申请日2016.08.18
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F9/14; C02F103/06; C02F101/30; C02F101/16
摘要
本实用新型公开了一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，包括通过管道依次顺序串联的复合软化混凝沉淀池、臭氧氧化反应器、水解池、厌氧MBR池、纳滤装置和压力接触氧化反应器。本实用新型不仅适用于垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理，同时也适用于其他含较高难降解有机物浓度的膜浓缩液处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，包括通过管道依次顺序串联的复合软化混凝沉淀池、臭氧氧化反应器、水解池、厌氧膜生物反应器池、纳滤装置和压力接触氧化反应器。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液是将对垃圾渗滤液经过反渗透膜、或纳滤膜或其它过滤膜法处理后所产生的浓缩液。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的复合软化混凝沉淀池，由多级反应池和沉淀池组成。
4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的多级反应池为3～4级，各级反应池均设有动力搅拌装置或进行水力搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的臭氧氧化反应器，包括臭氧发生器和反应器，臭氧发生器置于反应器内，臭氧发生器是空气源臭氧发生器或氧气源臭氧发生器。
6.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的水解池和厌氧膜生物反应器池合建或与厌氧膜生物反应器池分建。
7.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的厌氧膜生物反应器池，包括厌氧池和膜生物反应器组件两部分;厌氧池采用升流式厌氧反应器;膜生物反应器组件采用内置式超滤膜组件或外置式超滤膜组件。
8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的压力接触氧化反应器为封闭罐体，罐体内部填充生物填料;其中，所述的生物填料，为颗粒活性炭、焦炭、无烟煤、陶粒及软性、半软性填料和悬浮填料的任意一种。
9.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，其特征在于，所述的压力接触氧化反应器之后串联多介质过滤器。
说明书
一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统
技术领域
本实用新型涉及垃圾渗滤液处理系统，具体地说，涉及一种针对垃圾渗滤液经过反渗透膜、纳滤膜或其它过滤膜法处理所产生的浓缩液进行处理的系统。
背景技术
2008年国家颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)，对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求，如今处理垃圾渗滤液多采用NF、RO膜处理工艺。垃圾渗滤液膜滤浓缩液是垃圾渗滤液经过生物降解后经NF膜(或RO膜)截留的残液，一般不具有可生化性，主要成份为腐殖质类物质，呈棕黑色，COD很高，并且含有大量的无机离子，TDS在20000～60000mg/L之间，COD通常在1000～5000mg/L之间，氨氮浓度在100～1000mg/L，电导率为40000～50000us/cm。
膜滤浓缩液的体积占垃圾渗滤液原液体积的20%～30%。由于浓缩液含有各种难降解的有机和无机污染物，直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染;若排入市政污水处理系统，过高的总溶解性固体对活性污泥的生长也不利。因此对于减少浓缩液的产量、浓缩液继续处理的研究很有必要。
