CN110028210A - 一种适用于uasb处理垃圾渗滤液的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，具体工艺过程如下：垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经收集管道收集，然后经过格栅分离固体杂质后进入渗滤液调节池，调节池出水流入水解酸化池，水解酸化池出水进入筛网池进行处理；筛网池出水用泵提升至UASB厌氧反应器，渗滤液经UASB厌氧反应器厌氧处理后进入两级A/O生化反应池，生化处理的渗滤液通过提升泵提升进入超滤***、纳滤***和反渗透膜***处理达到排放标准后回用或排放。本发明在UASB厌氧反应器中时设置加热***，能够实现在厌氧反应过程中自动加热，无需对投配池进行加热处理，节省了成本。

Description

一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺
技术领域
本发明属于垃圾渗滤液处理领域，涉及一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺。
背景技术
城市生活垃圾卫生填埋场作为生活垃圾最终处置的主要方式，渗滤液处理设施是生活垃圾无害化处理的主要指标之一，渗滤液是否达标是考核的重点。生活垃圾渗滤液总体具有高有机高氨氮浓度、高色度、高电导率、含盐量高、碳氮比失调、难生物降解、污染危害大等特点，处理难度高。
由于随着垃圾填埋时间的增长，渗滤液会出现老化现象，渗滤液中的COD、BOD浓度下降、氨氮含量升高、碳、氮比失调、可生化性降低，导致传统的生化处理***无法运转，使用UASB厌氧反应器处理渗滤液的产甲烷化效率大幅降低，氨氮去除效果差等一系列问题产生，同时现有的技术中采用格栅+调节池+水解酸化池+投配池+UASB厌氧反应器+MBR+A/O池+碟管式反渗透膜(DTRO)+消毒的工艺流程进行渗滤液的处理，需要在投配池中进行水温调节，增加运行成本；并且由于UASB反应器出水水质指标仍然较高，不能直接进入MBR***，膜生物反应器(MBR***)进水宜符合COD小于500mg/l、氨氮小于50mg/l等限值，直接通过MBR***处理后容易造成降低MBR***的使用寿命，该工艺难以将五年以后的垃圾填埋场渗滤液中的氨氮处理达标；同时生化池出水直接进入碟管式反渗透膜***，使碟管式反渗透膜***运行负荷较高，易发生膜污染，增加运行成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，在UASB厌氧反应器中时设置加热***，能够实现在厌氧反应过程中自动加热，无需投配池进行加热处理，节省了成本，同时在UASB厌氧反应器处理后的污水经过两级生化反应池去除有机物并脱氮，厌氧反应器后续处理工艺中取消MBR工艺，采用两级生化***亦可使渗滤液水质达到后续处理要求，且MBR膜处理方法的膜成本和运行成本都较高，取消MBR工艺可降低投资及运行成本。生化处理后出水流入超滤***、纳滤***和反渗透膜处理***分级处理后达标排放，因为超滤、纳滤和反渗透处理的分子量大小逐级递减，采用分级处理可减轻后续处理负荷，延长各个膜***的运行年限，降低运行成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，具体工艺过程如下：
第一步，垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经收集管道收集，然后将收集后的垃圾渗滤液经过调节池进口处设置的不锈钢细格栅分离固体杂质后进入渗滤液调节池，渗滤液在调节池中得到均质均量，保证***稳定性；
第二步，调节池出水流入水解酸化池，水解酸化池中的水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子，提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，改善整个污水的生化性；
第三步，将第二步中处理后的渗滤液自水解酸化池出水进入筛网池，在筛网池检测水解酸化后的PH值，由于我国垃圾填埋场渗滤PH指标一般在6.51-8.25，经水解酸化后的PH值可降至5.2，使用碳酸钠调节PH值至6.8-7.2，使之满足厌氧反应器内产甲烷化的适宜条件；
第四步，将第三步中筛网池出水用泵提升至UASB厌氧反应器，该UASB厌氧反应器底部设有加热***，布水器置于加热***中，加热后的污水流入池体，在池内通过厌氧氨氧化反应直接去除污水中大量有机物和产生具有回收利用价值的沼气，产生的沼气收集后可用于UASB厌氧反应器底部的加热***，节约运行成本；
