池；2-一級加藥反應(yīng)池；3-二級加藥反應(yīng)池；4-第一提升泵；4-1-第二提升泵；5-升流式厭氧污泥床；6-曝氣生物濾池；7-污泥脫水裝置；8-序批式反應(yīng)池；9-沉淀池；10-消毒裝置；a-進(jìn)水管；b-出水管。
具體實施方式：
如圖1所示，本具體實施方式采用以下技術(shù)方案：它包含調(diào)節(jié)池1、一級加藥反應(yīng)池2、二級加藥反應(yīng)池3、第一提升泵4、第二提升泵4-1、升流式厭氧污泥床5、曝氣生物濾池6、污泥脫水裝置7、序批式反應(yīng)池8、沉淀池9和消毒裝置10，調(diào)節(jié)池1的與進(jìn)水管a連接，進(jìn)水管a上設(shè)置有進(jìn)水閥1-1，調(diào)節(jié)池1通過水管與一級加藥反應(yīng)池2連接，一級加藥反應(yīng)池2通過出水管b與二級加藥反應(yīng)池3連接，且出水管b上安裝有出水閥2-1，一級加藥反應(yīng)池2內(nèi)部設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置2-2,二級加藥反應(yīng)池3通過第一提升泵4與升流式厭氧污泥床5連接，升流式厭氧污泥床5與曝氣生物濾池6連接，且升流式厭氧污泥床5通過污泥提升泵與污泥脫水裝置7連接，污泥脫水裝置7與曝氣生物濾池6連接，曝氣生物濾池6與序批式反應(yīng)池8連接，序批式反應(yīng)池8通過第二提升泵4-1與沉淀池9連接，沉淀池9與消毒裝置10連接，沉淀池9通過污泥提升泵與污泥脫水裝置7連接；
所述的垃圾滲濾液高效低耗的深度處理裝置的處理方法為：步驟一：打開進(jìn)水閥1-1，使污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池1內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)均化和水量調(diào)節(jié)；
步驟二：經(jīng)調(diào)節(jié)池1調(diào)節(jié)后的垃圾滲濾液投入藥物并且進(jìn)入一級加藥反應(yīng)池2內(nèi)，一級加藥反應(yīng)池2內(nèi)安裝有機(jī)械攪拌裝置2-2，加入堿，使一級加藥反應(yīng)池2內(nèi)污水ph值達(dá)9，一級加藥反應(yīng)池2所投藥物：在填埋初期，所選藥物為氯化鎂，加藥同時打開機(jī)械攪拌裝置2-2，連續(xù)攪拌3-5小時，為了達(dá)到離子飽和，mg2+的加藥量為1.2倍垃圾滲濾液中無機(jī)磷的濃度；
步驟三：關(guān)閉機(jī)械攪拌裝置2-2，使之沉淀半小時，上清液經(jīng)出水閥2-1進(jìn)入二級加藥反應(yīng)池3內(nèi)；
步驟四：向二級加藥反應(yīng)池3內(nèi)加酸調(diào)節(jié)ph值在3-4之間，加入芬頓試劑，加入量為h2o20.05mol/l+fe2+0.012mol/l，反應(yīng)時間為3-5小時；
步驟五：在填埋后期，出水由于含有較高難生物降解有機(jī)物，cod難以達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)時，將步驟二中所述一級加藥反應(yīng)池2內(nèi)投加藥物改為：先加酸調(diào)節(jié)ph值在3-4之間，再加入芬頓試劑，處理后濾液進(jìn)入步驟四中的所述的二級加藥反應(yīng)池3內(nèi)；
步驟六：投加堿將芬頓反應(yīng)處理過的污水ph調(diào)至6.5-7.5，并經(jīng)第一提升泵4至升流式厭氧污泥床5，以去除大部分可生物降解的有機(jī)物，升流式厭氧污泥床5產(chǎn)生的剩余污泥，經(jīng)污泥脫水裝置7脫水后將污泥上清液回收至曝氣生物濾池6，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物；
步驟七：經(jīng)曝氣生物濾池6處理過的污水提升至序批式反應(yīng)池8，間歇供氧，確保池內(nèi)亞硝酸濃度不高于20mg/l，每6個小時為一個反應(yīng)周期，在6小時內(nèi)，進(jìn)水10分鐘，然后連續(xù)以曝氣10分鐘-攪拌10分鐘為周期，反應(yīng)5小時20分鐘，沉淀20分鐘，出水10分鐘；
步驟八：將序批式反應(yīng)池8出水經(jīng)第二提升泵4-1提升至沉淀池9，所排出污水中含有的剩余污泥經(jīng)過沉淀池9分離，沉淀池9內(nèi)的污泥進(jìn)入污泥脫水裝置7內(nèi)進(jìn)行脫水處理，而上清液經(jīng)消毒裝置10消毒后即可排出達(dá)標(biāo)的處理水。
其中，所述步驟四和步驟五中投加的酸是鹽酸、硝酸、硫酸或者其他任意強(qiáng)酸中的一種；所述的步驟二和步驟六中投加的堿是石灰乳，氫氧化鈉、碳酸鈉或者其他無機(jī)堿性物質(zhì)中的任意一種；所述的步驟五中所加的芬頓試劑為過氧化氫與亞鐵離子混合組成的催化劑；所述的處理方法中升流式厭氧污泥床5產(chǎn)生的剩余污泥與沉淀池9產(chǎn)生的剩余污泥混合后再進(jìn)行脫水處理。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。