1.本发明属于环境工程领域,具体涉及一种垃圾渗沥液的处理系统及其方法,特别是指一种成本较低、效果较好的垃圾渗滤液的处理方法。
背景技术:2.垃圾渗滤液是一种难于进行处理的高浓度有机垃圾渗滤液,其主要来自以下三个方面:1、填埋场内的自然降雨和径流;2、垃圾自身含有的水;3、在垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水。其中,填埋场内的降水为主要来源。垃圾渗滤液的水质具有以下基本特征:
3.(1)污染物浓度高,cod
cr
浓度为1000~30000mg/l、bod5浓度为300~20000mg/l和氨氮浓度为1000~5000mg/l,大多为工业污染物国家排放标准的几十至几百倍以上,因为高氨氮对微生物的抑制作用,因此难于生化。
4.(2)既有有机污染成分,也有无机污染成分,同时还含有一些微量重金属污染成分,综合污染特征明显。
5.(3)有机污染物种类多,成分复杂。垃圾渗滤液中有机污染物多,高达77种,其中有难以生物降解的萘和菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。
6.(4)垃圾渗滤液中含有10多种金属离子,其中的重金属离子会对生物处理过程产生严重抑制作用。
7.(5)渗滤液中微生物营养元素比例严重失调。其中的氨氮浓度很高,c/n比例失调,其营养比例比生物法处理时微生物生长所需要的营养比例相去甚远,因此,现采用生物处理,效果都不理想。
8.垃圾渗滤液的氨氮和cod
cr
浓度高,使地面水体缺氧,水质恶化;氮磷等营养物质是导致水体富营养化的诱因,还可能严重影响饮用水水源;一般而言,cod
cr
、bod5、bod5/cod
cr
会随填埋场的“年龄”增长而降低,碱度含量则升高。此外,随着堆放年限的增加,新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,渗滤液中有机物含量有所下降,但氨氮浓度增加,且可生化性降低,因此处理难度非常大。
9.对垃圾渗滤液进行治理的重点是cod
cr
和氨氮的处理,尤其是氨氮的处理。现有主流技术包括预处理、絮凝沉淀、生化处理、化学强氧化、mbr、超滤、纳滤和反渗透等步骤,它结合了物理化学处理和生物处理两方面的手段。与此类似,专利文件cn1478737中所公开的垃圾渗滤液也是采用物化处理与生物处理相结合的方案,在该工艺中,利用陶瓷膜对经过电解氧化处理的渗滤液进行反渗透处理。上述技术在治理垃圾渗滤液上取得了一定的效果,但存在以下突出问题:
10.一、我国除南方沿海地区气候温暖外,大部分地区存在冬季低温,当水温低于15℃,垃圾渗滤液处理设施中的硝化菌活性大幅下降,硝化效果差,致使生化出水的氨氮浓度
高达500~1000mg/l,有的甚至更高,而后续的膜处理难以消除氨氮,所以,我国大部地区冬季的垃圾渗滤液处理出水氨氮超标。
11.二、现有的生化与膜过滤技术结合的垃圾渗滤液处理工艺,存在35~40%的浓缩液,多数回灌到填埋场里,导致浓缩液越积越多,几乎每年都要做应急处理。
12.三、现有的生化与膜过滤技术结合的垃圾渗滤液处理工艺,其膜处理包括mbr、超滤、纳滤和反渗透,处理工艺长,投资多,操作岗位多,运行费用和膜的更换费用高,特别是有约35~40%的浓缩液除了蒸发处理外,只能再次回灌到填埋场里,导致垃圾渗沥液的大量积累和氨氮、总氮及盐份不断积累,渗滤液的氨氮含量和盐份含量越来越高,因此,每隔一段时间,就要清库处理一次。如果采用蒸发处理,浓缩液处理的运行费用高达200~300元/吨,摊销到每吨垃圾渗滤液上高达75元/吨以上。
13.鉴于以上问题,急需一种对垃圾渗液的新型处理装备和技术,以解决垃圾渗滤液处理的突出问题,替代垃圾渗液生化处理后的mbr、超滤、纳滤和反渗透设备及技术,解决排水氨氮超标和浓缩液的问题。
技术实现要素:14.本发明的目的在于克服现有垃圾渗滤处理技术存在的处理工艺复杂、化学药剂消耗量大、成本高、处理后垃圾渗滤液排放不达标、有浓缩液积累等缺陷,通过采用电解脱氮和生物膜处理相结合的方法,取长补短,从而形成一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗液处理系统和处理方法。
15.本发明通过以下技术方案来实现:一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤处理系统及其净化方法,该垃圾渗滤处理系统包括依次连接的混凝沉淀装置、脱硬度装置、一级电解脱氮装置、生物膜处理装置、二次电解净化装置和二次混凝沉淀装置,其依次通过混凝沉淀、脱硬度、一级电解脱氮、生物膜处理、二次电解净化和二次混凝沉淀步骤进行处理,经过上述垃圾渗滤处理系统及其净化方法处理后的垃圾渗液出水指标为:色度小于5、cod小于100mg/l、bod小于10mg/l、ss小于10mg/l、总氮小于35mg/l、氨氮小于10mg/l、总磷小于1mg/l、粪大肠菌群数小于3个/l、总汞0.001mg/l、总铬0.01mg/l、总镉0.1mg/l、六价铬0.05mg/l、总砷0.1mg/l、总铅0.1mg/l,出水全部满足《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标。
16.本发明提供的基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理系统包括混凝沉淀装置、脱硬度装置、一级电解脱氮装置、生物膜处理装置、二级电解净化装置和二次混凝沉淀装置;
17.所述混凝沉淀装置包括垃圾渗滤收集调节池、加药罐、混凝反应罐、沉淀罐和上清液储罐,所述混凝反应罐的进水口与垃圾渗滤收集调节池的出水口连接,所述混凝反应罐的出水口与所述沉淀罐的进水口连接,所述沉淀罐的上清液出水口与所述上清液储罐的进水口连接,所述上清液储罐的出水口与所述脱硬度装置连接;
18.所述脱硬度装置包括除硬度反应罐、沉淀分离罐、固液分离机和脱硬度中间水池;所述除硬度反应罐上还安装有熟石灰投加罐、碳酸钠溶液投加罐和搅拌机,所述除硬度反应罐的进水口与上清液储罐的出水口连接,所述除硬度反应罐的出水口与沉淀分离罐的进水口连接,所述沉淀分离罐的出水口与脱硬度中间水池的进水口连接,所述脱硬度中间水
池的出水口与所述一级电解脱氮装置进水口连接;
19.所述一级电解脱氮装置与所述生物膜处理装置的进水口连接,所述二级电解净化装置与所述生物膜处理装置的出水口相连接,其中,所述一级电解脱氮装置和二级电解净化装置均包括电解机、脱气塔、酸洗除垢装置和还原罐,所述一级电解脱氮装置的电解机的进水口与所述脱硬度装置相连通,所述电解机的出水口与所述脱气塔的进水口相连,所述脱气塔的出水口与所述还原罐的进水口相连,所述脱气塔还设置有循环口,所述循环口通过管道和循环水泵与所述电解机的进水管连接;
20.所述生物膜处理装置包括依次连接的厌氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池,或者包括依次连接的好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池,或者包括依次连接的曝气生物滤池、反硝化深床滤池、好氧池、沉淀池和中间水池,或者包括依次经过曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池组合;
21.所述二次混凝沉淀装置包括依次连接的ph调节池、混凝池、助凝池、沉淀池和中间水池,其中,所述沉淀池的顶部设有上清液出水口,所述上清液出水口与所述中间水池的进水口连接,所述沉淀池的底部设有污泥出口,所述污泥出口与污泥泵连接。