目前所采用主要的处理方法有：回灌、蒸发烘干、固化、焚烧等。将膜法浓缩液回灌到垃圾填埋场、垃圾储坑或垃圾渗滤液储存池，长期循环会导致渗滤液中盐和有机物的累积，从而导致生化处理系统效果变差，增加膜法系统运行的负担及费用。蒸发烘干是将膜法浓缩液中可溶性固体与水分离，对蒸发器抗腐蚀性要求高，并且能耗大，运行成本较高。此外，膜法浓缩液中的部分有机物易挥发，蒸发过程处理不当易引起二次污染。固化处理是利用飞灰或污水处理产生的污泥对膜法浓缩液进行固化处理，然后将干化的剩余物运往垃圾填埋场进行无害化填埋。由于固化后的垃圾处理使得处理成本加大，在对膜法浓缩液处理过程中需要结合垃圾场实际情况进行考虑和经济分析。高级氧化技术是目前处理垃圾渗滤液浓缩液比较合适的处理技术，高级氧化技术降解有机物的速度非常快，如O3/UV系统和O3/H2O2系统氧化降解过程，且氧化过程中的中间产物均可以继续同羟基自由基反应，直至最后完全被氧化成二氧化碳和水。
但是，由于垃圾渗滤液膜浓缩液污染物浓度过高，如果采用单一的化学氧化法，其运行成本太高。如果采用运行费用较低的生物处理工艺，污染物的可生化性又很低。如果采用膜处理工艺，膜污染的问题又难以解决。因此，目前垃圾渗滤液膜法浓缩液急需一种简单有效、能耗低、运行成本低的膜法浓缩液的深度处理方法。
实用新型内容
为了克服上述垃圾渗滤液膜法浓缩液处理方法的不足，本实用新型提供一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，使膜法浓缩液的处理效果稳定可靠，具有较低的运行成本和较高的去除效率，出水能够实现达标排放。
本实用新型的核心思路是针对高盐水质，采用多种工艺提升废水的可生化性，并通过膜分离实现二价盐、一价盐和有机物的分离，从而解决盐的积累问题，并极大的改善废水的可生化性，将可生化废水充分利用垃圾渗滤液(不是浓缩液)前道生化处理过程加以处理。同时利用厌氧MBR解决脱氮问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理系统，包括通过管道依次顺序串联的复合软化混凝沉淀池、臭氧氧化反应器、水解池、厌氧膜生物反应器池(厌氧MBR池)、纳滤装置和压力接触氧化反应器。
其中，所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液是将对垃圾渗滤液经过反渗透膜、或纳滤膜或其它过滤膜法处理后所产生的浓缩液。
其中，所述的复合软化混凝沉淀池，由多级反应池和沉淀池组成。
其中，所述的多级反应池为3～4级，各级反应池均设有动力搅拌装置或进行水力搅拌装置。
其中，所述的臭氧氧化反应器，包括臭氧发生器和反应器，臭氧发生器置于反应器内，臭氧发生器是空气源臭氧发生器或氧气源臭氧发生器。
其中，所述的水解池和厌氧膜生物反应器池合建或与厌氧膜生物反应器池分建。
其中，所述的厌氧膜生物反应器池，包括厌氧池和膜生物反应器组件两部分;厌氧池采用升流式厌氧反应器;膜生物反应器组件采用内置式超滤膜组件或外置式超滤膜组件。
其中，所述的压力接触氧化反应器为封闭罐体，罐体内部填充生物填料;其中，所述的生物填料，为颗粒活性炭、焦炭、无烟煤、陶粒及软性、半软性填料和悬浮填料的任意一种。
其中，所述的压力接触氧化反应器之后串联多介质过滤器。
一种垃圾渗滤液膜法浓缩液的处理方法，垃圾渗滤液膜法浓缩液依次经过复合软化混凝沉淀池、臭氧氧化反应器、水解池和厌氧MBR池，厌氧MBR池出水进入纳滤系统;
纳滤系统处理得到的透过液经过压力接触氧化反应器处理后，直接排放或经多介质过滤器过滤后排放;
纳滤系统处理得到的浓缩液与垃圾渗滤液混合回到前处理生化段，经生化、MBR、膜法浓缩处理后得到的浓缩液再循环进入复合软化混凝沉淀池及后续操作。
其中，所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液是将对垃圾渗滤液经过反渗透膜、或纳滤膜或其它过滤膜法处理后所产生的浓缩液。
其中，所述的垃圾渗滤液膜法浓缩液，主要成份为腐殖质类物质，TDS为20000～60000mg/L，COD为1000～5000mg/L，氨氮浓度为100～1000mg/L，TN浓度为500～2500，电导率为40000～50000us/cm。
