一种适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法。

背景技术：

垃圾转运站在压缩转运生活垃圾的过程中会产生一定的垃圾渗滤液，据有关报告显示，垃圾转运站渗滤液排放量约占垃圾总量的11%，其中垃圾压缩液占总量的6%，其他废水占总量的5%，转运站垃圾渗滤液呈现高codcr、高氨氮、高油脂、高悬浮物的特性，污染物浓度高，处理难度大。根据《生活垃圾转运站技术规范》（cjj47-2016）中规定“雨水和生活污水按接入市政管网考虑，垃圾渗滤液及设备冲洗废水依据转运站服务区水环境质量要求考虑处理途径与方式。”同时，《生活垃圾转运站工程项目建设标准》（建标117-2009）中四十五条条文解释中规定“转运作业过程产生的垃圾渗沥液及清洗车辆、设备产生的生产污水，应进行专门的处理。转运站污水处理方式应根据各转运站的具体情况而定，可以依据国家与地方标准进行预处理后排入城市污水管网，也可单独处理达标排放。”同时，排放标准的确定需要根据环评的具体要求来定。目前转运站垃圾渗滤液较多的采用外运或直接排入城市污水管网，外运处理存在跑冒滴漏的问题，影响城市环境，而直接排入城市污水管网，由于其的高污染浓度，容易导致市政污水池负荷上升，影响整个市政污水池的正常运行，随着国家环保要求的严格，转运站渗滤液就地处理迫在眉睫。

从目前转运站垃圾渗滤液处理工艺来看，大多采用预处理+生物处理(厌氧、好氧)+深度处理(膜法、蒸发结晶)相结合的工艺，可以对转运站垃圾渗滤液进行有效处理，但上述处理工艺有如下不足：

转运站渗滤液具有产量小、分散等特点，这往往使得其厌氧生化产生的沼气很难被有效的回收和利用，即使被利用也很会因为工程和维护成本的增加而很难产生经济效益，同时厌氧处理后产生的沼气存在易燃易爆危险，垃圾转运站所在地通常临近居民区和闹市区，且有大量的环卫运输车辆进出，沼气的直接燃烧或者沼气收集后再利用，均存在一定的安全隐患和废气的二次污染(硫化氢、二氧化硫等)的可能，所以厌氧处理工艺在垃圾转运站的应用受到限制；

常规的垃圾渗滤液处理工艺中，大多使用超滤反渗透的双膜处理工艺，可以很好的稳定出水水质；但膜处理的投资、运行、维护等费用高，并且双膜法处理转运站渗滤液会产生30%~40%的浓缩液，浓缩液的蒸发结晶设备和运行费用均较高，且蒸发设备大多存在易结垢、易腐蚀的现象；所以，迫切需要一种安全、有效、低成本的转运站渗滤液度处理技术来代替主流的双膜处理工艺。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种处理质量高、成本低的适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法，包括如下步骤：

s1、垃圾渗滤液格栅过滤，去除大块垃圾，得到一次混合液；

s2、将一次混合液经泵提升进入ph调节池，在ph在线控制仪自动控制下，投加碱性药剂进行ph值调节，ph调节后得到二次混合液；

s3、电催化臭氧微曝气气浮改性除渣：将二次混合液通入多相催化氧化臭氧气浮池中，进行电催化氧化+臭氧氧化+臭氧微曝气气浮，微曝气产生浮渣用刮渣机分离后进入污泥池，得到第三次混合液；

s4、反硝化脱氮，生化降解有机物：三次混合液通入反硝化池，三次混合液在反硝化池中与好氧生化池中回流的泥水相结合形成四次混合液；四次混合液通入好氧生化池中，得到五次混合液，mbr膜置于好氧池中，五次混合液在mbr膜物理截留作用下进行负压抽吸过滤，得到六次混合液；

s5、六次混合液通入深度处理池进行深度处理，处理后废水回用或排出；

s6、污泥回灌垃圾堆体，压缩后随站体转出。

其进一步是：步骤s1中，格栅过滤包括粗栅格过滤和细栅格过滤，所述粗栅格间距为50-60mm，所述细栅格间距为9-12mm，过滤后的滤液通入收集调节池中控制物料水力停留时间为8-12h。

步骤s2中，将一次混合液由泵泵入调节池，停留时间2~3h，调节一次混合液的ph为6.5-7.5。

步骤s3中，停留时间4-6h后得到三次混合液，多相催化氧化池中电催化氧化极板间距在10~15cm；极板材料选用铁板或铁合金板；极板厚度在9~11cm；电催化氧化脉冲直流电压，电压在50~100v，电流在30~100ma/cm²，频率在50~500hz；臭氧曝气量为50~100g/h；臭氧曝气选用多组微孔曝气盘，曝气盘材料为抗氧化材料。

