一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺及系统

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，尤其涉及一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺及系统。

背景技术

垃圾填埋法因其处理成本低，在我国被广泛应用，然而在填埋过程中及填埋完成后，不可避免会产生垃圾渗滤液。而垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，含有多种有毒有害物质，具有高COD、高氨氮、高总氮的特点，其中COD浓度高达10000～20000mg/L左右，氨氮和总氮浓度高达1500～2000mg/L左右。若处理不当，则会对水资源、周边土壤以及大气环境造成污染，从而威胁人体健康，而这也失去了卫生填埋的意义。因此，妥善处理好垃圾填埋过程中产生的渗滤液，消除垃圾渗滤液对环境的影响是防止二次污染最重要的措施。

目前，垃圾渗滤液的生化处理一般用于垃圾渗滤液的预处理和深度处理，而生物脱氮除碳处理因其费用低、效果好，一般作为主体工艺。但垃圾渗滤液是一种成分复杂的高有机物、高氨氮、高盐分的特种废水，且其水质随时间推移而变化，而晚期垃圾渗滤液pH呈弱碱性，BOD5/COD比值降低，一般低于0.1，可生化性变差，且氨氮含量增高，C/N低，这无疑给其生物处理造成了很大困难。因此，开发高效节能的垃圾渗滤液生物处理工艺意义重大。传统硝化反硝化脱氮方法面临着达标排放和节能降耗两方面难题。一方面，当进水碳氮比较低，可利用的有机碳源不足时，需投加大量外碳源以达到完全反硝化脱氮效果。另一方面，硝化过程所需的曝气能耗大大增加污水处理厂耗电量和运行费用。此外，传统生物脱氮工艺中大量剩余污泥的处理也使得污水厂运行费用进一步升高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高效率、低成本且保障出水水质的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺。

本发明的另一目的是提供一种采用上述工艺的垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺，依次经脱氮工艺、混凝工艺、沉淀工艺和MBR工艺处理，其特征在于，所述脱氮工艺的处理流程为：短程硝化反硝化—厌氧氨氧化—硫自养反硝化。

作为上述方案的进一步说明，所述短程硝化反硝化过程是通过SBR池来实现的，在SBR池上连接与之连通的A池，并在A池和SBR池内设置推流器来促使污水流动。

作为上述方案的进一步说明，所述厌氧氨氧化过程是通过厌氧氨氧化池来实现的，经短程硝化反硝化处理后的污水经均质处理后通过布水穿孔管进入厌氧氨氧化池。

作为上述方案的进一步说明，所述硫自养反硝化过程是通过硫自养反硝化池来实现的，经厌氧氨氧化处理后的污水经均质处理后通过布水穿孔管进入硫自养反硝化池。

作为上述方案的进一步说明，所述混凝工艺通过混凝池来实现，污水经混凝反应后，通过阀门控制进入气浮池或沉淀池中沉淀；沉淀后的污水进入浸没式MBR池，所述浸没式MBR池通过所述曝气增氧开关控制其厌氧或好氧条件；所述浸没式MBR池出水进入除盐装置除盐。

一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，按照渗滤液水流方向，包括依次连通的脱氮池、混凝单元、浸没式MBR池以及除盐装置；在所述脱氮池、所述混凝单元和所述浸没式MBR池上连接有排泥管，所述排泥管连接压滤设备；所述脱氮池包括依次连通的A池、SBR池、出水池一、均质池一，与所述均质池一连通的厌氧氨氧化池，与所述厌氧氨氧化池连通的均质池二，与所述均质池二连通的硫自养反硝化池，以及与所述硫自养反硝化池连通的出水池二；所述混凝单元包括与所述出水池二连接的混凝池，与所述混凝池连接的气浮池和沉淀池；所述混凝池设置有搅拌装置和加药装置，所述混凝池通过阀开关控制所述混凝池的出水输送至所述气浮池或所述沉淀池。

