本发明涉及垃圾处理
技术领域：
，尤其是涉及垃圾渗滤液处理方法及系统。
背景技术：
：随着我国城市生活水平的不断提高，生活垃圾量也在不断增大，我国兴建了一批生活垃圾处理厂，处理方式主要有垃圾焚烧、填埋、堆肥以及综合利用等。其中，垃圾填埋以其运行费用相对较低、管理相对方便、技术较为成熟等优点成为我国现阶段特别是中小城镇广泛采用的垃圾处理方式。垃圾填埋过程中产生的渗滤液是目前世界上公认污染严重、难于处理、性质复杂的高浓度污染废水。渗滤液来源有以下几个方面：直接降水、地表径流、地下水、垃圾中的水份、覆盖材料中的水份、垃圾中有机物降解所产生的水份，其中大气降水是最主要的。影响渗滤液的产生量的因素有填埋场构造、蒸发量、垃圾的性质、地下层的结构、表层覆土等。目前，国内渗滤液处理工艺有”氨吹脱+生物处理+曝气生物滤池”(以下简称”路线一”)、”DT-RO”纯膜法处理(以下简称”路线二”)，下面分别阐述各路线的特点。1.”路线一”为传统渗滤液处理工艺路线。其中，该技术路线对氨氮的去除主要是在碱性条件下，向渗滤液中鼓入空气以去除其中的游离氨气，达到去除氨氮的目的。该方法由于需讲渗滤液调节至pH10～11，故需要大量的酸碱，吹脱后的氨气未有有效的处理方法，造成对大气的二次污染。同时由于需要耗费大量的空气，故其能耗很高。氨吹脱以逐渐被淘汰；生物处理工艺段主要采用”厌氧+缺氧/好氧”的方式。株洲市垃圾渗滤液处理站现有处理工艺中已有两座厌氧处理器，但其处理效率较低，始终达不到新标准的排放要求，现已暂停使用；曝气生物滤池虽有一定的效果，但其对水质的变化较为敏感，难保渗滤液在不同的季节能稳定达标排放。近来，某些工程在该处理工艺后增加”芬顿氧化”工艺，来应对传统工艺难达标的情况。”芬顿氧化”是指向渗滤液中先后按一定比例投加双氧水和硫酸亚铁，利用此二种化学物质反应产生羟基自由基来氧化有机污染物，达到去除污染物的目的。此工艺由于向渗滤液中投加化学物质，其本生的处理过程并不环保，且”芬顿氧化”随水质变化影响也较大，在渗滤液水质发生剧烈变化时，难以保证出水水质稳定达标排放。2.”路线二”为纯膜法处理路线。该路线采用碟片式反渗透膜来对渗滤液进行过滤，一般采用二级反渗透。其工艺路线完全摒弃了生物处理这一即经济效果又好的处理工艺，对渗滤液只进行纯粹的物理过滤，污染物并没有得以去除，故不可避免的会产生二次污染，主要表现在产生大量浓缩液。膜-生物反应器(MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型废水处理系统。我国对MBR的研究还不到十年，但进展十分迅速。国内对MBR的研究大致可分为几个方面：(1)探索不同生物处理工艺与膜分离单元的组合形式，生物反应处理工艺与生物膜相结合的复合式工艺；(2)影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究，探求合适的操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性；(3)扩大MBR的应用范围，MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水(食品废水、啤酒废水)与难降解工业废水(石化污水、印染废水等)，但以生活污水的处理为主。垃圾渗滤液中，氨氮浓度非常高，一直是困扰垃圾渗滤液处理的最大难题。目前，常采用吹脱技术、磷酸铵镁(MAP)沉淀法、膜生物技术去除，前两种方法需要投加大量药剂，使出水中盐度剧增，而随着膜成本的降低，膜生物技术已开始广泛应用于垃圾渗滤液的处理。该法在去除氨氮的同时，实现了对COD浓度、BOD浓度的去除。当采用膜生物处理工艺处理渗滤液，工艺条件不佳时，出水氨氮浓度往往较高，使出水中氨氮浓度不能达标。本申请则致力于研究不同处理工艺与生物膜相结合的复合式工艺，满足对处理后的垃圾渗滤液的出水中的氨氮浓度要求并将该工艺应用在城市垃圾渗滤液的处理系统中。