CN105347616A - 一种垃圾渗滤液处理***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垃圾渗滤液处理***及工艺,该处理***包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,各装置依次通过管道连接,所述苛化池、曝气池及沉淀池为一体化设备。所述一体化设备集物化过程和硝化反硝化过程于一体,较好的维持了厌氧、兼氧、好氧菌群的生存环境,增加了降解各种有机物的能力;同时,生化处理后的膜分离技术极大的提高了出水水质质量,提高了出水排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理领域,尤其是涉及一种垃圾渗滤液处理***及工艺。
背景技术
随着经济发展和城市化进程的加快,城市生活垃圾的产量在急剧增加。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的原则,将有一大批生活垃圾卫生填埋场要新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放,是衡量一个填埋场是否合格的重要指标之一。
垃圾渗滤液主要来源于三个部分,即生活污水本身含有的和填埋过程中发生厌氧生物反应生成的水分、填埋区内的雨水汇集和浅层地表渗流水。垃圾渗滤液成份复杂,含有许多有害的有机化合物和重金属。据对北方地区一批垃圾填埋场渗滤液的抽样测定,有机污染物多达一百多种,其中含有近20种难以生物降解的杂环类化合物和长链有机化合物。垃圾渗滤液有机物浓度和氨氮浓度均很高,属于典型的难处理高浓度废水。
垃圾渗滤液处理方法主要有预处理、生化处理以及深度处理,其中预处理包括生物法、物理法、化学法等,主要是去除氨氮和无机杂质,或改善渗滤液的可生化性;生化处理包括厌氧法、好氧法等,处理对象主要是渗滤液中的有机污染物和氨氮等;深度处理包括纳滤、反渗透、吸附过滤、高级化学氧化等,主要是去除渗滤液中的悬浮物、难生降解有机物和胶体等。
近几年,垃圾渗滤液处理工艺主要采用生化处理,其缺点是:(1)生化处理处理效率受渗滤液中COD、BOD以及NH3-N浓度等的影响,如:对于COD和BOD浓度均很高、NH3-N浓度较低等特点的渗滤水,较好处理;对于COD和BOD浓度均显著下降,但B/C下降明显,NH3-N浓度较高等特点的渗滤水,可生化性很差。(2)部分有机物难以通过生物处理降解。因此,研究开发一种具有使渗滤液达到可生化条件的预处理、生化处理、完成生化处理未能除去的污染物等步骤的渗滤液处理工艺亟待解决。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种垃圾渗滤液处理***及工艺,有效地解决了渗滤液处理采用生化处理的短板,确保出水达到排放标准。
为实现上述目的所采用的技术方案是:一种垃圾渗滤液处理***,包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,各装置依次通过管道连接,所述苛化池、曝气池及沉淀池为一体化设备。所述一体化设备集物化过程和硝化反硝化过程于一体,集苛化反应、厌氧、缺氧、好氧、循环回流于一体,较好的维持了厌氧、兼氧、好氧菌群的生存环境,形成一个完整的生态环境,各种微生物菌群协同工作,增加了降解各种有机物的能力,所述纳滤装置和反渗透装置都设置有清洁装置,该清洁装置有效提高了装置膜元件的分离性能、降低膜元件更换频率、提高出水水质。
所述清洁装置是用含有清洗剂和杀菌剂的水对纳滤装置及反渗透装置进行清洗。设备正常运行时,通过***预先设定,每间隔一段时间(一般3-6小时)要进行自动冲洗,该清洗过程能有效的对纳滤装置及反渗透装置进行杀菌、清洗等,同时可延长纳滤装置和反渗透装置中膜元件的使用寿命。所述杀菌剂可采用MB881、TH-410等,配比浓度为1%~5%。清洗剂可采用MC511、MC103等,配比浓度为1%~5%。
