一种垃圾渗滤液处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城镇生活垃圾卫生填埋场渗滤液的处理方法，属于环境工程污水 处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水 及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度 废水。高浓度的氨氮是渗沥液的水质特征之一，渗沥液氨氮浓度一般从几十至上千毫克每 升。根据国内生活垃圾填埋场产生的渗沥液水质变化规律，随着填埋时间的延长，渗沥液的 氨氮浓度有升高的趋势，可生化性能下降。
[0003] 字高应当在3. 5毫米至4. 5毫米之间第一大类的主要工艺有如下几种：
[0004] ①膜生物反应器（MBR) +纳滤（NF) +反渗透（RO)工艺，采用该工艺的实用新型专 利号为：ZL 200810056984. X ;
[0005] ②膜生物反应器（MBR)+纳滤（NF)工艺，采用该工艺的专利的授权公告号为： CN101244880B ；
[0006] ③氨吹脱+膜生物反应器（MBR)+纳滤（NF)工艺，采用该工艺的发明专利号为： ZL200610034517. 8 ；
[0007] 第二大类的主要工艺如下：
[0008] 碟管式反渗透膜（DTRO)工艺，采用该工艺的发明专利号为：ZL 200510102945. 5 ;
[0009] 第三大类的主要工艺如下：
[0010] 蒸发+离子交换工艺，采用该工艺的发明专利号为：ZL 200710031584.9 ;
[0011] 第四大类主要工艺如下：
[0012] 生物硝化/反硝化+芬顿氧化（Fenton)+曝气生物滤池（BAF)工艺，采用该工艺 的发明专利号为：ZL 200510035132.9。
[0013] 第一大类处理工艺是目前应用最为广泛的工艺，该类工艺中使用的纳滤（NF)和 反渗透（RO)是一种物理分离工艺，反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，H2O分子可 以通过RO膜，而渗滤液中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过 RO膜，纳滤膜允许相对分子量小于200的物质透过，超滤膜允许相对分子量更大的物质通 过。在第一大类处理工艺中，纳滤膜和超滤膜对水中的NO3、NO2、NH3、NH 4+截留效率极低； 只有反渗透膜能截留住上述四种离子。因此，没有使用反渗透的现行的膜法工艺中，将总氮 的去除的重任全部托付给了 MBR中的硝化/反硝化处理，如果废水中碳源不足或者生物硝 化/反硝化出现异常，则会出现总氮超标的情况。因此，目前的膜处理工艺中均增加了反渗 透膜组件，以确保出水总氮达标。膜系统均产生浓缩液，纳滤系统产生约15%的浓缩液，反 渗透系产生约15%浓缩液。
[0014] 第二大类处理工艺是应用蝶管式反渗透膜（DTRO)组件将废水中的有机物、氨氮 等污染物质截留在膜的一侧，H2O分子透过反渗透膜到达膜的另一侧，从而得到洁净的出 水。这种工艺是纯粹的物理分离过程，采用这类工艺产生的浓缩液通常大于处理量的25%。
[0015] 第三大类工艺：蒸发+离子交换工艺，该工艺将垃圾渗滤液加热进行蒸发，产生 约90%的蒸馏水以及10%的蒸发浓缩液，渗滤液中的有机物、重金属等污染物质被浓缩在 10%的浓缩液中。收集到的蒸馏水再经过强酸性阳离子交换树脂去除氨氮后即可达到排放 标准。
[0016] 第四大类处理工艺的最大特点是不使用超滤膜（UF)、纳滤膜（NF)、反渗透膜（RO) 等膜组件，因此，没有浓缩液产生。该类工艺采用传统的生物硝化、反硝化去除渗滤液中的 总氮，对渗滤液中难降解的有机污染物采用（Fenton)氧化配合后续生化工艺加以去除。
[0017] 常见的四大类工艺技术经济比较见表1 :
[0018] 表1四大类处理工艺技术经济比较
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[0020] 渗滤液处理的难点有两个方面：一是去除总氮，另一个是降低吨水处理运行成本。
[0021] 从上表中可以看出，第一、第二、第三大类处理工艺虽然处理效果稳定，出水水质 优良，但是工程总投资和吨水处理成本高，高昂的投资和运行费用给填埋场的运行带来了 很重的经济负担。第四大类工艺具有工程总投资低、吨水运行费用低廉的优点，但处理设施 的运行受环境影响大、操作管理较复杂。当外界环境温度急剧变化时，第四大类处理工艺在 总氮去除效率上会波动较大。
【发明内容】
[0022] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工程投资低、运行成 本低、处理效果好、应用范围广、易于实现自动化控制及操作的垃圾渗滤液处理系统。
[0023] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种垃圾渗滤液的处理方法，参 见图1，依次包括预处理、一次缺氧-好氧生物处理、一次沉淀处理、化学氧化处理、二次沉 淀处理、二次缺氧-好氧生物处理、三次沉淀处理和消毒处理工艺，各处理工艺详细步骤如 下：
[0024] (一）预处理
[0025] 预处理依次包括以下步骤：
[0026] (1)絮凝沉淀：
[0027] 向垃圾渗滤液中加入铁盐絮凝剂，进行沉淀处理，沉淀时间为1~3小时；在沉淀 时，可根据需要适量加入NaOH调节渗滤液pH为7~9。
[0028] (2) -次 pH 值调节：
