一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统及处理方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体地说涉及一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统及处理方法。

背景技术

随着我国城镇的建设与发展以及人民生活水平的提高，城镇生活垃圾产量日益增加。垃圾在处理过程中会产生大量的高浓度有毒有害的垃圾渗滤液。垃圾填埋或焚烧产生的渗沥液富含大量的氮磷元素，如果不采取积极有效的措施治理，将是水体重要的污染源。根据目前收集的资料，垃圾填埋或焚烧产生的渗沥液几乎等于高氨氮废水的代名词，不仅氨氮含量较高，而且其它成分变化复杂，在实际调控处理中会出现许多问题，例如碳氮比失调，某些微量元素含量缺乏或超标(对微生物的生长产生抑制、毒害作用)等，使垃圾渗滤液的稳定运行及达标排放造成困难。

垃圾渗滤液是高氨氮废水，生活垃圾填埋场渗滤液不仅氨氮较高，且碳氮比失调较为严重，如何确保出水总氮稳定达标是行业的痛点难点问题。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统及处理方法，以实现优化异养脱氮工艺、提升异养脱氮工艺的脱氮效率、降低异养脱氮的运行成本并采用NF+自养反硝化滤池作为深度处理工艺确保出水总氮和COD能稳定达标的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统，其包括依次连接的用于将生活垃圾填埋场产生的渗滤液进行水质水量均衡的调节池、用于将经调节池均衡的渗滤液进行COD及氨氮及总氮降解的一级A/O系统、用于将一级A/O系统获得的一级降解混合液进行泥水分离和溶解氧脱除的中间沉淀池、用于对经中间沉淀池分离得到的清液进行总氮二次脱除的二级A/O系统、用于将经二级A/O系统二次总氮脱除的混合液进行泥水分离的MBR膜系统、用于将经MBR膜系统分离后得到的清液进行COD和二价盐拦截的纳滤膜系统、用于将经纳滤膜系统得到的清液进行总氮深度脱除的总氮深度处理装置。

进一步地，还包括连接于纳滤膜系统浓缩液出口处的纳滤浓缩液处理装置，所述纳滤浓缩液处理装置的出水口与一级A/O系统中A池的入水口连通。

进一步地，所述一级A/O系统的进水口处设置有用于对一级A/O系统进水口处的进水进行水质检测的进水TN及COD在线检测装置、用于根据进水TN及COD在线检测装置获得的数据对一级A/O系统中A池投加碳源的一级A池外加碳源投加装置。

进一步地，所述二级A/O系统的进水口处设置有用于实时监测二级A/O系统进水口处清液内的总氮数据的总氮在线监测设备、用于根据总氮在线监测设备监测的总氮数据向二级A/O系统中A池投加碳源的二级A池外加碳源投加装置。

