一种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统的制作方法

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统。

背景技术：

随着中国经济持续高速增长和城市化率的提高，城市生活垃圾的产生量也迅速增加。相比于焚烧、堆肥等处置方法，就开发和建设成本而言，城市生活垃圾的填埋处置最为廉价，目前仍然被大规模应用。在我国，采用填埋方式处置的垃圾约占全部处置垃圾的70%，填埋所产生的巨量垃圾渗滤液对生态环境和人体健康的危害日益引起广泛关注。随着垃圾渗滤液的污染控制和排放标准日趋严格，对垃圾渗滤液处理工艺技术的改进和开发也提出了更高的要求。

垃圾渗滤液中含有大量难生物降解性有机物（包括酚类化合物、含氮化合物、酯和酮、烯烃、烷烃、醇类、多环芳烃、胺类和邻苯二甲酸类）、氨氮、无机盐以及重金属等，其成分与诸多因素相关，如降水、气候条件、垃圾类型和组成等，尤其是填埋龄。一般而言，随垃圾填埋龄的增加，垃圾渗滤液的ph由酸性转变为碱性，氨氮浓度逐渐增高，可生物降解性逐渐下降。老龄垃圾渗滤液的填埋龄一般达10年以上，其有机物以腐殖酸、富里酸类等难降解物质为主，具有可生化性差、氨氮浓度较高等特征。目前，国内垃圾填埋场渗滤液处理技术大致有以下几种：

（一）合并处理法

合并处理法就是将垃圾渗滤液送至城市生活污水厂或工业废水处理厂进行统一处理的方法。加拿大科研机构用合并处理法处理垃圾渗滤液，当混合比为2%左右、cod浓度为24000mg/l时运行良好；沈耀良等采用场内预处理（吹脱+混凝沉淀+焦炭吸附）再到城市污水处理厂合并处理的工艺处理苏州七子山垃圾填埋场渗滤液，具有可行性，合并处理法投资少、运行成本低，在控制好二者比例的情况下能达到较好的效果，但缺点是存在输送费用、易冲击城市污水处理厂运行负荷、高浓度重金属离子影响污泥的再利用等，且《生活垃圾填埋场污染控制标准（gb16889—2008）》规定，自2011年7月1日起，现有全部生活垃圾填埋场应自行处理生活垃圾渗滤液至排放浓度限值。

（二）土地处理法

土地处理法就是在人工调控下利用土壤、微生物和植物组成的生态系统净化垃圾渗滤液的方法，主要包括垃圾渗滤液回灌法、慢速渗滤法、快速渗滤法、地表漫流法、湿地系统、土壤植物处理系统（s-p系统）等。土地处理法和合并处理法一样具有投资少、运行成本低的优点，但也存在占地面积大、运行不当易造成土壤二次污染等隐患，所以实际应用也不太广泛。

（三）物理化学法

物理化学法是由物理过程和化学过程联合，或是含单独物理过程、化学过程的垃圾渗滤液处理方法，如混凝、吸附、化学氧化、光催化氧化、超声、电解、电渗析、离子交换、反渗透等方法。物化法运行稳定，占地面积小，对废水适应性高，近年来在垃圾渗滤液处理领域的应用逐渐增多，但其运行成本高、物耗或者能耗大，且单一处理很难达到国家排放标准。

（四）生物处理法

垃圾渗滤液的生物处理法就是利用微生物在一定条件下可以大量繁殖的特点,及其自身的新陈代谢作用,吸附降解污染物,从而分离和去除污染物的方法。根据微生物的呼吸类型,生物处理一般主要包括有好氧、厌氧和厌氧-好氧生物结合处理(兼性处理)三种。

好氧生物处理是污水中有分子氧存在的条件下,通过好氧微生物(好氧菌起主要作用,也包含兼行微生物)降解有机物,使其稳定、无害化处理方法,具有良好的运行效能,可有效去除cod、bods和重金属,主要处理方法有活性污泥法和生物膜法两大类,还有生物滤池、序批式反应器(sbr)、生物转盘(rbc)、稳定塘等方法。活性污泥法是好氧生物过程,主要是向污水中通入大量氧气,加快微生物的生理活动,通过微生物降解污染物质。因其处理费用低、效率高而得到广泛应用。

