CN103787547A - 老龄化垃圾渗滤液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其包括如下具体操作：将老龄化垃圾渗滤液汇入调节池内调节，之后进入水解酸化池内进行水解酸化；水解酸化后的渗滤液由水解酸化池流入一级A/O²反应池内进行反硝化/碳氧化/硝化反应；一级A/O²反应池的出水进入二级A/O反应池内进行反硝化/硝化反应以进一步地脱氮及脱碳；二级A/O反应池的出水进入超滤***进行超滤；超滤产生的透过液依次送入纳滤***与反渗透***进行深度处理；纳滤***与反渗透***产生的浓缩液均采用浓缩液***进行处理。本发明方法能有效降低排出水中污染物的浓度，以保证出水的达标排放。

Description

老龄化垃圾渗滤液的处理方法

【技术领域】

本发明涉及环保领域的废水处理技术，尤其涉及一种老龄化垃圾渗滤液的处理方法。

【背景技术】

随着我国城市化步伐的加快，其城市垃圾也相应的急剧增加。在垃圾填埋过程中产生的垃圾渗滤液是当前水环境中较难处理高浓度的废水之一，对人体和环境危害很大。垃圾填埋场的渗滤液随填埋时间延长其成分是发生不断变化，早期渗滤液一般填埋龄为3-5年，其中VFA(挥发性脂肪酸)含量较高，大约可占TOC(总有机碳)的50%以上,易被生物所降解。BOD/COD（可生化性）值较高，一般在0.4～0.8，氨氮浓度为1000mg/L左右。超过3～5年填埋龄的渗滤液称为老龄化渗滤液，其可生化性比值一般为0.1～0.2，氨氮浓度随填埋龄延长而逐年增高，此时的处理目标以氨氮的去除为主。因此，需采用合适的措施来提高它的可生化性，以改善后续工艺的运行环境。

在实际工程中，老龄化垃圾渗滤液与早期垃圾渗滤液处理方法相比，老龄化垃圾渗滤液具有以下难点：

1、氨氮含量高，微生物营养元素失调

随着填埋时间的延长，垃圾渗滤液中氨氮含量逐渐增加，高氨氮对微生物的活性有很强的抑制作用，降低生物对高负荷有机污染物的去除效率，从而导致出水难于达标。因此要求氨氮和总氮的去除率达到99%以上，工艺中应选择合适的工艺提高氨氮和总氮的去除率；对于生物处理,污水中适宜的营养元素比例是C∶N∶P=100∶5∶1，而老龄化垃圾渗滤液C/N都小于10，C/P都大于300，微生物的营养元素严重失调。

2、B/C比较低，可生化性差

老龄化垃圾渗滤渗滤液的有机物含量不高，随着填埋时间的增长而被逐渐降解，剩下是不可生物降解的腐殖质。选择合理有效地处理方式，提高B/C比才能保证出水达标排放。

3、水质水量变化大，成分复杂

渗滤液的水质特征随着垃圾填埋年限、季节变化幅度大，如碳氮比、可生化性、污染物浓度等均发生改变。要求处理设施有调节余量、耐水力冲击负荷，生物处理***能适应不断变化的有机负荷，能适应有毒有害物质对微生物的抑制作用。

用于垃圾渗滤液处理的工艺很多，但由于渗滤液的浓度高和成分复杂，对处理工艺提出了特殊的要求。仅依靠单一的处理工艺很难达到严格的出水要求或者将产生对残余物的再处理要求。从目前我国垃圾渗滤液处理的手段和程度来看，单纯采用两级A/O+超滤+纳滤/反渗透工艺，从根本上很难解决出水总氮及难降解有机物等污染物超标问题。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种老龄化垃圾渗滤液的处理方法，能有效调节老龄化渗滤液的B/C比及提高生化***的总氮去除率，进而降低排出水中污染物的浓度，保证出水的达标排放。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种老龄化垃圾渗滤液的处理方法，该处理方法包括如下具体操作：