22.进一步地,在所述沉淀分离罐和脱硬度中间水池之间还布设有精密过滤器。
23.进一步地,所述一级电解脱氮装置还包括氯离子催化剂投加装置,所述氯离子催化剂投加装置由氯离子溶液贮罐和输送泵构成,所述输送泵的出水口与所述电解机的进水口连通。
24.进一步地,所述基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理系统还包括污泥处理装置,所述污泥处理装置包括污泥泵、污泥浓缩池、理化调理池和脱水机,所述污泥泵的进口分别与所述脱硬度装置、生物膜处理装置和二次混凝沉淀装置的污泥出口连通,所述污泥泵的出口与污泥浓缩池的进口连通,所述污泥浓缩池的污泥出口与所述理化调理池的进口连通,所述污泥浓缩池的污水出口与所述生物膜处理装置的进水口连通,所述理化调理池的出口与所述脱水机的污泥进口连通。
25.进一步地,所述二次混凝沉淀装置是高效沉淀装置、磁混凝装置和超磁混凝沉淀装置中的一种。
26.进一步地,所述一级电解脱氮装置或二级电解净化装置还包括酸洗除垢装置,所述酸洗除垢装置由酸洗溶液贮罐和酸洗溶液输送泵构成,所述酸洗溶液贮罐的出口与电解机的出水口连接且酸洗溶液输送泵设置在两者的连接管路上,所述酸洗溶液贮罐的进口与电解机的进水口连接。
27.进一步地,所述生物膜处理装置中的厌氧池和好氧池体内中还放置有填料,所述填料是火山岩、碎石、炉渣、陶粒、塑料环和塑料球中的至少一种。
28.进一步地,所述混凝池还包括混凝剂加药装置和搅拌机;所述助凝池还包括助凝剂加药装置和搅拌机。
29.本发明还提供了一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理方法,其中,该方法在上述基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理系统中进行,且包括如下步骤:
30.(1)混凝沉淀:
31.将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池中定量泵到混凝反应罐中,开启搅拌机,按
0.5~2kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按130~900g/m3加入pac和按0.5~2g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐中沉淀30~60分钟,将沉淀罐的上清液泵入上清液储罐,将沉淀罐的底部污泥泵入污泥浓缩池;
32.(2)脱硬度:
33.将经过步骤(1)的滤后液流入脱硬度装置中,先按1~2kg/m3加入80~120目石灰粉,搅拌反应10~20分钟,去除垃圾渗沥的假性硬度,然后再按200~1000g/m3加入无水碳酸钠去除垃圾渗沥的钙镁硬度;
34.(3)一级电解脱氮:
35.将步骤(2)中所述脱硬度后的垃圾渗沥液泵入一级电解脱氮装置的电解机中,同时启动氯离子催化剂投加装置,按8~15l/m3投加20~25%的氯化钠溶液,启动电解机进行催化电解脱氮,渗沥液在电解机的停留60~210s,所述电解机的工作电压为5~50v,电流密度为10~150ma/cm2,将电解所得的出水输送至脱气罐中,停留时间为10~90min,脱气塔的部分渗沥液经过渗沥液循环口和循环水泵循环至电解机进行再次电解,循环比为15~30倍,催化电解脱氮后的垃圾渗沥液出水水的主要指标为:ph为6~9、nh
3-n(氨氮)≤1000.0mg/l、氨氮去除率≥50%,总氮≤1100.0mg/l、总氮去除率≥50%,总磷(以p计)≤8.0mg/l;
36.(4)生物膜处理:
37.将步骤(3)一级电解脱氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置,依次经过厌氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池处理和中间水池,或者依次经过好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池处理和中间水池,或者依次经过曝气生物滤池、反硝化深床滤池、好氧池、沉淀池和中间水池,或者依次经过曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池处理,生物膜处理的停留时间为48~72小时,经过生物膜法处理后垃圾渗滤出水的色度小于100,氨氮小于150mg/l,总氮小于200mg/l,cod
cr
小于300mg/l,bod5小于30mg/l;
38.(5)二次电解净化:
39.所述经过步骤(4)生物膜处理的出水泵入二级电解净化装置的电解机中电解净化,所述二级电解净化装置的电解机的工作电压为5~150v,电流为10~10000a,电解后的上清液进入二级电解净化装置的脱气塔中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过二级电解净化装置的循环水泵再次泵入电解机进一步电解,通过计量加入5~25%亚硫酸钠溶液的量,定量加入亚硫酸钠溶液消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置中,经过电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度小于50、cod
cr
小于150mg/l、bod5小于20mg/l、总氮小于30mg/l、氨氮小于20mg/l、总磷小于5mg/l;
40.(6)二次混凝沉淀:
41.所述垃圾渗滤液经过步骤(5)的二次电解净化后的垃圾渗滤液依次流入混凝沉淀装置的ph调节池、混凝池、助凝池和沉淀池,在ph调节池加入5~15%的氢氧化钠或5~20%的碳酸钠溶液调ph至8~9.5,然后流入混凝池中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置加入260~800g/m3的2~10%的pac溶液,反应5~15min完全后进入助凝池,在助凝池中加入1~2g/m3的pam搅拌反应1~5min,进入沉淀池进行固液分离,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod
cr
小于90mg/l、bod5小于20mg/l、总磷小于2mg/l、ss小于20mg/l、氨氮小于20mg/l、
总氮小于30mg/l、粪大肠菌群数小于3个/l、总汞0.001mg/l、总铬0.01mg/l、总镉0.1mg/l、六价铬0.05mg/l、总砷0.1mg/l、总铅0.1mg/l。
42.进一步地,本发明提供的基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理方法还包括污泥处理步骤,将生物膜处理、混凝沉淀和电解净化的浮渣分别输送至污泥浓缩池内进行重力浓缩,形成上部的上清液和底部的污泥;将所述上清液体输送至生物膜处理装置进水管中,将底部的污泥输入至理化调理池中,在所述理化调理池内加入理化调理剂,再输送至脱水机内处脱水,所述理化调理剂选自石灰、三氯化铁和聚合氯化铝中的至少一种。
43.本发明与现有技术比较,具有以下明显优势:
44.1、处理后的垃圾渗沥出水全部达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的指标要求,没有浓缩液,解决了现有垃圾渗滤液处理技术的35~40%膜浓缩液的处理难题;
