一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液处理技术，特别涉及一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺。

背景技术

目前国内垃圾渗滤液的治理技术已取得了一定的研究成果，总体处理思路主要有三种：一是采用混凝+沉淀等作为预处理，降低废水中悬浮物、色度后，接入厌氧塔+硝化+反硝化装置生化处理工艺，后接超滤+纳滤达标后排放；二是直接采用预处理+双DTRO反渗透膜处理系统，采用物化化法处理达标后排放；三是先采用预处理，后接入蒸发器系统，达标后排放；四是先采用预处理，后接入多级电催化氧化反应技术和SAO3-II臭氧催化氧化耦合反应系统，通过物化处理达标后排放。

垃圾渗滤液成分时间变化大，一种处理工艺不一定适用于另一种情况，缺乏灵活性。此外，目前市场上常采用的工艺纳滤+反渗透、双DTRO工艺，纯粹MVR系统，多级电催化氧化反应技术和SAO3-II臭氧催化氧化耦合反应系统，其无法实现全量化处理，或多或少有10-30％的浓液没法处理，要么回灌，要么外运处置，要么采用蒸发器蒸干，成本高。

有鉴于此，本申请的发明人经过深入研究，得到一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺，其可以实现全量化处理。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺，包括如下步骤：

S1、将垃圾渗滤液收集后通过人工格栅后送入调节池；

S2、调节池的出水送入脱色反应池中，投加稀硫酸调节pH值在3.5-6.5之间，后加入脱色剂，使废水在弱酸性的条件下进行脱色；

S3、脱色反应池的出水送入第一混凝沉淀池中，所述第一混凝沉淀池包括第一反应池和第一沉淀池，所述第一反应池分成依次连通的三个格，分别定义为第一格、第二格和第三格，向所述第一格中投入氢氧化钠溶液，调节废水中的pH值维持在6.0-7.0之间，向所述第二格中投加混凝剂PAC，向所述第三格中投加助凝剂PAM，所述第二格中设有助凝装置，所述第三格中设有网格板，所述第三格的出水送入所述第一沉淀池中进行固液分离，所述第一沉淀池中产生的污泥送入污泥池；

S4、混凝沉淀池的出水送入气浮池中；

S5、气浮池的出水送入电化学氧化反应池，所述气浮池产生的污泥送入污泥池；

S6、电化学氧化反应池的出水送入厌氧塔，厌氧塔产生的废气收集后送入火炬燃烧系统；

S7、厌氧塔的出水送入两级AO池，两级AO产生的废气收集后送入火炬燃烧系统；

S8、两级AO池的出水送入MBR池，所述MBR池产生的污泥送入污泥池；

S9、MBR池的出水送入保安过滤器；

S10、保安过滤器的出水送入纳滤系统，纳滤系统的出水不达标时送入RO系统；

S11、纳滤系统和RO系统产生的浓水送入高压催化剂湿式氧化系统；

S12、高压催化剂湿式氧化系统的出水送入第二絮凝沉淀池，所述第二絮凝沉淀池包括第二反应池和第二沉淀池，所述第二反应池分成相互连通的两格，两格中的其中一格投加混凝剂PAC，另一格投加助凝剂PAM；所述第二反应池的出水送入所述第二沉淀池中，进行固液分离，所述第二沉淀池中的污泥送入污泥池中；

