一种垃圾渗滤液的预处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种垃圾渗滤液的预处理方法,包括以下步骤：(1)将垃圾渗滤液进行泡沫分离；(2)向泡沫分离后的垃圾渗滤液中投加药剂进行反应并沉淀，沉淀后出水，完成垃圾渗滤液的预处理。本发明的目的是去除垃圾渗滤液中的易发泡等物质，降低垃圾渗滤液中的COD，减轻其对后续生物处理以及深度处理的影响。而这些易发泡物质经过泡沫分后又很快变成液体，因此在这部分液体中投加聚铁或者聚铝药剂使这些易发泡物质混凝反应后与上述经过混凝沉淀后的污泥混合后直接排入污泥处理系统。
【专利说明】
一种垃圾渗滤液的预处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种垃圾渗滤液的预处理方法，属于垃圾处理领域，应用于城市生活垃圾填埋场渗滤液处理。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，我国经济快速发展，城市规模不断扩大，城市化进程不断加快。然而，城市生活垃圾产生量也急剧增加。据统计，目前我国城市垃圾年产生量已超过1.4亿吨，且每年以8%_10%的速度增长，人均日产垃圾量已超过1.lkg，仅北京、上海等大城市每天产生的生活垃圾就达2万吨左右。我国已成为世界上垃圾包围城市最严重的国家之一。
[0003]2012年，全国654个设市城市生活垃圾清运量为1.57亿t，县城及城镇约7000万吨，共计2.2亿吨垃圾。据统计，我国大约有每天40-50吨的渗滤液需要处理。
[0004]垃圾渗滤液处理一直是世界性难题，主要原因是由于垃圾渗滤液中含有大量的难生物降解的物质，同时含有高浓度的氨氮，高浓度氨氮对生物处理过程中的微生物有抑制副作用，导致微生物很难正常生长。因此垃圾渗滤液处理是环境工程领域研究的热点和重点。
[0005]经过分析，垃圾渗滤液中含有大量的多肽、蛋白质以及一些表面活性剂物质，这些物质在有曝气的情况下容易产生大量的气泡，这些气泡的存在对于垃圾渗滤液生物处理有严重的影响，影响污泥的稳定性，同时也影响垃圾渗滤液处理过程中的环境。如何降低垃圾渗滤液中的泡沫物质以降低其对生化处理过程的影响，是目前垃圾渗滤液处理技术中亟待解决的难题。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种垃圾渗滤液的预处理方法，通过泡沫分离以及混凝加药沉淀技术集成，可以消除垃圾渗滤液中的易发泡物质，降低其对生物处理垃圾渗滤液过程中的影响。
[0007]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种垃圾渗滤液的预处理方法，包括以下步骤:
[0008](I)将垃圾渗滤液进行泡沫分离；
[0009](2)向泡沫分离后的垃圾渗滤液中投加药剂进行反应并沉淀，沉淀后出水，完成垃圾渗滤液的预处理。
[0010]垃圾渗滤液中含有大量的多肽类、蛋白质以及表面活性剂物质，这些物质在垃圾渗滤液中属于难生物降解有机物，即很难被后续微生物所生物降解，而且在鼓风曝气的情况下会产生大量的泡沫，这些泡沫的存在一方面影响了后续生化处理的效果，也影响了垃圾渗滤液处理设施周边环境，本发明主要通过泡沫分离及混凝技术进行预处理，降低垃圾渗滤液中的泡沫，同时去除这些易产生泡沫物质，从而为后续生化处理创造一个好的条件。
[0011]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0012]进一步，步骤(I)中，泡沫分离的具体步骤为:垃圾渗滤液经过垃圾填埋场的处理后收集至渗滤液调节池，通过水栗输送至泡沫分离器或者气浮池，通过曝气处理吹脱出垃圾渗滤液中的泡沫。
[0013]采用上述进一步技术方案的有益效果是曝气吹脱效果可以吹脱出约10%到20%的泡沫，比溶气气浮和电气浮等效果明显，溶气气浮和电气浮产生的泡沫仅占原垃圾渗滤液的5%左右。
[0014]进一步，所述曝气处理中气水比控制在10-20:1，所述曝气处理中曝气时间控制在1-2小时。
[0015]采用上述进一步技术方案的有益效果是低于这个范围泡沫产生的量不足，而高于这个值后，随着泡沫的大量产生也带出一部分垃圾渗滤液，产生的泡沫甚至达到了50%，对后续处理水量造成不平衡以及处理难度，曝气的时间的选择于此类似。
