一种垃圾渗滤液的处理方法及处理系统与流程

本发明属于污水处理，具体涉及一种垃圾渗滤液的处理方法及处理系统。

背景技术：

1、生活垃圾经厌氧发酵降解后，即会产生填埋气和垃圾渗滤液，填埋气体收集后可用于沼气发电或火炬燃烧，垃圾渗滤液则会收集到污水处理厂处理。

2、垃圾渗滤液具有高有机物、高氨氮、高盐分等特点，普遍采用生物脱氮技术进行处理，将污水中的有机氮及氨氮经过氨化作用、硝化反应和反硝化反应，最后转化为氮气排放入空气中，反应步骤依次为nh4+→no2-→no3-→no2-→no→n2o→n2。但是该反应的整体时间较长，在此过程中还需要另外补充大量碳源，导致成本较高，且过程中产生的温室气体n2o会随着n2混合排放入空气中导致全球变暖加剧。

3、本发明希望提出一种垃圾渗滤液的处理方法及处理系统，在无需要补充大量碳源、氧化亚氮还原酶等反应原料的前提下，避免生成n2，直接以产生n2o气体为目的，收集回收n2o至沼气发电厂作为发电原料，在完成垃圾渗滤液处理的同时，实现n2o废气的减排和能源回收，改变了直接往大气中排放气体的传统处理方式，具有重大的环保意义。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺点和不足，改变直接往大气中排放气体的处理方式，回收可以作为能源的n2o气体，降低环境污染，优化垃圾渗滤液的处理方式，本发明首要目的是提供一种垃圾渗滤液的处理方法。

2、本发明的再一目的是提供一种垃圾渗滤液的处理系统，能够应用于上述垃圾渗滤液的处理方法中。

3、本发明第一方面公开了一种垃圾渗滤液的处理方法，该方法包括以下步骤：

4、将含氮垃圾渗滤液和活性污泥混合后通入反硝化池进行反应，反应过程为：在抑制氧化亚氮还原的条件下，混合物中的亚硝酸盐在所述反硝化池中的反硝化菌的作用下生成溶于污水中的氧化亚氮气体，得到经反硝化处理后的污水；

5、将经反硝化处理后的污水通入氨化池进行气液分离，分离收集经反硝化处理后的污水中的氧化亚氮气体；并在所述氨化池中氨化功能菌的氨化作用下得到经氨化处理后的污水；

6、将经氨化处理后的污水通入硝化池中进行反应，使经氨化处理后的污水在所述硝化池中的亚硝化菌作用下得到含亚硝酸盐的污水；

7、将所述含亚硝酸盐的污水回流至所述反硝化池进行循环处理，为所述反硝化池提供亚硝酸盐原料；

8、经循环处理后的污水引入分离器进行分离并进行检测，若检测结果满足排放要求，则排放出分离后的流出液，否则，将需再循环处理的污水回流至所述反硝化池进行循环处理。

9、进一步地，提供抑制n2o还原的条件的方法包括控制反硝化池水力停留时间在30～45min范围内。

10、进一步地，提供抑制n2o还原的条件的方法包括抑制氧化亚氮还原酶活性。

11、进一步地，抑制氧化亚氮还原酶活性的方法为高盐度抑制法、高溶解氧抑制法和低碳氮比值抑制法中的任一种或多种；

12、其中：高盐度抑制法为将盐度控制在7000～9000mg/l(以nacl计)范围内；高溶解氧抑制法为将溶解氧浓度控制在0.2～0.4mg/l范围内；低碳氮比值抑制法为补充碳源将进水生化需氧量和氨氮含量的比值控制在1.05～1.55范围内。

13、进一步地，提供抑制n2o还原的条件的方法包括使用不具有n2o还原酶系统的反硝化细菌。

14、进一步地，步骤(2)中氨化池水力停留时间控制在60～150min范围内，溶解氧浓度控制在1.0～2.0mg/l范围内。

15、进一步地，步骤(3)中硝化池溶解氧浓度控制在0.8～1.5mg/l范围内，回流比控制在20～35范围内。

16、本发明第二方面公开了一种垃圾渗滤液的处理系统，能够应用于本发明第一方面任一项垃圾渗滤液的处理方法中，该处理系统包括：反硝化池、氨化池、硝化池和分离器；

17、反硝化池设有进水口、碳源入口、循环水入口、第一溶解氧仪、氧化还原电位和经反硝化处理后的污水输出端；进水口处设有进水流量计，循环入水口处设有循环流量计；第一溶解氧仪用于检测反硝化池内溶解氧的浓度；氧化还原电位用于监测反硝化反应情况；