45.2、采用电解脱氮技术,解决了现有垃圾渗沥液处理技术冬季低温,硝化细菌活性差,出水的氨氮超标难题;
46.3、去掉的现行的垃圾渗滤液生化处理后的“nf+ro”工艺,不仅工艺流程大幅缩短,而且投资也有一定程度降低,同时节省了膜更换成本;
47.4、将生化处理时间从现有垃圾渗滤液处理工艺的168~240小时缩短到48~72小时,大幅度缩短了生化时间,缩小了生化处理构筑物的体积,减少了建设占地。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
49.图1是本发明提供的垃圾渗滤液处理系统的连接示意图。
50.图2是本发明提供的混凝沉淀装置的结构示意图。
51.图3是本发明提供的一级电解脱氮装置的结构示意图。
52.图4是本发明提供的生物膜处理装置的结构示意图。
53.图5是本发明提供的二级电解净化装置的结构示意图。
54.图6是本发明提供的二次混凝沉淀装置的结构示意图。
55.图7是本发明提供的污泥处理装置的结构示意图。
56.图8是本发明提供的脱硬度装置的结构示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本发明实施例中的附图,对发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
58.参见图1,一种基于电解脱氮与生化的垃圾渗滤液处理系统,包括:混凝沉淀装置100、一级电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二级电解净化装置400、二次混凝沉淀装
置500和污泥处理装置600,其具体构成如下:
59.混凝沉淀装置100
60.参照附图2,所述混凝沉淀装置100包括垃圾渗滤液收集调节池111、加药罐112、混凝反应罐110、沉淀罐120、上清液储罐130,所述混凝反应罐110的进水口与垃圾渗滤收集调节池111的出水口连接,所述混凝反应罐110的出水口与沉淀罐120的进水口连接,所述沉淀罐120的上清液出水口与上清液储罐130的进水口连接,所述沉淀罐120的污泥出口与污泥浓缩罐的进口连接,所述上清液储罐130的出水口与一级电解脱氮装置200或脱硬度装置连接。
61.参照附图8,所述混凝沉淀装置100和一级电解脱氮装置200之间还设置有脱硬度装置800,所述脱硬度装置800包括除硬度反应罐810、沉淀分离罐820、固液分离机840和脱硬度中间水池830;所述除硬度反应罐810上还安装有熟石灰投加罐811、碳酸钠溶液投加罐812和搅拌机813,分别投加用于脱除碳酸氢盐(碳酸氢钙和碳酸氢镁)的熟石灰和用于脱除硫酸钙的碳酸钠溶液;所述除硬度反应罐810的进水口与混凝沉淀装置100的上清液储罐130的出水口连接,所述除硬度反应罐810的出水口与沉淀分离罐820的进水口连接,所述沉淀分离罐820的出水口与脱硬度中间水池830的进水口连接,所述脱硬度中间水池830的出水口与一级电解脱氮装置200的电解机210进水口连接;所述固液分离机是板框压滤机、离心机和真空过滤机中的一种。
62.较佳的,在所述沉淀分离罐820和脱硬度中间水池830之间还布设有精密过滤器,用于对脱除硬度后的污水做进一步的过滤处理,降低ss的含量,提升效率。
63.一级电解脱氮装置200
64.参照附图3,所述一级电解脱氮装置200包括电解机210、直流电源220、脱气塔230和还原罐240;所述电解机210的进水口与所述上清液储罐130或脱硬度中间水池830的出水口相连,所述电解机210的出水口与所述脱气塔230的进水口相连,所述脱气塔230的出水口与还原罐240的进水口相连,所述还原罐240的出水口与生物膜处理装置300的进水口连接;所述脱气塔230还设置有循环口271,它设置在距脱气塔出水口下方1~1.5米的位置处,循环口271通过管道和循环水泵270与电解机210的进水管连接,用于电解垃圾渗沥液的循环电解;所述脱气塔230和还原罐240的底部还设有排污口234,排污口234与混凝沉淀装置100的进水管连接。
65.所述一级电解脱氮装置200还包括一个氯离子催化剂投加装置250,所述氯离子催化剂投加装置由氯离子溶液贮罐251和输送泵252构成,所述氯离子溶液采用10~25%氯化钠溶液或者10~12%的次氯酸溶液。
66.所述一级电解脱氮装置200还包括酸洗除垢装置260,所述酸洗除垢装置260由酸洗溶液贮罐261和酸洗溶液输送泵262构成,所述酸洗溶液采用2%~3%盐酸溶液或者4%~5%的柠檬酸溶液。
67.生物膜处理装置300
68.参照附图4,所述生物膜处理装置包括依次连接的厌氧池310、曝气生物滤池320、反硝化深床滤池330和中间水池340,所述厌氧池310的进水口与一级电解脱氮装置的还原罐240的出水口连接,反硝化深床滤池330的出水口与中间水池340连通,所述厌氧池310、曝气生物滤池320、反硝化深床滤池330的污泥出口与污泥浓缩池的进口连接;或者所述生物
膜处理装置包括依次连接的好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池,所述好氧池的进水口与一级电解脱氮装置的还原装置的出水口连接,反硝化深床池的出水口与中间水池连通,所述好氧池、沉淀池、曝气生物滤池和反硝化深床滤池的污泥出口与污泥浓缩池的进口连接;或者所述生物膜处理装置包括依次连接的曝气生物滤池、反硝化深床滤池、好氧池、沉淀池和中间水池,所述曝气生物滤池的进水口与一级电解脱氮装置的还原罐的出水口连接,沉淀池的出水口与中间水池连通,所述好氧池、沉淀池的污泥出口与污泥浓缩池的进口连接;或者所述生物膜处理装置包括依次连接的曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池,所述曝气生物滤池的进水口与一级电解脱氮装置的还原罐的出水口连接,反硝化深床滤池的出水口与中间水池连通。
69.更具体地,所述生物膜处理装置300的厌氧池和好氧池的池体中还可以放置填料,所述填料是火山岩、碎石、炉渣、陶粒、塑料环和塑料球中的至少一种。
70.二级电解净化装置400
71.参照附图5,所述二级电解净化装置400包括电解机410、直流电源420、脱气塔430和还原罐450,所述电解机410的进水口与所述生物膜处理装置300的中间水池350的出水口相连,所述电解机410的出水口与脱气塔430的进水口连接,所述脱气塔430的出水口与还原罐450的进水管相连,所述脱气塔430还设置有循环口471,它设置在距脱气塔出水口1~1.5米的下方,循环口471通过管道和循环水泵470与电解机的进水管连接,用于电解垃圾渗沥液的循环电解;所述电解净化装置还包括一个酸洗除垢装置460,所述酸洗除垢装置460由酸洗溶液贮罐461和酸洗溶液输送泵462构成,所述酸洗溶液采用2%~3%盐酸溶液或者4%~5%的柠檬酸溶液。
72.所述脱气塔430和还原罐450的底部还设有排污口,排污口与混凝沉淀装置100的进水管连接;所述还原罐450由还原罐和还原剂溶液储罐组成,所述还原剂溶液储罐通过计量加药泵与所述还原罐连接,所述还原罐还安装有搅拌器,用于搅拌混合还原剂,所述还原罐的进水口与所述二级电解净化装置的脱气塔的出水连接,所述还原罐的出水口与二次混凝沉淀装置的进水口连接。所述二级电解净化装置由于与一级电解脱氮装置连用,其能够省略氯离子催化剂投加装置,简化结构设置。