[0016]进一步，步骤(2)中，泡沫分离后的垃圾渗滤液先进入第一加药反应系统，投加药剂进行反应后进入沉淀器进行沉淀，沉淀污泥直接排入污泥池，沉淀出水到后续生物处理系统及深度处理系统处理后达标排放。(生物处理系统与深度处理系统可以选择不同的技术进行组合)
[0017]进一步，所述第一加药反应系统中，投加的药剂为聚铁和/或聚铝，以及聚丙烯酰胺;投加的顺序为先投加聚铁和/或聚铝，再投加聚丙烯酰胺;聚铁和/或聚铝的投加药剂量控制在100-200mg/L(可根据垃圾渗滤液的具特征实际情况确定)，聚丙烯酰胺的投加药剂量控制在进入第一加药反应系统内的垃圾渗滤液体积的1/1000-5/1000(可根据实际情况确定)；药剂投加后反应时间控制在15_30min。
[0018]采用上述进一步技术方案的有益效果是低于这个范围，反应时间过短，造成反应不充分，高于这个时间反应器的容积会增加，造成设备体积庞大。
[0019]进一步，所述沉淀器为斜板沉淀器，斜板沉淀器具有可以按照高水力负荷设计，水力负荷按照4_10m3/h设计。由于本技术主要采用的是化学混凝反应，反应产生的污泥属于化学污泥，采用高水力负荷的斜板(亦可以采用斜管)可以减少沉淀池的占地面积。此过程也可以采用平流沉淀器或竖流沉淀器。
[0020]进一步，步骤(I)中，分离出的泡沫通过泡沫收集管进入泡沫收集槽，此过程中产生的泡沫变成液体，变成液体后的量占原垃圾渗滤液总量的1/10-1/20。
[0021]采用上述进一步技术方案的有益效果是垃圾渗滤液中的泡沫量低于1/20，这些易产生泡沫的物质分离的相对较少，去除效果不明显，产生的泡沫高于1/10，泡沫形成的液体比较多，进入污泥处理过程中的垃圾渗滤液量增加，容易增加污泥处理的成本，因此最好控制在 1/10-1/20。
[0022]进一步，泡沫收集槽内的液体进入第二加药反应系统，投加药剂进行反应后，直接进入污泥池。
[0023]采用上述进一步技术方案的有益效果是反应生成的污泥在污泥池中沉淀，液体垃圾渗滤液中含有的发泡类物质通过生物污泥的絮凝吸附作用进一步去除。
[0024]进一步，所述第二加药反应系统中，投加的药剂为聚铁和/或聚铝，投加药剂量控制在100-200mg/L(可根据实际情况确定)；药剂投加后反应时间控制在15-30min。
[0025]进一步，生物处理过程中产生的生物污泥也直接排放到污泥池，利用生物污泥的絮凝吸附作用进一步处理垃圾渗滤液中的易产生泡沫的物质，污泥池内的三种不同的污泥混合后进入污泥处理系统，采用板框压滤机对污泥进行脱水处理，处理后的污泥含水率在60%以下，直接进入垃圾填埋场进行填埋处理;污泥脱水过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
[0026]采用上述进一步技术方案的有益效果是本发明的特点是经过泡沫分离出来的这些易发泡的物质经过絮凝反应后与生物处理的产生的污泥混合，这样做的目的可以利用生物污泥的絮凝作用进一步去除不能够为絮凝反应去除的容易发泡的物质，充分利用了生物污泥的作用提高污染物的去除效率。处理后得到液体回用到垃圾渗滤液调节池，循环利用，节约资源，而污泥进入垃圾填埋场进行填埋处理，继续处理。
[0027]本发明的处理程序如下:垃圾渗滤液经过垃圾填埋场的处理后收集至渗滤液调节池，垃圾渗滤液通过水栗进入泡沫分离装置，通过曝气把垃圾渗滤液中一部分易发泡的物质进行分离处理收集到泡沫分离槽内，这些物质以泡沫的形式形成但很容易变回液体状，因此在泡沫收集槽中还是以液体的形式存在。经过泡沫分离后的垃圾渗滤液进入第一加药反应系统，本专利中采用的药剂为聚铁和/或聚铝，以及聚丙烯酰胺。投加顺序首先投加聚铝和/或聚铁，然后再投加聚丙烯酰胺，投加药剂后的垃圾渗滤液进入沉淀器，本发明的沉淀器优选采用的是斜管沉淀器，具有沉淀效果好，沉淀占地面积省的特点。经过沉淀产生的污泥排入污泥池，沉淀后的垃圾渗滤液进入后续生化处理系统以及深度处理系统进一步处理从而达标排放。经过泡沫分离后收集的泡沫进入第二加药反应系统，投加药剂为聚铁和/或聚铝。投加聚铝和/或聚铁反应后的液体直接排放至系统中的污泥池，与斜板沉淀器产生的污泥以及后续生化处理产生的污泥进行混合后进入污泥处理系统，污泥经过脱水后外运处置，例如进入垃圾填埋场进行填埋处理，而脱水过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