18、氨化池设有经反硝化处理后的污水输入端、氧化亚氮输出口、经氨化处理后的污水输出端、曝气装置、抽风系统和第二溶解氧仪；曝气装置设置于氨化池底部，用于分离出水体中的n2o气体；氧化亚氮输出口设置于氨化池顶部，并与抽风系统配合，用于将n2o气体抽出氨化池外；第二溶解氧仪用于检测氨化池内溶解氧的浓度；

19、硝化池设有经氨化处理后的污水输入端、含亚硝酸盐的污水输出端、第三溶解氧仪和废液输出端；第三溶解氧仪用于检测硝化池内溶解氧的浓度；

20、分离器设有废液输入端、回流端和出液端；

21、经反硝化处理后的污水输出端连通至经反硝化处理后的污水输入端，经氨化处理后的污水输出端连通至经氨化处理后的污水输入端，废液输出端连通至废液输入端，含亚硝酸盐的污水输出端与回流端汇合连通至循环水入口。

22、进一步地，曝气装置包括射流曝气装置或纯氧曝气装置任一种。

23、进一步地，处理系统还包括ph计和温度计，用于监控反应参数。

24、在一种垃圾渗滤液的处理方法中，机理包括以下方面：

25、(1)垃圾渗滤液与活性污泥混合后，在有氧状态下，其中的无机氮能与好氧自养型微生物发生反应生成nh4+，再将nh4+氧化成no2-，反应步骤为nh4+→no2-；

26、反硝化池有反硝化菌，在抑制n2o还原的条件下，混合物中的no2-在反硝化菌中的亚硝酸盐还原酶的作用下转化为no，no在反硝化菌中的一氧化氮还原酶的作用下转化为n2o，此时n2o溶于污水中，并不再还原成n2。

27、(2)经反硝化处理后的污水在氨化池中进行气液分离出n2o并收集，如利用曝气装置激烈扰动气流，通过曝气产生的气泡将n2o从液体中带出，实现气液分离，再用抽风系统将大部分n2o抽离出来。剩余污水中的含氮有机物在氨化功能菌的代谢下，进一步分解转化为nh4+，得到经氨化处理后的污水。

28、(3)经氨化处理后的污水在硝化池中与亚硝化菌发生反应转化生成no2-，得到含no2-的污水。

29、(4)含no2-的污水再回流至反硝化池进行循环处理，经循环处理后的污水再引入分离器中进行分离、检测，若检测结果满足排放要求，则排放出分离后的流出液，否则，将需再循环处理的污水回流至所述反硝化池进行循环处理。

30、本发明取得了以下有益效果：

31、(1)本发明公开的垃圾渗滤液的处理方法利用短程硝化反应将nh4+氧化成no2-，再利用反硝化池控制垃圾渗滤液的反硝化过程，将no2-氧化成n2o即停止反应，抑制n2o还原，使系统内不再还原成n2，即将原本的反硝化进程步骤no3-→no2-→no→n2o→n2，缩短为nh4+→no2-→no→n2o。

32、该处理方法通过将垃圾渗滤液与活性污泥混合，使其中的无机氮能与好氧自养型微生物发生反应生成nh4+，达到节省反应时间，缩短反应进程的目的。

33、(2)本发明还在氨化池中完成气液分离，提前收集了体系中产生的大部分n2o气体，在实际测定中，此步骤可收集体系中产生的80％n2o气体；剩余的含氮物质再进行循环处理直至流出液符合废水排放标准，实现了垃圾渗滤液无害化处理，且所收集的n2o气体基本不含n2，其中的杂质利用吸附剂简单处理后即可用作沼气发电厂燃料或其它用途，实现了能源回收目的。本发明改变了传统中直接往大气排放气体的处理方式，避免了大气污染隐患，在完成垃圾渗滤液处理的同时，实现n2o废气的减排和能源回收，具有重大的环保意义。