技术实现要素：本发明的第一个目的在于提供垃圾渗滤液的处理方法，以使处理后的垃圾渗滤液出水的氨氮浓度符合排放水的要求。本发明的第二个目的在于提供垃圾渗滤液处理系统。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种垃圾渗滤液处理方法，所述方法为将膜生物反应器技术与预处理技术及纳滤膜技术和反渗透膜技术相结合，进行垃圾渗滤液的处理。优选地，所述预处理技术包括：对渗滤液进行水质和水量的调节；向渗滤液中加入活性菌去除部分污染物；去除渗滤液的杂质并向其中投入药物以混凝去除渗滤液中的SS和金属离子以及大分子不易降解有机物。优选地，所述膜生物反应器为分体式膜生物反应器，包括依次连接的UBF反应器、两级A/O反应池和MBR池。优选地，所述两级A/O反应池包括第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池，在所述第一缺氧池和第二缺氧池前分别设有用于混合垃圾渗滤液和回流污泥的第一均衡池和第二均衡池。优选地，经过预处理的垃圾渗滤液进入UBF反应器，在所述UBF反应器中进行厌氧反应，之后进入所述第一均衡池与回流的污泥混合，混合后进入第一缺氧池进行反应以降低所述垃圾渗滤液中的总氮含量，随后进入所述第一好氧池以降解所述垃圾渗滤液中的有机污染物和氨氮含量，接着进入第二均衡池与回流的污泥混合，随后进入第二缺氧池和第二好氧池进行与所述第一缺氧池和第一好氧池相同的反应，之后进入MBR池。回流污泥是为了脱氮除磷，污泥回流比可根据出水氨氮去除效果进行调节。优选地，回流到所述第一均衡池的污泥包括由第一好氧池和MBR池回流的污泥，回流到所述第二均衡池的污泥包括由第二好氧池和MBR池回流的污泥。优选地，由第一好氧池回流到所述第一均衡池中的污泥量与由第二好氧池回流到第二均衡池中的污泥量相同。优选地，所述MBR池回流到所述第一均衡池内的污泥量与回流到所述第二均衡池内的污泥量的回流比为1：1。优选地，进入MBR池的垃圾渗滤液经MBR膜过滤后，从MBR池出来，再依次经过纳滤膜技术和反渗透膜技术的净化后成为符合排放标准的水排出。一种垃圾渗滤液处理系统，该系统包括依次连接的预处理装置、生化装置和膜分离装置；所述预处理装置包括依次连接的调节池和混凝沉淀池；所述生化装置包括依次连接的UBF反应器、第一均衡池、第一缺氧池、第一好氧池、第二均衡池、第二缺氧池、第二好氧池和MBR池；所述膜分离装置包括纳滤膜反应器和反渗透膜反应器；进一步的，该系统还包括接收生化装置排出的污泥的污泥处理装置，和接收膜分离装置分离出的浓缩液的浓缩液处理装置；所述污泥处理装置包括污泥浓缩池和板框压滤机；所述浓缩液处理装置浓缩液池。本发明的垃圾渗滤液处理方法的有益效果如下：通过预处理调节进水水质，提高废水可生化性，去除部分污染物。生化工艺和MBR工艺能维持高浓度活性污泥浓度，从而极大的加强生化工艺段的污染物降解能力。后期纳滤膜和反渗透膜可以进一步去除废水中颗粒物质和大分子物质，保障出水水质。该套工艺可以有效且稳定处理垃圾渗滤液。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为垃圾渗滤液处理方法的流程图。图标：1-调节池；2-混凝沉淀池；3-UBF反应器；4-第一均衡池；5-第一缺氧池；6-第一好氧池；7-第二均衡池；8-第二缺氧池；9-第二好氧池；10-MBR池；11-纳滤装置；12-反渗透装置；13-污泥浓缩池；14-板框压滤机；15-浓缩液池；16-储水罐。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。