CN108314272A - 中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺及其处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺及其处理***，其包括依次相连接的调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、杀菌装置\NF膜过滤装置和产水池。本发明通过一体化混凝沉淀池的混凝沉淀，能去除大部分的腐殖质、重金属离子；通过污泥的回灌，可以将大部分的腐殖质固化至垃圾中；通过SHNF膜/RO膜过滤装置能截留分离出不难降解的有机物，有效增加进入生化反应过程的可生化的有机物的占比，还避免了常规***中溶解性盐的富集以及减少了***的浓水回灌量，且工作稳定好，水处理效果佳，利于广泛推广。
Description
技术领域
本发明涉及渗滤液处理技术领域，特别涉及一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺及其处理***。
背景技术
垃圾在长期填埋所产生的“中老龄”垃圾渗滤液是目前公认的难降解废水。中老龄垃圾渗滤液的水质特点参见以下。
有机物浓度高：渗滤液中的BOD5和CODcr浓度通常在1000mg/l～10000mg/l之间，PH呈弱碱性，BOD5/CODcr在0.1～0.3之间，可生化性较差。
金属含量高：垃圾渗滤液中含有是多种金属离子，如：铜、铁、砷、锌、铅、铬、镉、汞等。含量在几微克至几十毫克之间。
氨氮含量高：随着填埋年限的增加，垃圾中大量的蛋白质、脂肪类物质中的有机氮转化为氨氮，使得渗滤液中的氨氮不断升高，达到500mg/l～2000mg/l。
生化难降解物质多：腐殖质、酚、多氯联苯、胺类等难降解物质较多。
盐类物质：水中氯离子含量高，达到5000mg/l～13000mg/l。
然而常规的水处理***的处理工艺流程是：调节池→两级A/O-MBR→NF→RO，浓液回灌。在水处理***运行过程中，容易出现总溶解性盐的富集，以及容易受大量重金属离子，大量难生物降解的有机物、高氨氮的影响，导致生化停留时间长达十多天，从而导致***工作不稳定，难以实现达标排放，易出现出水水质不达标的状况。
发明内容
针对上述的不足，本发明目的之一在于，提供一种能解决上述问题，且处理效果好的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺。
本发明的目的还在于，提供一种实施上述中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺的处理***。
本发明为实现上述目的，所提供的技术方案是：
一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其包括以下步骤：
(1)调节池处理：将渗滤液抽到调节池，用于渗滤液的调蓄和均化；
(2)沉淀池处理：将经步骤(1)处理的渗滤液流至一体化混凝沉淀池，一体化混凝沉淀池对渗滤液进行去除渗滤液中的部分悬浮物、胶体以及溶解性物质、色度、重金属；
(3)预过滤处理：将经步骤(2)处理后的渗滤液流经预过滤装置，对一体化混凝沉淀池中未能分离的大颗粒的悬浮物、胶体及相关物质进一步分离去除；
(4)SHNF膜/RO膜处理：将经步骤(3)处理后的渗滤液流经SHNF膜/RO膜过滤装置，通过SHNF膜或RO膜的选择透过性，分离出渗滤液中淀粉、纤和大量的大分子的有机物、有毒有害物质、盐类溶质，使透过的产水具有较高的可生化降解性；
(5)一级A/O处理：将经步骤(4)处理后的渗滤液进行一级A/O处理，以去除废水中的BOD5和硝化为主，并补充外加碳源强化反硝化，停留时间控制在3～4天；
(6)二级A/O处理：将经步骤(5)处理后的渗滤液进行二级A/O处理，强化反硝化脱氮功能和对有机物进行去除，停留时间控制在1～2天；
(7)MBR处理：将经步骤(6)处理后的渗滤液经MBR膜生物反应器进行处理，通过MBR膜富集反硝化细菌的浓度，提高反硝化的效率和排放水质；
(8)杀菌/过滤处理：对经步骤(7)处理后的渗滤液进行杀菌/过滤处理，以强紫外线装置杀死MBR膜生物反应器产水中的细菌，控制出水粪大肠菌群数量小于等于10000个/L，使产水达标排放；
或者对经步骤(7)处理后的渗滤液进行过滤处理，使用NF膜过滤装置分离水中部分未被降解的有机物，使产水COD低于100mg/l，达到排放标准；
(9)产水：经步骤(8)处理后的合格水进入产水池进行储存或排放。
作为本发明的一种改进，所述预过滤装置为石英砂过滤器或袋式过滤器等等。
作为本发明的一种改进，所述步骤(5)中的一级A/O处理的前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，其中A段的DO不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。
作为本发明的一种改进，所述步骤(6)中的二级A/O处理采用外加碳源生物脱氮工艺和投加甲醇的方式补充反硝化对碳源的需求，强化反硝化脱氮功能。
作为本发明的一种改进，在所述步骤(6)中的二级A/O处理过程中配备在线DO仪。