（1）预处理：将老龄化垃圾渗滤液汇入调节池内进行水质、水量及B/C比的调节，且调节池中的水力停留时间为90～150d；调节池的出水进入水解酸化池内进行水解酸化，水力停留时间为6～8h；

（2）生化处理：水解酸化后的渗滤液由水解酸化池流入一级A/O²反应池内进行反硝化/碳氧化/硝化反应，以去除渗滤液中的有机物及氨氮，且一级A/O²反应池内的水力停留时间为7d；一级A/O²反应池的出水进入二级A/O反应池内进行反硝化/硝化反应以进一步地脱氮及脱碳，且二级A/O反应池的水力停留时间为1.5d；二级A/O反应池的出水先经过超滤***内的袋式过滤器过滤，由超滤进水泵抽吸，待拦截大颗粒物质和毛发等纤维物后进行超滤，超滤产生的污泥回流至水解酸化池；且二级A/O反应池产生的污泥被送至污泥处理***内，经过沉淀与污泥浓缩，得到的上清液回流至水解酸化池，得到的浓缩污泥进行干化处理；

（3）深度处理：超滤产生的透过液依次送入纳滤***与反渗透***进行深度处理，进一步去除不可生化物质及色度，使出水达到排放标准；且纳滤***与反渗透***产生的浓缩液均采用浓缩液***进行处理。

进一步地，所述生化处理整个过程的运行温度控制为30-37℃。

进一步地，所述水解酸化池的上层设出水堰，底部设用以提高渗滤液可生化性的潜水搅拌器，其搅拌功率为8-10W/m³，且水解酸化池的液位上升速度控制在0.5-1.8m/h。

进一步地，所述一级A/O²反应池依次包括一级反硝化区、一级碳氧化区和一级硝化区；水解酸化后的渗滤液由水解酸化池进入一级反硝化区进行脱氮，以提高渗滤液可生化性，一级反硝化区的出水自流进入一级碳氧化区以去除渗滤液中的CODcr等有机物，一级碳氧化区出水进入一级硝化池进行生物硝化作用去除氨氮；其中，一级硝化区产生的一级硝化液部分回流到一级反硝化区，回流量控制为进水流量的8-10倍；且各个反应区的水力停留时间为：一级反硝化区2.0d、一级碳氧化区2.5d、一级硝化区2.5d。

进一步地，所述一级碳氧化区内设曝气***，气水比控制在300:1。

进一步地，所述一级硝化区外部设一消泡泵，消泡泵的进口与一级硝化池连接，消泡泵的出口与螺旋喷射器连接，进行水力消泡；且一级硝化区内设曝气***，气水比控制在200:1。

进一步地，所述二级A/O反应池包括二级反硝化区和二级硝化区；一级A/O2反应池的出水依次进入二级反硝化区、二级硝化区进行处理，二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级硝化区产生的二级硝化液部分回流至二级反硝化区，回流量控制为进水流量的5-6倍。

进一步地，所述二级硝化区内设曝气***，气水比控制在120:1。

进一步地，所述二级硝化区内还设置一用于将超滤***的进水管口围住的水泥挡板，以避免气泡进入超滤***。

进一步地，所述污泥处理***处理二级A/O反应池产生的污泥时添加了药剂，该药剂为聚丙烯酰胺。

进一步地，所述超滤***的超滤膜管采用外置式管式超滤膜，膜设计通量70L/m²·h，运行压力5-6bar。

进一步地，所述纳滤***的纳滤膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量12L/m²·h，设计回收率为85%，运行压力5-8bar。

进一步地，所述反渗透***的反渗透膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量10L/m²·h，设计回收率为75%，运行压力17-20bar。

本发明老龄化垃圾渗滤液的处理方法的有益效果在于：

1、氨氮和总氮去除效果好；

2、能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动，较强的抗冲击负荷能力，能保证出水的稳定性；

3、能够保证高负荷、高浓度渗滤液处理的效能；

4、能有效地避免渗滤液中营养比例失调的问题。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明老龄化垃圾渗滤液的处理方法的工艺流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明老龄化垃圾渗滤液的处理方法包括如下具体操作：