作为上述方案的进一步说明，在所述A池上设有与所述SBR池连接的SBR 池回流装置，在所述均质池一上设有与所述出水池二连接的出水池二回流装置以及与所述均质池二连接的均质池二回流装置，在所述出水池二上设有与所述压滤设备连接的出水池二排泥管以及与所述混凝池连接的出水管。

作为上述方案的进一步说明，所述除盐装置包括DTRO装置、MVR装置、电渗析装置和纳滤装置，所述除盐装置通过阀开关控制所述浸没式MBR池的出水输送至任一所述除盐装置。

作为上述方案的进一步说明，各池上连接有放空管，各所述放空管连接一事故池，所述事故池的出水管与所述脱氮池的进水端连接。

作为上述方案的进一步说明，在所述脱氮池的进水管和混凝池之间设有超越管。

本发明的有益效果是：

主要针对老龄碳氨比失衡生活垃圾填埋场渗滤液同时考虑到渗滤液老化、浓缩，结合新鲜渗滤液、餐厨垃圾混合液与其他碳源的综合处理问题，通过短程消化反硝化-厌氧氨氧化-硫自养反硝化对垃圾渗滤进行氨氮去除，经混凝单元去除无机物，通过MBR池去除渗滤液中的有机物，再由除盐装置去除盐分，解决传统生化工艺处理过程中的碳源投加量大、污泥产量大等问题，在降低生产成本的同时进一步提供渗滤液处理出水水质。

附图说明

图1所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的流程图。

图2所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统的工艺流程图。

图3所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的脱氮池平面图。

图4所示为图3中2-2剖面图。

图5所示为图3中5-5剖面图。

图6所示为图3中4-4剖面图。

图7所示为图3中3-3剖面图。

图8所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的混凝池的平面图。

图9所示为图8中1-1剖面图。

图10所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的竖流式气浮池的结构示意图。

图11所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的竖流式沉淀池的结构示意图。

图12所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的浸没式 MBR池的平面图。

图13所示为图12中2-2剖面图。

图14所示为本发明提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺的事故池的平面图。

图15所示图14中1-1的剖面图。

附图标记说明：

1：脱氮池，2：混凝单元，3：浸没式MBR池，4：除盐装置，5：压滤设备，6：曝气鼓风机，7：加药罐。

101：进水管，102：SBR池回流管，103：SBR池放空管，104：曝气主管，105：出水池一放空管，106：均质池一进水管，107：均质池一放空管，108：出水池二回流管，109：均质池二回流管，110：AX-2池进水管，111：AX-1池进水管，112：AX-1池内回流管，113：AX-2池内回流管,114：SdAD-1池进水管， 115：SdAD-2池进水管，116：出水池二排泥管，117：出水管，118：SdAD-2池放空管，119：A池放空管，120：过流孔，121：微孔曝气管，122：滗水器出水管，123：AX池出水堰板，124：AX池穿孔布水管，125：AX池填料，126：AX池填料支架，127：AX池填料固定绳，128：SdAD池出水堰板，129：填料承托板， 130：SdAD池硫磺填料，131：填料承托板支架，132：SdAD池布水管。

201：竖流式气浮池进水管，202：竖流式沉淀池进水管，203：PAM加药管，204：PAC加药管，205：混凝池放空管，206：搅拌器支撑架,207：中心导流筒，208：气泡发生器，209：气浮池反射板，210：溶气罐进气管，211：气浮池排泥管，212：气浮池出水管，213：沉淀池中心导流筒，214：沉淀池发射板，215：泥斗，216：沉淀池排泥管，217：沉淀池出水管，218：出水槽。

301：合流进水管，302：反冲洗管，303：膜组件出水管，304：MBR池排泥管，305:曝气接管，306：膜组件，307：MBR池放空管，308：池顶外飘走道板，309：池顶外飘栏杆，310：膜组件支架，311：曝气管支架，312：曝气管。

