專利名稱：一種垃圾滲濾液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，尤其是垃圾滲濾液處理方法。
中國(guó)專利99124025公開的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝，是將滲濾液以內(nèi)層回灌方式將其回灌到已經(jīng)進(jìn)行了覆土的垃圾填埋區(qū)內(nèi)，利用垃圾中含有的厭氧酸化菌和甲烷菌對(duì)內(nèi)層回灌滲濾液進(jìn)行厭氧生物降解；然而再由浸沒(méi)式膜生物設(shè)備進(jìn)行好氧生物降解和膜過(guò)濾，依靠浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)設(shè)備中高濃度的好氧微生物對(duì)可生物降解有機(jī)物、氨氮進(jìn)行降解去除，同時(shí)通過(guò)膜進(jìn)行固液分離；然后再進(jìn)行反滲透處理，利用反滲透膜對(duì)溶解性有機(jī)物和重金屬優(yōu)異截留率，去除影響硝化菌活性的有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)；透過(guò)液由生物硝化設(shè)備進(jìn)行脫氨氮處理，從而使處理污水達(dá)標(biāo)。此工藝雖然將脫氨氮后移，在大部分去除影響微生物活性的重金屬離子和有毒有害化合物后，再進(jìn)行生物硝化，提高氨氮生物脫除效果。然而這種工藝也有其不足，一是廢水高的氨氮直接生化，會(huì)使得生化效果較差；二是反滲透處理，處理運(yùn)行費(fèi)用較高；三是約占原水1/4-1/5的含重金屬離子及難降解有機(jī)物的反滲透濃縮液，需通過(guò)采用回灌依靠垃圾、土地吸附、吸收、自然蒸發(fā)處理，這樣不僅高濃度的有機(jī)物仍然積留在垃圾中，加重了后續(xù)處理，而且重金屬離子截留于土壤中，會(huì)造成對(duì)土壤的破壞，不利于復(fù)土種植植物；四是由于回灌使土壤吸附達(dá)到飽和，還需不斷移動(dòng)回灌區(qū)，不僅會(huì)造成大面積土壤被污染，而且不斷移動(dòng)工作區(qū)，也增加了廢水收集難度。
中國(guó)專利01128917公開的垃圾滲瀝液處理方法，將經(jīng)馴化微生物加入由厭氧、曝氣組合的生化反應(yīng)器，通過(guò)微生物降解去除有機(jī)物和NH3-N，然后再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝沉淀物化處理，降低COD與色度，再用納米材料為過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，進(jìn)一步降低COD和色度。然而此方法，也由于生物降解COD和NH3-N條件不相同，兩者在同一處理工藝下處理效果不好，而且普通生物除氨氮效果較差；另外垃圾滲濾液中含有對(duì)微生物有害的重金屬離子及其它有毒有害物質(zhì)，會(huì)使得微生物活性較差，生物處理效果受到影響；原廢水較高的NH3-N，也使得直接生物降解效果不理想。
再就是上述采用硝化——反硝化生物脫氨氮，不僅設(shè)備復(fù)雜膨大，占地面積大，一次投資費(fèi)用高，而且脫除周期長(zhǎng)，操作工藝復(fù)雜，動(dòng)力消耗多，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，操作不當(dāng)將直接影響脫氮效率。
本發(fā)明垃圾滲濾液(以下簡(jiǎn)稱廢水)處理方法，首先采用物理脫氨氮，而后再通過(guò)厭氧消化、立式氧化槽生化、水解酸化、好氧生化逐級(jí)生物降解處理，使處理廢水達(dá)標(biāo)。具體說(shuō)，本發(fā)明垃圾滲濾液處理方法，其特征在于將廢水先經(jīng)物理脫氨氮，然后再經(jīng)厭氧消化，立式氧化槽生化，水解酸化，好氧生化處理。