（1）预处理：将老龄化垃圾渗滤液汇入调节池内进行水质、水量及B/C比的调节，且调节池中的水力停留时间为90～150d；调节池的出水进入水解酸化池内进行水解酸化；

（2）生化处理：水解酸化后的渗滤液由水解酸化池流入一级A/O²反应池内进行反硝化/碳氧化/硝化反应，以去除渗滤液中的有机物及氨氮，且一级A/O²反应池内的水力停留时间为7d；一级A/O²反应池的出水进入二级A/O反应池内进行反硝化/硝化反应以进一步地脱氮及脱碳，且二级A/O反应池的水力停留时间为1.5d；二级A/O反应池的出水先经过超滤***内的袋式过滤器过滤，由超滤进水泵抽吸，待拦截大颗粒物质和毛发等纤维物后进行超滤，超滤产生的污泥回流至水解酸化池；且二级A/O反应池产生的污泥被送至污泥处理***内，经过沉淀与污泥浓缩，得到的上清液回流至水解酸化池，得到的浓缩污泥进行干化处理（污泥处理***处理二级A/O反应池产生的污泥时添加了药剂，该药剂为聚丙烯胺）；

（3）深度处理：超滤产生的透过液依次送入纳滤***与反渗透***进行深度处理，进一步去除不可生化物质及色度，使出水达到排放标准；且纳滤***与反渗透***产生的浓缩液均采用浓缩液***进行处理。

需要说明的是，生化处理整个过程的运行温度控制为30-37℃；水解酸化池的上层设出水堰，该出水堰用于收集水解酸化池上部的上清液，底部设用以提高渗滤液可生化性的潜水搅拌器，其搅拌功率为8-10W/m³，且水解酸化池的液位上升速度控制在0.5-1.8m/h。

一级A/O²反应池依次包括一级反硝化区、一级碳氧化区和一级硝化区；水解酸化后的渗滤液由水解酸化池进入一级反硝化区进行脱氮，以提高渗滤液可生化性，一级反硝化区的出水自流进入一级碳氧化区以去除渗滤液中的CODcr等有机物，一级碳氧化区出水进入一级硝化池进行生物硝化作用去除氨氮；其中，一级硝化区产生的一级硝化液部分回流到一级反硝化区，回流量控制为进水流量（指调节池进入水解酸化池的处理量）的8-10倍；且各个反应区的水力停留时间为：一级反硝化区2.0d、一级碳氧化区2.5d、一级硝化区2.5d；

一级碳氧化区内设曝气***，曝气***的曝气器上部与气体连接，其下部与一射流循环泵连接，气水比控制在300:1；一级硝化区外部设一消泡泵，消泡泵的进口与一级硝化区连接，消泡泵的出口与一螺旋喷射器连接，进行水力消泡，且一级硝化区内同样设有曝气***，该曝气***的曝气器上部与气体连接，其下部与一射流循环泵连接，气水比控制在200:1。

二级A/O反应池包括二级反硝化区和二级硝化区；一级A/O²反应池的出水依次进入二级反硝化区、二级硝化区进行处理，二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级硝化区产生的二级硝化液部分回流至二级反硝化区，回流量控制为进水流量（指调节池进入水解酸化池的处理量）的5-6倍。

二级硝化区内设曝气***，曝气***的曝气器上部与气体连接，其下部与一射流循环泵连接，气水比控制在120:1；二级硝化区内还设置一用于将超滤***的进水管口围住的水泥挡板，以避免气泡进入超滤***。

超滤***的超滤膜管采用外置式管式超滤膜（属于苦咸水膜元件系列），膜设计通量70L/m²·h，运行压力5-6bar；二级A/O反应池的出水先经过袋式过滤器（过滤精度40目），由超滤进水泵抽吸后，待拦截大颗粒物质和毛发等纤维物后进入超滤***；超滤***的透过液进入超滤产水池，超滤***产生的浓缩污泥则回流进入水解酸化池；且在超滤产水池调节pH，防止在纳滤***的管道中加酸，碱度过高会产生二氧化碳，对纳滤***泵造成损害；超滤***配置超滤清洗***，包括超滤清洗水箱和清洗水泵。