401：事故池出水管，402：泵坑，403：格栅盖板，404：钢筋砼侧壁， 405：钢筋砼底板。

1S01：A池推流器，1S02：SBR池推流器，1S03：SBR池滗水器，1S04： A池进水泵，1S05：SBR池回流泵，1S06：均质池一进水泵，1S07：AX池进水泵，1S08：SdAD池进水泵，1S09：均质池二回流泵，1S10：出水池二回流泵， 1S11：AX池内回流泵，1Y01：PH探头，1Y02：ORP在线分析仪，1Y03：温度探头，1Y04：溶解氧仪，1Y05：电磁流量计，2S01：搅拌器，3S01：竖流式气浮池进水泵，3S02：刮渣机，3S03：空压机，3Y01：气浮池电磁流量计，4S01：竖流式沉淀池进水泵，4Y01：沉淀池电磁流量计，5S01：MBR池抽吸泵，5S02； MBR池反冲洗泵，6S01；潜污泵。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1～图2所示，一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统，其特征在于，按照渗滤液水流方向，包括依次连接的脱氮池1、混凝单元2、浸没式MBR池3以及除盐装置4；所述脱氮池1、所述混凝单元2和所述浸没式MBR池3所产生的污泥通过排泥管输送至压滤设备5压滤成泥饼后填埋；在所述脱氮池1和所述浸没式 MBR池3上连接有曝气鼓风机6，在所述混凝单元2上连接有加药罐7。

结合图3～图7所示，所述脱氮池1包括依次连通的A池、SBR池、出水池一、均质池一，与所述均质池一连通的AX-1池和AX-2池，与所述AX-1池和所述 AX-2池连通的均质池二，与所述均质池二连通的SdAD-1池和SdAD-2池，以及与所述SdAD-1池和所述SdAD-2池连通的所述出水池二；在所述A池上设有与所述 SBR池连接的SBR池回流装置，在所述均质池一上设有与所述出水池二连接的出水池二回流装置以及与所述均质池二连接的均质池二回流装置，在所述AX-1池和所述AX-2池上都设有内回流装置，在所述出水池二上设有与所述压滤设备连接的脱氮池排泥管以及与所述混凝单元连接的出水管。SBR池为短程硝化反硝化池，AX-1池和AX-2池为厌氧氨氧化池，SdAD-1池和SdAD-2池为硫自养反硝化池。

在所述A池上连接有用于导入渗滤液的进水管101、A池放空管119以及与所述SBR池连接的SBR池回流管102；在所述进水管101上设有A池进水泵1S04和电磁流量计1Y05，在所述SBR池回流管102上设有SBR池回流泵1S05和电磁流量计 1Y05。在所述SBR池上连接有SBR池放空管103。在所述出水池一上连接有出水池一放空管105以及与所述均质池一连接的均质池一进水管106，在所述均质池一进水管106上设有均质池一进水泵1S06和电磁流量计1Y05。在所述均质池一上连接有均质池一放空管107、与所述AX-1池连接的AX-1池进水管111、与所述AX-2 池连接的AX-2池进水管110、与所述均质池二连接的均质池二回流管109、与所述出水池二连接的出水池二回流管108；在所述AX-1池进水管111和所述AX-2池进水管110上都设有AX进水泵1S07、电磁流量计1Y05，在所述均质池二回流管109 上设有均质池二回流泵1S09和电磁流量计1Y05，在所述出水池二回流管108上设有出水池二回流泵1S10和电磁流量计1Y05。在所述AX-1池上连接有两端分别连接所述AX-1池的顶部和底部的AX-1池内回流管112；在所述AX-2池上连接有两端分别连接所述AX-2池的顶部和底部的AX-2池内回流管113；在所述AX-1池内回流管112和所述AX-2池内回流管113上都设有AX内回流泵1S11。在所述均质池二上连接有均质池二放空管、与所述SdAD-1池连接的SdAD-1池进水管114、与所述 SdAD-2池连接的SdAD-2池进水管115；在所述SdAD-1池进水管114和所述SdAD-2 池进水管115上都设有SdAD进水泵1S08、电磁流量计1Y05。在所述SdAD-1池上连接有SdAD-1池放空管；在所述SdAD-2池上连接有SdAD-2池放空管118。在所述出水池二上连接有与污泥储罐连接的出水池二排泥管116、与所述混凝单元连接的出水管117，在所述出水管117上设有过滤器。