曝气盘材料为碳纤维、有机抗氧化塑料、聚氟乙烯或钛合金。

步骤s4中，反硝化池的do浓度在0.3~0.5mg/l，ph值为6.5-7.5，hrt在22-28h；四次混合液通入好氧生化池中，do浓度在2~4mg/l，ph值为6.5-7.5，mlss在18~22g/l，hrt在5~6d；mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，抽停比为8:3。

步骤s4中，mbr膜选用peft材质mbr炫纹平板膜。

步骤s5中，深度处理时间为1~2h，深度处理池的深度处理方法为臭氧氧化法或紫外光催化臭氧氧化法。

步骤s6中，将步骤s1、步骤s2、步骤s3和步骤s4中产生的沉泥或浮渣通入污泥池，通过污泥泵定期将污泥打入新鲜待压缩垃圾堆体中，随垃圾一并压缩后随站体转出，压滤液进入下一级循环。

本发明具有以下优点：本发明的适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法直接采用多相催化氧化作为预处理核心工艺，避免了絮凝沉淀药剂的投加，大幅降低了预处理的费用；采用高效多相催化气浮在去除部分ss和cod的基础上能有效将转运站渗滤液中大分子难降解有机物进行断链氧化，进一步分解为易微生物降解的小分子有机物，从而使改性后的水体大大提高了可生化性，使ao工艺处理垃圾转运站渗滤液成为可能；后端深化处理有效保证了出水水质满足《gb31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》；经核算，本发明方法处理转运站垃圾渗滤液投资成本在6~8万/t，运行成本在22~28元/t，显著低于现有转运站渗滤液处理市场价格，具有显著的市场优势；

本发明中渗滤液处理方法简单，工艺全程自动化运行，除了膜组件清洗需要人工以外其他环节都可以做到无人值守、自动化运行，基本避免了人工操作，极大的降低了劳动量，减少了人工成本，对于转运站非专业人员来说操作起来更加实用便捷；

本发明中不使用厌氧处理工艺，降低臭味气体的产生量，有利于处理区的环境，同时避免发生沼气燃烧的情况，提高整个工艺的安全性，更加实用；同时本发明中利用紫外光催化臭氧氧化作为深度处理，降低处理成本的同时也保证了渗滤液的处理效果，有效实用；

本发明不仅可以使垃圾渗滤液处理后满足《gb31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》，同时也做到了从根本上去除转运站垃圾渗滤液中的污染物，对比双膜法的明显优势是无浓缩液处理问题、运行成本低、不产生二次污染；对比传统厌氧生化处理技术，本工艺无沼气产生，具有安全可靠、占地面积小、停留时间短等特点；剩余污泥随待压缩垃圾压缩后随站体转出，进行焚烧发电或填埋，极大的降低了污泥处置成本，环保实用；本发明的处理方法最大限度地实现了垃圾渗滤液的减量化、无害化和资源化，纳管后不对后续处理造成负荷冲击，适合垃圾转运站的垃圾渗滤液的处理，成本低，操作简单，无二次污染，具有很好的推广前景。

附图说明

图1是本发明的操作流程示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种适用于中小型垃圾转运站渗滤液处理的方法，包括如下步骤：

s1、垃圾渗滤液格栅过滤，去除大块垃圾，得到一次混合液；

s2、将一次混合液经泵提升进入ph调节池，在ph在线控制仪自动控制下，投加碱性药剂进行ph值调节，ph调节后得到二次混合液；

s3、电催化臭氧微曝气气浮改性除渣：将二次混合液通入多相催化氧化臭氧气浮池中，进行电催化氧化+臭氧氧化+臭氧微曝气气浮，微曝气产生浮渣用刮渣机分离后进入污泥池，得到第三次混合液；

s4、反硝化脱氮，生化降解有机物：三次混合液通入反硝化池，三次混合液在反硝化池中与好氧生化池中回流的泥水相结合形成四次混合液；四次混合液通入好氧生化池中，得到五次混合液，mbr膜置于好氧池中，五次混合液在mbr膜物理截留作用下进行负压抽吸过滤，得到六次混合液；

s5、六次混合液通入深度处理池进行深度处理，处理后废水回用或排出；

s6、污泥回灌垃圾堆体，压缩后随站体转出。

步骤s1中，将垃圾渗滤液依次通过粗格栅过滤，再通入收集调节池中，控制物料水力停留时间为8-12h，进行水质调节，得到一次混合液，格栅过滤包括粗栅格过滤和细栅格过滤，所述粗栅格间距为50-60mm，所述细栅格间距为9-12mm；本发明中首先将垃圾渗滤液通过格栅过滤，拦截掉渗滤液中存在的较大的悬浮垃圾和颗粒，再通过收集调节池调节均匀水质水量。