73.所述电解净化装置的脱气塔430的进水口与位于所述脱气塔430底部的布水器连接,所述脱气塔430上部的出水口与所述还原消除次氯酸钠装置的还原罐的进水管连接,所述脱气塔的顶部还设有刮渣器和气泡收集槽。
74.二次混凝沉淀装置500
75.参照附图6,所述二次混凝沉淀装置500包括依次连接的ph调节池510、混凝池520、助凝池530、沉淀池540和中间水池550,其中,所述沉淀池540的顶部设有上清液出水口542,所述上清液出水口与所述中间水池550的进水口连接,所述沉淀池540的底部设有污泥出口541,所述污泥出口与污泥泵614连接。
76.所述二次混凝沉淀装置500是高效沉淀装置、磁混凝装置和超磁混凝沉淀装置中的一种。
77.所述混凝沉淀装置的ph调节池510还包括ph调节剂的加药装置和搅拌机,ph调节剂加药装置中贮藏有质量比为5~20%氢氧化钠或碳酸钠溶液。
78.所述混凝沉淀装置500的混凝池520还包括混凝剂加药装置和搅拌机,混凝剂加药
装置中贮藏有质量比为2~20%硫酸铁、三氯铁或聚合氯化铝溶液;所述助凝池530还包括助凝剂加药装置和搅拌机,所述助凝剂加药装置中贮藏有质量比为1~2
‰
的pam溶液。
79.污泥处理装置600
80.参照附图7,所述污泥处理装置600包括污泥泵614、污泥浓缩池(重力浓缩池)610、理化调理池620和脱水机630,所述污泥泵614的进口分别与所述混凝沉淀装置100、生物膜处理装置300和二次混凝沉淀装置500的污泥出口连通,所述污泥浓缩池610为重力浓缩池,所述污泥泵的出口与重力浓缩池的进口连通,重力浓缩池的污泥出口与理化调理池的进口连通,重力浓缩池的污水出口与生物膜处理装置的进水口连通;理化调理池620的出口与脱水机630的污泥进口连通,脱水机630的泥块收集于污泥收集坪内,脱水机630的出水与生物膜处理装置300的进水口连通。
81.所述污泥处理装置600分别与混凝沉淀装置100、生物膜处理装置300和二次混凝沉淀装置500的污泥出口连接,所述污泥泵的出口与所述重力浓缩池610的进口连通,所述重力浓缩池610内包括由上至下的上层区、中层区和下层区,所述上层区的出水口用于连通生物膜处理装置300进水口,所述下层区的出口与所述脱水机630的进口连通,所述重力浓缩池610中还设置有搅拌器。
82.一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理方法,采用所述的垃圾渗滤液处理系统进行垃圾渗滤液处理,包括如下步骤:
83.(1)混凝沉淀:所述混凝沉淀是将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池111中定量泵到混凝反应罐110中,开启搅拌机,按0.5~2kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按130~900g/m3加入pac和按0.5~2g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐120中沉淀30~60分钟,将沉淀罐120的上清液泵入上清液储罐130、将沉淀罐120的底部污泥泵入污泥浓缩池,再将污泥浓缩池的污泥泵入脱水机中脱水,所述脱水机脱水的产生的泥块即为污泥,所述脱水机脱水产生的污水泵入垃圾渗滤收集调节池中;所述的石灰混凝沉淀主要用于去除垃圾渗滤中大量的ss、cod
cr
、bod5、总磷和各种重金属离子,经过石灰沉淀处理后,ss被去除95%以上,cod
cr
、bod5被去除40%以上,总磷被去除80%以上,各种重金属离子被去除99%以上。
84.(2)脱硬度:将经过石灰混凝沉淀和板框压滤后的滤后液流入脱硬度装置的假性硬度脱除反应罐中,先按1~2kg/m3加入80~120目石灰粉,搅拌反应10~20分钟,去除垃圾渗沥的假性硬度,然后按200~1000g/m3加入无水碳酸钠去除垃圾渗沥的钙镁硬度;脱硬度的目的是去除垃圾渗沥液中的钙镁离子,减轻电解脱氮时的电极板结垢。
85.(3)一级电解脱氮:将步骤(2)中所述脱硬度后的垃圾渗沥液泵入一级电解脱氮装置200的电解机210中,同时启动氯离子催化剂投加装置250,按8~15l/m3投加20~25%的氯化钠溶液,启动电解机210进行催化电解脱氮;渗沥液在电解机210的停留60~210s;所述电解机210的工作电压为5~50v,电流密度为10~150ma/cm2;将电解所得的出水输送至脱气罐230中,停留时间为10~90min,脱气池的部分渗沥液经过渗沥液循环口和循环泵循环至电解机进行再次电解,循环比为15~30倍,保证出水水质,催化电解的主要作用是去除垃圾渗沥液中的氨氮和总氮,催化电解脱氮后的垃圾渗沥液出水水的主要指标为:ph为6~9、nh
3-n(氨氮)≤1000.0mg/l、氨氮去除率≥50%,总氮≤1100.0mg/l、总氮去除率≥75%,总磷(以p计)≤8.0mg/l。
86.(4)生物膜处理:所述生物膜处理包括厌氧、曝气生物滤池和反硝化生床滤池处理或包括好氧池、曝气生物滤池和反硝化深床滤池处理或包括曝气生物滤池、反硝化生床滤池、好氧池处理,所述生物膜处理是将步骤(3)催化电解除氨氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置300,依次经过厌氧池、曝气生物滤池和反硝化深床滤池处理或者依次经过好氧池、沉淀池、曝气生物滤池和反硝化深床滤池处理或者依次经过曝气生物滤池、反硝化生床滤池、好氧池和沉淀池或者依次经过曝气生物滤池、反硝化生床滤池处理,生物膜处理的停留时间为48~72小时,利用厌氧菌、好氧菌分解垃圾渗滤液中的有机物,深度去除垃圾渗滤液中的cod和bod5,同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使渗滤液中残余的氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮;利用反硝化细菌的反硝化作用将渗滤液中的硝态氮或亚硝态氮还原成氮气,所述经过生物膜处理主要用于去除垃圾渗滤液中的色度、cod
cr
、bod5、部分氨氮和总氮,经过生物膜处理后垃圾渗滤出水的色度小于100,氨氮小于150mg/l,总氮小于200mg/l,codcr小于300mg/l,bod5小于30mg/l。
87.(5)二次电解净化:所述经过步骤(4)生化处理并储存于生物膜处理中间水池350中的生物膜处理的出水泵入二级电解净化装置的电解机410中电解净化,所述电解机的工作电压为5~150v,电流10~10000a,电解后的上清液进入脱气塔430中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过循环水泵470再次泵入电解机进一步电解净化至氨氮、总氮、cod
cr
、bod5合格后进入还原罐450测定其余氯浓度,通过计量加入5~25%亚硫酸钠溶液的量,定量加入亚硫酸钠溶液消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置500中;所述二次电解主要用于去除前段处理后垃圾渗滤中残余的cod
cr
、bod5、总磷、ss、氨氮和总氮等主要污染物,经过电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度小于50、cod
cr
小于150mg/l、bod5小于20mg/l、总氮小于30mg/l、氨氮小于20mg/l、总磷小于5mg/l;