纳滤***的纳滤膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量12L/m²·h，两段式设计，排列比为2：1，前后段使用不同的膜组件，可以保证前后两段的膜通量，使产水较为均衡；纳滤***的设计回收率为85%，且运行压力5-8bar；超滤***的透过液由纳滤***的原水泵提升，从管道中投加阻垢剂充分混合后进入纳滤***的袋式过滤器，再由纳滤***的增压泵加压后进入纳滤***内，纳滤***的透过液进入纳滤产水池，纳滤浓液则外排至浓缩液储池；纳滤***9配置纳滤清洗***，包括纳滤清洗水箱和清洗水泵。

反渗透***的反渗透膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量10L/m²·h，两段排列，排列比为2：1，拥有更高的脱盐率，平均脱盐率高达99.8%，保证了产水的高品质；反渗透***的设计回收率为75%，且运行压力17-20bar；纳滤***的透过液由反渗透***的原水泵提升，从管道中投加阻垢剂充分混合后进入反渗透***的袋式过滤器，再由反渗透***的增压泵加压后进入反渗透***内，反渗透***的透过液进入反渗透产水池，反渗透浓液则外排至浓缩液储池或调节池内。反渗透***膜设计通量为10LMH，采用苦咸水型淡化膜，。反渗透***10配置反渗透清洗***，包括反渗透清洗水箱和清洗水泵。

本发明方法处理老龄化垃圾渗滤液时：老龄化垃圾渗滤液先经专用的收集管道汇入调节池，渗滤液在调节池中一般水力停留时间为90-150d，在匀质匀量的同时调节了渗滤液中的B/C比，为后续的生化处理创造了有利条件；调节池的出水经提升泵提升与超滤***产生的浓缩污泥、污泥处理***脱水产生的上清液混合后，进入水解酸化池内进行水解酸化，水解酸化池的出水自流进入一级A/O²反应池，首先进入一级反硝化区，在一级反硝化区内，控制一级硝化液回流量为8-10倍的运行方式下，为反硝化菌群提供合适的生长条件，在反硝化菌群的作用下，渗滤液与回流的一级硝化液经过搅拌混合进行反硝化脱氮，一级反硝化区的出水进入一级碳氧化区，在一级碳氧化区内，去除渗滤液中的CODcr等有机物，以利于后续硝化过程的进行；一级碳氧化区的出水进入一级硝化区，进行生物硝化作用去除氨氮。一级A/O²反应池出水与二级硝化液以1:4-5的体积比混合后（混合液总量为调节池进入水解酸化池的处理量的5-6倍）进入二级A/O反应池，进行进一步脱氮及脱碳作用，以保证出水对总氮及COD的要求，一级A/O²反应池和二级A/O反应池的总水力停留时间为8.5d。二级A/O反应池的出水用泵抽入超滤***（采用管式超滤膜），进行泥水分离，截留下来的浓缩污泥回流至水解酸化池，由于管式超滤膜具有很高的截留能力，一方面能够截留有机物，另一方面能够截留活性污泥，使生化反应池中的污泥浓度达到10-20g/L，因此生化具有较高的有机物去除能力和脱氮能力；二级A/O反应池的出水经超滤处理后通过高压泵依次送入纳滤***及反渗透***进行深度处理，进一步去除不可生化物质及色度等，最后出水达标排放。

综上，本发明采用强化生化与膜相结合的处理方法，有效调节了污水的B/C比，及通过控制强化生化***内部的回流比、水力停留时间等关键指标，可很好的降低超滤***出水的总氮指标，即氨氮和总氮去除效果好，进而延长了后续纳滤***和反渗透***的膜元件使用寿命；能够适应不同季节、不同年份渗滤液浓度的波动，较强的抗冲击负荷能力，能保证出水的稳定性；能够保证高负荷、高浓度渗滤液处理的效能；能有效地避免渗滤液中营养比例失调的问题；总而言之，本发明能够在满足出水水质要求的同时，尽量发挥出生化处理的低成本特性，以取得较好的经济和社会生态效益。