该步骤中垃圾渗滤液的cod含量为24000-41000mg/l,bod5含量为11000-23000mg/l，悬浮物浓度为11400-12600mg/l,氨氮含量为690-780mg/l，总氮含量为1450-1840mg/l，总磷含量为130-160mg/l,ph值为4.5-6.5。

步骤s2中，将一次混合液由泵泵入调节池，停留时间2~3h，在ph在线控制仪自动控制下，投加碱性药剂进行ph值调节，调节一次混合液的ph为6.5-7.5，若渗滤液水质ph在此范围则不需要调节；本发明中在收集池后接着调节一次混合液的ph，调节ph值在6.5-7.5，便于后续多相催化氧化和生化处理。

步骤s3中，废水ph调节后得到二次混合液，将二次混合液通入多相催化氧化臭氧气浮池中，进行电催化臭氧联合氧化+臭氧微曝气气浮，停留时间4-6h后得到三次混合液。

其中，多相催化氧化池中电催化氧化极板间距在10~15cm；极板材料选用铁板或铁合金板；极板厚度在9~11mm；电催化氧化脉冲直流电压，电压在50~100v，电流在30~100ma/cm²，频率在50~500hz；直流电电源可接入plc控制，定期改变电极能有效防止铁板钝化，减少人工成本；在外加电场的作用下，通过阳极反应产生具有强氧化作用的中间产物(·oh、o2、.ho2)，氧化分解有机物，使长碳链(芳香化合物开环氧化为脂肪酸)断链分解为短碳链、短碳链分解为co2和h2o，最终达到氧化降解污染物、提高废水的可生化性的目的；

臭氧曝气量为50~100g/h，采用臭氧曝气能有效降低转运站垃圾渗滤液的臭味，有良好的环境效益；臭氧氧化联合电催化氧化处理垃圾渗滤液效果要远高于任一单一氧化，联合氧化使得·oh的活性大大增强；臭氧具有的强氧化性，在水中可形成具有强氧化作用基团-羟基自由基（·oh），可快速除去废水中的有机污染物，而自身分解为氧气，不会造成二次污染；本发明中采用臭氧微孔曝气，在氧化分解污染物的同时，进行水体的改性，使废水中原有的稳定胶体脱稳，部分较重的颗粒会形成较重絮体沉淀，后经排泥泵排入污泥浓缩池；

臭氧曝气选用多组微孔曝气盘，曝气盘材料为抗氧化材料。曝气盘材料为碳纤维、有机抗氧化塑料、聚氟乙烯或钛合金等抗氧化材料，尽可能实现臭氧均匀曝气；同时也可以考虑配装臭氧溶气装置，进一步提高曝气臭氧溶解率从而提高臭氧利用率，进一步降低成本。臭氧微孔曝气产生的微小气泡会与废水中的颗粒物结合，形成密度小于水的结合体，从而达到气浮除渣的效果，有效的降低了废水的ss。

完成多相催化氧化气浮后，悬浮物的去除率60%，cod的去除率为25%，磷的去除率为70%。

步骤s4中，三次混合液通入反硝化池，三次混合液在反硝化池中与好氧生化池中回流的泥水相结合形成四次混合液，反硝化池的do浓度在0.3~0.5mg/l，ph值为6.5-7.5，hrt在22-28h；四次混合液中的硝态氮在反硝化菌的作用下转化为氮气，进行反硝化和脱氮；其中产生的剩余污泥通过排泥泵排入污泥池；本发明中四次混合液在反硝化池中，四次混合液中的硝态氮在反硝化菌的作用下转化为氮气，从废水中脱除；完成反硝化脱氮后，硝态氮的转化率96%,有机物污染物的分解率99%；

四次混合液通入好氧生化池中，do浓度在2~4mg/l，ph值为6.5-7.5，mlss在18~22g/l，hrt在5~6d，cod负荷为25~30kg/m3/d，温度为15-40℃，好氧生化池向反硝化池的回流比为200%~400%，通过曝气利用好氧池内硝化细菌和碳化细菌实现其有机污染物的分解去除和氨氮的硝化，得到五次混合液；产生的污泥和硝化液通过硝化液回泵回流至反硝化池中；

mbr膜置于好氧池中，五次混合液在mbr膜物理截留作用下进行负压抽吸过滤，得到六次混合液；产生的剩余污泥通过排泥泵排入污泥池；本发明中mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，抽停比为8:3；同时，mbr膜设一定处理余量(取1.5倍系数)；本发明实际操作中不需要在好氧生化池中投加营养剂，但需要对mbr膜进行定期的反冲洗，以延长膜有效使用寿命；反冲洗频率为2次/月。mbr膜选用peft材质mbr炫纹平板膜，能有效减缓膜污染，减少膜清洗频率。