S13、污泥池中脱水后的污泥外运处理，脱水后的滤液送入调节池再处理。

在一个优选实施例中，所述人工格栅采用不锈钢格栅网笼，所述不锈钢格栅网笼的筛网间隙为4-6mm。

在一个优选实施例中，所述调节池的水力停留时间设置取值为3-6个月，所述脱色反应池的设计水力停留时间为0.5-0.75小时。

在一个优选实施例中，所述MBR池中，膜孔径为0.1-0.01μm范围内，膜通量在40L/m

在一个优选实施例中，所述包括过滤器的过滤滤芯的空隙小于5μm。

在一个优选实施例中，所述纳滤系统的NF的操作压力为5bar-20bar，膜通量为15L/(h.m

在一个优选实施例中，所述RO系统的操作压力为1bar-41bar，膜通量为10L/(h.m

在一个优选实施例中，所述厌氧塔和所述两级AO池进行保温处理。

在一个优选实施例中，所述助凝装置包括上层隔板、第一浮动板和第二浮动板，所述上层隔板上设有多个网格孔，所述第一浮动板和所述第二浮动板包括边框和多个导流叶片，所述导流叶片包括调节轴和设于所述调节轴上的叶片本体，所述调节轴的两端穿过所述所述边框，所述调节轴的一端设有扭转段，所述边框上设有与所述扭转段相配合的扭转孔，所述第二格的侧壁上设有与所述调节轴的穿出所述边框侧对应设置的电磁铁和距离传感器，所述边框空心设置，且采用磁性材料制成，所述上层隔板、第一浮动板和第二浮动板由上至下柔性连接设置。

在一个优选实施例中，所述上层隔板与所述第一浮动板之间，以及所述第一浮动板和所述第二浮动板之间设有柔性连接件，所述柔性连接件包括第一连接体、第二连接体和连接杆，所述第一连接体上设有第一球形容纳腔，所述第二连接体上设有第二球形容纳腔，所述连接杆包括第一连接球、杆体和第二连接球，所述杆体连接所述第一连接球和所述第二连接球，所述第一连接球设于所述第一球形容纳腔中，所述第二连接球设于所述第二球形容纳腔中。

与现有技术相比，本发明提供一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺，其节省了运行成本，中转站纳管处理后，运行成本仅为30元/吨水，比常规处理工艺达到排放标准所需费用65元/吨水，减少了50％以上；其没有浓水问题，实现全量化处理，减少后期处置危废的成本及风险；其工艺设备也比较集中，因此所需占地更少，方便管理；其可实现模块化设计，组合拼装，可节省建设时间；其运行操作方便，能够减少人工劳动强度。

具体来说，其包含预处理阶段、主要处理阶段、后处理阶段、污泥处理阶段和保温处理等，能够实现全量化的处理；其根据不同的阶段产生的垃圾渗滤液，进行组合处理，即可以实现中转站垃圾渗滤液的纳管排放，也可以实现垃圾填埋场的渗滤液处理达标排放；其采用一种电化学处理工艺用于降低废水中难降解有机物、氨氮、总氮和色度的预处理，为后续生化处理创造良好的条件；其采用两级AO+MBR系统，利用硝化/反硝化微生物的细菌强化氨氮总氮及有机物的去除，采用MBR系统降低出水SS值；其采用NF+RO系统，利用纳米级的膜系统的物理拦截功能去除重金属离子、难以生物降解的有机物质、悬浮物、细菌和色度等物质，出水达标排放；其采用一种高压催化氧化处理工艺统对MBR系统出水/NF+RO系统浓水中的有机物质、细菌、微生物、氨氮等物质经过氧化处理，出水回到生化处理系统进行处理，以减少浓液外排；其针对北方冬季低温气候设计了一种保温系统，设备间采用空气热泵等保暖防冻措施；其设置了一种废气处理系统，以降低环境的污染及危害；其设置了一种污泥处理系统，用于降低系统产生的剩余污泥的含水率、增加污泥的稳定性，以实现污泥减量化、无害化处理的要求。

附图说明

图1是本发明涉及一种一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺的工艺流程图。

图2是本发明涉及一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺中所应用的第一反应池的纵截面结构示意图。

图3是本发明涉及一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺中所应用的助凝装置的结构示意图。

图4是本发明涉及一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺中所应用的助凝装置的调节轴的扭转段和扭转孔的配合结构示意图。

图5是本发明涉及一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺中所应用的助凝装置的调节轴的扭转段的结构示意图。

图6是图3中A部分的放大结构示意图。

图中

第一格1；第二格2；电磁铁3；距离传感器4；第三格5；上层隔板6；网格孔7；第一浮动板8；边框9；扭转孔10；调节轴11；扭转段12；叶片本体13；第二浮动板14；第一连接体15；第一球形容纳腔16；第二连接体17；第一连接球18；杆体19。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1至图6所示，一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺，包括如下步骤：