88.(6)二次混凝沉淀:所述垃圾渗滤液经过步骤(4)的二次电解净化后的垃圾渗滤液依次流入混凝沉淀装置的ph调节池510、混凝池520、助凝池530和沉淀池540,在ph调节池510加入5~15%的氢氧化钠或5~20%的碳酸钠溶液调ph至8~9.5,然后流入混凝池520中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置加入260~800g/m3的2~10%的pac溶液,反应5~15min完全后进入助凝池530,在助凝池530中加入1~2g/m3的pam搅拌反应1~5min,进入沉淀池540进行固液分离,上清液泵入中间水池550,沉淀物(即污泥)经过泵和管道送入污泥浓缩池,所述混凝沉淀主要用于去除生物膜处理后垃圾渗滤的残余cod
cr
、bod5、总磷、ss等主要污染物,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod
cr
小于90mg/l、bod5小于20mg/l、总磷小于2mg/l、ss小于20mg/l、氨氮小于20mg/l、总氮小于30mg/l,粪大肠菌群数小于3个/l、总汞0.001mg/l、总铬0.01mg/l、总镉0.1mg/l、六价铬0.05mg/l、总砷0.1mg/l、总铅0.1mg/l,出水全面满足《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标。
89.(7)污泥处理:将石灰混凝沉淀、生物膜处理和二次混凝沉淀的浮渣分别输送至污泥浓缩池610内,进行重力浓缩,形成上部的上清液和底部的污泥;将上述的上清液体输送至生物膜处理装置300进水管中,将底部污泥输入至理化调理池620中;在上述理化调理池620内加入理化调理剂,再输送至脱水机630内处理成有机泥块后收集,泥块焚烧处理,所述理化调理剂包括石灰、三氯化铁和聚合氯化铝。
90.所述的一种基于电解脱氮和生物膜处理的垃圾渗滤液处理系统及其方法处理后的垃圾渗液出水指标为:色度小于5、cod
cr
小于90mg/l、bod5小于20mg/l、ss小于20mg/l、总
氮小于30mg/l、氨氮小于20mg/l、总磷小于2mg/l、粪大肠菌群数小于3个/l、总汞0.001mg/l、总铬0.01mg/l、总镉0.1mg/l、六价铬0.05mg/l、总砷0.1mg/l、总铅0.1mg/l。
91.实施例1
92.某垃圾填埋场100吨/日的渗滤液处理工程。
93.所述某垃圾填埋场100吨/日的渗滤液处理工程包括混凝沉淀装置100、电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二级电解装置400、混凝沉淀装置500和污泥处理装置600,其中,生物膜处理装置300包括厌氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池。
94.所述垃圾渗滤液原水水质和控制指标如表2所示。
95.表2垃圾渗滤液处理工程处理的进出水控制指标
96.序号项目原水处理后的出水指标去除率(%)1色度(倍)800599.382ph值6.56~9-3cod
cr
(mg/l)75008098.934bod5(mg/l)37101599.605总氮(mg/l)28553098.956氨氮(mg/l)27912099.287总磷503948ss(mg/l)5002096.009氯离子(mg/l)1633
‑‑
10硬度(mg/l)4255
‑‑
97.步骤一、混凝沉淀
98.所述混凝沉淀是将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池111中定量泵到混凝反应罐110中,开启搅拌机,按2kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按900g/m3加入pac和按1g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐120中沉淀30~60分钟,将沉淀罐120的上清液泵入上清液储罐130,将沉淀罐120的底部污泥泵入污泥浓缩池、再将污泥浓缩池的污泥泵入脱水机中脱水,所述脱水机脱水的产生的泥块即为污泥,所述脱水机脱水产生的污水泵入垃圾渗滤收集调节池中;所述的石灰混凝沉淀主要用于去除垃圾渗滤中大量的ss、cod、bod5、总磷和各种重金属离子,经过石灰沉淀处理后,ss被去除95%以上,cod、bod5被去除40%以上,总磷被去除80%以上,各种重金属离子被去除90%以上;
99.步骤二、脱硬度
100.所述脱硬度是将步骤(1)石灰混凝沉淀处理后的垃圾渗滤液从步骤(1)的上清液储罐130泵入除硬度反应罐810中,在不断搅拌的条件下按4l/m3加入25%的碳酸钠溶液,反应生成碳酸钙沉淀除去硬度,进入沉淀分离罐820静置,进行固液分离,将沉淀分离罐820上部的澄清液流入脱硬度中间水池830中储存,将沉淀分离罐820下部的沉淀泵入固液分离机840中分离得泥块和滤液,滤液泵入脱硬度中间水池830中。
101.步骤三、一级电解脱氮
102.所述一级电解脱氮是将步骤(2)脱硬度后的垃圾渗滤液泵入一级电解脱氮装置(200),经过电解脱氨氮和总氮处理,所述电解脱氮的工作条件为:电压50v,电流密度为
10ma/cm2,垃圾渗滤液在电解机内的停留210秒。经过电解脱氮处理后,出水氨氮小于600mg/l,总氮小于700mg/l。
103.步骤四、生物膜处理
104.所述生物膜处理包括厌氧、曝气生物滤池和反硝化深床滤池处理,所述生物膜处理是将步骤(3)一级电解除氨氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置,依次经过厌氧池、沉淀池、曝气生物滤池和反硝化深床滤池处理,生物膜处理的停留时间为52小时,利用厌氧菌、好氧菌分解垃圾渗滤液中的有机物,深度去除垃圾渗滤液中的cod
cr
和bod5,同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮,再经反硝化深床滤池的反硝化菌作用除去硝酸盐;所述经过生物膜处理主要用于去除垃圾渗滤液中的色度、cod
cr
、bod5、部分氨氮和硝态氮,经过生物膜处理后垃圾渗滤出水的色度小于200,氨氮小于150mg/l,总氮小于200mg/l,cod
cr
为300mg/l,bod5小于30mg/l。
105.步骤五、二次电解净化
106.所述经过步骤(4)二次混凝沉淀并储存于生物膜处理中间水池中的混凝出水泵入二级电解净化装置的电解机410中电解净化,所述电解机的工作电压为5v,电流10000a,电解后的上清液进入脱气塔430中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过循环水泵470再次泵入电解机进一步电解净化至氨氮、总氮、cod
cr
、bod5合格后排入还原罐中,测定其余氯浓度,加入计算量的亚硝酸钠溶液,消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置。
107.所述二次电解净化主要用于去除前段处理后垃圾渗滤中残余的cod
cr
、bod5、总磷、ss、氨氮和总氮等主要污染物,经过电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度为50、cod
cr
为139mg/l、bod5为15mg/l、总氮为27mg/l、氨氮为15mg/l、总磷为3.2mg/l。
108.步骤六、二次混凝沉淀