厌氧生物处理是在无氧条件下,利用兼行与厌氧细菌,降解和稳定有机物的生物处理方法,具有运行费用低,无需提供氧易操作,可提高污水可生化性的优点,其处理处理工艺主要包括:厌氧折流板反应器(abr)、egsb反应器、上流式厌氧污泥床(uasb)、厌氧生物滤池、厌氧序批式反应器(asbr)等。

垃圾渗滤液处理技术的发展经历了合并处理、土地处理到物理化学处理、生物处理，再到多种技术联合处理三个阶段。根据当前垃圾渗滤液处理技术发展和应用现状，生物处理和物理化学处理是主流的处理技术，生物处理+物理化学处理联合工艺、多级生物联合处理工艺、多级物理化学联合处理工艺是应用较为普遍的联合处理工艺。随着环境形势的日益严峻和更加严格的国家、地方污染物排放标准的出台实施，下一步，研发和优化各类物理化学技术、高效生物处理技术是主要的技术发展方向；同时，整合现有处理技术，开发易于运行管理又达到排放标准的新型集成式联合处理技术，降低垃圾渗滤液处理工程建设费用及其日常运营成本，从整体上提高垃圾渗滤液的处理效率，是垃圾渗滤液处理技术的应用发展方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决老龄垃圾填埋场可生化性差，处理系统能力降低，库存渗滤液逐渐增多的问题，实现老龄垃圾填埋场渗滤液无害化处理。

为此，本实用新型提供了一种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统，包括絮凝沉淀单元、非生化处理机构和生化处理机构，所述絮凝沉淀单元的出液口通过两个分支管路分别与非生化处理机构和生化处理机构的进液口连通，所述非生化处理机构和生化处理机构的产水出口均与反渗透处理单元的进液口连接，所述非生化处理机构和生化处理机构的浓水出口均与物料膜处理单元的进液口连接，所述物料膜处理单元的出液口与蒸发处理单元的进液口连接。

进一步的，所述絮凝沉淀单元设置有配药区、反应区、沉淀区和产水区，且反应区内投加有使渗滤液中悬浮物及钙镁离子絮凝沉淀的氧化钙、氢氧化钠、pac和pam药剂，所述产水区分别与非生化处理机构和生化处理机构的进液口连通。

进一步的，所述生化处理机构包括依次连通的两级ao处理单元、超滤处理单元和纳滤处理单元，所述絮凝沉淀单元的出液口与所述两级ao处理单元的进液口连通，所述纳滤处理单元的产水出口与反渗透处理单元的进液口连接，纳滤处理单元的浓水出口与物料膜处理单元的进液口连接。

进一步的，所述非生化处理机构包括mbr预处理单元和单级dt处理单元，所述mbr预处理单元的进液口与絮凝沉淀单元的出液口连通，mbr预处理单元的出液口与单级dt处理单元的进液口连通，所述单级dt处理单元的产水出口与反渗透处理单元的进液口连接，单级dt处理单元的浓水出口与物料膜处理单元的进液口连接。

进一步的，所述反渗透处理单元的浓水出口通过管线与单级dt处理单元的进液口连通。

进一步的，所述反渗透处理单元的浓水出口与物料膜处理单元的进液口连通。

进一步的，所述反渗透处理单元上设有用于直接排放非生化处理机构和生化处理机构产水的超越管线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统集非生化处理、生化处理、膜处理，蒸发等工艺于一体，可实现多条工艺独立运行，又可以实现多条工艺路线联合处理，根据水质情况，及时调整，工艺组合灵活多变，适应性强，有效解决了现有老龄垃圾填埋场可生化性差，处理系统能力降低，库存渗滤液逐渐增多的问题，实现老龄垃圾填埋场渗滤液无害化处理。

(2)本实用新型提供的这种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统采用物料膜对蒸发处理单元进行预处理，有效截留cod和钙镁离子，避免蒸发处理单元产生气泡和结垢问题。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例中老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统的示意图。