S1、将垃圾渗滤液收集后通过人工格栅后送入调节池，对其水质水量进行调节，调节池的水力停留时间设置取值为3-6个月，垃圾渗滤液来自垃圾填埋或转运中；所述人工格栅采用不锈钢格栅网笼，所述不锈钢格栅网笼的筛网间隙为4-6mm；

S2、调节池的出水送入脱色反应池中，投加稀硫酸调节pH值在3.5-6.5之间，后加入脱色剂，使废水在弱酸性的条件下进行脱色，脱色反应池的设计水力停留时间为0.5-0.75小时；

S3、脱色反应池的出水送入第一混凝沉淀池中，所述第一混凝沉淀池包括第一反应池和第一沉淀池，所述第一反应池分成依次连通的三个格，分别定义为第一格1、第二格2和第三格3，向所述第一格1中投入氢氧化钠溶液，调节废水中的pH值维持在6.0-7.0之间，向所述第二格2中投加混凝剂PAC，絮凝形成大量细小悬浮物，向所述第三格3中投加助凝剂PAM，前段生成的细小悬浮物和沉淀物与PAM的作用，通过卷带网捕、吸附桥连等生成粒径更大的絮状悬浮物和沉淀物，所述第三格3的出水送入所述第一沉淀池中进行固液分离，所述第一沉淀池中产生的污泥送入污泥池，所述第二格中设有助凝装置，所述第三格中设有网格板，通过此步骤，降低了COD和SS；

S4、混凝沉淀池的出水送入气浮池中，在气浮的作用下去除渗滤液中大量的浮油和浮渣，气浮池的水力停留时间为0.5h-1.0h；

S5、所述气浮池产生的污泥送入污泥池，气浮池的出水送入电化学氧化反应池，通过电絮凝、氧化和电场作用来实现难降解有机物的分解以及重金属离子的沉淀，电化学氧化的水力停留时间为1h-3h，根据进水水质COD的浓度来选择；

S6、电化学氧化反应池的出水送入厌氧塔，去除负荷取值为3-6kgCOD/(m

S7、厌氧塔的出水送入两级AO池，两级AO产生的废气收集后送入火炬燃烧系统，此阶段主要利用硝化/反硝化细菌、好氧细菌降低水中的氨氮、总氮及有机物质，污泥负荷率LS取值0.04-0.06kgCOD/kgMLSS.d，A池溶解氧控制在0.2-0.5mg/L之间，ORP控制在+100mv--100mv之间，O池溶解氧控制在2-3.0mg/L之间，ORP控制在+400mv以上。硝化液回流比：200％；

S8、两级AO池的出水送入MBR池，此阶段主要利用硝化/反硝化细菌、好氧细菌降低水中的氨氮、总氮及有机物质，污泥浓度：MLSS在10g/L-40g/L，膜孔径为0.1-0.01μm范围内。膜通量在40L/m

S9、MBR池的出水送入保安过滤器，以去除大的颗粒，防止划伤、污堵膜元件。安过滤器采用不锈钢外壳，内部装过滤滤芯(例如PP棉)，PP棉滤芯的孔隙小于5μm，在压力的作用下，使原液通过滤材，滤渣留在管壁上，滤液透过滤材流出，从而达到去除水中的微小悬浮物，细菌及其它杂质等，使原水水质达到反渗透膜的进水要求，其运行阻力逐渐上升，当运行至进出口水压差达0.07Mpa时，应更换滤芯；

S10、保安过滤器的出水送入纳滤系统，纳滤的截流COD、重金属离子及多价非金属离子(如磷等)达到排放要求，拦截粒径约为1nm的溶解组分，纳滤净化水回收率为85％，纳滤的操作压力为5-20bar，膜通量在15-20L/(h.m2)范围内。纳滤出水可以达标排放，纳滤系统的出水不达标时送入RO系统，反渗透的重金属离子及低价价非金属离子达到排放要求，拦截粒径约为0.1nm的溶解组分，净化水回收率为75％，操作压力为1-41bar，膜通量在10-15L/(h.m