进一步地，所述总氮深度处理装置的进水口处设置有碱度在线监测仪表及碱度加药装置，通过碱度在线监测仪表及碱度加药装置向总氮深度处理装置实时补充投加所需要消耗的碱度。

进一步地，所述纳滤膜系统中纳滤膜元件为用于提升MBR产水COD去除能力的GE纳滤膜元件。

进一步地，所述总氮深度处理装置包括自养反硝化滤池及自养反硝化滤池配合使用的布水布气装置，所述自养反硝化滤池的滤料为自养脱氮滤料，所述布水布气装置为滤砖。

一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理方法，其包括以下步骤：

S1、渗滤液在调节池内进行水质水量的均衡处理后进入一级A/O系统进行COD及氨氮及总氮的降解；

S2、将经一级A/O系统降解的混合液接入至中间沉淀池中进行泥水分离和溶解氧脱除；

S3、将经中间沉淀池分离得到的清液接入至二级A/O系统中对总氮进行二次脱除；

S4、通过MBR膜系统将经二级A/O系统总氮脱除后的混合液进行泥水分离，获得清液；

S5、将步骤S4中清液收集缓存后提升至纳滤膜系统中对COD和二价盐进行拦截，并对产水进行收集缓存；

S6、将步骤S5中产水提升至总氮深度处理装置中进行总氮深度脱除处理。

进一步地，步骤S5中，纳滤膜系统产生的纳滤浓缩液经纳滤浓缩液处理装置进行处理，处理后的废水回流至一级A/O系统中A池进行生化处理。

进一步地，通过进水TN及COD在线检测装置及一级A池外加碳源投加装置向一级A/O系统中A池实时补充碳源，通过总氮在线监测设备及二级A池外加碳源投加装置向二级A/O系统A池实时补充碳源，通过碱度在线监测仪表及碱度加药装置向总氮深度处理装置实时投加所需要消耗的碱度。

有益效果

本发明针对解决餐生活垃圾填埋场渗滤液氨氮高、碳氮比失调总氮达标困难、运行费用高等问题提出的生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统及处理方法，相对于现有技术具有如下有益效果：

(1)在一级A/O系统及二级A/O系统之间设置中间沉淀池后使一二级A/O系统系统工况能够独立控制，有利于各级总氮去除能力及效率的调节。

(2)在二级A/O系统的进水口设置总氮在线监测设备，并通过PLC控制器实现外加碳源的精确投加及高效利用。

(3)在纳滤膜系统产水端设置总氮深度处理装置，且优选的自养反硝化滤池无需外加碳源，耐冲击能力强，出水水质稳定。

(4)自养反硝化滤池无需外加碳源，运行成本低且无碳源投加后导致的COD超标风险。

(5)在总氮深度处理装置进水口通过设置碱度在线监测仪表，并通过PLC控制碱度加药装置实现药剂的精准投加，自动化和智能化高，运行人工消耗少，运行效率高。

(6)纳滤浓缩处理装置采用凝沉淀+高级氧化的处理技术，处理后的废水可生化性较高，可回流到一级A/O系统中A池进行生化处理，实现浓缩液的零排放，提高生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统的处理效率。

附图说明

图1是本发明具体实施例1中生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施例1中使用生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统的处理方法流程图；

附图中：1、调节池；2、进水TN及COD在线检测装置；3、一级A池外加碳源投加装置；4、一级A/O系统；5、中间沉淀池；6、总氮在线监测设备；7、二级A池外加碳源投加装置；8、二级A/O系统；9、MBR膜系统；10、纳滤膜系统；11、碱度在线监测仪表；12、碱度加药装置；13、总氮深度处理装置；14、纳滤浓缩液处理装置。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

具体实施例1

一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统，如图1所示，其包括依次连接的用于将生活垃圾填埋场产生的渗滤液进行水质水量均衡的调节池1、用于将经调节池1均衡的渗滤液进行COD及氨氮及总氮降解的一级A/O系统4、用于将一级A/O系统4获得的一级降解混合液进行泥水分离和溶解氧脱除的中间沉淀池5、用于对经中间沉淀池5分离得到的清液进行总氮二次脱除的二级A/O系统8、用于将经二级A/O系统8二次总氮脱除的混合液进行泥水分离的MBR膜系统9、用于将经MBR膜系统9分离后得到的清液进行COD和二价盐拦截的纳滤膜系统10、用于将经纳滤膜系统10得到的清液进行总氮深度脱除的总氮深度处理装置13。

本发明将生活垃圾填埋场渗滤液收集至调节池1后提升至两级A/O系统，通过活性污泥对废水中的COD、氨氮等污染物质进行降解，并通过设置中间沉淀池5优化各级A/O系统的运行工况。通过中间沉淀池5微生物呼吸消耗溶解氧，利用纳滤膜系统10对MBR产水进行深度处理，利用总氮深度处理装置13对纳滤膜系统10的产水进行深度脱氮。

进一步地，该生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统还包括连接于纳滤膜系统10浓缩液出口处的纳滤浓缩液处理装置14，纳滤浓缩液处理装置14的出水口与一级A/O系统4中A池的入水口通过管路连通。