作为本发明的一种改进，所述步骤(2)中的一体化混凝沉淀池所产生的污泥输送至浓水池；所述步骤(4)中的NF膜过滤装置所产生的浓水输送至浓水池；所述步骤(7)中的MBR膜生物反应器产生的污泥输送至浓水池。
一种实施上述中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺的处理***，其包括调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、杀菌装置和产水池，所述调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、杀菌装置和产水池依次相连接。
作为本发明的一种改进，其还包括浓水池，该浓水池分别与所述一体化混凝沉淀池、SHNF膜/RO膜过滤装置和MBR膜生物反应器相连接。
一种实施上述中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺的处理***，其特征在于，其包括调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、NF膜过滤装置和产水池，所述调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、NF膜过滤装置和产水池依次相连接。
作为本发明的一种改进，其还包括浓水池，该浓水池分别与所述一体化混凝沉淀池、NF膜过滤装置和MBR膜生物反应器相连接。
本发明的有益效果为：本发明提供的方法工艺合理，通过一体化混凝沉淀池的混凝沉淀，能去除大部分的腐殖质，去除小部分的重金属离子；通过污泥的回灌，可以将大部分的腐殖质固化至垃圾中；通过SHNF膜/RO膜过滤装置截留分离出不难降解的有机物，有效增加进入生化反应过程的可生化的有机物的占比，降低对生物活性有抑制作用的有毒的有机物的量；截留80％-90％的重金属离子降低对生物活性的抑制；截留40％-60％的氯离子降低对生物活性的抑制；截留40％-60％的氯离子降低对生物活性的抑制。将以上污染物的部分去除提升渗滤液的可生化性；生化处理的水中含有3000mg/l～8000mg/l的溶解性盐，在出水水质处理达标的情况下，***排出部分的盐，避免了常规***中溶解性盐的富集引起生化及膜***的高负荷情况。***中回灌的浓水主要为SHNF膜/RO膜过滤装置的浓水，此浓水量为***总处理量的20％～25％之间，相比于传统工艺的30％～40％的浓水回灌量而言，大大减少了***的浓水回灌量，不但净化了环境，给企业节约了处理渗滤液的资金和处理渗滤液的困难，还节约了水源，且工作稳定好，使用寿命长，利于广泛推广应用。
下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明中实施例1的工艺流程示意图。
图2是本发明中实施例1的结构示意图。
图3是本发明中实施例2的工艺流程示意图。
图4是本发明中实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1和图2，本发明实施例提供一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺及其处理***。
一种生化反应与膜相结合的处理***，其包括调节池1、一体化混凝沉淀池2、预过滤装置3、SHNF膜/RO膜过滤装置4、一级A/O处理反应器5、二级A/O处理反应器6、MBR膜生物反应器7、NF膜过滤装置8和产水池10，所述调节池1、一体化混凝沉淀池2、预过滤装置3、SHNF膜/RO膜过滤装置4、一级A/O处理反应器5、二级A/O处理反应器6、MBR膜生物反应器7、NF膜过滤装置8和产水池10依次相连接。
SHNF膜为高抗污染纳滤膜。SHNF膜的性能高于常规NF膜(纳滤膜)20-30％。即SHNF膜/RO膜过滤装置4也称高抗污染纳滤膜过滤装置。SHNF膜过滤装置和RO膜过滤装置均可以在市面上购买。具体实施例中，可以相应所需来相应选用SHNF膜过滤装置或RO膜过滤装置。
一体化混凝沉淀池2可以在市面上购买。一体化混凝沉淀池2主要通过双电层作用原理、化学架桥作用原理、重力沉降作用原理去除渗滤液中部分的悬浮物、胶体以及溶解性物质、色度、重金属。具体的，一体化混凝沉淀池2包括有加药池、搅拌反应池、斜管沉淀分离装置、沉淀池、清水池和污泥池。所述加药池、搅拌反应池、沉淀池、清水池和污泥池依次排列。斜管沉淀分离装置设置在沉淀池的上部位置；其中加药池和搅拌反应池相连通，加药池通过加药泵进行加药。搅拌反应池上设有搅拌机。搅拌反应池的上部设有与沉淀池相连通的管路，该沉淀池对应斜管沉淀分离装置的上方位置设有与清水池相连通的管路，该沉淀池的下部设有与污泥池相连通的管路。较佳的，加药池包括有第一加药池和第二加药池，所述搅拌反应池包括有PAM池和PAC池，以满足不同的沉淀使用需求，有效提升沉淀效果。
一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其包括以下步骤：
(1)调节池处理：将渗滤液抽到调节池1，用于渗滤液的调蓄和均化；该调节池1是通过年平均降雨量、渗滤液日产生量、渗滤液日处理量等因素设计的，确保渗滤液储存的安全以及***的正常稳定运行，通常设计容量不小于30d的平均日产生量。