所述过滤池包括无纺织物过滤装置和超滤装置。无纺织物过滤装置为一层或多层无纺织物过滤层,处理液首先通过无纺织物过滤装置,将处理液中的固体颗粒、悬浮物及有机污染物等过滤掉,之后处理液通过超滤装置进行过滤,上清液中的微生物菌体、沉淀物等被分离出来,使水质得到进一步提高。
所述调节池和一体化设备之间设置有泵,所述过滤池和纳滤装置之间设置泵。通过泵将处理液输送到下一个装置,提高整个工艺流程的处理效率。
所述装置包括污泥池,污泥池与纳滤装置通过管道连接。经过纳滤装置处理后得到的浓缩液排放到污泥池,之后通过提升泵排放到调节池做回灌处理。
一种垃圾渗滤液处理工艺,包括预处理、反硝化、硝化、膜分离工艺,包括步骤:
(1)收集的垃圾渗滤液进入调节池,均衡水质水量;
(2)渗滤液由调节池进入苛化池进行缺氧反硝化、酸化难降解有机物,提高可生化性,同时在苛化池投加氢氧化钙和脱色剂,氨化有机氮、提高PH值、除去胶体物质、磷及悬浮物;苛化处理后直接进入曝气池进行硝化反应,分解有机污染物、降低渗滤液中的氨氮浓度、金属共沉淀等;之后进入沉淀池,沉淀后分为上清液和污泥,污泥排放到污泥池,上清液进入过滤池;
(3)上清液经过过滤池中的无纺织物过滤装置和超滤装置,处理液首先通过无纺织物过滤装置,将处理液中的固体颗粒、悬浮物及有机污染物等过滤掉;之后处理液通过超滤装置进行过滤,上清液中的微生物菌体、沉淀物等被分离出来,使水质得到进一步提高,使水质进一步提高,之后通过高压泵将处理液送入纳滤装置;
(4)处理液通过纳滤装置和反渗透***过滤,除去水中的大部分离子、SiO2、有机物胶体等,得到上清液和浓缩液,浓缩液回流通过纳滤/反渗透双膜进行二级处理,二级处理后的浓缩液排入污泥池,上清液排入出水池。
所述步骤(4)的苛化池内按体积比例分数为10%-20%加入氢氧化钙,PH值保持在9.5-11之间,加入脱色剂。
所述脱色剂通过体积比例分数为2%-6%的聚合氯化铝和体积比例分数为3%-7%的聚丙烯酰胺加水得到的混合物。
所述氢氧化钙用比例为10:1-30:1之间的水和氢氧化钙配制。
所述聚合氯化铝通过比例为30:1-50:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为6:1-15:1的水和聚丙烯酰胺配制。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)将预处理、生物处理、膜分离技术联合用以处理垃圾渗滤液,提高了处理***的集成化程度和可重复利用性;(2)利用预处理调控渗滤液,使其易生化处理,并以膜分离技术作为后续保证工艺;(3)与单生化处理工艺相比,提高渗滤液处理效率,达到较高的排放要求。
附图说明
图1为垃圾渗滤液处理***及工艺流程图。
具体实施方式
为能进一步说明本发明的内容、特点及功效,兹例举以下实施例进一步描述本发明。本领域的技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围的前提下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。
实施例1:
一垃圾渗滤液处理站,日处理规模700m3/d,渗滤液水质如下表所示。
序号 | 项目 | 进水水质 |
1 | CODcr | 18000mg/L |
2 | BOD5 | 10000mg/L |
3 | NH3-N | 3000mg/L |
4 | SS | 2000mg/L |
5 | PH | 6~9 |
垃圾渗滤液处理站,包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,渗滤液处理步骤如下:
(1)垃圾渗滤液进入调节池,与回流进入调节池的污泥混合沉降后,调节池上清液通过泵进入苛化池。
(2)进入苛化池中的上清液,按体积分数20%的比例加入氢氧化钙(氢氧化钙用比例为10:1的水和氢氧化钙配制)后开始曝气搅拌,并及时检查PH值,使PH值保持在10.5-11之间;苛化池进水一半时,按体积分数6%加入准备好的聚合氯化铝和体积分数7%的聚丙烯氨酰的混合液,并继续曝气搅拌;苛化池装满后继续曝气10分钟,苛化完成后在苛化池沉淀4小时后把上清液放入曝气池;上清液放完后,把淤泥放入污泥池。