本發(fā)明首先將廢水通過(guò)物理脫氨氮，依靠物理脫氨氮作用大幅度削減廢水中氨氮，降低廢水中氨氮濃度，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件，有利于提高廢水后續(xù)生物處理效果。本發(fā)明所述物理脫氨氮，可以是諸如通過(guò)各種吹脫塔，或吹脫吸收塔，通過(guò)氣吹作用將氨、氮分子釋放到空氣中或被液體吸收成鹽；也可以采用超聲波超聲能脫氨氮。為提高氨氮脫除率，本發(fā)明較好是采用超聲氣振脫氨氮，例如(但不限于)中國(guó)專利0220442所述脫氨氮裝置，不僅可以將廢水中游離氨、氮分子脫除，而且超聲能還能使廢水中結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的NH3-N“斷鍵”，使其由相對(duì)穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)斷鍵轉(zhuǎn)化為單分子N2和NH3，在超聲能作用下變成氣體從水中逸出，因而具有更好的脫氨氮效率，高濃度NH3-N去除率可達(dá)80-90％。同時(shí)超聲氣振還能使廢水中一些難降解大分子有機(jī)化合物開鍵裂化(斷鍵)和催化氧化，變成可降解的小分子，不僅同時(shí)具有降解CODcr作用，可去除CODcr約20-30％；而且改善了廢水可生化性，更有利于后續(xù)生化降解，一舉二得。如果廢水通過(guò)超聲氣振脫氨氮，再經(jīng)加入絮凝劑沉淀，還可除去大部份重金屬離子，可減少有害金屬離子對(duì)后續(xù)生物降解微生物的影響，對(duì)保護(hù)后續(xù)生物降解微生物活性有積極作用。
厭氧消化，主要是利用厭氧菌的消化作用，將高濃度有機(jī)廢水中一些不可及難生化有機(jī)化合物降解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮镔|(zhì)，并使得BOD/COD比提高，從而提高廢水的可生化性；同時(shí)厭氧消化也可去除CODcr約65-90％，而且厭氧消化污泥增長(zhǎng)小，處理成本低，處理量大的，還可回收生物能(甲烷氣)。本發(fā)明厭氧消化，可以采用各種結(jié)構(gòu)的厭氧消化池，為減小占地面積，本發(fā)明一種較好為采用升流式厭氧污泥床(UASB)，該污泥床采用立式結(jié)構(gòu)，由污泥床區(qū)、懸浮區(qū)和澄清區(qū)三部分組成，廢水首先由污泥床和懸浮區(qū)的厭氧微生物完成對(duì)有機(jī)物的消化分解，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄?、二氧化碳和水，或者讓硝酸鹽及亞硝酸鹽為電子受體，釋放其中的氮。通過(guò)澄清區(qū)完成氣、固、液三相分離。升流式厭氧污泥床，具有污泥濃度高、比活性大，有機(jī)負(fù)荷高，處理效果好，產(chǎn)泥率低，可以間隙運(yùn)行，抗沖擊，易管理。
立式氧化槽生化，廢水經(jīng)前述處理，已去除大部分氨氮和部分CODcr、BOD5，并使一些難降解大分子有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮锝到獾男》肿佑袡C(jī)物，通過(guò)本工藝段立式氧化槽生化，可使大部分有機(jī)物得到降解和去除，起到大幅度削減有機(jī)物。由于垃圾滲濾液有機(jī)污染物濃度較高，因此本發(fā)明中采用耐高負(fù)荷的集氧化溝和SBR兩者優(yōu)點(diǎn)于一體的立式氧化床例如(但不限于)中國(guó)專利98242533，它由內(nèi)置球形纖維填料的環(huán)流生化區(qū)和澄清區(qū)二部分組成，球形纖維填料蓄泥量大，可保證高負(fù)荷，使進(jìn)水可適應(yīng)CODcr4000-4500mg/l高濃度，克服了普通生化處理受進(jìn)水濃度限制，高濃度廢水需先加水稀釋才能生化的不足，這樣可減少總排放量。環(huán)流生化區(qū)形成的好氧、兼氧、厭氧區(qū)微生物群豐富，不僅有氧化作用，還有水解作用，一方面可使難生化物質(zhì)進(jìn)一步“開環(huán)斷鏈”變得可生化，可生化物質(zhì)“斷鏈”變得好生化，提高了廢水易生化性，使高濃度有機(jī)廢水快速降解，同時(shí)其局部厭氧環(huán)境和活性污泥，又具有一定生物脫氮作用，對(duì)剩余氨氮進(jìn)一步去除。出水經(jīng)澄清區(qū)截污，效率高、效果好。而且在立式氧化槽生化中豎向環(huán)流是由曝氣“氣提”及導(dǎo)流筒和封帽形成，因此無(wú)須外加動(dòng)力，所以曝氣頭可以采用淺置，并采用低壓風(fēng)機(jī)，節(jié)能效果好，可降低設(shè)備投資成本。在此立式氧化槽生化工藝中，CODcr去除率可達(dá)60-80％，BOD5去除率可達(dá)60％左右，NH3-N去除率可達(dá)50％左右。