[0028]本发明的有益效果是:本发明的目的是去除垃圾渗滤液中的易发泡等物质，降低垃圾渗滤液中的C0D，减轻其对后续生物处理以及深度处理的影响。经过分析这些易发泡的物质主要是垃圾渗滤液中含有大量的多肽类、蛋白质类以及表面活性剂物质，通过泡沫分离使这些物质以泡沫的形式从垃圾渗滤液中分离出来，分离出来后的泡沫由于其不稳定，又容易形成液体，向这部分液体中投加聚铁或者聚铝药剂使这些易发泡物质混凝反应后与上述经过混凝沉淀后的污泥混合后使其中的这部分物质得到去除，并直接排入污泥处理系统;而未经过泡沫分离器分离出来的垃圾渗滤液中的这些物质经过后续混凝反应进一步去除，通过泡沫分离和混凝沉淀后垃圾渗滤液中的这些物质可以得到去除，降低其对后续生化处理的影响。
【附图说明】
[0029 ]图1为本发明的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示，一种垃圾渗滤液的预处理方法，包括以下步骤:
[0033](I)垃圾渗滤液经过水栗输送至泡沫分离器，通过曝气处理吹脱出垃圾渗滤液中的泡沫，曝气过程气水比控制在10:1 ；产生的泡沫通过泡沫收集管进入泡沫收集池；
[0034](2)经过泡沫分离后的渗滤液进入第一加药反应系统，投加的药剂为聚铁或者聚铝，以及聚丙烯酰胺。投加顺序首先投加聚铝和聚铁，然后再投加聚丙烯酰胺。聚铁或者聚铝投加药剂量控制在100mg/L。投机聚丙烯酰胺的量按照进入第一加药反应系统内的垃圾渗滤液体积的千分之五的投加。药剂投加后反应时间控制在15min ；第一加药反应系统包括第一反应池和第一加药系统，渗滤液进入第一反应池，第一加药系统向第一反应池中加药，反应后，第一反应池内的渗滤液导入沉淀器进行沉淀，图1中将第一反应池与沉淀器画在了一起；
[0035](3)经过加药反应后的垃圾渗滤液进入沉淀器，沉淀器可采用斜板沉淀器，斜板沉淀器的处理水力负荷按照4m3/h设计，沉淀污泥直接排入污泥池。沉淀器也可以采用平流沉淀器、竖流沉淀器等不同形式的沉淀器；
[0036](4)垃圾渗滤液经过沉淀器出水到后续生物处理系统以及深度处理系统处理后达标排放;生物处理过程中产生的生物污泥直接排放到污泥池；
[0037](5)经过泡沫分离后的泡沫在泡沫收集池中容易变成液体，此过程产生的泡沫容易变成液体，变成液体后的量占进水垃圾渗滤液量的1/20 ；
[0038](6)泡沫变成的液体进入第二加药反应系统，主要投加的药剂为聚铁或者聚铝，投加药剂量控制在100mg/L。药剂投加后反应时间控制在15;类似于第一加药反应系统，第二加药反应系统包括第二反应池和第二加药系统，泡沫变成的液体进入第二反应池，第二加药系统向第二反应池中加药，反应后，可选的进行静置沉淀，视情况而定，随后将第二反应池内的液体导入污泥池，如图1所示；
[0039](7)泡沫变成的液体经过加药反应后直接进入污泥池，与上述(3)产生的污泥以及上述(4)产生的生物污泥混合，利用生物污泥的活性吸附进一步去除垃圾渗滤液中泡沫分离出来的难生物降级物质；
[0040](8)三种不同的污泥混合后进入污泥处理系统，进一步污泥脱水处理，污泥脱水采用板框压滤机，处理后的污泥含水率在60 %以下，可以直接进入垃圾填埋场进行填埋处理；污泥处理过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
[0041 ] 实施例2
[0042]如图1所示，一种垃圾渗滤液的预处理方法，包括以下步骤:
[0043](I)垃圾渗滤液经过水栗输送至泡沫分离器，通过曝气处理吹脱出垃圾渗滤液中的泡沫，曝气过程气水比控制在15:1;产生的泡沫通过泡沫收集管进入泡沫收集池；
[0044](2)经过泡沫分离后的渗滤液进入第一加药反应系统，投加的药剂为聚铁或者聚铝，以及聚丙烯酰胺。投加顺序首先投加聚铝和聚铁，然后再投加聚丙烯酰胺。聚铁或者聚铝投加药剂量控制在150mg/L。投机聚丙烯酰胺的量按照进入第一加药反应系统内的垃圾渗滤液体积的千分之三的投加。药剂投加后反应时间控制在25min;第一加药反应系统包括第一反应池和第一加药系统，渗滤液进入第一反应池，第一加药系统向第一反应池中加药，反应后，第一反应池内的渗滤液导入沉淀器进行沉淀，图1中将第一反应池与沉淀器画在了一起；