附图标记说明：1、絮凝沉淀单元；2、mbr预处理单元；3、单级dt处理单元；4、两级ao处理单元；5、超滤处理单元；6、纳滤处理单元；7、反渗透处理单元；8、物料膜处理单元；9、蒸发处理单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统，包括絮凝沉淀单元1、非生化处理机构和生化处理机构，所述絮凝沉淀单元1的出液口通过两个分支管路分别与非生化处理机构和生化处理机构的进液口连通，所述非生化处理机构和生化处理机构的产水出口均与反渗透处理单元7的进液口连接，所述非生化处理机构和生化处理机构的浓水出口均与物料膜处理单元8的进液口连接，所述物料膜处理单元8的出液口与蒸发处理单元9的进液口连接。本实施例集非生化处理、生化处理、膜处理，蒸发等工艺于一体，可实现多条工艺独立运行，又可以实现多条工艺路线联合处理，根据水质情况，及时调整，工艺组合灵活多变，适应性强，有效解决了现有老龄垃圾填埋场可生化性差，处理系统能力降低，库存渗滤液逐渐增多的问题，实现老龄垃圾填埋场渗滤液无害化处理。

其中，生化处理机构包括依次连通的两级ao处理单元4、超滤(uf)处理单元5和纳滤(nf)处理单元6，所述絮凝沉淀单元1的出液口与所述两级ao处理单元4的进液口连通，所述纳滤处理单元6的产水出口与反渗透(ro)处理单元7的进液口连接，纳滤处理单元6的浓水出口与物料膜处理单元8的进液口连接。非生化处理机构包括mbr预处理单元2和单级dt处理单元3，所述mbr预处理单元2的进液口与絮凝沉淀单元1的出液口连通，mbr预处理单元2的出液口与单级dt处理单元3的进液口连通，所述单级dt处理单元3的产水出口与反渗透处理单元7的进液口连接，单级dt处理单元3的浓水出口与物料膜处理单元8的进液口连接。

具体的，由于老龄垃圾填埋场渗滤液中悬浮物高、盐分高，直接进入生化处理单元或者非生化处理单元，容易结垢，清洗频繁，系统运行稳定性较差，因此，首先采用絮凝沉淀单元1将悬浮物和胶体颗粒物沉降下；絮凝沉淀单元1设置配药区、反应区、沉淀区和产水区，沉淀区底部污泥通过排泥泵进入污泥浓缩液池，产水区产水一部分进入生化处理机构中的两级ao处理单元4，一部分进入非生化处理机构中的mbr预处理单元2。老龄垃圾填埋场渗滤液在絮凝沉淀单元1中停留2～5小时，并在絮凝沉淀单元1中投加有氧化钙、pac和pam作为药剂，与老龄垃圾填埋场渗滤液进行絮凝沉淀反应。其中，氧化钙一方面可以调节溶液ph值，使镁离子等金属离子形成络合物沉淀分离，另一方面可以使硫酸根、碳酸氢根、碱度降低，氧化钙投加量为老龄垃圾填埋场渗滤液质量的0.01～0.5%，氢氧化钠投加量为老龄垃圾填埋场渗滤液质量的0.01～0.5%，pac和pam分别为无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂，使溶液中的悬浮物、胶体等大颗粒物凝聚沉降下来，pac投加量为老龄垃圾填埋场渗滤液质量的0.05～0.5%，pam投加量为老龄垃圾填埋场渗滤液质量的0.001～0.005%。

絮凝沉淀单元1的一部分出水经提升泵进入两级ao处理单元4，两级ao处理单元4设置搅拌装置、曝气装置和回流泵。首先渗滤液在缺氧段中进行反硝化反应，为避免水质波动对一级反硝化硝化段可能出现碳源不足现象，反硝化罐设有潜水搅拌机、碳源储罐及投加装置；从硝化段和超滤膜装置中回流的亚硝酸盐、硝酸盐进行反硝化反应还原成氮气，同时去除部分cod；然后再进入硝化段中，大部分有机污染物在其中得到降解，并通过硝化菌的作用，污水中的大部分nh3-n被氧化成亚硝酸盐或硝酸盐；一级a/o脱氮单元的出水进入二级a/o脱氮单元进行强化脱氮，将水中大量亚硝酸盐、硝酸盐进行反硝化反应还原成氮气，进一步去除水中cod、bod5、氨氮和总氮等污染物。絮凝沉淀单元1的出水在两级ao处理单元4总停留时间8～12天，cod去除率达60～85%，氨氮去除率达90～99%。

经过二级反硝化硝化段的强化脱氮后，渗滤液进入外置式的超滤(uf)处理单元5，超滤处理单元5中超滤膜对生化污泥进行有效截留，避免污泥流失，截留的生化污泥回流至一级反硝化。超滤膜采用管式超滤膜，高速错流的运行方式保证超滤系统的产水率，并设置回流泵和循环泵，回流比8～12倍，循环流量100～265方/小时。