水解酸化，主要作用是使剩余的大分子難降解有機(jī)物進(jìn)一步經(jīng)水解酸化“開環(huán)斷鏈”，使不可生化或難生化物質(zhì)變成可生化物質(zhì)，進(jìn)一步改善和提高已處理污水的可生化性，提高BOD/COD比，為后續(xù)再次生化降解創(chuàng)造了條件，并降低CODcr和BOD5濃度。此過(guò)程CODcr去除率約為15％左右，BOD/COD比提高至0.25-0.3左右。采用水解酸化，較其工藝廢水停留時(shí)間短，投資成本低。
好氧生化，廢水經(jīng)水解酸化后，再接著進(jìn)行好氧生化處理，降解有機(jī)物。好氧生化可以采用現(xiàn)有的廢水各種好氧生物處理方法，如各種活性污泥法，各種生物膜法等。本發(fā)明中較好采用流程短、占地面積小、污泥性狀好、生物量豐富、污泥產(chǎn)率低、兼有脫氮作用、設(shè)備簡(jiǎn)單、建設(shè)費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便的序批式活性污泥法(SBR)。該工段對(duì)CODcr去除率可達(dá)80-95％，BOD5去除率可達(dá)90％左右。
對(duì)于一些有機(jī)污染物濃度很高及直接難生化物質(zhì)較多的垃圾滲濾液，為有效保證最終處理效果，本發(fā)明還可以在物理脫氨氮前，先將廢水經(jīng)鐵床進(jìn)行預(yù)處理例如(但不限于)中國(guó)專利02220440鐵床裝置，利用鐵床鐵填料的高活性、大傳質(zhì)面積的內(nèi)電解作用，將難降解大分子鍵打斷，變成可生化性好的小分子，以改善廢水的可生化性，并可大幅度削減CODcr，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件，并且鐵床具有較好的脫色功能，可以去除大部分色度，降低后續(xù)處理負(fù)荷。經(jīng)鐵床處理，CODcr去除率可達(dá)40％-50％左右，BOD520-30％，色度去除率可達(dá)80％以上，可提高BOD/COD比值至0.1-0.3。鐵床處理后再輔以沉淀，可去除大部分懸浮物，可去除懸浮物約90％。而且鐵床具有結(jié)構(gòu)緊湊，處理效率高，耗能少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等特點(diǎn)，因此在本發(fā)明中被優(yōu)選采用。
對(duì)于出水有較高要求，本發(fā)明在好氧生化后還可以加設(shè)過(guò)濾處理，進(jìn)一步去除CODcr和細(xì)小懸浮物，保證出水高要求。本發(fā)明過(guò)濾，一種較好方法采用二氧化硅(沸石)作過(guò)濾介質(zhì)，二氧化硅不僅具有吸附容量大，而且濾料價(jià)格低。
本發(fā)明各工藝段去除率，是指該處理工藝段的實(shí)際去除率，而并非指整個(gè)累計(jì)去除率。
本發(fā)明采用首先物理脫氨氮和多級(jí)系列生物處理，逐級(jí)降解/破解相結(jié)合工藝，處理垃圾滲濾液，使得處理效果大大優(yōu)于現(xiàn)有垃圾滲濾液處理工藝，而且處理成本相對(duì)較低，M3垃圾滲濾液處理成本約5-8元。首先物理脫氨氮，不僅可首先大幅度削減廢水中氨氮量，降低廢水中氨氮濃度，有利于提高后續(xù)生物處理效果，而且物理脫氨氮較生物脫氨氮運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，效果好，處理運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，不受污水中成份影響，可克服生物脫氨氮的不足。尤其是采用超聲氣振脫氨氮，不僅氨氮脫除效果好，而且還能使廢水中一些難降解有機(jī)物開鍵裂化和催化氧化，變成可降解的小分子，同時(shí)可去除CODcr約20-30％，并提高了廢水可生化性，更有利于后續(xù)生物降解，一舉二得。脫氨氮后再輔以絮凝劑沉淀(可在一個(gè)設(shè)備內(nèi)完成)，又可除去大部份有害微生物的金屬離子，減少有害金屬離子對(duì)后續(xù)生化微生物的影響。其次，厭氧消化，立式氧化槽生化，水解酸化，好氧生化逐級(jí)生化破解/降解，處理效果好，可使難降解有機(jī)物逐步得到“破解”、降解，BOD/COD比逐步提高，有效保證了生物處理效果，因而可有效保證高的處理效果和優(yōu)良的最終處理出水。尤其是采用升流式厭氧污泥床厭氧消化，具有污泥濃度高、比活性大，有機(jī)負(fù)荷高，處理效果好，產(chǎn)泥率低，可以間隙運(yùn)行，抗沖擊，易管理。立式氧化槽生化，可耐高負(fù)荷，可直接處理高濃度廢水，而不需稀釋，減少了總的排放量，處理成本低。序批式生物氧化(SBR)，流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資省、處理效果好。