所述A池的侧壁靠近顶部处设有过流孔120，所述A池的上层液体通过过流孔120从所述A池流至所述SBR池。在所述A池内设有A池推流器1S01，在所述A 池靠近其底部处设有与所述进水管101连接的进水口。

在所述SBR池内设有SBR池推流器1S02和SBR滗水器1S03；所述SBR滗水器1S03的滗水器出水管122与出水池连接，所述SBR滗水器将所述SBR池内的水输送至所述出水池一。在所述SBR池的底部设有微孔曝气管121，所述微孔曝气管121通过曝气主管104连接所述曝气鼓风机。所述A池和所述SBR池内都设有PH探头1Y01、ORP在线分析仪1Y02、温度探头1Y03和溶解氧仪1Y04。

在所述均质池一内设有PH探头1Y01和温度探头1Y03；在所述均质池二内设有PH探头1Y01。

在所述AX-1池和所述AX-2池内都设有PH探头1Y01和ORP在线分析仪 1Y02；在所述AX-1池和所述AX-2池的底部都布设有与其相应的进水管连接的AX 池穿孔布水管124，在所述AX穿孔布水管124的上方设有AX池填料125，所述AX池填料123通过AX池填料支架126以及AX池填料固定绳127固定。在所述AX-1池和所述AX-2池的顶部都设有AX池出水堰板123，AX池出水堰板将所述AX-1池和所述 AX-2池的上层水输送至所述均质池二。

在所述SdAD-1池和所述SdAD-2池的底部都布设有与其相应的进水管连接的SdAD池布水管132，在所述SdAD池布水管132的上方设有SdAD池硫磺填料 130，所述SdAD池硫磺填料130通过填料承托板支架131承托，在所述SdAD池硫磺填料的顶部设有填料承托板129。在所述SdAD-1池和所述SdAD-2池的顶部都设有 SdAD池出水堰板128。

结合图8、图9所示，所述混凝单元2包括与所述出水管117连接的混凝池，与所述混凝池连接的竖流式气浮池和竖流式沉淀池；通过阀开关控制所述混凝池与所述竖流式气浮池或竖流式沉淀池连通，二者只能连通其一。

在所述混凝池上设有两搅拌器支撑架206，在两所述搅拌器支撑架206 上都设有搅拌器2S01。所述混凝池连接有加药装置，所述加药装置包括设在所述混凝池上的PAC加药管204和PAM加药管203，所述PAC加药管204连接PAC加药罐，所述PAM加药管203连接PAM加药罐；所述PAC加药管204和所述PAM加药管203 沿所述混凝池的池顶伸入到所述混凝池的池底。在所述混凝池上连接有两混凝池放空管205；在所述混凝池上连接有用于出水至所述竖流式气浮池的竖流式气浮池进水管201，以及用于出水至所述竖流式沉淀池的竖流式沉淀池进水管202。

结合图10所示，所述竖流式气浮池内设有中心导流筒207，位于所述竖流式气浮池底部的气泡发生器208以及位于所述竖流式气浮池顶部的刮渣机 3S02；在所述中心导流筒的底部连接有气浮池反射板209，所述气泡发生器208 连接有溶气罐，所述溶气罐通过溶气罐进气管210与所述空压机3S03连接。在所述竖流式气浮池的一侧设有与所述刮渣机配合的污泥槽，所述污泥槽连接有气浮池排泥管211；在所述竖流式气浮池的外周设有与所述竖流式气浮池连通的集水槽，所述集水槽的底部设有气浮池出水管212。在所述竖流式气浮池进水管201 上设有竖流式气浮池进水泵3S01和气浮池电磁流量计3Y01。

结合图11所示，在所述竖流式沉淀池上设有沉淀池中心导流筒213，位于所述竖流式沉淀池底部的泥斗215，位于所述竖流式沉淀池的上端外周的出水槽218；所述沉淀池中心导流筒213的底部连接有沉淀池反射板214，在所述泥斗 215的底部设有沉淀池排泥管216，在所述出水槽218上设有沉淀池出水管217。在所述竖流式沉淀池进水管上设有竖流式沉淀池进水泵4S01和沉淀池电磁流量计4Y01。