超滤处理单元5的产水还有一部cod和氨氮，需要采用纳滤处理单元6进一步处理，纳滤处理单元6可以将cod、bod5、二价离子截流率在90%以上，但是氨氮和总氮还难以达到排放标准，因而纳滤处理单元6的产水进入反渗透处理单元7，进一步对氨氮，总氮进行处理，纳滤处理单元6的产水率70～85%，纳滤处理单元6的浓水进入物料膜处理单元8处理后再进入蒸发处理单元9处理。

反渗透(ro)处理单元7对渗滤液中cod、bod5、氨氮、总氮以及重金属等都有90%以上的截留率，使得出水水质更好，反渗透处理单元7出水可达标外排或回用。进一步的，对反渗透处理单元7设置一个可用于直接排放非生化处理机构和生化处理机构产水的超越管线，当纳滤处理单元6或者单级dt处理单元3出水可以达标的时候，直接通过超越管线将纳滤处理单元6或者单级dt处理单元3的出水排放。反渗透处理单元7的产水率70～80%，反渗透处理单元7的浓水一部分进入物料膜处理单元8预处理后进入蒸发处理单元9处理，一部分返回单级dt处理单元3二次处理。

对于老龄垃圾填埋场渗滤液可生化性差，为确保处理工艺的稳定性，设置一条无生化的处理工艺路线，絮凝沉淀单元1的一部分产水进入非生化处理机构的mbr预处理单元2，进一步降低ss和硫单质，保证产水使单级dt处理单元3稳定运行。mbr预处理单元2中设置曝气装置、回流泵、清洗泵。

由于mbr预处理单元2的产水中cod、氨氮和总氮较高，需采用dt高压反渗透技术将cod、氨氮和总氮降至排放标准，单级dt处理单元3的产水率70～80%，运行压力30～90bar，根据产水水质情况，单级dt处理单元3的产水可以直接外排，或者进入反渗透处理单元7进一步处理，单级dt处理单元3的浓水进入物料膜处理单元8预处理后进入蒸发处理单元9处理。

由于纳滤处理单元6的浓水、反渗透处理单元7的浓水及单级dt处理单元3的浓水中均含有大量的水分，可以进一步分离提取，进而提高渗滤液的产水率。目前膜浓缩液处理工艺较适用的工艺为蒸发工艺，但膜浓缩液有机物高，盐分高，直接采用蒸发处理，系统稳定性差，清洗频繁。通过本实施例中的物料膜处理单元8可以有效提取膜浓缩液中的大分子有机物，进而解决蒸发系统的气泡问题，此外，物料膜处理单元8可以有效截留二价离子，降低膜浓缩液中的硬度，使得蒸发器结垢问题得以延缓。物料膜处理单元8的产率可达90～98%，二价离子可截留50～70%，物料膜处理单元8的浓水回到垃圾填埋场进行填埋。

膜浓缩液经物料膜处理单元8预处理后进入蒸发处理单元9，蒸发处理单元9为低温强制循环蒸发器，低温强制循环蒸发器通过投加酸将进水ph控制在4～6之间，防止蒸发器结垢，同时蒸发器中配置消泡剂和阻垢剂。蒸发过程中控制温度为30～70℃，真空度0.01～0.006mpa，其产水率为80～95%，产水达标排放，母液回到垃圾填埋场进行填埋。