對(duì)高濃度垃圾滲濾液，在物理脫氨氮前，再輔以鐵床預(yù)處理，將難降解大分子鍵打斷，變成可生化性好的小分子，并可提高BOD/COD比，改善了廢水的可生化性，還可大幅度降解CODcr和脫色度，減輕后續(xù)處理負(fù)荷。對(duì)高出水要求，出水輔以過(guò)濾處理，進(jìn)一步去除CODcr和細(xì)小懸浮物，都有效保證了處理效果和高要求出水。
本發(fā)明垃圾滲濾液處理方法，較已有技術(shù)工藝，不僅具有總投資省，可節(jié)省投資50％，占地面積小，可減少用地60％，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，可隨開隨停，適應(yīng)垃圾滲濾液形成環(huán)境，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；而且處理成本低，M3垃圾滲濾液處理成本約5-8元，可達(dá)到高效率、低成本、低運(yùn)行費(fèi)用處理垃圾滲濾液，而且整個(gè)工藝不加任何稀釋水，減少了總排放量，出水可完全達(dá)標(biāo)。本發(fā)明污水處理方法還可以用于其它類似的高濃度有機(jī)廢水的處理。
以下結(jié)合一個(gè)非限定性實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明構(gòu)思，但實(shí)施例具體過(guò)程及裝置不是對(duì)本發(fā)明的限定。
圖2為本發(fā)明一個(gè)高濃度垃圾滲濾液處理工藝流程圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例鐵床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例超聲脫氨氮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例升流式厭氧污泥床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例立式氧化床結(jié)構(gòu)示意圖。
經(jīng)鐵床處理出水，調(diào)節(jié)PH至10-10.5，送入沉淀池進(jìn)行固液分離，經(jīng)沉淀處理可去除高達(dá)90％懸浮物，沉淀濃縮物送至污泥濃縮池濃縮處理。
沉淀出水送至超聲波脫氨氮裝置圖4。該裝置包括帶有錐形蓋帽的倒漏斗形筒體24，頂部有排氣口26，其小的排氣口，可以保持裝置內(nèi)高的氨、氮濃度和分壓，有利于氨、氮?dú)怏w的排出，內(nèi)置多層截面略小的集水槽25，其中上層為中空環(huán)形結(jié)構(gòu)，下層為略小的凹盤圓形槽(也可相反)，上下層溢水形成曲折迷宮流，有效避免了處理廢水的短流。進(jìn)水口21設(shè)在上部，出水口23設(shè)在底部。各層集水槽中設(shè)有超聲波氣振裝置22，氣源由氣管20、21供給。處理水由上部進(jìn)入，自然溢出跌落，逐級(jí)超聲氣振，最后由底部排出，氨氮?dú)怏w則由頂部排氣口排出。超聲氣振出水經(jīng)沉淀分離懸浮物，沉淀物送至污泥濃縮池濃縮處理。
脫氨氮廢水送入升流式厭氧污泥床(UASB)圖5進(jìn)行厭氧消化，將高濃度有機(jī)廢水中一些不可及難生化有機(jī)化合物降解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮镔|(zhì)。該污泥床包括立式筒體27，從下向上依次為均衡布水器29，鏤空塑料球內(nèi)填充纖維絲的球形填料30，三相分離器28，從而形成由下而上污泥床區(qū)、懸浮區(qū)和澄清區(qū)。廢水首先在污泥床和懸浮區(qū)的厭氧微生物完成對(duì)有機(jī)物的消化分解，最后通過(guò)澄清區(qū)內(nèi)的三相分離器完成氣、固、液三相分離，沉淀物送至污泥濃縮池濃縮處理。