上述聚合氯化铝通过比例为30:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为6:1的水和聚丙烯酰胺配制。
(3)苛化池的上清液进入曝气池,曝气30分钟,曝气完成后沉淀4小时后,上清液放入沉淀池。沉淀后的上清液进入过滤池,污泥排放到污泥池。
(4)上清液经过过滤池中的无纺织物过滤装置和超滤装置,处理液首先通过无纺织物过滤装置,将处理液中的固体颗粒、悬浮物及有机污染物等过滤掉;之后处理液通过超滤装置进行过滤,上清液中的微生物菌体、沉淀物等被分离出来,使水质得到进一步提高,使水质进一步提高,之后通过高压泵将处理液送入纳滤装置;
(5)处理液通过纳滤装置和反渗透***过滤,除去水中的大部分离子、SiO2、有机物胶体等,得到上清液和浓缩液,浓缩液回流通过纳滤/反渗透双膜进行二级处理,二级处理后的浓缩液排入污泥池,上清液排入出水池。
下表为渗滤液处理站处理之后水质:
序号 | 项目 | 出水水质 |
1 | CODcr | 50mg/L |
2 | BOD5 | 10mg/L |
3 | NH3-N | 10mg/L |
4 | SS | 5mg/L |
5 | PH | 6~9 |
实施例2:
一垃圾渗滤液处理站,日处理规模700m3/d,渗滤液水质如下表所示。
序号 | 项目 | 进水水质 |
1 | CODcr | 18000mg/L |
2 | BOD5 | 10000mg/L |
3 | NH3-N | 3000mg/L |
4 | SS | 2000mg/L |
5 | PH | 6~9 |
垃圾渗滤液处理站,包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,渗滤液处理步骤如下:
(1)垃圾渗滤液进入调节池,与回流进入调节池的污泥混合沉降后,调节池上清液通过泵进入苛化池。
(2)进入苛化池中的上清液,按体积分数10%的比例加入氢氧化钙(氢氧化钙用比例为30:1的水和氢氧化钙配制。)后开始曝气搅拌,并及时检查PH值,使PH值保持在9.5-10之间;苛化池进水一半时,按体积分数2%加入准备好的聚合氯化铝和体积分数3%的聚丙烯氨酰的混合液,并继续曝气搅拌;苛化池装满后继续曝气10分钟,苛化完成后在苛化池沉淀4小时后把上清液放入曝气池;上清液放完后,把淤泥放入污泥池。
上述聚合氯化铝通过比例为50:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为15:1的水和聚丙烯酰胺配制。
(3)苛化池的上清液进入曝气池,曝气40分钟,曝气完成后沉淀4小时后,上清液放入沉淀池。沉淀后的上清液进入过滤池,污泥排放到污泥池。
(4)上清液经过过滤池中的无纺织物过滤装置和超滤装置,处理液首先通过无纺织物过滤装置,将处理液中的固体颗粒、悬浮物及有机污染物等过滤掉;之后处理液通过超滤装置进行过滤,上清液中的微生物菌体、沉淀物等被分离出来,使水质得到进一步提高,使水质进一步提高,之后通过高压泵将处理液送入纳滤装置;
(5)处理液通过纳滤装置和反渗透***过滤,除去水中的大部分离子、SiO2、有机物胶体等,得到上清液和浓缩液,浓缩液回流通过纳滤/反渗透双膜进行二级处理,二级处理后的浓缩液排入污泥池,上清液排入出水池。
下表为渗滤液处理站处理之后水质:
序号 | 项目 | 出水水质 |
1 | CODcr | 80mg/L |
2 | BOD5 | 20mg/L |
3 | NH3-N | 15mg/L |
4 | SS | 5mg/L |
5 | PH | 6~9 |
实施例3:
一垃圾渗滤液处理站,日处理规模700m3/d,渗滤液水质如下表所示。
序号 | 项目 | 进水水质 |
1 | CODcr | 18000mg/L |
2 | BOD5 | 10000mg/L |
3 | NH3-N | 3000mg/L |
4 | SS | 2000mg/L |
5 | PH | 6~9 |
垃圾渗滤液处理站,包括苛化池、曝气池、沉淀池以及出水池,渗滤液处理步骤如下:
(1)垃圾渗滤液进入进入苛化池中,按10%的比例加入氢氧化钙(氢氧化钙用比例为30:1的水和氢氧化钙配制)后开始曝气搅拌,并及时检查PH值,使PH值保持在9.5-10之间;苛化池进水一半时,按体积分数为2%加入准备好的聚合氯化铝和体积分数3%的聚丙烯氨酰的混合液,并继续曝气搅拌;苛化池装满后继续曝气10分钟,苛化完成后在苛化池沉淀4小时后把上清液放入曝气池;上清液放完后,把淤泥放入污泥池。
上述聚合氯化铝通过比例为50:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为15:1的水和聚丙烯酰胺配制。
(2)苛化池的上清液进入曝气池,曝气40分钟,曝气完成后沉淀4小时后,上清液放入沉淀池。沉淀后的污泥回流曝气池中,上清液进入出水池。
下表为渗滤液处理站处理之后水质:
序号 | 项目 | 出水水质 |
1 | CODcr | 350mg/L |
2 | BOD5 | 180mg/L |
3 | NH3-N | 300mg/L |
4 | SS | 850mg/L |
5 | PH | 6~9 |
实施例4:
一垃圾渗滤液处理站,日处理规模700m3/d,渗滤液水质如下表所示。
序号 | 项目 | 进水水质 |
1 | CODcr | 18000mg/L |
2 | BOD5 | 10000mg/L |
3 | NH3-N | 3000mg/L |
4 | SS | 2000mg/L |
5 | PH | 6~9 |
垃圾渗滤液处理站,包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,渗滤液处理步骤如下:
(1)垃圾渗滤液进入调节池,与回流进入调节池的污泥混合沉降后,调节池上清液通过泵进入苛化池。
(2)进入苛化池中的上清液,按体积分数20%的比例加入氢氧化钙(氢氧化钙用比例为10:1的水和氢氧化钙配制)后开始曝气搅拌,并及时检查PH值,使PH值保持在10.5-11之间;苛化池进水一半时,按体积分数6%加入准备好的聚合氯化铝和体积分数7%的聚丙烯氨酰的混合液,并继续曝气搅拌;苛化池装满后继续曝气10分钟,苛化完成后在苛化池沉淀4小时后把上清液放入曝气池;上清液放完后,把淤泥放入污泥池。
上述聚合氯化铝通过比例为30:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为6:1的水和聚丙烯酰胺配制。
(3)苛化池的上清液进入曝气池,曝气30分钟,曝气完成后沉淀4小时后,上清液放入沉淀池。沉淀后的上清液进入过滤池,污泥排放到污泥池。
(4)上清液经过过滤池中的无纺织物过滤装置和超滤装置,处理液首先通过无纺织物过滤装置,将处理液中的固体颗粒、悬浮物及有机污染物等过滤掉;之后处理液通过超滤装置进行过滤,上清液中的微生物菌体、沉淀物等被分离出来,使水质得到进一步提高,使水质进一步提高,之后通过高压泵将处理液送入纳滤装置;
(5)处理液通过纳滤装置和反渗透***过滤,除去水中的大部分离子、SiO2、有机物胶体等,得到上清液和浓缩液,浓缩液回流通过纳滤/反渗透双膜进行二级处理,二级处理后的浓缩液排入污泥池,上清液排入出水池。
方案1和方案2均采用上述***及工艺流程步骤对相同水质成分的垃圾渗滤液进行处理,其中,方案1中纳滤装置及反渗透装置均带有自动清洁装置,方案2中纳滤装置及反渗透装置均不带有自动清洁装置,通过对不同处理时间得到的出水水质进行监控,结果如下表所示。
实施例5:
脱色剂的制备方法步骤如下:
1、聚合氯化铝溶液制备:称取100g聚合氯化铝和量取3000ml水放入容器中混合,然后通过搅拌机搅拌24小时后备用;
2、聚丙烯酰胺溶液制备:称取100g聚丙烯酰胺和量取600ml水放入容器中混合,然后通过搅拌机搅拌24小时后备用;
3、脱色剂制备:用量筒分别量取20ml聚合氯化铝溶液、30ml聚丙烯酰胺溶液以及950ml水,倒入烧杯中混合并通过搅拌机搅拌4小时后备用。
实施例6:
脱色剂的制备方法步骤如下:
1、聚合氯化铝溶液制备:称取100g聚合氯化铝和量取5000ml水放入容器中混合,然后通过搅拌机搅拌24小时后备用;