步骤s5中，深度处理时间为1~2h，深度处理池的深度处理方法臭氧氧化法，臭氧曝气量20-30mg/l，也可选用紫外光催化臭氧氧化，在254nm紫外线催化下，产生氧自由基，利用氧自由基在254nm紫外线催化下与氧气和水反应产生·oh，利用·oh的强氧化性使剩余小分子有机物的碳氧键、碳氢键断裂，生成二氧化碳和水，实现剩余污染物的彻底去除。深度处理后的废水的cod含量<200mg/l,bod5含量<25mg/l，悬浮物浓度<10mg/l,氨氮含量<25mg/l，总氮含量<65mg/l，总磷含量<1.5mg/l,ph值为6.5-7.5。本发明中深度处理方法可根据处理出水要求进行选配，选用原则为“无二次污染、成本节约、可持续、操作简单、管理方便”等角度出发；从节约成本的角度出发可以继续选用臭氧氧化的方法（可配合紫外光催化效果更佳）；本发明选用的紫外光催化臭氧高级氧化深度处理1~2h完全能使出水满足《gb31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》a级标准。

步骤s6中，将步骤s1、步骤s2、步骤s3和步骤s4中产生的沉泥或浮渣通入污泥池，通过污泥泵定期将污泥打入新鲜待压缩垃圾堆体中，随垃圾一并压缩后随站体转出，压滤液进入下一级循环。污泥池污泥暂存的周期应根据实际环境温度确定，在发生厌氧反应之前尽可能及时将污泥回灌垃圾堆体进行压缩，如果不能及时回灌应加入少量次氯酸钠进行杀菌处理。本发明中污泥处理充分利用了转运站现有优势，最大化的减少了不必要的设备和药剂的投入和使用，节约了投资成本和运行成本，相对于传统污泥处理方法，例如徐凝沉淀、泥水分离、污泥浓缩等，该方法在经济上存在无可比拟的优势。

实施例1：

s1：将垃圾渗滤液依次通过粗、细格栅过滤，再通入收集池中，控制物料水力停留时间为12h，进行水质调节，得到一次混合液；其中，粗格栅间距50mm，细格栅间距9mm；

s2：所述一次混合液由泵泵入调节池，停留时间2h，在ph在线控制仪自动控制下，投加碱性药剂进行ph值调节，调节一次混合液的ph为6.5；废水ph调节后得到二次混合液；其中，所述泵为小型潜水螺杆泵，流量为1m3/h，额定功率0.28kw/h，额定电压220v，扬程50m；

s3：将二次混合液通入多相催化氧化臭氧气浮池中，进行电催化臭氧联合氧化+臭氧微曝气气浮，停留时间4h后得到三次混合液；其中臭氧曝气量为50g/h，电解铁碳极板厚度为9mm，极板间距10cm，电流密度为100ma/cm²，额定电压50v，脉冲电源频率为50hz，臭氧曝气浓度为50g/h，曝气盘采用聚氟乙烯微孔曝气盘；

s4：三次混合液通入反硝化池，三次混合液在反硝化池中与好氧生化池中回流的泥水相结合形成四次混合液，控制反硝化池的do浓度在0.5mg/l，ph值为6.5，hrt控制在22h，四次混合液中的硝态氮在反硝化菌的作用下转化为氮气，进行反硝化和脱氮，其中产生的剩余污泥通过排泥泵排入污泥池；四次混合液通入好氧生化池中，控制do浓度在2mg/l，ph值为6.5，mlss控制在22g/l，hrt控制在5d，曝气分解有机污染物，得到五次混合液；产生的污泥和硝化液通过硝化液回泵回流至反硝化池中；剩余污泥通过污泥泵打入污泥池；五次混合液再通过mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，得到六次混合液；本发明中mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，抽停比为8:3；同时，mbr膜设一定处理余量(取1.5倍系数)；其中mbr膜组件选用国外进口炫纹平板膜组件；

s5：六次混合液通入深度处理池进行深度处理，深度处理采用紫外光催化臭氧微孔曝气，紫外线光谱为254nm，深度处理时间为1h，其中，臭氧曝气浓度为20mg/l，处理后的废水进行排放；出水满足《gb31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》a级标准；

s6：污泥处理：将步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)中产生的污泥通入污泥浓缩池，通过污泥泵每周将新鲜污泥打入待压缩垃圾堆体中，随垃圾一并压缩后随站体转出，压滤液进入下一级循环。