其中，所述的复合软化混凝沉淀池，由多级反应池和沉淀池组成;废水首先通过多级反应池，然后再进入沉淀池沉淀，反应池出水进入沉淀池沉淀，降低废水的硬度并去除COD。其中，所述的多级反应池为3～4级，各级反应池均设有动力搅拌装置或进行水力搅拌;在开始的1～2级反应池投加碱性物质;在其后的一级反应池内反应池投加含铝或含铁混凝剂，末级反应池投加聚丙烯酰胺高分子絮凝剂。其中，所述的碱性物质为碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钙中的任意一种或几种的混合物，所述的碱性物质的投加总摩尔数为废水中钙镁离子总摩尔数的0.5～3倍;所述的含铝或含铁混凝剂为硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、或上述任一物质的聚合物，所述的含铝或含铁混凝剂的投加量为40～2000mg/L;所述的聚丙烯酰胺高分子絮凝剂的投加量按质量比计为1～10mg/L。废水在复合软化混凝沉淀池中的总停留时间为2～10h。
其中，所述的臭氧氧化反应器，包括臭氧发生器和反应器，臭氧发生器置于反应器内，臭氧发生器是空气源臭氧发生器或氧气源臭氧发生器，臭氧投加量与所处理的水的COD之比为0.1～1:1。臭氧氧化反应器中的废水停留时间控制为0.3～2h。臭氧氧化反应器罐体可以为金属或非金属材料制成，也可采用土建结构。
其中，所述的水解池和厌氧MBR池合建或与厌氧MBR池分建。
其中，废水在水解池中的总停留时间为4～20h。
其中，所述的厌氧MBR池，包括厌氧池和MBR组件两部分;厌氧池采用升流式厌氧反应器;MBR组件采用内置式超滤膜组件或外置式超滤膜组件。废水在厌氧MBR池中的总停留时间为10～60h。
其中，所述的压力接触氧化反应器为封闭罐体，进水通过射流曝气方式，携带溶解氧进入罐体，罐体内部填充生物填料，反应器内空气压力为0.2～0.8MPa;其中，所述的生物填料，包括颗粒活性炭、焦炭、无烟煤、陶粒以及软性、半软性填料和悬浮填料的任意一种或几种的混合物。
其中，所述的纳滤系统采用的纳滤膜元件具有选择性透过性能，对二价或更高价态金属离子具有良好的截留效果。
本实用新型方法不仅适用于垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理，同时也适用于其他含较高难降解有机物浓度的膜浓缩液处理。
有益效果：本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1)有效的将高级氧化处理和厌氧生物处理相结合，最大限度的降低处理成本并提高处理效率。臭氧氧化可显著提高废水的可生化性。同时，由于后续厌氧处理的存在，使得一级臭氧氧化无需彻底氧化垃圾渗滤液浓缩液中的难降解污染物，而只需要破坏污染物结构，提高污染物可生化性即可。因此最大限度的减少臭氧投加量。
2)本实用新型选用的生化处理工艺为厌氧膜生物反应器。厌氧反应器分为水解段和厌氧段。厌氧和水解过程对难降解有机物处理有着独特的作用，不仅可以直接降低COD，还可以将大分子难降解有机物开环和断链，变成小分子可降解有机物，从而提高处理效果，而好氧处理工艺则不具备这一功能。因此，相比好氧MBR而言，厌氧MBR对于垃圾渗滤液浓缩液的处理效率更高。
3)垃圾渗滤液中的有机氮和氨氮含量很高，在生化预处理后废水中含有大量的硝酸盐，脱氮十分困难，难以达到排放标准。好氧MBR对硝酸盐氮的去除效率低，而本项目采用厌氧MBR具有极好的脱氮效能，不仅能够利用臭氧氧化产生的小分子有机物作为碳源进行脱氮，还可在厌氧条件下和剩余氨氮发生厌氧氨氧化反应脱氮，能够显著降低浓缩液的总氮排放。
4)本实用新型预处理采用复合混凝沉淀工艺，可以在去除硬度和钙镁离子，对废水中的有机物也有显著的去除效果。可以极大的降低厌氧处理的有机负荷，同时预防厌氧MBR产生无机物膜污染。
5)实用新型后处理采用纳滤和压力接触氧化反应器组合工艺。纳滤工艺可以进一步降低废水中的有机物，确保出水稳定达标。同时，为了减少系统中的含盐量，本项目选用纳滤作为后处理精密过滤。纳滤对一价离子具有较好的透过性，采用纳滤工艺进行精密过滤不会显著提高浓缩液的含盐量，从而使生化系统的盐度保持稳定。
6)为了进一步提升出水的效果，处理工艺的末端设置了压力接触氧化反应器，进一步提高出水水质。由于纳滤膜透过液中的有机物均为小分子，可生化性好。在压力接触氧化反应器内，通过进水泵形成高压，在高压下氧的传输阻力减小，混合液空气中氧向微生物转移的效率大大增强，可提高反应器内的活性污泥浓度，使反应器内生物膜性状蓬松，不易结团，活性明显增强。有利于活性污泥微生物的增殖和有机物的降解。从而保证出水浓度很低。压力接触氧化器内部设有过滤层，出水水质稳定有保障。