2、聚丙烯酰胺溶液制备:称取100g聚丙烯酰胺和量取1500ml水放入容器中混合,然后通过搅拌机搅拌24小时后备用;
3、脱色剂制备:用量筒分别量取60ml聚合氯化铝溶液、70ml聚丙烯酰胺溶液以及870ml水,倒入烧杯中混合并通过搅拌机搅拌4小时后备用。
实施例7:
氢氧化钙溶液的制备方法:称取100g氢氧化钙和量取1000ml水,放入容器中,然后混合搅拌成白糊状备用。
实施例8:
氢氧化钙溶液的制备方法:称取100g氢氧化钙和量取3000ml水,放入容器中,然后混合搅拌成白糊状备用。
实施例9:
清洁剂制备方法:分别量取50ml的MC511清洁剂和950ml的水,混合并搅拌均匀备用。
杀菌剂制备方法:分别量取50ml的MB881清洁剂和950ml的水,混合并搅拌均匀备用。
实施例10:
清洁剂制备方法:分别量取10ml的MC511清洁剂和990ml的水,混合并搅拌均匀备用。
杀菌剂制备方法:分别量取10ml的MB881清洁剂和990ml的水,混合并搅拌均匀备用。
Claims (10)
1.一种垃圾渗滤液处理***,包括渗滤液调节池、苛化池、曝气池、沉淀池、过滤池、纳滤装置、反渗透装置以及出水池,各装置依次通过管道连接,其特征在于:所述苛化池、曝气池及沉淀池为一体化设备,所述纳滤装置和反渗透装置都设置有清洁装置。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液处理***,其特征在于:所述清洁装置是用含有清洗剂和杀菌剂的水对纳滤装置及反渗透装置进行清洗。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液处理***,其特征在于:所述过滤池包括无纺织物过滤装置和超滤装置。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液处理***,其特征在于:所述调节池和一体化设备之间设置有泵,所述过滤池和纳滤装置之间设置泵。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液处理***,其特征在于:所述装置包括污泥池,污泥池与纳滤装置通过管道连接。
6.一种垃圾渗滤液处理工艺,包括预处理、反硝化、硝化、膜分离工艺,其特征在于:包括步骤,
1)收集的垃圾渗滤液进入调节池;
2)渗滤液由调节池进入苛化池,同时在苛化池投加氢氧化钙和脱色剂;苛化处理后直接进入曝气池进行硝化反应;之后进入沉淀池,沉淀后分为上清液和污泥,污泥排放到污泥池,上清液进入过滤池;
3)上清液经过过滤池中的无纺织物过滤装置和超滤装置,处理液首先通过无纺织物过滤装置,之后处理液通过超滤装置进行过滤,过滤后的处理液通过高压泵将处理液送入纳滤装置;
4)处理液通过纳滤装置和反渗透装置过滤,得到上清液和浓缩液,浓缩液回流通过纳滤/反渗透双膜进行二级处理,二级处理后的浓缩液排入污泥池,上清液排入出水池。
7.根据权利要求6所述的一种垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于:所述步骤2)的苛化池内按体积比例分数为10%-20%加入氢氧化钙,PH值保持在9.5-11之间,加入脱色剂。
8.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于:所述脱色剂通过体积比例分数为2%-6%的聚合氯化铝和体积比例分数为3%-7%的聚丙烯酰胺加水得到的混合物。
9.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于:所述氢氧化钙用比例为10:1-30:1之间的水和氢氧化钙配制。
10.根据权利要求8所述的垃圾渗滤液处理工艺,其特征在于:所述聚合氯化铝通过比例为比例30:1-50:1的水和聚合氯化铝配制,聚丙烯酰胺通过比例为6:1-15:1的水和聚丙烯酰胺配制。
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