具体的，调节池1与一级A/O系统4之间设置有用于将调节池1均衡的渗滤液提升至一级A/O系统4内的第一提升水泵。

进一步地，一级A/O系统4的进水口处设置有进水TN及COD在线检测装置2、一级A池外加碳源投加装置3，通过进水TN及COD在线检测装置2对一级A/O系统4进水口处的进水进行水质检测，得到进水的总氮数据及化学需氧量数据，然后一级A池外加碳源投加装置3根据获得的进水的总氮数据及化学需氧量数据向一级A/O系统4中A池实时投加碳源，实现了根据总氮数据实时调整一级A/O系统4碳源投加量的目的。具体的，通过外接的PLC控制器接收进水TN及COD在线检测装置2实时获取的进水的总氮数据及化学需氧量数据信号，并根据进水的总氮数据及化学需氧量数据信号向一级A池外加碳源投加装置3实时发送碳源投加量控制信号，实现一级A/O系统4中A池碳源投加量的实时控制。

具体的，本实施例中，中间沉淀池5为竖沉池。通过在一、二级硝化反硝化之间增设中间沉淀池5以实现一、二级脱氮系统工况独立控制；以及利用中间沉淀池5消氧，降低二级A/O系统8中A池进水溶解氧量等措施。

进一步地，二级A/O系统8的进水口处设置有用于实时监测二级A/O系统8进水口处清液内的总氮数据的总氮在线监测设备6、用于根据总氮在线监测设备6检测的总氮数据向二级A/O系统8中A池投加碳源的二级A池外加碳源投加装置7。通过总氮在线监测设备6实时监测二级A/O系统8进水口处清液内的总氮数据，二级A池外加碳源投加装置7根据总氮在线监测设备6实时获取的总氮数据对进入二级A/O系统8中A池碳源投加量的实时控制，实现了根据总氮数据实时调整二级A/O系统8的碳源投加量的目的，从而实现碳源的精确投加和高效利用，提高二级A/O系统8中A池的总氮去率和碳源的利用率。具体的，通过反硝化碳氮比的理论计算机实际项目试验，通过外接的PLC控制器接收总氮在线监测设备6的总氮数据信号，并根据总氮数据信号向二级A池外加碳源投加装置7实时碳源投加量控制信号，实现二级A/O系统8中A池碳源投加量的实时控制，提高补充碳源的投加准确性和利用率。

具体的，MBR膜系统9与纳滤膜系统10之间设置有用于将MBR膜分离后的清液提升至纳滤膜系统10内的第二提升水泵。

进一步地，纳滤膜系统10中纳滤膜元件为用于提升MBR产水COD去除能力的GE纳滤膜元件，确保出水COD达标并降低出水COD对后端自养反硝化的影响。

进一步地，总氮深度处理装置13进水口处设置有碱度在线监测仪表11，通过碱度在线监测仪表11及碱度加药装置12向总氮深度处理装置13中实时补充所需要消耗的碱度。具体的，通过外接的PLC控制器接收总氮深度处理装置13进水口清液中碱度信号，并根据碱度信号向碱度加药装置12实时发送加药量控制信号，实现总氮深度处理装置13进水口处清液的碱度实时控制。

进一步地，总氮深度处理装置13包括自养反硝化滤池、用于与自养反硝化滤池配合使用的布水布气装置及空气冲洗系统及水反洗系统，自养反硝化滤池采用上流式反硝化滤池，自养反硝化滤池中滤料采用自养脱氮滤料，该滤料既是微生物高效载体亦是高效的电子供体，确保自养反硝化的稳定运行，同时也可起到一定的物理过滤作用。布水布气装置为滤砖，这种滤砖形式的布水布气装置具有既有效降低了施工难度又具有免维护的特点。具体的，碱度在线监测仪表11及碱度加药装置12均安装在自养反硝化滤池的进水口。总氮深度处理装置13用于脱除纳滤膜系统10产水中的总氮物质。纳滤膜系统10与总氮深度处理装置13之间设置有用于将纳滤膜系统10产水提升至总氮深度处理装置13内的第三提升水泵。纳滤膜系统10的产水通过第三水泵提升进入总氮深度处理装置13布水系统，然后向上流动并通过附着在填料上的自养反硝化菌进行反硝化反应完成把硝酸盐转化为氮气完成脱氮工作。当填料上微生物掉落堵塞水流上升通道时可以采用反洗风机或水泵进行冲洗。