实施例2：

安徽某垃圾填埋场渗滤液cod为1800mg/l，氨氮为1400mg/l，电导率为27000us/cm，设计规模400t/d处理系统。采用本实用新型的老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统，首先渗滤液首先进入絮凝沉淀单元，投加0.05%氧化钙、0.1%氢氧化钠、0.2%pac和0.001%pam，沉淀3小时后分两路分别进入两级ao处理单元和mbr预处理单元，此阶段cod去除率达20%，氨氮去除率达10%，总氮去除率达15%，电导率去除率达5%。两级ao处理单元设计规模为200t/d，停留时间12天，硝酸盐回流比4:1，cod去除率达60%，氨氮去除率达95%。两级ao处理单元的产水进入超滤处理单元，超滤处理单元的回流比11倍，循环泵265方/小时，超滤处理单元的产水进入纳滤处理单元，纳滤处理单元的产水率80%，cod去除率达85%，氨氮去除率达50%。纳滤处理单元50%的产水和反渗透处理单元的产水混合直排，纳滤处理单元另外50%的产水进入反渗透处理单元进一步处理，反渗透处理单元的浓缩液进入物料膜处理单元处理。絮凝沉淀单元产水的50%进入mbr预处理单元，mbr预处理单元设计规模为200t/d，停留时间30分钟，设置3倍回流，ss去除率达90%，硫化物去除率达95%。mbr预处理单元的产水进入单级dt处理单元，单级dt处理单元的产水率67%，运行压力90bar，cod去除率达95%，氨氮去除率达85%，总氮去除率达80%，单级dt处理单元50%的产水和反渗透处理单元的产水混合排放，单级dt处理单元另外50%的产水进入反渗透处理单元处理后达标排放。纳滤处理单元产水和单级dt处理单元产水进入反渗透处理单元，反渗透处理单元的产水率为78%，cod去除率达91%，氨氮去除率达85%，总氮去除率达80%，反渗透处理单元的产水和50%的纳滤产水，50%的dt产水混合排放。反渗透处理单元90%的浓水进入物料膜处理单元处理，10%的浓水进入单级dt处理单元再次处理。纳滤处理单元浓水、反渗透处理单元浓水、单级dt处理单元浓水三股膜浓缩液进入物料膜处理单元处理，物料膜处理单元产水率90%，cod去除率达85%，钙镁去除率60%。物料膜处理单元的产水进入蒸发处理单元进行减量化处理。物料膜处理单元的浓液和蒸发母液回垃圾填埋场填埋。蒸发处理单元产水90%，进水ph控制在5.1，运行温度80℃，真空度0.01mpa，产水达标排放，蒸发母液回垃圾填埋场填埋。

实施例3：

湖北某垃圾填埋场渗滤液cod为4500mg/l，氨氮为2800mg/l，电导率为35000us/cm，设计规模300t/d处理系统。采用本实用新型的老龄生活垃圾填埋场渗滤液处理系统，首先渗滤液首先进入絮凝沉淀单元，投加0.05%氧化钙、0.1%氢氧化钠、0.2%pac和0.001%pam，沉淀3小时后分两路分别进入两级ao处理单元和mbr预处理单元，此阶段cod去除率达30%，氨氮去除率达20%，总氮去除率达15%，电导率去除率达15%。两级ao处理单元设计规模为200t/d，停留时间10天，硝酸盐回流比8:1，cod去除率达80%，氨氮去除率达98%。两级ao处理单元的产水进入超滤处理单元，超滤处理单元回流比11倍，循环泵265方/小时，超滤处理单元的产水进入纳滤处理单元，纳滤处理单元产水率85%，cod去除率达80%，氨氮去除率达40%。纳滤处理单元50%的产水和反渗透处理单元的产水混合直排，纳滤处理单元另外50%的产水进入反渗透处理单元进一步处理，纳滤处理单元的浓水进入物料膜处理单元处理。絮凝沉淀单元产水的50%进入mbr预处理单元，mbr预处理单元设计规模为100t/d，停留时间30分钟，设置3倍回流，ss去除率达90%，硫化物去除率达95%。mbr预处理单元的产水进入单级dt处理单元，单级dt处理单元的产水率65%，运行压力90bar，cod去除率达90%，氨氮去除率达89%，总氮去除率达90%。单级dt处理单元50%的产水和反渗透处理单元产水混合排放，单级dt处理单元另外50%的产水进入反渗透处理单元处理后达标排放。纳滤处理单元产水和单级dt处理单元产水进入反渗透处理单元，反渗透处理单元的产水率为78%，cod去除率达95%，氨氮去除率达90%，总氮去除率达85%。反渗透处理单元的产水和50%的纳滤产水、50%的dt产水混合排放，反渗透处理单元90%的浓水进入物料膜处理单元处理，10%的浓水进入单级dt处理单元再次处理。纳滤处理单元浓水、反渗透处理单元浓水、单级dt处理单元浓水三股膜浓缩液进入物料膜处理单元处理，物料膜处理单元产水率90%，cod去除率达90%，钙镁去除率70%。物料膜处理单元的产水进入蒸发处理单元进行减量化处理。物料膜处理单元的浓液和蒸发母液回垃圾填埋场填埋。蒸发处理单元产水90%，蒸发处理单元的进水ph控制5.4，运行温度75℃，真空度0.01mpa，产水达标排放。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。