结合图12、图13所示，在所述浸没式MBR池3的底部铺设有曝气管312，所述曝气管312通过曝气接管305连接所述曝气鼓风机，所述曝气管312通过曝气管支架311固定在所述浸没式MBR池的底部。所述曝气管312的上方设有膜组件 306，所述膜组件306通过固设在所述浸没式MBR池的底部的膜组件支架310固定安装。在所述浸没式MBR池外设有池顶外飘走道板308和池顶外飘栏杆309。所述曝气鼓风机连接有曝气增氧开关，通过控制所述曝气增氧开关控制所述浸没式 MBR池的兼氧/好氧条件。

在所述浸没式MBR池上连接有与所述竖流式气浮池和竖流式沉淀池连接的合流进水管301，与所述膜组件连接的膜组件出水管303、反冲洗管302。在所述膜组件出水管上设有MBR池抽吸泵5S01；在所述反冲洗管上设有MBR池反冲洗泵5S02。在所述浸没式MBR池上连接有MBR池放空管307和MBR池排泥管304。

所述除盐装置4为DTRO装置、MVR装置、电渗析装置和纳滤装置中的一种或多种。所述除盐状置与所述膜组件出水管303连接，通过阀门控制浸没式MBR 池出水进入的除盐装置。

结合图14、图15所示，本实施例提供的垃圾卫生填埋场渗滤液处理系统还包括用于与所有池体的放空管连接的事故池，所述事故池出水管401与A池的进水管前端连接，将事故池中的液体输送至所述A池的进水管前端后再重新进入垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺。所述事故池由钢筋砼侧板404和钢筋砼底板 405组成。在所述事故池的顶部设有格栅盖板403，在所述事故池的底部设有用于容置潜污泵6S01的泵坑402。

所述压滤设备5包括板框压滤机，与所述板框压滤机连接的污泥储罐，各所述排泥管与所述污泥储罐连接。污泥经板框压滤机压滤成泥饼后运至指定区域填埋。

在所述脱氮池、混凝单元、浸没式MBR池、除盐装置以及事故池上设有钢雨棚。

进一步优选地，在所述进水管101和所述混凝单元之间设有超越管，当需要研究传统工艺时，渗透液进水直接超越脱氮池进入混凝单元。

实施例二

一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺，其特征在于，一种垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺，依次经脱氮工艺、混凝工艺、沉淀工艺和MBR工艺处理，其特征在于，所述脱氮工艺的处理流程为：短程硝化反硝化—厌氧氨氧化—硫自养反硝化。

其中，所述短程硝化反硝化过程是通过SBR池来实现的，在SBR池上连接与之连通的A池，并在A池和SBR池内设置推流器来促使污水流动。

所述厌氧氨氧化过程是通过厌氧氨氧化池来实现的，经短程硝化反硝化处理后的污水经均质处理后通过布水穿孔管进入厌氧氨氧化池。

所述硫自养反硝化过程是通过硫自养反硝化池来实现的，经厌氧氨氧化处理后的污水经均质处理后通过布水穿孔管进入硫自养反硝化池。

所述混凝工艺通过混凝池来实现，污水经混凝反应后，通过阀门控制进入气浮池或沉淀池中沉淀；沉淀后的污水进入浸没式MBR池，所述浸没式MBR 池通过所述曝气增氧开关控制其厌氧或好氧条件；所述浸没式MBR池出水进入除盐装置除盐。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

本发明中，MBR为膜生物反应器Membrane Bio-Reactor的缩写，SBR为序批式活性污泥法sequencing batch reactor activated sludge process的缩写，AX为厌氧氨氧化AnAMMOX的缩写，SdAD为硫自养反硝化Sulfur-Autoturophic Denitrification的缩写，PAC为聚合氯化铝PolyAluminium Chloride的缩写，PAM 为聚丙烯酰胺Polyacrylamide的缩写，A为厌氧Anoxic的缩写。