109.所述垃圾渗滤液经过步骤五的二次电解净化处理后依次流入(步骤五)二次混凝沉淀装置的ph调节池510、混凝池520、助凝池530和沉淀池540,在ph调节池510加入5%的氢氧化钠溶液调ph至8.5~9.5,然后流入混凝池520中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置按6l/m3加入2%的pac溶液,反应5min完全后进入助凝池530,在助凝池中按1g/m3的量投加pam,搅拌反应1~2min,进入沉淀池540进行固液分离,上清液泵入中间水池550,沉淀物(即污泥)经过泵和管道送入污泥浓缩池,所述混凝沉淀主要用于去除二次电解后垃圾渗滤的残余cod
cr
、bod5、总磷、ss等主要污染物,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod
cr
小于89mg/l、bod5小于18mg/l、总磷为1.2mg/l、ss小于20mg/l、氨氮为10mg/l、总氮为30mg/l,粪大肠菌群数为3个/l、总汞为0.001mg/l、总铬为0.01mg/l、总镉为0.1mg/l、六价铬为0.05mg/l、总砷为0.1mg/l、总铅为0.1mg/l。
110.表3采用本发明处理后的垃圾渗滤液的出水水质指标
111.序号项目进水指标处理后出水指标去除率(%)1色度800599.442cod
cr
(mg/l)75007898.963bod5(mg/l)37101099.734总氮(mg/l)28552899.025氨氮(mg/l)2791599.82
6总磷(mg/l)501.098.007硬度(mg/l)4255
‑‑
8余氯(mg/l)-0.5-9粪大群肠菌(个/l)-3-10总汞(mg/l)-0.001-11总镉(mg/l)-0.01-12总铬(mg/l)-0.1-13六价铬(mg/l)-0.05-14总砷(mg/l)-0.1-15总铅(mg/l)-0.1-112.从表3可知,垃圾渗滤液采用由混凝沉淀装置100、电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二级电解装置400、混凝沉淀装置500和污泥处理装置600构成的垃圾渗滤液处理系统处理后,其出水的污染物指标全部达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标要求,没有浓缩液。
113.实施例2
114.某垃圾填埋场300吨/日的渗滤液处理工程。
115.所述某垃圾填埋场100吨/日的渗滤液处理工程包括混凝沉淀装置100、电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二级电解装置400、混凝沉淀装置500和污泥处理装置600,其中,生物膜处理装置300包括好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池。
116.所述垃圾渗滤液原水水质和控制指标如表4所示。
117.表4垃圾渗滤液原水水质及处理后的水质控制指标
118.序号项目原水处理后的出水指标去除率(%)1色度(倍)950599.472ph值8.96~9-3cod
cr
(mg/l)166519099.464bod5(mg/l)61222099.675总氮(mg/l)50003099.406氨氮(mg/l)48792099.597总磷5.80.591.388ss(mg/l)4501097.789氯离子(mg/l)590
‑‑
10硬度(mg/l)830
‑‑
119.步骤一、混凝沉淀
120.所述混凝沉淀是将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池111中定量泵到混凝反应罐110中,开启搅拌机,按1kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按130g/m3加入pac和按1g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐120中沉淀30~60分钟,将沉淀罐120的上清液泵入上清液储罐130、将沉淀罐的底部污泥泵入污泥浓缩池,再将污泥浓缩池的污泥泵入脱水机中脱水,所述脱水机脱水的产生的泥块即为污泥,所述脱水机脱水产生的污水泵入垃圾渗滤收集调节池中;所述的石灰混凝
沉淀主要用于去除垃圾渗滤中大量的ss、cod
cr
、bod5、总磷和各种重金属离子,经过混凝沉淀处理后,ss被去除95%以上,cod
cr
、bod5被去除40%以上,总磷被去除80%以上,各种重金属离子被去除95%以上;
121.步骤二、脱硬度
122.所述脱硬度是将步骤(1)混凝沉淀装置100处理后的垃圾渗滤液从步骤(1)的上清液储罐130泵入除硬度反应罐810中,在不断搅拌的条件下按2l/m3加入10%的碳酸钠溶液,反应生成碳酸钙沉淀除去硬度,进入沉淀分离罐820静置,进行固液分离,将沉淀分离罐820上部的澄清液流入脱硬度中间水池830中储存,将沉淀分离罐820下部的沉淀泵入固液分离机840中分离得泥块和滤液,滤液泵入脱硬度中间水池830中。
123.步骤三、一级电解脱氮
124.所述一级电解脱氮是将步骤(2)脱硬度后的垃圾渗滤液泵入一级电解脱氮装置200的电解机210中进行电解脱氨氮和总氮处理,电解时同时按2.5l/m3投加10%的氯化钠溶液以补充氯离子,启动循环泵,按1:25的循环比进行循环。所述电解脱氮的工作条件为:电压26.5v,电流密度为150ma/cm2,垃圾渗滤液在电解机内的停留210秒,电解后进入脱气罐230,经过电解脱氮处理后,出水氨氮小于700mg/l,总氮小于800mg/l。
125.步骤四、生物膜处理
126.所述生物膜处理是将步骤(3)电解脱氨氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置,依次经过好氧池、沉淀池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池处理,生物膜处理的停留时间为72小时,利用厌氧菌、好氧菌分解垃圾渗滤液中的有机物,深度去除垃圾渗滤液中的cod
cr
和bod5,同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮;所述经过生物膜处理主要用于去除垃圾渗滤液中的色度、cod
cr
、bod5、部分氨氮和总氮,经过生物膜处理后垃圾渗滤出水的色度小于80,氨氮小于135mg/l,总氮小于170mg/l,cod
cr
为270mg/l,bod5小于35mg/l。
127.步骤五、二次电解净化
128.所述经过步骤(4)生物膜处理并储存于中间水池中的生物膜处理出水泵入二级电解净化装置400的电解机410中电解净化,所述电解机的工作电压为45v,电流密度为95ma/cm2,电解后的上清液进入脱气罐430中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过循环水泵470再次泵入电解机进一步电解净化至氨氮、总氮、cod
cr
、bod5合格后经脱气塔430的出水口流入还原罐中,测定其余氯浓度,加入计算量的亚硝酸钠溶液,消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置500中。所述电解主要用于去除前段处理后垃圾渗滤中残余的cod
cr