出水進(jìn)入立式氧化槽圖6，該氧化槽包括立式筒體32，內(nèi)導(dǎo)流筒33，中部曝氣器34，上下有填料層36，頂部封帽31，導(dǎo)流筒外圍填料層35，底部沉淀區(qū)37。曝氣形成豎向環(huán)流生化，通過(guò)下部澄清區(qū)完成泥水分離，沉淀物送至污泥濃縮池濃縮處理。
氧化槽出水進(jìn)入水解池，水解酸化將剩余的大分子及難降解有機(jī)物進(jìn)一步經(jīng)水解酸化“開環(huán)斷鏈”，轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮镔|(zhì)，同時(shí)提高BOD/COD比，為后續(xù)再次生化降解創(chuàng)造了條件。
水解出水進(jìn)入SBR生化反應(yīng)器，廢水在SBR生化反應(yīng)器中周期性進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置再生，使廢水得到凈化。
SBR生化出水經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)一步精濾，如用二氧化硅濾料過(guò)濾器過(guò)濾，可以得到要求較高出水。
上述有關(guān)處理流程中產(chǎn)生污泥，送至污泥濃縮池濃縮，上清液返回調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理，濃縮污泥進(jìn)一步作干化處理，如壓濾機(jī)壓濾，濾后水返回調(diào)節(jié)池處理，濾餅用作肥料或其它處理如和料壓磚。
實(shí)施例工藝尤其適合CODcr濃度高達(dá)30000以上的垃圾滲濾液，出水可達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)或更高。
對(duì)于一般垃圾滲濾液及出水要求不是特別高要求，可按

圖1基本工藝處理。
本發(fā)明相關(guān)工藝具體處理設(shè)備不限于上述實(shí)施例具體結(jié)構(gòu)，可采用其它有同樣功能的裝置。如鐵床可以采用其他結(jié)構(gòu)形式的鐵床；超聲氣振脫氨氮，也可以改用吹脫塔；過(guò)濾器也可以采用其他濾料的過(guò)濾器，等等，這些均屬等同替換，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種垃圾滲濾液處理方法，其特征在于將廢水先經(jīng)物理脫氨氮，然后再經(jīng)厭氧消化，立式氧化槽生化，水解酸化，好氧生化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)物理脫氨氮為超聲氣振脫氨氮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)厭氧消化采用升流式厭氧污泥床。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)好氧生化為序批式活性污泥法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)廢水在物理脫氨氮前先經(jīng)鐵床內(nèi)電解預(yù)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)好氧處理后再經(jīng)過(guò)濾。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述垃圾滲濾液處理方法，其特征在于所說(shuō)過(guò)濾為沸石過(guò)濾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理方法，尤其是垃圾滲濾液處理方法，其特征是將廢水先經(jīng)物理脫氨氮，然后再經(jīng)厭氧消化，立式氧化槽生化，水解酸化，好氧生化處理。本發(fā)明工藝不僅具有總投資省，可節(jié)省投資50％，占地面積小，可減少用地60％，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，可隨開隨停，適應(yīng)垃圾滲濾液形成環(huán)境，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；而且處理成本低，m
文檔編號(hào)C02F9/02GK1472146SQ03131998
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者朱劍芬 申請(qǐng)人:宜興市天立環(huán)保有限公司