Claims (13)

1.一种老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：该处理方法包括如下具体操作：

（1）预处理：将老龄化垃圾渗滤液汇入调节池内进行水质、水量及B/C比的调节，且调节池中的水力停留时间为90～150d；调节池的出水进入水解酸化池内进行水解酸化，水力停留时间为6～8h；

（2）生化处理：水解酸化后的渗滤液由水解酸化池流入一级A/O²反应池内进行反硝化/碳氧化/硝化反应，以去除渗滤液中的有机物及氨氮，且一级A/O²反应池内的水力停留时间为7d；一级A/O²反应池的出水进入二级A/O反应池内进行反硝化/硝化反应以进一步地脱氮及脱碳，且二级A/O反应池的水力停留时间为1.5d；二级A/O反应池的出水先经过超滤***内的袋式过滤器过滤，由超滤进水泵抽吸，待拦截大颗粒物质和毛发等纤维物后进行超滤，超滤产生的污泥回流至水解酸化池；且二级A/O反应池产生的污泥被送至污泥处理***内，经过沉淀与污泥浓缩，得到的上清液回流至水解酸化池，得到的浓缩污泥进行干化处理；

（3）深度处理：超滤产生的透过液依次送入纳滤***与反渗透***进行深度处理，进一步去除不可生化物质及色度，使出水达到排放标准；且纳滤***与反渗透***产生的浓缩液均采用浓缩液***进行处理。

2.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述生化处理整个过程的运行温度控制为30-37℃。

3.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述水解酸化池的上层设出水堰，底部设用以提高渗滤液可生化性的潜水搅拌器，其搅拌功率为8-10W/m³，且水解酸化池的液位上升速度控制在0.5-1.8m/h。

4.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述一级A/O²反应池依次包括一级反硝化区、一级碳氧化区和一级硝化区；水解酸化后的渗滤液由水解酸化池进入一级反硝化区进行脱氮，以提高渗滤液可生化性，一级反硝化区的出水自流进入一级碳氧化区以去除渗滤液中的CODcr等有机物，一级碳氧化区出水进入一级硝化池进行生物硝化作用去除氨氮；其中，一级硝化区产生的一级硝化液部分回流到一级反硝化区，回流量控制为进水流量的8-10倍；且各个反应区的水力停留时间为：一级反硝化区2.0d、一级碳氧化区2.5d、一级硝化区2.5d。

5.根据权利要求4所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述一级碳氧化区内设曝气***，气水比控制在300:1。

6.根据权利要求4所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述一级硝化区外部设一消泡泵，消泡泵的进口与一级硝化池连接，消泡泵的出口与螺旋喷射器连接，进行水力消泡；且一级硝化区内设曝气***，气水比控制在200:1。

7.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述二级A/O反应池包括二级反硝化区和二级硝化区；一级A/O²反应池的出水依次进入二级反硝化区、二级硝化区进行处理，二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级反硝化区的水力停留时间为0.75d、二级硝化区产生的二级硝化液部分回流至二级反硝化区，回流量控制为进水流量的5-6倍。

8.根据权利要求7所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述二级硝化区内设曝气***，气水比控制在120:1。

9.根据权利要求8所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述二级硝化区内还设置一用于将超滤***的进水管口围住的水泥挡板，以避免气泡进入超滤***。

10.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述污泥处理***处理二级A/O反应池产生的污泥时添加了药剂，该药剂为聚丙烯酰胺。

11.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述超滤***的超滤膜管采用外置式管式超滤膜，膜设计通量70L/m²·h，运行压力5-6bar。

12.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述纳滤***的纳滤膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量12L/m²·h，设计回收率为85%，运行压力5-8bar。

13.根据权利要求1所述老龄化垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于：所述反渗透***的反渗透膜采用卷式聚酰胺复合膜，膜设计通量10L/m²·h，设计回收率为75%，运行压力17-20bar。

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