、bod5、总磷、ss、氨氮和总氮等主要污染物,经过二次电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度为45、cod为150mg/l、bod为20mg/l、总氮为30mg/l、氨氮为20mg/l、总磷为1mg/l。
129.步骤六、二次混凝沉淀
130.所述垃圾渗滤液经过步骤(5)的二次电解净化后依次流入二次混凝沉淀装置的ph调节池510、混凝池520、助凝池530和沉淀池540,在ph调节池510加入5%的氢氧化钠溶液调ph至9~9.5,然后流入混凝池520中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置按4.5l/m3加入2%的pac溶液反应15min完全后进入助凝池530,在助凝池中加入1g/m3的pam搅拌反应2min,进入沉淀池进行固液分离,上清液泵入中间水池550经中间水池排入排水管网中,沉淀物(即
污泥)经过泵和管道送入污泥浓缩池。所述混凝沉淀主要用于去除生物膜处理后垃圾渗滤的残余cod、bod、总磷、ss等主要污染物,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod小于90mg/l、bod小于18mg/l、氨氮为19mg/l、总氮为28mg/l、总磷为1mg/l、ss小于20mg/l,粪大肠菌群数为3个/l、总汞为0.001mg/l、总铬为0.01mg/l、总镉为0.1mg/l、六价铬为0.05mg/l、总砷为0.1mg/l、总铅为0.1mg/l。
131.表5本发明的垃圾渗滤液处理系统处理后的出水水质指标
[0132][0133][0134]
从表5可知,垃圾渗滤液经过本发明的基于电解脱氮和生物膜结合处理的垃圾渗滤液处理系统及其方法处理后,各项指标都《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标。
[0135]
实施例3
[0136]
某垃圾填埋场50吨/日的渗滤液处理工程。
[0137]
所述某垃圾填埋场50吨/日的渗滤液处理工程包括混凝沉淀装置100、电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二次电解装置400、混凝沉淀装置500和污泥处理装置600,其中,生物膜处理装置300包括曝气生物滤池、反硝化深床滤池、好氧池、沉淀池和中间水池。
[0138]
所述垃圾渗滤液原水水质和控制指标如表6所示。
[0139]
表6垃圾渗滤液原水水质及处理后的水质控制指标
[0140]
序号项目原水处理后的出水指标去除率(%)1色度(倍)400598.752ph值6.16~9-3cod
cr
(mg/l)300009099.704bod5(mg/l)131902099.855总氮(mg/l)31903099.066氨氮(mg/l)30992099.357总磷23.88195.818ss(mg/l)5001098.009氯离子(mg/l)1750
‑‑
10硬度(mg/l)913
‑‑
[0141]
步骤一、混凝沉淀
[0142]
所述混凝沉淀是将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池111中定量泵到混凝反应罐110中,开启搅拌机,按1.5kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按350g/m3加入pac和按1g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐120中沉淀30~60分钟,将沉淀罐120的上清液泵入上清液储罐130,将沉淀罐的底部污泥泵入污泥浓缩池,再将污泥浓缩池的污泥泵入脱水机中脱水,所述脱水机脱水的产生的泥块即为污泥,所述脱水机脱水产生的污水泵入垃圾渗滤收集调节池中;所述的石灰混凝沉淀主要用于去除垃圾渗滤中大量的ss、cod
cr
、bod5、总磷和各种重金属离子,经过石灰沉淀处理后,ss被去除95%以上,cod
cr
、bod5被去除40%以上,总磷被去除80%以上,各种重金属离子被去除95%以上。
[0143]
步骤二、一级电解脱氮
[0144]
所述一级电解脱氮是将步骤(1)处理后的垃圾渗滤液泵入一级电解脱氮装置200的电解机210中进行电解脱氨氮和总氮处理,电解时同时按1.0l/m3投加20%的氯化钠溶液以补充氯离子,启动循环泵,按1:30的循环比进行循环。所述电解脱氮的工作条件为:电压27.5v,电流密度为120ma/cm2,垃圾渗滤液在电解机内的停留210秒,电解后进入脱气罐230。经过电解脱氮处理后,出水氨氮小于950mg/l,总氮小于1060mg/l。
[0145]
步骤三、生物膜处理
[0146]
所述生物膜处理装置包括曝气生物滤池、反硝化深床滤池、好氧池、沉淀池和中间水池处理,所述生物膜处理是将步骤(2)一级电解脱氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置,依次经过曝气生物滤池、反硝化深床滤池和好氧池处理,生物膜处理的停留时间为65小时,利用厌氧菌、好氧菌分解垃圾渗滤液中的有机物,深度去除垃圾渗滤液中的cod
cr
和bod5,同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮;所述经过生物膜处理主要用于去除垃圾渗滤液中的色度、cod
cr
、bod5、部分氨氮和总氮,经过生物膜处理后垃圾渗滤出水的色度小于80,氨氮小于132mg/l,总氮小于165mg/l,cod
cr
为180mg/l,bod5小于40mg/l。
[0147]
步骤四、二次电解净化
[0148]
所述经过步骤(3)生物膜处理并储存于中间水池中的生物膜处理出水泵入二级电解净化装置400的电解机410中电解净化,所述电解机的工作电压为28.8v,电流密度为
65ma/cm2,电解后的上清液进入脱气塔430中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过循环水泵470再次泵入电解机进一步电解净化至氨氮、总氮、cod
cr
、bod5合格后经脱气塔430的出水口流入还原罐中,测定其余氯浓度,加入计算量的亚硝酸钠溶液,消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置500中。所述电解主要用于去除前段处理后垃圾渗滤中残余的cod
cr
、bod5、总磷、ss、氨氮和总氮等主要污染物,经过二次电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度为40、cod为135mg/l、bod为17mg/l、总氮为28mg/l、氨氮为15mg/l、总磷为5.6mg/l。
[0149]
步骤五、二次混凝沉淀
[0150]
