一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置与流程

本发明涉及高浓度废水处理领域，尤其涉及一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置。

背景技术

2018年我国在全国范围内进行了乡镇农村生活垃圾收集转运处置工作，建立了“户集、村收、乡镇转运、县处理”的垃圾处理转运体系。农村地区生活垃圾的产生量较少、分布广，为有效收集乡镇生活垃圾，各乡镇建设了小型垃圾转运站。转运站产生的渗滤液包括两部分，一部分是生活垃圾压缩产生的渗滤液原液，另一部分是作业区域地面冲洗污水。由于农村地区居民居住分散，乡镇垃圾转运站转运量少，因此产生的渗滤液量小。现有的垃圾转运站主要集中在转运量大的城市地区，目前国内外对农村地区小型垃圾转运站渗滤液的处理研究较少。

中国专利cn101708917a公开了垃圾渗滤液一体化处理装置及方法，该发明的装置和方法是高效氨氮吹脱塔+旋流网格混凝+斜板(管)沉淀+生物炭滤床+smbr反应器组成，集结了垃圾渗滤液处理工艺中的优点，解决垃圾渗滤液的处理难费用高的问题，但是该工艺装置复杂、容积大，不适用于处理小量的渗滤液，而且该工艺没有对渗滤液进行深度处理，无法降解渗滤液中难生物降解的有机物。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置，有效的解决了乡镇垃圾转运站渗滤液处理量小的问题，并采用生化结合的处理方法处理渗滤液，解决垃圾渗滤液深度处理问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，包括以下步骤，

s1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池(1)，调节ph到7.0～9.0，添加絮凝剂进行絮凝沉淀；

s2，将絮凝沉淀池(1)上清液导入水解酸化池(2)，搅拌，将生物大分子物质转化为易于降解的小分子物质；

s3，将步骤s2的出水导入mbr膜生物反应器(3)，在有氧条件下利用活性污泥将渗滤液中有机氮转化成硝酸盐，在缺氧条件利用活性污泥将硝酸盐还原降解掉，处理过的渗滤液通过mbr膜进行过滤，得到过滤液；

s4，将步骤s3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐(4)，调节ph到3.0～5.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应；

s5，将芬顿氧化反应罐(4)出水导入沉淀池(5)，调节ph到8.0～10.0，加入絮凝剂，进行沉淀；

s6，将沉淀池(5)上清液导入过滤池(6)，经超滤膜过滤后收集清水至产水池(7)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s1中，絮凝剂采用pac和pam，以配置质量浓度10％计，pac投加比5l/m³～15l/m³；以配置质量浓度0.2％计，pam投加比5l/m³～15l/m³，混凝加药混合时间10min～20min，絮凝沉淀时间不少于3h。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤s2中，搅拌设备输出功率密度为4-8w/m³，水解酸化时间为10h～12h。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s3中，水解酸化池(2)出水导入反硝化区(31)，然后依次经过硝化区(32)和mbr膜过滤区(33)后导入芬顿氧化反应罐(4)，其中，对反硝化区(31)产生的硝酸盐循环回流至硝化区(32)，对反硝化区(31)产生的污泥循环回流至硝化区(32)。更进一步优选的，反硝化区(31)停留时间不少于1d，硝化区(32)停留时间不少于4.0d，硝酸盐回流比4～10，污泥回流比3～8，曝气风量1m³/min～2m³/min。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s4中，芬顿氧化反应时间不少于2h；步骤s5中，絮凝沉淀时间不小于1h。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s6中，过滤池(6)进水口流速控制在0.5m/s～1.5m/s，出水口流速控制在1.0m/s～2.0m/s，超滤膜采用kj-mbr2-13-pvdf型干膜。

第二方面，本发明提供了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置，包括依次连通的絮凝沉淀池(1)、水解酸化池(2)、mbr膜生物反应器(3)、芬顿氧化反应罐(4)、沉淀池(5)、过滤池(6)和产水池(7)，其中，絮凝沉淀池(1)选择性对外连通酸存储容器、碱存储容器、pac存储容器和pam存储容器，芬顿氧化反应罐(4)选择性对外连通酸存储容器、亚铁溶液存储容器和双氧水存储容器，过滤池(6)内设置超滤膜，沉淀池(5)选择性对外连通碱存储容器和pam存储容器。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述mbr膜生物反应器(3)包括反硝化区(31)、硝化区(32)和mbr膜过滤区(33)，反硝化区(31)和硝化区(32)内设置活性污泥，水解酸化池(2)连通反硝化区(31)，反硝化区(31)上清液区域连通硝化区(32)，硝化区(32)上清液区域连通mbr膜过滤区(33)，mbr膜过滤区(33)出水区连通芬顿氧化反应罐(4)。进一步优选的，所述反硝化区(31)和硝化区(32)之间设置有硝酸盐回流通道和污泥回流通道。