第五步，渗滤液经UASB厌氧反应器厌氧处理后进入两级A/O生化反应池，渗滤液在生化池中充分去除有机物并脱氮，厌氧反应器出水流入一级缺氧池，经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的氨氮经过硝化反应被氧化成为亚硝酸盐(NO2 --N)、硝酸盐(NO3 --N)，好氧池出水回流一部分至缺氧池，在缺氧情况，反硝化菌利用硝酸盐中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气(N2)，有机物变成二氧化碳(CO2)，从而完成污水的去除有机物和脱氮过程；同时生化反应池中的产生的污泥排入污泥浓缩池中，经过污泥脱水机处理至含水率降至60％以下的固体物质送入垃圾填埋场填埋，上清液泵入调节池中进行循环处理；当垃圾填埋场时间达五年以上后，氨氮含量升高，有机物含量降低，将一级好氧池出水回流一部分至筛网池，使进入UASB厌氧反应器的污水中NO2 --N/NH4 +-N接近1.32，充分进行厌氧氨氧化反应能够有有效彻底的除去高氨氮废水的氨氮；
第六步，经过第五步中生化处理的渗滤液通过提升泵提升进入超滤***，在超滤***中利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和相对较小的溶质颗粒透过膜分离；通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000-1x10000的物质，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而将大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等；
第七步，超滤***出水进入纳滤***，其中纳滤(NF)介于超滤与反渗透之间，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米；
第八步，经过纳滤***后进入反渗透膜(RO)***，经过RO***的处理达到排放标准后回用或排放，反渗透***中，在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开，反渗透所用的膜为半透膜，它的微孔更小，直径约2nm，只能通过水(或有机溶剂)，不能通过盐类和其他溶解的物质。因此用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，使污水达标排放。
本发明的有益效果：
1、本发明在UASB厌氧反应器中时设置加热***，能够实现在厌氧反应过程中自动加热，无需对投配池进行加热处理，节省了成本。
2、本发明在UASB厌氧反应器处理后取消MBR工艺，降低投资及运行成本。直接经过两级生化反应池去除有机物并脱氮，亦可达到后续处理要求，最终达标排放。
3、本发明在生化处理后出水流入超滤***、纳滤***和反渗透膜处理***，分级处理后达标排放。因为超滤、纳滤和反渗透处理的分子量大小逐级递减，采用分级处理可减轻后续处理负荷，延长各个膜***的运行年限，降低运行成本。
4、本发明将填埋五年以后的渗滤液处理工艺参数优化，将一级好氧池出水回流一部分至筛网池，使进入UASB厌氧反应器的污水中NO2 --N/NH4 +-N接近1.32，满足厌氧氨氧化的最适宜反应条件，反应式为NH4 ++NO2 -＝N2+2H2O，使UASB厌氧反应器的氨氮去除效率高。生化反应段去除有机物和总氮，然后再进行超滤、纳滤和反渗透膜处理，解决了现有技术中直接将生化反应池处理后的污水通过碟管式反渗透膜处理，使反渗透膜处理负荷较高，使用寿命短的缺点。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明垃圾渗滤液处理工艺流程图。
具体实施方式
一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，如图1所示，具体工艺过程如下：
第一步，垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经收集管道收集，然后将收集后的垃圾渗滤液经过调节池进口处设置的不锈钢细格栅分离固体杂质后进入渗滤液调节池，渗滤液在调节池中得到均质均量，保证***稳定性；
第二步，调节池出水流入水解酸化池，水解酸化池中的水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子，提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，改善整个污水的生化性；
第三步，将第二步中处理后的渗滤液自水解酸化池出水进入筛网池，在筛网池检测水解酸化后的PH值，由于我国垃圾填埋场渗滤PH指标一般在6.51-8.25，经水解酸化后的PH值可降至5.2，使用碳酸钠调节PH值至6.8-7.2，使之满足厌氧反应器内产甲烷化的适宜条件；
第四步，将第三步中筛网池出水用泵提升至UASB厌氧反应器，该UASB厌氧反应器底部设有加热***，布水器置于加热***中，加热后的污水流入池体，在池内通过厌氧氨氧化反应直接去除污水中大量有机物和产生具有回收利用价值的沼气，产生的沼气收集后可用于UASB厌氧反应器底部的加热***，节约运行成本；