[0029] 经过沉淀处理后的垃圾渗滤液上清液流入PH调节池，加入NaOH或者石灰，调节其 pH值为10. 5~11. 5,在调节pH值的同时，调整渗滤液的温度不低于KTC ;在环境温度较 低时，可通过向渗滤液中通入适量高温饱和水蒸汽对渗滤液加热达到温度要求。
[0030] (3)吹脱氨氮：
[0031] 将经过PH值调节处理后的垃圾渗滤液用栗输送至氨吹脱塔，渗滤液从吹脱塔的 顶部向塔底部流动，空气从塔底部向塔顶部流动，吹脱渗滤液中的氨氮，吹脱塔中的气液比 为2000~3500 ;含氨氮吹脱尾气从氨吹脱塔顶部流出，渗滤液从氨吹脱塔底部流出。
[0032] (4)吸收氨氮：
[0033] 含氨氮吹脱尾气从氨吸收塔底部进入，尾气经酸吸收氨氮后高空达标排放。
[0034] (5)二次 pH 值调节：
[0035] 经过吹脱处理后的垃圾渗滤液流入PH调节池，加入硫酸，调节pH值为7~8. 5,调 整渗滤液温度不低于15°C ;在环境温度较低时，可通入适量高温饱和水蒸汽对渗滤液加热 达到温度要求。
[0036] (二）一次缺氧-好氧生物处理
[0037] 经过预处理后的渗滤液进入缺氧-好氧池，池内装入弹性填料，微生物附着在弹 性填料上形成生物膜；
[0038] 控制缺氧池内溶解氧含量不大于0. 4mg/L，缺氧池水力停留时间2. 4~7小时；
[0039] 好氧池内溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留时间70~140小时；在好氧条件下 利用硝化细菌将氮化物转化为硝酸盐；
[0040] 设置回流栗，将好氧池内的含有硝态氮的混合液回流至缺氧池，回流比控制在 4~10,回流液在反硝化池内进行反硝化过程，在缺氧条件下利用反硝化细菌将硝酸盐还 原成气态氮，去除废水中的总氮以及BOD。
[0041] (三）一次沉淀处理
[0042] 缺氧-好氧处理之后的渗滤液经沉淀池沉淀，上清液进入化学氧化深度处理。
[0043] (四）化学氧化深度处理
[0044] 加入硫酸调节一次沉淀处理后的上清液使其pH = 3,进行化学氧化深度处理。
[0045] 化学氧化处理采用的化学氧化剂为芬顿试剂，所述芬顿试剂中Fe2+与H2O 2的质量 比为0.75 : 1~1.2 : 1，所述芬顿试剂的加入量为芬顿试剂中过氧化氢与待处理水中COD 质量比为0.5 : 1~2.4 : 1，反应时间为0.5~1.5小时。
[0046] (五）二次沉淀处理
[0047] 经芬顿试剂处理的出水加入NaOH调节其pH值至6~8 ;加混凝剂，渗滤液在沉淀 池内絮凝沉淀，水力停留时间1~2小时；经沉淀后的水进入二次缺氧-好氧工段处理，混 凝剂可为PAC (聚合氯化铝）。
[0048] (六）二次缺氧-好氧生物处理
[0049] 缺氧-好氧生物处理在钢筋混凝土污水池内或者在钢制容器内进行，污水池或者 钢制容器内装入弹性填料，微生物附着在弹性填料上形成生物膜。
[0050] 控制缺氧工序的溶解氧含量不大于0· 4mg/L，缺氧池水力停留时间L 5~3小时；
[0051] 好氧工序内溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留时间30~60小时；
[0052] 将好氧工序内的混合液回流至缺氧工序，回流比控制在3~6,回流液在反硝化池 内进行反硝化过程，在缺氧条件下利用反硝化细菌将硝酸盐还原成气态氮，去除废水中的 总氮以及BOD。
[0053] (七）三次沉淀处理
[0054] 经二次缺氧-好氧生物处理后的渗滤液在沉淀池内沉淀，上清液进入消毒处理。
[0055] (八）消毒处理
[0056] 三次沉淀之后的上清液进入消毒池，使用二氧化氯消毒处理。
[0057] 还可以有污泥处理工艺，污泥通过压滤机脱水后回填至填埋场，压滤液回至渗滤 液原水进水处进行处理。
[0058] 作为进一步的改进，污泥池内的一部分污泥分别回流至两个缺氧池，根据氮动力 学公式确定污泥回流比，可有效控制活性污泥浓度，减少污泥处理量。
[0059] 取长沙市黑麋峰垃圾填埋场渗滤液为进水进行中试试验，处理量为300L/d，进水 水质 BOD5 (3500mg/L)、CODCr (10000mg/L)、SS (500mg/L)、NH3-N (1500mg/L)、TN (1800mg/L)、 pH(6. 0-8. 5)和色度浓度（1100倍），采用本发明技术方案进行为期12个月的处理试验，经 过处理后出水水质平均值为 BOD5 (25mg/L)、CODCr (90mg/L)、SS (25mg/L)、NH3-N (20 mg/L)、 TN (35mg/L)、pH (6. 0-8. 5)和色度浓度（35倍），如表2所示。
[0060] 表2垃圾渗沥液处理站进水水质
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[0062] 从表2中可以看出采用本发明技术方案对以上典型污染因子的去除率高，其中 对于垃圾填埋场渗滤液典型的高浓度BOD5、COD、NH3-N和TN的去除率分别高达99. 29%、 99. 10%、98. 67%和98. 06。因此本工艺的应用能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008)的污染物排放质量浓度限值。与现有处理方法相比，本发明具有以下有益 效果：
[0063] 1、采用铁盐进行混凝预处理，可大幅降低后续工艺处理成本；
[0064] 2、由于采用了加热调温，使生物处理受环境因素影响较小，运行稳定；
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