本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)采用一体化集成工艺，可根据小型垃圾转运站渗滤液量灵活调节处理量和处理时间，占地面积小，操作简单，便于管理；

(2)采用水解酸化系统、mbr膜生物反应系统与芬顿氧化系统结合的方法，将生物降解与化学氧化结合起来，能耗低，无二次污染；

(3)采用先利用微生物降解有机物，再利用强氧化性的oh·将大分子难降解有机物降解为co2和h2o的方法，从根本上解决垃圾渗滤液深度处理问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法的流程图；

图2为本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置的连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

针对目前小型垃圾转运站渗滤液深度处理技术的不足，本发明提供了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置，有效地解决乡镇小型垃圾转运站渗滤液的深度处理问题，并且该工艺采用一体化集成装置，设计处理量为5m³/d，可根据小型转运站渗滤液处理量灵活安排处理时间，设备利用率高，操作简单。

如图1所示，结合图2，本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，包括以下步骤，

s1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池1，调节ph到7.0～9.0，添加絮凝剂进行絮凝沉淀。其中，絮凝沉淀池1，选择性对外连通酸存储容器、碱存储容器、pac存储容器和pam存储容器，具体的，絮凝沉淀池1内设置ph计和搅拌装置。垃圾转运站渗滤液首先收集至絮凝沉淀池1，先通过ph计检测ph值，再选择性的加入酸或者碱，调节ph至7.0～9.0之间，再加入絮凝剂pac、pam进行絮凝沉淀，絮凝沉淀区主要去除悬浮物、泥沙等杂质，沉淀产生的污泥排入污泥浓缩装置8。其中，pac投加比5l/m³～15l/m³(以配置质量浓度10％计)，pam投加比5l/m³～15l/m³(以配置质量浓度0.2％计)，混凝加药混合时间10min～20min，设计停留时间不少于1h。这一阶段codcr去除率为15％～20％，bod5去除率为10％～15％，ss去除率为45％～55％。

s2，将絮凝沉淀池1上清液导入水解酸化池2，搅拌，将生物大分子物质转化为易于降解的小分子物质。其中，水解酸化池2，内置搅拌装置。絮凝沉淀后上清液进入水解酸化池2，水解酸化阶段主要将生物大分子物质转化为易于降解的小分子物质，提高渗滤液可生化性，主要为后续mbr膜生物反应器3提供条件。具体的，渗滤液水解酸化停留时间设计为10h～12h，按每4w/m³～8w/m³功率密度选配搅拌设备。这一阶段codcr去除率为30％～40％，bod5去除率为25％～35％，氨氮去除率为45％～55％，总氮去除率为50％～60％，ss去除率为65％～75％。

s3，将步骤s2的出水导入mbr膜生物反应器3，在有氧条件下利用活性污泥将渗滤液中有机氮转化成硝酸盐，在缺氧条件利用活性污泥将硝酸盐还原降解掉，处理过的渗滤液通过mbr膜进行过滤，得到过滤液。其中，mbr膜生物反应器3，包括反硝化区31、硝化区32和mbr膜过滤区33，反硝化区31和硝化区32内设置活性污泥，水解酸化池2连通反硝化区31，反硝化区31上清液区域连通硝化区32，硝化区32上清液区域连通mbr膜过滤区33，mbr膜过滤区33出水区连通芬顿氧化反应罐4。具体的，所述硝化区32内设置曝气装置34和射流泵35。所述反硝化区31内设置搅拌装置，硝化区32内设置do测定仪。具体的，所述反硝化区31和硝化区32之间设置有硝酸盐回流通道和污泥回流通道。

其中，反硝化区31，在缺氧条件下利用反硝化区31活性污泥将硝化区32回流液中的硝酸盐还原降解掉。

硝化区32，在有氧条件下利用硝化区32活性污泥将渗滤液中有机氮转化成硝酸盐，然后回流到反硝化区31进行处理。

mbr膜过滤区33，经前面阶段处理过的渗滤液进入内置膜生物反应器后，渗滤液浸没膜组件，大部分的污染物被膜外面混合液中的活性污泥分解，处理后的水从膜组件内部排出。

具体的，mbr膜生物反应器3进水ph5～7，反硝化区31停留时间不少于1d，硝化区32停留时间不少于4.0d，硝酸盐回流比4～10，污泥回流比3～8，曝气风量1m³/min～2m³/min。这一阶段codcr去除率为85％～95％，bod5去除率为96％～98％，氨氮去除率为95％～98％，总氮去除率为85％～95％，ss去除率为99％～100％。