一种垃圾渗滤液处理方法，该方法的工艺路线为：混凝沉淀、UBF反应、两级A/O反应、MBR技术、NF技术和RO技术，既采用厌氧加A/O生物接触氧化法及MBR技术为主体处理工艺；辅以拦污、沉淀等物化处理工艺，改善主体工艺的运行环境，增加污染物的去除率；在A/O反应中，在A池前增设均衡池，以保证A池的缺氧条件，加强总氮的去除效率。渗滤液来源有以下几个方面：直接降水、地表径流、地下水、垃圾中的水份、覆盖材料中的水份、垃圾中有机物降解所产生的水份，其中大气降水是最主要的。影响渗滤液的产生量的因素有填埋场构造、蒸发量、垃圾的性质、地下层的结构、表层覆土等。在渗滤液的处理系统中，通常会设有调节池，渗滤液调节池的作用主要是对不同季节所产生的渗滤液量不均匀性进行调节，以减小渗滤液处理设施的规模并保证其正常稳定运转。为了改善主体工艺的运行环境，在调节池后加设混凝沉淀设备，调节池中的垃圾渗滤液由泵泵入混凝沉淀设备，混凝沉淀池前设置拦污装置，过滤掉毛发以及其他微小杂质，保证后续的MBR系统超滤膜的正常运行；同时在混凝沉淀设备中投加药物，混凝去除大部分SS和一部分金属离子以及一部分大分子不易降解有机物。混凝沉淀设备出来的垃圾渗滤液进入UBF反应器，进一步降低COD及BOD。UBF出水进入两级A/O池进行生化反应。UBF反应器、两级A/O池及MBR膜是处理污染物的主体部分；A池称为缺氧池，O池称为好氧池；在缺氧池，硝酸盐和亚硝酸盐类物质被去除，降低总氮；在好氧池，则可以进行充分曝气，降解大部分有机污染物和氨氮。为了进一步改善主体工艺，在每级A/O池前增设均衡池，并且设计了污泥回流工艺，每级的好氧池的污泥和被MBR膜截留下的污泥回流进入均衡池。设置均衡池的目的是防止好氧池曝气后溶解氧对缺氧段的影响，保证充分的缺氧条件，加强总氮的去除效率。好氧池出水进入MBR池进行泥水分离，在此工艺段，MBR池相当于传统工艺的二沉池的作用，由于有MBR膜的存在，使得MBR池保持很高的污泥浓度，此处的污泥回流至均衡池。MBR出水可直接进入纳滤(NF)装置，纳滤是为了对MBR滤过物质进行进一步截留，保证出水水质达标，纳滤出水基本可达到排放标准，出水可直接排放，纳滤装置中设置自动清洗装置，降低膜的污堵，提高膜的使用寿命。纳滤出水可直接达到排放标准，但渗滤液水质随季节变化而千变万化，为保证在严酷水质季节渗滤液能达标排放，特备用反渗透(RO)装置，在水质未达标时进行第三道膜截留，保证出水水质达标。反渗透装置和纳滤装置各设一套化学清洗装置。除了在主体工艺前设置辅助拦污、沉淀等物化处理工艺，与主体工艺相配合，还设有污泥处理装置，对混凝沉淀污泥、两级A/O池及MBR池的污泥进行处理；同时将纳滤和反渗透装置残余的浓缩液集中到浓缩液处理池，由于浓缩液中主要是含有重金属污染物，所以向浓缩液处理池中投加重金属捕捉剂，去除仍然残留未除掉的渗滤液中的重金属，然后回灌至垃圾填埋场。混凝沉淀污泥、两级A/O池及MBR池的污泥统一收集进入污泥浓缩池，然后泵入板框压滤机脱水干化，泥饼定期运送至填埋场填埋。滤液回流至调节池重新进行处理。下面以株洲某填埋场的垃圾渗滤液处理方法和系统为例，进行说明。一种垃圾渗滤液处理系统，包括依次连接的调节池1、混凝沉淀池2、UBF反应器3、第一均衡池4、第一缺氧池5、第一好氧池6、第二均衡池7、第二缺氧池8、第二好氧池9、MBR池10、纳滤装置11和反渗透装置12。渗滤液来源有以下几个方面：直接降水、地表径流、地下水、垃圾中的水份、覆盖材料中的水份、垃圾中有机物降解所产生的水份，其中大气降水是最主要的。影响渗滤液的产生量的因素有填埋场构造、蒸发量、垃圾的性质、地下层的结构、表层覆土等，其中填埋场的构造对渗滤液的产生量有很大关系，一个设计合理的填埋场可以避免地下水和地表径流进入填埋场。