[0045](3)经过加药反应后的垃圾渗滤液进入沉淀器，沉淀器可采用斜板沉淀器，斜板沉淀器的处理水力负荷按照7m3/h设计，沉淀污泥直接排入污泥池。沉淀器也可以采用平流沉淀器、竖流沉淀器等不同形式的沉淀器；
[0046](4)垃圾渗滤液经过沉淀器出水到后续生物处理系统以及深度处理系统处理后达标排放;生物处理过程中产生的生物污泥直接排放到污泥池；
[0047](5)经过泡沫分离后的泡沫在泡沫收集池中容易变成液体，此过程产生的泡沫容易变成液体，变成液体后的量占进水垃圾渗滤液量的I /15;
[0048](6)泡沫变成的液体进入第二加药反应系统，主要投加的药剂为聚铁或者聚铝，投加药剂量控制在150mg/L。药剂投加后反应时间控制在25min;类似于第一加药反应系统，第二加药反应系统包括第二反应池和第二加药系统，泡沫变成的液体进入第二反应池，第二加药系统向第二反应池中加药，反应后，可选的进行静置沉淀，视情况而定，随后将第二反应池内的液体导入污泥池，如图1所示；
[0049](7)泡沫变成的液体经过加药反应后直接进入污泥池，与上述(3)产生的污泥以及上述(4)产生的生物污泥混合，利用生物污泥的活性吸附进一步去除垃圾渗滤液中泡沫分离出来的难生物降级物质；
[0050](8)三种不同的污泥混合后进入污泥处理系统，进一步污泥脱水处理，污泥脱水采用板框压滤机，处理后的污泥含水率在60 %以下，可以直接进入垃圾填埋场进行填埋处理；污泥处理过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
[0051 ] 实施例3
[0052]如图1所示，一种垃圾渗滤液的预处理方法，包括以下步骤:
[0053](I)垃圾渗滤液经过水栗输送至泡沫分离器，通过曝气处理吹脱出垃圾渗滤液中的泡沫，曝气过程气水比控制在20:1 ；产生的泡沫通过泡沫收集管进入泡沫收集池；
[0054](2)经过泡沫分离后的渗滤液进入第一加药反应系统，投加的药剂为聚铁或者聚铝，以及聚丙烯酰胺。投加顺序首先投加聚铝和聚铁，然后再投加聚丙烯酰胺。聚铁或者聚铝投加药剂量控制在200mg/L。投机聚丙烯酰胺的量按照进入第一加药反应系统内的垃圾渗滤液体积的千分之一的投加。药剂投加后反应时间控制在30min;第一加药反应系统包括第一反应池和第一加药系统，渗滤液进入第一反应池，第一加药系统向第一反应池中加药，反应后，第一反应池内的渗滤液导入沉淀器进行沉淀，图1中将第一反应池与沉淀器画在了一起；
[0055](3)经过加药反应后的垃圾渗滤液进入沉淀器，沉淀器可采用斜板沉淀器，斜板沉淀器的处理水力负荷按照10m3/h设计，沉淀污泥直接排入污泥池。沉淀器也可以采用平流沉淀器、竖流沉淀器等不同形式的沉淀器；
[0056](4)垃圾渗滤液经过沉淀器出水到后续生物处理系统以及深度处理系统处理后达标排放;生物处理过程中产生的生物污泥直接排放到污泥池；
[0057](5)经过泡沫分离后的泡沫在泡沫收集池中容易变成液体，此过程产生的泡沫容易变成液体，变成液体后的量占进水垃圾渗滤液量的I /10;
[0058](6)泡沫变成的液体进入第二加药反应系统，主要投加的药剂为聚铁或者聚铝，投加药剂量控制在200mg/L。药剂投加后反应时间控制在30min;类似于第一加药反应系统，第二加药反应系统包括第二反应池和第二加药系统，泡沫变成的液体进入第二反应池，第二加药系统向第二反应池中加药，反应后，可选的进行静置沉淀，视情况而定，随后将第二反应池内的液体导入污泥池，如图1所示；
[0059](7)泡沫变成的液体经过加药反应后直接进入污泥池，与上述(3)产生的污泥以及上述(4)产生的生物污泥混合，利用生物污泥的活性吸附进一步去除垃圾渗滤液中泡沫分离出来的难生物降级物质；
[0060](8)三种不同的污泥混合后进入污泥处理系统，进一步污泥脱水处理，污泥脱水采用板框压滤机，处理后的污泥含水率在60 %以下，可以直接进入垃圾填埋场进行填埋处理；污泥处理过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
[0061]在上述实施例中，利用本发明的工艺流程可以有效防止垃圾渗滤液中泡沫物质对后续生物处理过程中的影响，这些物质如果直接通过生物处理，会导致生物处理过程中产生大量的气泡，往往在生化池表面有一层厚厚的泡沫，影响生物处理过程中活性污泥的效果，同时也影响整个垃圾渗滤液处理站的环境卫生。