s4，将步骤s3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐4，调节ph到3.0～5.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应。具体的，芬顿氧化反应罐4，内置搅拌装置、ph计、orp测定仪。具体的，芬顿氧化反应罐4选择性对外连通酸存储容器、亚铁溶液存储容器和双氧水存储容器。经mbr膜生物反应器3处理后的出水中存在难生物降解的有机物，出水流入芬顿氧化反应罐4，强氧化性的oh·可将大分子难降解有机物降解矿化为co2和h2o。芬顿反应时间不少于2h。

s5，将芬顿氧化反应罐4出水导入沉淀池5，调节ph到8.0～10.0，加入絮凝剂，进行沉淀。具体的，沉淀池5选择性对外连通碱存储容器和pam存储容器。具体的，沉淀池5内设置搅拌装置。氧化区出水中含fe³⁺，出水进入沉淀池5后，调解ph，加入pam进一步混凝沉淀，去除水中污染物。沉淀区配搅拌装置、加药装置。絮凝沉淀过程ph值控制在8.0～10.0，絮凝沉淀时间大于1h。这一阶段codcr去除率为75％～80％，bod5去除率为15％～20％，氨氮去除率为5％～10％，总氮去除率为5％～10％，ss有所增加。

s6，将沉淀池5上清液导入过滤池6，经超滤膜过滤后收集清水至产水池7。具体的，过滤池6，内置超滤膜。废水经芬顿氧化反应罐4后会产生絮凝沉淀，废水经超滤膜过滤后达标排放。系统吸水口流速控制在0.5m/s～1.5m/s，出水口流速控制在1.0m/s～2.0m/s。这一阶段ss去除率为98％～99％。本系统采用kj-mbr2-13-pvdf型干膜，该膜处理能力10m³/d～11m³/d，外形尺寸2.3×1.6×2.0。

经过上述反应后，最后出水codcr≤500，bod5≤300，ss≤400，ph6～9，满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)三级排放标准。

污泥浓缩装置8，絮凝沉淀池1、水解酸化池2、反硝化区31、硝化区32和mbr膜过滤区33、芬顿氧化反应罐4、沉淀池5和过滤池6污泥排出口分别连通污泥浓缩装置8。污泥池中的污泥经浓缩后定期外运。

下面将结合具体实施例，进一步介绍本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置。

实施例1

对垃圾转运站渗滤液水质进行分析，确定进水水质分析数据如表1所示：

表1进水水质

s1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池1，通过ph计检测ph值，并加入酸液或者碱液，调节ph到7.0，以配置质量浓度0.2％计，添加5l/m³pac；以配置质量浓度10％计，添加5l/m³pam进行絮凝沉淀，絮凝沉淀3h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。经检测，这一阶段codcr去除率为18％，bod5去除率为10％，ss去除率为45％。絮凝沉淀池1产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s2，将絮凝沉淀池1上清液导入水解酸化池2，按每4w/m³功率密度选配搅拌设备，搅拌10h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为32％，bod5去除率为27％，氨氮去除率为45％，总氮去除率为50％，ss去除率为68％。

s3，将步骤s2的出水导入反硝化区31，在缺氧条件下，搅拌，进行反硝化处理，时间1d；然后，将出水导入硝化区32，在有氧条件下，搅拌，进行硝化处理4.0d，其中，该阶段产生的硝酸盐回流至反硝化区31，回流比4；该阶段产生的污泥回流至反硝化区31，回流比3；采用曝气装置进行曝气，曝气风量1m³/min；采用射流泵进行射流循环；经前面阶段处理过的渗滤液进入mbr膜过滤区33进行过滤。这一阶段codcr去除率为87％，bod5去除率为96％，氨氮去除率为95％，总氮去除率为86％，ss去除率为99％。产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s4，将步骤s3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐4，调节ph到3.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应，反应时间不少于2h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s5，将芬顿氧化反应罐4出水导入沉淀池5，调节ph到8.0，加入pam，进行混凝沉淀，絮凝沉淀时间1h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为75％，bod5去除率为16％，氨氮去除率为5％，总氮去除率为5％，ss有所增加。

s6，将沉淀池5上清液导入过滤池6，经kj-mbr2-13-pvdf型干膜过滤后收集清水至产水池7或者达标排放，系统吸水口流速控制在0.5m/s，出水口流速控制在1.0m/s，过滤池6内产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段ss去除率为99％。

经过上述反应后，最后出水codcr≤500，bod5≤300，ss≤400，ph6～9，满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)三级排放标准。