S11、纳滤系统和RO系统产生的浓水送入高压催化剂湿式氧化系统,在高温、高压条件下，在液相中用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物，生成CO

S12、高压催化剂湿式氧化系统的出水送入第二絮凝沉淀池，所述第二絮凝沉淀池包括第二反应池和第二沉淀池，所述第二反应池分成相互连通的两格，两格中的其中一格投加混凝剂PAC，絮凝形成大量细小悬浮，另一格投加助凝剂PAM，前段生成的细小悬浮物和沉淀物与PAM的作用，通过卷带网捕、吸附桥连等生成粒径更大的絮状悬浮物和沉淀物，后进入沉降池进行固液分离，降低了重金属物质、总磷和SS。絮凝反应池的设计水力停留时间为0.75h，沉淀池的水力停留时间为2.0h，水力表面负荷为1.5-1.8m

S13、污泥池中脱水后的污泥外运处理，脱水后的滤液送入调节池再处理，污泥池中的污泥经叠螺进料泵加压进入叠螺脱水系统，在污泥脱水机进口通过絮凝剂投加装置投加高分子絮凝剂，高分子絮凝剂采用阳离子PAM，投加量绝干污泥量的0.002-0.005，脱水污泥落入螺旋输送机料斗，经无轴螺旋输送机输送，外运处置。

所述厌氧塔、两级AO池进行保温处理，厌氧罐+硝化/反硝化罐等生化设备采用保温层+热水或热蒸汽加温防冻；管道阀门采用保温层防冻。其特征在于：采用岩棉保温层厚度50cm，罐体的温度保持在15-18℃，采用电热蒸汽锅炉。

本实施例的一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺，其节省了运行成本，中转站纳管处理后，运行成本仅为30元/吨水，比常规处理工艺达到排放标准所需费用65元/吨水，减少了50％以上；其没有浓水问题，实现全量化处理，减少后期处置危废的成本及风险；其工艺设备也比较集中，因此所需占地更少，方便管理；其可实现模块化设计，组合拼装，可节省建设时间；其运行操作方便，能够减少人工劳动强度。

具体来说，其包含预处理阶段、主要处理阶段、后处理阶段、污泥处理阶段和保温处理等，能够实现全量化的处理；其根据不同的阶段产生的垃圾渗滤液，进行组合处理，即可以实现中转站垃圾渗滤液的纳管排放，也可以实现垃圾填埋场的渗滤液处理达标排放；其采用一种电化学处理工艺用于降低废水中难降解有机物、氨氮、总氮和色度的预处理，为后续生化处理创造良好的条件；其采用两级AO+MBR系统，利用硝化/反硝化微生物的细菌强化氨氮总氮及有机物的去除，采用MBR系统降低出水SS值；其采用NF+RO系统，利用纳米级的膜系统的物理拦截功能去除重金属离子、难以生物降解的有机物质、悬浮物、细菌和色度等物质，出水达标排放；其采用一种高压催化氧化处理工艺统对MBR系统出水/NF+RO系统浓水中的有机物质、细菌、微生物、氨氮等物质经过氧化处理，出水回到生化处理系统进行处理，以减少浓液外排；其针对北方冬季低温气候设计了一种保温系统，设备间采用空气热泵等保暖防冻措施；其设置了一种废气处理系统，以降低环境的污染及危害；其设置了一种污泥处理系统，用于降低系统产生的剩余污泥的含水率、增加污泥的稳定性，以实现污泥减量化、无害化处理的要求。