[0062]在一般的垃圾渗滤液处理系统中通常采用混凝沉淀的方法进行预处理，这种方法主要目的是去除垃圾渗滤液中的悬浮状物质，同时也能够去除部分垃圾渗滤液中易发泡的这些物质，去除量约为10-20 % ο而采用本技术，首先通过泡沫分离，然后通过混凝沉淀，这样对于易发泡物质的去除效率可以达到40%以上，远远高于只是采用混凝沉淀处理效果，同时本技术有效利用了生物处理过程产生的生物污泥的吸附作用，也是本发明的一个关键步骤。目前为止还未见有此种做法。
[0063]以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
【主权项】
1.一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将垃圾渗滤液进行泡沫分离； (2)向泡沫分离后的垃圾渗滤液中投加药剂进行反应并沉淀，沉淀后出水，完成垃圾渗滤液的预处理。2.根据权利要求1所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，步骤(I)中，泡沫分离的具体步骤为:垃圾渗滤液经过垃圾填埋场的处理后收集至渗滤液调节池，通过水栗输送至泡沫分离器或者气浮池，通过曝气处理吹脱出垃圾渗滤液中的泡沫。3.根据权利要求2所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，所述曝气处理中气水比控制在10-20:1，所述曝气处理中曝气时间控制在1-2小时。4.根据权利要求2或3所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，步骤(2)中，泡沫分离后的垃圾渗滤液先进入第一加药反应系统，投加药剂进行反应后进入沉淀器进行沉淀，沉淀污泥直接排入污泥池，沉淀出水到后续生物处理系统及深度处理系统处理后达标排放。5.根据权利要求4所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，所述第一加药反应系统中，投加的药剂为聚铁和/或聚铝，以及聚丙烯酰胺;投加的顺序为先投加聚铁和/或聚铝，再投加聚丙烯酰胺;聚铁和/或聚铝的投加药剂量控制在100-200mg/L，聚丙烯酰胺的投加药剂量控制在进入第一加药反应系统内的垃圾渗滤液体积的1/1000-5/1000;药剂投加后反应时间控制在15-30min。6.根据权利要求4所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，所述沉淀器为斜板沉淀器、平流沉淀器或竖流沉淀器，其中斜板沉淀器的处理水力负荷按照4-10m3/h设计。7.根据权利要求4所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，步骤(I)中，分离出的泡沫通过泡沫收集管进入泡沫收集槽，此过程中产生的泡沫变成液体，变成液体后的量占原垃圾渗滤液总量的1/10-1/20。8.根据权利要求7所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，泡沫收集槽内的液体进入第二加药反应系统，投加药剂进行反应后，直接进入污泥池。9.根据权利要求8所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，所述第二加药反应系统中，投加的药剂为聚铁和/或聚铝，投加药剂量控制在100-200mg/L;药剂投加后反应时间控制在15-30min。10.根据权利要求8或9所述一种垃圾渗滤液的预处理方法，其特征在于，生物处理过程中产生的生物污泥也直接排放到污泥池，利用生物污泥的絮凝吸附作用进一步处理垃圾渗滤液中的易产生泡沫的物质，污泥池内的三种不同的污泥混合后进入污泥处理系统，采用板框压滤机对污泥进行脱水处理，处理后的污泥含水率在60%以下，直接进入垃圾填埋场进行填埋处理;污泥脱水过程中产生的液体上清液回至垃圾渗滤液调节池中。
【文档编号】C02F9/14GK105923911SQ201610430482
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】代晋国, 宋乾武, 吴琪, 代嘉懿
【申请人】北京博力扬环保科技有限公司