所述垃圾渗滤液经过步骤(4)的二次电解净化后依次流入二次混凝沉淀装置的ph调节池510、混凝池520、助凝池530和沉淀池540,在ph调节池510加入5%的氢氧化钠溶液调ph至8.5~9.0,然后流入混凝池520中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置按1.5l/m3加入10%的pac溶液反应15min完全后进入助凝池530,在助凝池中加入1g/m3的pam搅拌反应2min,进入沉淀池进行固液分离,上清液泵入中间水池550经中间水池排入排水管网中,沉淀物(即污泥)经过泵和管道送入污泥浓缩池。所述混凝沉淀主要用于去除生物膜后垃圾渗滤的残余cod、bod、总磷、ss等主要污染物,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod小于85mg/l、bod小于15mg/l、氨氮为15mg/l、总氮为26mg/l、总磷为1.3mg/l、ss小于20mg/l,粪大肠菌群数为3个/l、总汞为0.001mg/l、总铬为0.01mg/l、总镉为0.1mg/l、六价铬为0.05mg/l、总砷为0.1mg/l、总铅为0.1mg/l,出水全部满足《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标,没有浓缩液。
[0151]
实施例4
[0152]
某垃圾填埋场450吨/日的渗滤液处理工程。
[0153]
所述某垃圾填埋场450吨/日的渗滤液处理工程包括混凝沉淀装置100、电解脱氮装置200、生物膜处理装置300、二次电解装置400、混凝沉淀装置500和污泥处理装置600,其中,生物膜处理装置300包括曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池。
[0154]
所述垃圾渗滤液原水水质和控制指标如表7所示。
[0155]
表7垃圾渗滤液原水水质及处理后的水质控制指标
[0156]
序号项目原水处理后的出水指标去除率(%)1色度(倍)400598.752ph值6.16~9-3cod
cr
(mg/l)43009097.914bod5(mg/l)19302098.965总氮(mg/l)10903097.256氨氮(mg/l)10002098.007总磷3.85174.038ss(mg/l)5003094.009氯离子(mg/l)1250
‑‑
10硬度(mg/l)790
‑‑
[0157]
步骤一、混凝沉淀
[0158]
所述混凝沉淀是将垃圾渗滤液从垃圾渗滤收集调节池111中定量泵到混凝反应罐
110中,开启搅拌机,按1.0kg/m3加入石灰粉,搅拌反应15~20分钟,再按350g/m3加入pac和按1g/m3加入pam,搅拌反应5~20分钟,反应完成后停止搅拌,将反应后的垃圾渗滤液泵入沉淀罐120中沉淀30~60分钟,将沉淀罐120的上清液泵入上清液储罐130,将沉淀罐的底部污泥泵入污泥浓缩池,再将污泥浓缩池的污泥泵入脱水机中脱水,所述脱水机脱水的产生的泥块即为污泥,所述脱水机脱水产生的污水泵入垃圾渗滤收集调节池中;所述的石灰混凝沉淀主要用于去除垃圾渗滤中大量的ss、cod
cr
、bod5、总磷和各种重金属离子,经过石灰沉淀处理后,ss被去除95%以上,cod
cr
、bod5被去除40%以上,总磷被去除80%以上,各种重金属离子被去除95%以上。
[0159]
步骤二、一级电解脱氮
[0160]
所述一级电解脱氮是将步骤(1)处理后的垃圾渗滤液泵入一级电解脱氮装置200的电解机210中进行电解脱氨氮和总氮处理,电解时同时按1.0l/m3投加20%的氯化钠溶液以补充氯离子,启动循环泵,按1:30的循环比进行循环。所述电解脱氮的工作条件为:电压26.5v,电流密度为80ma/cm2,垃圾渗滤液在电解机内的停留120秒,电解后进入脱气塔230。经过电解脱氮处理后,出水氨氮小于450mg/l,总氮小于500mg/l。
[0161]
步骤三、生物膜处理
[0162]
所述生物膜处理装置包括曝气生物滤池、反硝化深床滤池和中间水池处理,所述生物膜处理是将步骤(2)一级电解脱氮后的垃圾渗滤液泵入生物膜处理装置,依次经过曝气生物滤池310和反硝化深床滤池320处理,生物膜处理的停留时间为48小时,利用厌氧菌、好氧菌分解垃圾渗滤液中的有机物,深度去除垃圾渗滤液中的cod
cr
和bod5,同时利用硝化细菌的硝化作用和亚硝化细菌的亚硝化作用使氨态氮转化为硝态氮或亚硝态氮;所述经过生物膜处理主要用于去除垃圾渗滤液中的色度、cod
cr
、bod5、部分氨氮和总氮,经过生物膜处理后垃圾渗滤出水的色度小于80,氨氮小于102mg/l,总氮小于125mg/l,cod
cr
为130mg/l,bod5小于30mg/l。
[0163]
步骤四、二次电解净化
[0164]
所述经过步骤(3)生物膜处理并储存于中间水池350中的生物膜处理出水泵入二级电解净化装置400的电解机410中电解净化,所述电解机的工作电压为27.0v,电流密度为50ma/cm2,电解后的上清液进入脱气塔430中进行气液分离,上部的气泡经过刮渣机刮入气泡收集槽中,下部清液经过循环水泵470再次泵入电解机进一步电解净化至氨氮、总氮、cod
cr
、bod5合格后经脱气塔430的出水口流入还原罐中,测定其余氯浓度,加入计算量的亚硝酸钠溶液,消除过量的次氯酸钠后进入二次混凝沉淀装置500中。所述电解主要用于去除前段处理后垃圾渗滤中残余的cod
cr
、bod5、总磷、ss、氨氮和总氮等主要污染物,经过二次电解净化后垃圾出水满足如下指标:色度为40、cod为95mg/l、bod为15mg/l、总氮为28mg/l、氨氮为5mg/l、总磷为1.6mg/l。
[0165]
步骤五、二次混凝沉淀
[0166]
所述垃圾渗滤液经过步骤(4)的二次电解净化后依次流入二次混凝沉淀装置的ph调节池510、混凝池520、助凝池530和沉淀池540,在ph调节池510加入5%的氢氧化钠溶液调ph至8.5~9.0,然后流入混凝池520中,在搅拌条件下通过混凝剂加药装置按1.5l/m3加入10%的pac溶液反应15min完全后进入助凝池530,在助凝池中加入1g/m3的pam搅拌反应2min,进入沉淀池进行固液分离,上清液泵入中间水池550经中间水池排入排水管网中,沉
淀物(即污泥)经过泵和管道送入污泥浓缩池。所述混凝沉淀主要用于去除生物膜处理后垃圾渗滤的残余cod、bod、总磷、ss等主要污染物,经过混凝处理后,出水的色度小于5、cod小于70mg/l、bod小于10mg/l、氨氮为5mg/l、总氮为25mg/l、总磷为0.5mg/l、ss小于20mg/l,粪大肠菌群数为3个/l、总汞为0.001mg/l、总铬为0.01mg/l、总镉为0.1mg/l、六价铬为0.05mg/l、总砷为0.1mg/l、总铅为0.1mg/l,其出水的主要污染物指标如表8中。
[0167]
表8本发明的垃圾渗滤液处理系统处理后的出水水质指标
[0168]
序号项目原水处理后的出水指标去除率(%)1色度(倍)4005 2ph值6.16~9 3cod
cr
(mg/l)430070 4bod5(mg/l)193010 5总氮(mg/l)109025 6氨氮(mg/l)10005 7总磷(mg/l)3.850.5 8ss(mg/l)50020 9粪大群肠菌(个/l)-3-10总汞(mg/l)-0.001-11总镉(mg/l)-0.01-12总铬(mg/l)-0.1-13六价铬(mg/l)-0.05-14总砷(mg/l)-0.1-15总铅(mg/l)-0.1-[0169]
从表8可知,本垃圾渗滤液采用本发明的一种基于电解脱氮与生物膜结合的垃圾渗滤液处理系统处理后其出水全部满足《生活垃圾填埋场污染物控制标准》(gb16889-2008)表2的污染物控制指标,没有浓缩液。
[0170]
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
[0171]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。