实施例1结论:实施例1中待处理的垃圾渗滤液的cod含量为35600mg/l,bod5含量为18300mg/l，悬浮物浓度为14400mg/l,氨氮含量为890mg/l，总氮含量为1750mg/l，总磷含量为23mg/l，ph值为6.2；最后经过处理得到的废水的cod含量为357mg/l，bod5含量为，163mg/l，悬浮物浓度为，5mg/l，氨氮含量为32mg/l，总氮含量为63mg/l，总磷含量为6mg/l，ph值为6.9。

实施例2：

s1：将垃圾渗滤液依次通过粗格栅过滤，再通入收集池中，控制物料水力停留时间为8h，进行水质调节，得到一次混合液；其中，粗格栅间距60mm，细格栅间距12mm；

s2：所述一次混合液由泵泵入调节池，停留时间3h，在ph在线控制仪自动控制下，投加碱性药剂进行ph值调节，调节一次混合液的ph为7.5；废水ph调节后得到二次混合液；

s3：将二次混合液通入多相催化氧化臭氧气浮池中，进行电催化臭氧联合氧化+臭氧微曝气气浮，停留时间6h后得到三次混合液；其中电解铁碳极板厚度为11mm，极板间距15cm，电流密度为10ma/cm²，额定电压100v，脉冲电源频率为500hz.臭氧曝气浓度为100g/h，曝气盘采用聚氟乙烯微孔曝气盘；

s4：三次混合液通入反硝化池，三次混合液在反硝化池中与好氧生化池中回流的泥水相结合形成四次混合液，控制反硝化池的do浓度在0.3mg/l，ph值为7.5，hrt控制在28h，四次混合液中的硝态氮在反硝化菌的作用下转化为氮气，进行反硝化和脱氮，其中产生的剩余污泥通过排泥泵排入污泥池；四次混合液通入好氧生化池中，控制do浓度在4mg/l，ph值为7.5，mlss控制在18g/l，hrt控制在6d，曝气分解有机污染物，得到五次混合液；产生的污泥和硝化液通过硝化液回泵回流至反硝化池中；剩余污泥通过污泥泵打入污泥池；五次混合液再通过mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，得到六次混合液；本发明中mbr膜物理作用下进行在负压抽吸过滤，抽停比为8:3；同时，mbr膜设一定处理余量(取1.5倍系数)；

s5：六次混合液通入深度处理池进行深度处理，深度处理采用紫外光催化臭氧微孔曝气，紫外线光谱为254nm，深度处理时间为2h，其中，臭氧曝气浓度为30mg/l，处理后的废水进行排放；出水满足《gb31962-2015污水排入城镇下水道水质标准》a级标准；

s6：污泥处理：将步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)中产生的污泥通入污泥浓缩池，通过污泥泵每周将新鲜污泥打入待压缩垃圾堆体中，随垃圾一并压缩后随站体转出，压滤液进入下一级循环。

实施例2结论:实施例2中待处理的垃圾渗滤液的cod含量为31600mg/l,bod5含量为16800mg/l，悬浮物浓度为12400mg/l,氨氮含量为830mg/l，总氮含量为1780mg/l，总磷含量为18mg/l,ph值为4.8:；最后经过处理得到的废水的cod含量为420mg/l，bod5含量为130mg/l，悬浮物浓度为8mg/l，氨氮含量为32mg/l，总氮含量为68mg/l，总磷含量为4mg/l，ph值为7.6。

结论:本发明的方法投资和运行费用低，适用于中小型垃圾中转站的渗滤液处理，经过上述实施例处理后，垃圾中转站渗滤液废水水质可达标排放。

本发明设计了一种垃圾中转站垃圾渗滤液处理方法，不仅可以使垃圾渗滤液处理后满足gb31962-2015《污水排入城镇下水道水质标准》中a级排放标准的要求，同时也能够保证各类有机物、重金属以及盐分不产生二次污染，环保实用；本发明最大限度地实现了垃圾渗滤液的减量化、无害化和资源化，处理过程不造成重金属离子、高毒有机物的流失，不产生二次污染，不对后续处理造成负荷冲击，适合垃圾中转站的垃圾渗滤液的处理，投资和运行成本低，具有较好的推广前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。