实施例2

对垃圾转运站渗滤液水质进行分析，确定进水水质分析数据如表2所示：

表2进水水质

s1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池1，通过ph计检测ph值，并加入酸液或者碱液，调节ph到8.0，以配置质量浓度0.2％计，添加10l/m³pac；以配置质量浓度10％计，添加10l/m³pam进行絮凝沉淀，絮凝沉淀4h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。经检测，这一阶段codcr去除率为22％，bod5去除率为15％，ss去除率为55％。絮凝沉淀池1产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s2，将絮凝沉淀池1上清液导入水解酸化池2，按每6w/m³功率密度选配搅拌设备，搅拌11h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为34％，bod5去除率为28％，氨氮去除率为48％，总氮去除率为52％，ss去除率为70％。

s3，将步骤s2的出水导入反硝化区31，在缺氧条件下，搅拌，进行反硝化处理，时间1.5d；然后，将出水导入硝化区32，在有氧条件下，搅拌，进行硝化处理4.5d，其中，该阶段产生的硝酸盐回流至反硝化区31，回流比7；该阶段产生的污泥回流至反硝化区31，回流比5；采用曝气装置进行曝气，曝气风量1.5m³/min；采用射流泵进行射流循环；经前面阶段处理过的渗滤液进入mbr膜过滤区33进行过滤。这一阶段codcr去除率为89％，bod5去除率为97％，氨氮去除率为96％，总氮去除率为90％，ss去除率为99.5％。产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s4，将步骤s3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐4，调节ph到4.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应，反应时间2.5h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s5，将芬顿氧化反应罐4出水导入沉淀池5，调节ph到9.0，加入pam，进行混凝沉淀，絮凝沉淀时间2h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为77％，bod5去除率为16％，氨氮去除率为7％，总氮去除率为6％，ss有所增加。

s6，将沉淀池5上清液导入过滤池6，经kj-mbr2-13-pvdf型干膜过滤后收集清水至产水池7或者达标排放，系统吸水口流速控制在1.0m/s，出水口流速控制在1.5m/s，过滤池6内产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段ss去除率为99％。

经过上述反应后，最后出水codcr≤500，bod5≤300，ss≤400，ph6～9，满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)三级排放标准。

实施例3

对垃圾转运站渗滤液水质进行分析，确定进水水质分析数据如表3所示：

表3进水水质

s1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池1，通过ph计检测ph值，并加入酸液或者碱液，调节ph到9.0，以配置质量浓度0.2％计，添加15l/m³pac；以配置质量浓度10％计，添加15l/m³pam进行絮凝沉淀，絮凝沉淀5h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。经检测，这一阶段codcr去除率为20％，bod5去除率为10％，ss去除率为50％。絮凝沉淀池1产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s2，将絮凝沉淀池1上清液导入水解酸化池2，按每8w/m³功率密度选配搅拌设备，搅拌12h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为35％，bod5去除率为31％，氨氮去除率为52％，总氮去除率为56％，ss去除率为72％。

s3，将步骤s2的出水导入反硝化区31，在缺氧条件下，搅拌，进行反硝化处理，时间2d；然后，将出水导入硝化区32，在有氧条件下，搅拌，进行硝化处理5.0d，其中，该阶段产生的硝酸盐回流至反硝化区31，回流比10；该阶段产生的污泥回流至反硝化区31，回流比8；采用曝气装置进行曝气，曝气风量2m³/min；采用射流泵进行射流循环；经前面阶段处理过的渗滤液进入mbr膜过滤区33进行过滤。这一阶段codcr去除率为93％，bod5去除率为98％，氨氮去除率为98％，总氮去除率为92％，ss去除率为99.5％。产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s4，将步骤s3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐4，调节ph到5.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应，反应时间3h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。

s5，将芬顿氧化反应罐4出水导入沉淀池5，调节ph到10.0，加入pam，进行混凝沉淀，絮凝沉淀时间3h，产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段codcr去除率为79％，bod5去除率为20％，氨氮去除率为8％，总氮去除率为8％，ss有所增加。

s6，将沉淀池5上清液导入过滤池6，经kj-mbr2-13-pvdf型干膜过滤后收集清水至产水池7或者达标排放，系统吸水口流速控制在1.5m/s，出水口流速控制在2.0m/s，过滤池6内产生的污泥收集至污泥浓缩装置8进一步处理。这一阶段ss去除率为98％。

经过上述反应后，最后出水codcr≤500，bod5≤300，ss≤400，ph6～9，满足《污水综合排放标准》(gb8978-1996)三级排放标准。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。