优选的，中间沉淀池5与总氮在线监测设备6之间设置有用于确保总氮在线监测设备6在线检测数据准确性的过滤器，降低总氮在线监测设备6的维修维护频率。

一种使用如上述生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统的处理方法，如图2所示，其包括以下步骤：

S1、渗滤液在调节池内进行水质水量的均衡处理后进入一级A/O系统进行COD及氨氮及总氮的降解；

具体的，将生活垃圾填埋场产生的渗滤液收集导排至调节池，在调节池内进行水质水量的均衡；将经调节池均衡的渗滤液提升至一级A/O系统，并根据进水水质检测适量补充外加碳源进行COD及氨氮及总氮的降解。

S2、将经一级A/O系统降解的混合液接入至中间沉淀池中进行泥水分离和溶解氧脱除；

具体的，收集中间沉淀池获得的清液。

S3、将经中间沉淀池分离得到的清液接入至二级A/O系统中对总氮进行二次脱除；

具体的，经中间沉淀池将清液接入二级A/O系统通过总氮在线监测设备对总氮进行检测及二级A池外加碳源投加装置向二级A/O系统A池实时补充碳源，对清液中总氮进行二次脱除；

S4、通过MBR膜系统将经二级A/O系统总氮脱除后的混合液进行泥水分离，获得清液；

S5、将步骤S4中清液收集缓存后提升至纳滤膜系统中对COD和二价盐进行拦截，并对产水进行收集缓存；

具体的，将经MBR膜系统分离后的清液收集缓存后由第二提升水泵提升至纳滤膜系统内，通过纳滤膜系统中的纳滤膜元件对清液中的COD和二价盐进行拦截，并对产水进行收集缓存；

S6、将步骤S5中产水提升至总氮深度处理装置中进行总氮深度脱除处理。

具体的，将经步骤S6中纳滤膜系统产水收集缓存后由第三提升水泵提升至总氮深度处理装置内进行总氮深度脱除，并通过碱度在线监测仪表及碱度加药装置自动控制补充投加总氮深度处理装置所需要消耗的碱度，经过总氮深度处理装置处理的出水能稳定达到生活垃圾填埋场污染物控制标准的排放限值要求。

具体的，步骤S5中，经纳滤膜系统获得的纳滤浓缩液经过纳滤浓缩液处理装置采用絮凝沉淀+高级氧化技术进行处理，处理后的废水可生化性较高，回流到一级A/O系统中的A池内进行生化处理，实现浓缩液的零排放。

本发明采用各级工况独立控制的三级脱氮工艺，通过两级异养硝化反硝化，一级自养反硝化实现总氮的达标排放。在一级A/O系统与二级A/O系统之间增加中间沉淀池实现一级A/O系统中的O池出水消氧和一、二级硝化反硝化活性污泥独立控制的目的。同时本发明结合生活垃圾填埋场渗滤液可生化差，MBR出水COD高的特点，总氮深度处理装置采用NF+自养反硝化滤池，确保出水总氮和COD能稳定达标。本发明纳滤浓缩液采用絮凝沉淀+高级氧化的处理技术，通过絮凝沉淀去除部分二价盐和难降解有机物，通过高级氧化技术改善浓缩的可生活性，使纳滤浓缩液具备进一步生化处理的条件，并回流到前端生化系统进行处理，实现浓缩液的零排放，提高生活垃圾填埋场渗滤液渗滤液处理系统的处理效率。

以上已将本发明做一详细说明，以上，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。