(2)沉淀池处理：将经步骤(1)处理的渗滤液流至一体化混凝沉淀池2，一体化混凝沉淀池2对渗滤液进行去除渗滤液中的部分悬浮物、胶体以及溶解性物质、色度、重金属；一体化混凝沉淀池2所产生的污泥输送至浓水池；
(3)预过滤处理：将经步骤(2)处理后的渗滤液流经预过滤装置3，预过滤装置3可以为石英砂过滤器、袋式过滤器等设备，可以对一体化混凝沉淀池2未能分离的大颗粒的悬浮物或者胶体等物质进一步分离去除，保证后段膜过滤装置的正常稳定运行；
(4)SHNF膜/RO膜处理：将经步骤(3)处理后的渗滤液流经SHNF膜/RO膜过滤装置4，SHNF膜或RO膜的选择透过性，分离出渗滤液中淀粉、纤和大量的大分子的有机物、有毒有害物质、盐类溶质，使透过的产水具有较高的可生化降解性；SHNF膜/RO膜过滤装置4所产生的浓水输送至浓水池；
(5)一级A/O处理：将经步骤(4)处理后的渗滤液进行一级A/O处理，以去除废水中的BOD5和硝化为主，并补充外加碳源强化反硝化，停留时间控制在3～4天；
A/O是Anoxic Oxic的缩写，AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。
本发明工艺中的一级A/O处理的前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，其中A段的DO不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的少量的大分子蛋白质脂、肪物质及可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可进一步提高污水的可生化性及氧的效率；
在缺氧段，异养菌将少量的蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4 +)，在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4 +)氧化为NO3 -，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3 -还原为分子态氮(N2)。
(6)二级A/O处理：将经步骤(5)处理后的渗滤液进行二级A/O处理，二级A/O采用外加碳源生物脱氮工艺，采用投加甲醇的方式补充反硝化对碳源的需求，强化反硝化脱氮功能，同时A段的对有机物的去除。配备在线DO仪，严格控制生化反应池的溶解氧浓度，保证***处于最佳运行状。停留时间控制在1～2天；
(7)MBR处理：将经步骤(6)处理后的渗滤液经MBR膜生物反应器7进行处理，由于反硝化细菌容易发生污泥膨胀，容易流失，二级A/O***的O段，拟采用MBR膜富集反硝化细菌的浓度，从而提高反硝化的效率，同时可以提高排放水质；MBR膜生物反应器7产生的污泥输送至浓水池；
(8)过滤处理：对经步骤(7)处理后的渗滤液进行过滤处理，使用NF膜过滤装置8分离水中部分未被降解的有机物，使产水COD低于100mg/l，达到排放标准；
(9)产水：经步骤(8)处理后的合格水进入产水池10进行储存或排放。
所述步骤(2)中的一体化混凝沉淀池所产生的污泥输送至浓水池；所述步骤(4)中的NF膜过滤装置所产生的浓水输送至浓水池；所述步骤(7)中的MBR膜生物反应器产生的污泥输送至浓水池。
实施例2，参见图3和图4，本发明实施例提供一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺及其处理***。其区别在于，将所述NF膜过滤装置8替换成杀菌装置9。具体的，一种生化反应与膜相结合的处理***，其包括调节池1、一体化混凝沉淀池2、预过滤装置3、高抗污染纳滤膜过滤装置、一级A/O处理反应器5、二级A/O处理反应器6、MBR膜生物反应器7、杀菌装置9和产水池10，所述调节池1、一体化混凝沉淀池2、预过滤装置3、高抗污染纳滤膜过滤装置、一级A/O处理反应器5、二级A/O处理反应器6、MBR膜生物反应器7、杀菌装置9和产水池10依次相连接。
一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其与上述实施例1的步骤基本相同，区别点在于步骤(8)杀菌处理：对经步骤(7)处理后的渗滤液进行过杀菌处理，以强紫外线装置杀死MBR膜生物反应器产水中的细菌，控制出水粪大肠菌群数量小于等于10000个/L，使产水达标排放；
本发明提供的技术方案合理，通过一体化混凝沉淀池2的混凝沉淀，能去除大部分的腐殖质，去除小部分的重金属离子；通过污泥的回灌，可以将大部分的腐殖质固化至垃圾中，降低了***的处理负荷；通过SHNF膜/RO膜过滤装置4截留分离出不难降解的有机物，有效增加进入生化反应过程的可生化的有机物的占比，降低对生物活性有抑制作用的有毒的有机物的量；截留80％-90％的重金属离子降低对生物活性的抑制；截留40％-60％的氯离子降低对生物活性的抑制；截留40％-60％的氯离子降低对生物活性的抑制。将以上污染物的部分去除提升渗滤液的可生化性；生化处理的水中含有3000mg/l～8000mg/l的溶解性盐，在出水水质处理达标的情况下，***排除大部分的盐，避免了常规***中溶解性盐的富集，而对生化及膜***的高负荷情况。***中回灌的浓水主要为SHNF膜/RO膜过滤装置4的浓水，此浓水量为***总处理量的20％～25％之间，相比于传统工艺的30％～40％的浓水回灌量而言，大大减少了***的浓水回灌量，不但净化了环境，给企业节约了处理渗滤液的资金和处理渗滤液的困难，还节约了水源，且工作稳定好，使用寿命长。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似处理工艺及处理***，均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)调节池处理：将渗滤液抽到调节池，用于渗滤液的调蓄和均化；