所述助凝装置包括上层隔板6、第一浮动板8和第二浮动板14，所述上层隔板6上设有多个网格孔7，所述第一浮动板8和所述第二浮动板14包括边框9和多个导流叶片，所述导流叶片包括调节轴11和设于所述调节轴11上的叶片本体13，所述调节轴11的两端穿过所述所述边框9，所述调节轴11的一端设有扭转段12，所述边框9上设有与所述扭转段12相配合的扭转孔10，所述第二格2的侧壁上设有与所述调节轴11的穿出所述边框9侧对应设置的电磁铁3和距离传感器4，所述边框9空心设置，且采用磁性材料制成，所述上层隔板6、第一浮动板8和第二浮动板14由上至下柔性连接设置，所述第一浮动板8和所述第二浮动板14的所述导流叶片方向垂直。通过设置混凝装置能够加速混凝过程，当水流经过著混凝装置时，水流被扰动，从而提升水流中絮凝物的碰撞概率。具体来说，当水流经过混凝装置时，经过上层隔板6、第一浮动板8和第二浮动板14，在经过的过程当中，水流被扰动，同时由于第一浮动板8和第二浮动板14设置有导流叶片，水流的流动将会带动第一浮动板8和第二浮动板14横向漂动，当第一浮动板8和第二浮动板14靠近第而二格的侧壁时，距离传感器4检测到边框9靠近，控制电磁铁3产生短时磁力，电磁铁3对边框9形成吸引，使得边框9撞击第二格2的侧壁，具体是调节轴11的端部撞击第二格2的侧壁，在撞击的过程中，由于扭转段12和扭转孔10的配合，调节轴11在撞击时，发生转动，从而使得导流叶片发生转动，导流叶片在发生转动以后，在水流的作用下，带动第一浮动板8或第二浮动板14反向运动。而通过以上结构的设置，使得第一浮动板8和第二浮动板14持续在第二格2中往复横向漂移，这种漂移一方面能够提升絮凝效果，另一方面也能够提升絮凝作用的均匀性，避免第二格2中边缘部位水流较缓，而中间部位水流较急造成的絮凝不均匀，从而有效提升絮凝时的作用效果。

所述的扭转段12的横截面形状再设置为正方形。其整体形状设置为扭转后的长方体结构，扭转孔10的形状与其相适应，从而使得调节轴11在受到其轴向的撞击后发生转动。

为了实现柔性连接，所述上层隔板6与所述第一浮动板8之间，以及所述第一浮动板8和所述第二浮动板14之间设有柔性连接件，所述柔性连接件包括第一连接体15、第二连接体17和连接杆，所述第一连接体15上设有第一球形容纳腔16，所述第二连接体17上设有第二球形容纳腔，所述连接杆包括第一连接球18、杆体19和第二连接球，所述杆体19连接所述第一连接球18和所述第二连接球，所述第一连接球18设于所述第一球形容纳腔16中，所述第二连接球设于所述第二球形容纳腔中。在这样的结构设置下，一方面能够在一定程度上控制上层隔板6、第一浮动板8和第二浮动板14之间的相对位置，另一方面能够保证第一浮动板8和第二浮动板14能够具有较为自由的漂移状态。

根据本实施例的一种垃圾渗滤液全量化处理组合工艺经实际工程检测，得到如下数据：

第一组

处理水量300m3/d，主要工艺：混凝沉淀+厌氧塔+两级AO+MBR+NF+RO，出水达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》GB16889-2008表2排放标准。去除效果分析指标如表1：

表1：

第二组

每天产生100m3的餐厨垃圾和10m3的垃圾渗沥液，共10m3/d(含冲洗水)。工程设计规模为10m3/d，采用“油水分离器+沉淀池+电聚浮+高效厌氧反应(UASB)+eMBR”处理工艺，经电解预处理、厌氧消化、eMBR的处理后，出水可达《污水排入城镇下水道水质标准》(GBT31962-2015)B级标准，纳管排放。去除效果分析指标如表2：

表2:

说明：详见出水监测报告。

第三组

某城市H区垃圾中转站在运行过程中每天产生50m3的餐厨垃圾和5m3的垃圾渗沥液共5m3/d(含冲洗水)。去除效果分析指标如表3：

表3：

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以上各组处理效果如下表4：

表4：

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需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员理解和使用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。