计算垃圾填埋场渗滤液产生量的公式较多，本实施方式采用2010年4月1日实施的《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》(HJ564-2010)中的经验计算公式(1)：Q＝I×(C1×A1+C2×A2+C3×A3)/1000(1)式(1)中：Q—渗滤液产生量，m3/d；I—多年日平均降雨量，mm/d；A1—作业单元汇水面积，m2；C1—作业单元渗出系数，一般取0.5～0.8；A2—中间覆盖单元汇水面积，m2；C2—中间覆盖单元渗出系数，一般取(0.4～0.6)C1；A3—终场覆盖单元汇水面积，m2；C3—终场覆盖单元渗出系数，一般取0.1～0.2；据当地气象站多年以来的气象资料，当地多年平均降雨量为1442.7mm，年最大降雨量为1825.8mm，年最小降雨量为932.8mm，日最大降雨量为179.4mm，年平均蒸发量为1366.8mm。填埋库区汇水面积取为130000m2，其中作业单元汇水面积取为40％，中间覆盖单元汇水面积取为40％，终场覆盖单元汇水面积取为20％。则，填埋作业区产生的最大日渗滤液量为：Q＝1442.7/365×(130000×0.4×0.7+130000×0.4×0.7×0.6+130000×0.2×0.2)/1000＝250m3，根据垃圾渗滤液产生量预测，确定垃圾渗滤液处理系统的日处理能力为300m3/d(每天24小时运行)。考虑到当地垃圾卫生填埋场渗滤液水质实际情况，综合技术要求，垃圾渗滤液处理方法拟采用”混凝沉淀+UBF+两级A/O+MBR+NF/RO”的工艺路线。垃圾渗滤液首先进入调节池，在这里，渗滤液进行水质和水量的调节。渗滤液调节池的作用主要是对不同季节所产生的渗滤液量不均匀性进行调节，以减小渗滤液处理系统的规模并保证其正常稳定运转。进入调节池的渗滤液进行水质水量调节，同时投入活性菌，去除一部分污染物。调节池需加盖盖板，防止调节池臭气溢出。调节池渗滤液由泵泵入混凝沉淀池，混凝沉淀池前设置2mm筛网，过滤掉毛发以及其他微小杂质，保证MBR系统超滤膜的正常运行；在混凝沉淀池投加PAC、PAM，混凝去除大部分SS和一部分金属离子以及一部分大分子不易降解有机物。混凝沉淀池出水进入UBF反应器，进一步降低COD及BOD。1)混凝沉淀池中，投加PAM，需要筛选PAM类型，投加量和浓度：a.PAM类型筛选PAM按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。首先分别将四种不同类型的PAM药剂加入原水(渗滤液)中混合搅拌，取处理后上清液，分别检测其中氨氮、COD、SS、pH等浓度，研究分析四种PAM药剂对各污染物的去除效率，选择合适的PAM药剂类型及其投加量b.PAM投加浓度确定固定PAM投加量，改变PAM浓度(0.05％、0.1％、0.15％、0.2％)，待系统稳定运行后，取混凝沉淀池进出水水样，检测其中氨氮、COD、SS、pH等浓度，研究分析相同投加量、不同浓度下各污染物的去除效率，选择合适的PAM投加浓度；c.PAM投加量确定最后固定PAM浓度，改变PAM投加量，待系统稳定运行后，取混凝沉淀池进出水水样，检测其中氨氮、COD、SS、pH等浓度，研究分析相同浓度、不同投加量下各污染物的去除效率，选择合适的PAM投加量。在本实施方式中，PAM选择阴离子聚丙烯酰胺，投加量5-10mL/L污水，药剂浓度1‰；在混凝沉淀池中加投PAM后的结果如表1所示。表1混凝沉淀池处理效率表混凝沉淀池进水/mg/l混凝沉淀池出水mg/l去除率％COD2573181927.622)两级A/Oa.回流量/回流比调节两级A/O池包括第一缺氧池(A1)、第一好氧池(O1)、第二缺氧池(A2)、第二好氧池(O2)；在第一缺氧池前设有第一均衡池，在第二缺氧池前设有第二均衡池；在第一好氧池和第一均衡池之间，第二好氧池和第二均衡池之间均设有内回流泵，开启内回流泵，调节阀门，使两处内回流污泥量(Qri)相同(第一好氧池→第一均衡池，第二好氧池→第二均衡池)，在MBR池与第一和第二均衡池之间均设有外回流泵，开启外回流泵，调节外回流阀门，改变两处外回流比为1:1(MBR池→第一均衡池，MBR池→第二均衡池)，待工艺稳定运行后，分别取A1、O1、A2、O2各池水样，检测其中氨氮、COD、TN、pH等浓度；开启两台外回流泵，调节外回流阀门，改变两处外回流比(MBR池→第一均衡池，MBR池→第二均衡池)待系统稳定运行后，取A1、O1、A2、O2各池水样，检测其中氨氮、COD、TN、pH等浓度；b.