(2)沉淀池处理：将经步骤(1)处理的渗滤液流至一体化混凝沉淀池，一体化混凝沉淀池对渗滤液进行去除渗滤液中的部分悬浮物、胶体以及溶解性物质、色度、重金属；
(3)预过滤处理：将经步骤(2)处理后的渗滤液流经预过滤装置，对一体化混凝沉淀池中未能分离的大颗粒的悬浮物、胶体及相关物质进一步分离去除；
(4)SHNF膜/RO膜处理：将经步骤(3)处理后的渗滤液流经SHNF膜/RO膜过滤装置，通过SHNF膜或RO膜的选择透过性，分离出渗滤液中淀粉、纤和大量的大分子的有机物、有毒有害物质、盐类溶质，使透过的产水具有较高的可生化降解性；
(5)一级A/O处理：将经步骤(4)处理后的渗滤液进行一级A/O处理，以去除废水中的BOD5和硝化为主，并补充外加碳源强化反硝化，停留时间控制在3～4天；
(6)二级A/O处理：将经步骤(5)处理后的渗滤液进行二级A/O处理，强化反硝化脱氮功能和对有机物进行去除，停留时间控制在1～2天；
(7)MBR处理：将经步骤(6)处理后的渗滤液经MBR膜生物反应器进行处理，通过MBR膜富集反硝化细菌的浓度，提高反硝化的效率和排放水质；
(8)杀菌/过滤处理：对经步骤(7)处理后的渗滤液进行杀菌/过滤处理，以强紫外线装置杀死MBR膜生物反应器产水中的细菌，控制出水粪大肠菌群数量小于等于10000个/L，使产水达标排放；
或者对经步骤(7)处理后的渗滤液进行过滤处理，使用NF膜过滤装置分离水中部分未被降解的有机物，使产水COD低于100mg/l，达到排放标准；
(9)产水：经步骤(8)处理后的合格水进入产水池进行储存或排放。
2.根据权利要求1所述的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，所述预过滤装置为石英砂过滤器或袋式过滤器。
3.根据权利要求1所述的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，所述步骤(5)中的一级A/O处理的前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，其中A段的DO不大于0.2mg/L，O段DO＝2～4mg/L。
4.根据权利要求3所述的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，所述步骤(6)中的二级A/O处理采用外加碳源生物脱氮工艺和投加甲醇的方式补充反硝化对碳源的需求，强化反硝化脱氮功能。
5.根据权利要求3所述的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，在所述步骤(6)中的二级A/O处理过程中配备在线DO仪。
6.根据权利要求1所述的中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的一体化混凝沉淀池所产生的污泥输送至浓水池；所述步骤(4)中的NF膜过滤装置所产生的浓水输送至浓水池；所述步骤(7)中的MBR膜生物反应器产生的污泥输送至浓水池。
7.一种实施权利要求1-6之一所述中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺的处理***，其特征在于，其包括调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、杀菌装置和产水池，所述调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、杀菌装置和产水池依次相连接。
8.根据权利要求7所述的处理***，其特征在于，其还包括浓水池，该浓水池分别与所述一体化混凝沉淀池、SHNF膜/RO膜过滤装置和MBR膜生物反应器相连接。
9.一种实施权利要求1-6之一所述中晚期垃圾填埋场渗滤液膜法强化处理工艺的处理***，其特征在于，其包括调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、NF膜过滤装置和产水池，所述调节池、一体化混凝沉淀池、预过滤装置、SHNF膜/RO膜过滤装置、一级A/O处理反应器、二级A/O处理反应器、MBR膜生物反应器、NF膜过滤装置和产水池依次相连接。
10.根据权利要求9所述的处理***，其特征在于，其还包括浓水池，该浓水池分别与所述一体化混凝沉淀池、NF膜过滤装置和MBR膜生物反应器相连接。
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