第五步，渗滤液经UASB厌氧反应器厌氧处理后进入两级A/O生化反应池，渗滤液在生化池中充分去除有机物并脱氮，厌氧反应器出水流入一级缺氧池，经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的氨氮经过硝化反应被氧化成为亚硝酸盐(NO2 --N)、硝酸盐(NO3 --N)，好氧池出水回流一部分至缺氧池，在缺氧情况，反硝化菌利用硝酸盐中的氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气(N2)，有机物变成二氧化碳(CO2)，从而完成污水的去除有机物和脱氮过程；同时生化反应池中的产生的污泥排入污泥浓缩池中，经过污泥脱水机处理至含水率降至60％以下的固体物质送入垃圾填埋场填埋，上清液泵入调节池中进行循环处理；当垃圾填埋场时间达五年以上后，氨氮含量升高，有机物含量降低，将一级好氧池出水回流一部分至筛网池，使进入UASB厌氧反应器的污水中NO2 --N/NH4 +-N接近1.32，充分进行厌氧氨氧化反应能够有有效彻底的除去高氨氮废水的氨氮；
第六步，经过第五步中生化处理的渗滤液通过提升泵提升进入超滤***，在超滤***中利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和相对较小的溶质颗粒透过膜分离；通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000-1x10000的物质，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而将大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等；
第七步，超滤***出水进入纳滤***，其中纳滤(NF)介于超滤与反渗透之间，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米；
第八步，经过纳滤***后进入反渗透膜(RO)***，经过RO***的处理达到排放标准后回用或排放，反渗透***中，在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开，反渗透所用的膜为半透膜，它的微孔更小，直径约2nm，只能通过水(或有机溶剂)，不能通过盐类和其他溶解的物质。因此用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，使污水达标排放。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于，具体工艺过程如下：
第一步，垃圾填埋区产生的垃圾渗滤液经收集管道收集，然后将收集后的垃圾渗滤液经过调节池进口处设置的不锈钢细格栅分离固体杂质后进入渗滤液调节池，渗滤液在调节池中得到均质均量；
第二步，调节池出水流入水解酸化池，水解酸化池中的水解酸化菌将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也能将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子，提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值；
第三步，将第二步中处理后的渗滤液自水解酸化池出水进入筛网池进行处理；
第四步，将第三步中筛网池出水用泵提升至UASB厌氧反应器，该UASB厌氧反应器底部设有加热***，布水器置于加热***中，加热后的污水流入池体，在池内通过厌氧氨氧化反应直接去除污水中大量有机物和产生具有回收利用价值的沼气，产生的沼气收集后用于UASB厌氧反应器底部的加热***；
第五步，渗滤液经UASB厌氧反应器厌氧处理后进入两级A/O生化反应池，渗滤液在生化池中充分去除有机物并脱氮；
第六步，经过第五步中生化处理的渗滤液通过提升泵提升进入超滤***，在超滤***中利用压力活性膜，在压力作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和相对较小的溶质颗粒透过膜分离；
第七步，超滤***出水进入纳滤***，对分子量在80-1000的颗粒进行过滤；
第八步，污水经过纳滤***处理后进入反渗透膜***，经过反渗透膜***的处理达到排放标准后回用或排放。
2.根据权利要求1所述的一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于，第三步中在筛网池实时检测水解酸化后的PH值，同时使用碳酸钠调节PH值至6.8-7.2，使之满足厌氧反应器内产甲烷化的适宜条件。
3.根据权利要求1所述的一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于，第五步中生化反应池中的产生的污泥排入污泥浓缩池中，经过污泥脱水机处理至含水率降至60％以下的固体物质送入垃圾填埋场填埋，上清液泵入调节池中进行循环处理。
4.根据权利要求1所述的一种适用于UASB处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于，第五步中当垃圾填埋场时间达五年以上后，氨氮含量升高，有机物含量降低，将一级好氧池出水回流一部分至筛网池，使进入UASB厌氧反应器的污水充分进行厌氧氨氧化反应，能够有有效彻底的除去高氨氮废水的氨氮。
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