溶解氧调节开启A/O池内的鼓风机，给O1，O2池供气，开启O2池至A1池的回流泵，待系统稳定运行后，记录好氧池(O1，O2池)溶解氧含量及缺氧池(A1，A2池)氧化还原电位，分别取A1、O1、A2、O2各池水样，检测其中氨氮、COD、TN、pH等浓度。c.碳源投加量确定碳源等营养物质在污水中的比例对生物法处理污水有重要影响；由于垃圾渗滤液氨氮浓度很高，导致碳、氮、磷的比例失调(正常为碳∶氮∶磷＝100∶5∶1)，通过对污水中总碳(可用BOD值表示)、总氮及总磷进行检测，调整污水中碳、氮、磷的比例，保证生物工艺的正常运行。本实施方式中，采用本实施方式的处理方法及系统，A/O池进水和出水情况如表2所示，表23)MBR通过改变MBR池内剩余污泥的排放频率，控制MBR池内MLSS浓度，研究不同MLSS浓度下，MBR的运行与清洗，以及进出水的氨氮、COD、TN、pH等浓度；MBR膜对氨氮等亦有一定截留能力，通过监测MBR膜系统进出水的氨氮、COD、TN、pH等浓度，研究分析进水污染物浓度及去除效率的关系。MBR膜堵的关键影响因子是MBR水池的进水pH。pH越高膜无机沉淀池堵塞越严重，pH高于7.5后，膜堵塞的速度就会开始加快。特别是当pH值高于8至8.5左右时，膜基本在三至四天内就会被堵塞，严重影响MBR膜的正常使用。在生化池pH值较高时期，MBR膜的清洗可以采取只酸洗，不碱洗的清洗方式。因为pH较高时，MBR膜就相当于时刻在进行碱洗，有机物污染基本不会存在。这样的一种清洗方式既能延缓pH值的升高，又能节省运行费用和运行劳动成本。4)NF/RONF/RO膜对分子质量较小的氨氮、COD等有一定的去除能力，通过监测NF/RO膜系统进出水的氨氮、COD、TN、pH等浓度，研究分析进水污染物浓度及去除效率的关系。调节进水pH，研究分析进水pH与氨氮去除效率的关系。NF/RO工艺：在pH值在7-7.5范围内时氨氮去除率为50％，COD去除率90％。本实施方式中还设有污泥处理装置，对混凝沉淀池2、两级A/O池(5,6,8,9)及MBR池10的污泥进行处理；同时将纳滤装置11和反渗透装置12残余的浓缩液集中到浓缩液池15，由于浓缩液中主要是含有重金属污染物，所以向浓缩液处理池中投加重金属捕捉剂，去除仍然残留未除掉的渗滤液中的重金属，然后回灌至垃圾填埋场；混凝沉淀池2中的污泥、两级A/O池(5,6,8,9)及MBR池10的污泥统一收集进入污泥浓缩池13，然后泵入板框压滤机14脱水干化，泥饼定期运送至填埋场填埋。滤液回流至调节池1重新进行处理。本实施方式中，依据《水和废水监测分析方法(第四版)》的标准，采取定时采样检测的方式，确定COD、氨氮、TN等检测项目的数值，pH值则是在线检测，实时显示其当前数值。采用本实施方式中的方法及处理系统，处理前的当地垃圾渗滤液水质情况如表3所示：表3BOD5(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)pH240060009008006～9经过处理后的垃圾渗滤液中污染物的去除情况如表4：表4通过表4的排放水质情况，可以看出，应用本实施方式的垃圾渗滤液处理方法和系统，可以有效的净化垃圾渗滤液。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页1 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