申请日2016.01.22
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F9/14; C02F11/12; C02F11/02
摘要
本发明提供一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤的方法，具体为利用特异微生物芽孢杆菌Bacillus?sp.TC16产生生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和作用和卷扫作用与垃圾渗滤液中的SS、COD、BOD发生聚合而沉淀，采用固液分离设备进行固液分离，分离出的滤渣可作为生产有机肥的原材料，分离出的滤液经过生物氧化处理后实现达标排放。处理工艺由生物聚沉除渣系统和生物氧化系统两部分构成，该方法具有出水水质稳定、运行成本低、处理时间短、对氨氮和有机物的去除率高、无二次污染，可有效实现垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处理，处理后的水可用于景观绿化或洗车。
权利要求书
1.一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，其特征在于：利用特异微生物产生生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和作用和卷扫作用与垃圾渗滤液中的SS、COD、BOD发生聚合而沉淀，采用固液分离设备进行固液分离，分离出的滤渣可作为生产有机肥的原材料，分离出的滤液经过进一步生物氧化系统处理后实现达标排放。
2.如权利要求1所述的快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，其特征在于：快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的处理工艺包括生物聚沉除渣系统和生物氧化系统。
3.如权利要求2所述的快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，其特征在于：所述的生物聚沉除渣系统包括格栅/沉砂池、调节池、生物絮凝池、沉淀池、集泥池、微生物培养池、生物聚沉反应池、固液分离设施。
4.如权利要求2所述的快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，其特征在于：所述生物氧化系统包括集水池、生化池、二沉池。
5.根据权利1所述的快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的生物方法，其特征在于：所述的特异微生物芽孢杆菌Bacillussp.TC16，可产生高效生物絮凝剂。垃圾渗滤液与特异微生物发生生物絮凝反应，两者的比例为10∶1～50∶1。
说明书
一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法
一、技术领域
本发明涉及垃圾处理技术，特别涉及一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的生物方法。
二、背景技术
垃圾焚烧厂产生的垃圾渗滤液主要是指垃圾在贮坑堆放过程中因有机质腐烂、变质、发酵而渗滤出来的污水。与垃圾填埋场的垃圾渗滤液不同，垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液属于新鲜渗滤液，BOD/COD比值相对较高，易于生化处理。
垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质特征：(1)悬浮性固体(SS)浓度高。焚烧厂垃圾渗滤液SS浓度常常在5000-10000mg/L，甚至有许多超过10000mg/L;(2)高COD、高BOD/COD比。由于垃圾焚烧厂内垃圾有机物含量高，在垃圾贮坑堆放的停留时间短，有机物来不及降解，导致焚烧厂垃圾渗滤液具有很高的COD，CODCr在40000-60000mg/L，同时BOD/COD比大于0.5，具有良好的可生化性;(3)高NH3-N，焚烧厂垃圾渗滤液NH3-N可常在300-1000mg/L;(4)钙、镁等浓度高，垃圾渗滤液都含有较高的硬度，通常Ca2+在3000mg/L以上，Mg2+在400mg/L以上。
根据垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的特点，目前主要应用的处理方法有物化处理法和生化处理法。
物化处理法主要包括混凝沉淀、化学氧化、电解、吸附法、膜分离和氨吹脱法，具有受垃圾渗滤液水质影响小、出水水质较稳定的优势，但其不足在于经济成本高，易造成二次污染，通常作为预处理或深度处理方法使用。
生化法是目前最常用的一种方法，主要采用微生物对废水进行处理，在国内外都取得了广泛的应用，具有运行费用低、对环境无二次污染的优势。目前常用的有好氧生物处理、厌氧生物处理、厌氧/好氧组合法三种类型。
由于垃圾渗滤液组成复杂，有机污染物浓度高，采用单一的现有的处理技术常难以保证出水水质的稳定性，因此往往采用几种方法的组合工艺居多。
中国发明专利申请200510102946.X公开了一种处理生化垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液的设备及其方法，其方法采用密封式离心脱水进行固液分离，去除悬浮物，采用膜生物反应系统进行生化反应和采用蝶管式反渗透装置反渗沥处理。虽然整个系统占地面积小，适应性强，出水水质好，无细菌和悬浮物，自动化程度高，系统安全等优点，但运行成本高，需要定期进行系统冲洗，浓缩液产生量大，故需要处理浓缩液。
中国发明专利申请2011101087954公开了一种垃圾焚烧厂渗滤液处理系统，采用物化-生化组合工艺，包括格栅、沉砂池、调节池、反应沉淀池、中间水池、升流式厌氧污泥床、二级A/O池、膜生物反应器、芬顿-电化学反应器、曝气生物流化池、沉淀池、污泥浓缩池，综合应用物理和生化方法对垃圾渗滤液进行处理，其优势在于提升出水水质、降低运行成本，但其不足在于，采用化学混凝沉淀法，采用化学絮凝剂，投放量过多，会产生较多的化学沉淀污泥，且处理工艺复杂，处理周期长。
目前，我国垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理投资与运行成本都较大，取决其规模，垃圾渗滤液处理投资一般在每吨5-10万元，处理成本在每吨50-80元，而且处理周期较长，通常要10-15天。因此，开发一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，以降低建设与运行成本，显得十分重要。
三、发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，该方法利用特异微生物产生高效生物絮凝剂，与垃圾渗滤液中的SS、COD发生生物絮凝反应，并通过固液分离机去除SS和大部分COD，大幅降低后端生化处理系统的运行负荷，为生化处理系统的有效运行创造良好的条件，可在较短时间内实现渗滤液达标排放。
本发明采用的技术方案如下：
所述的一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，其特征在于利用特异微生物芽孢杆菌Bacillussp.TC16(保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏时间：2011年12月20日，保存编号：CGMCCNo.5621，分类命名：芽孢杆菌Bacillussp.)产生生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和作用和卷扫作用与垃圾渗滤液中的SS、COD、BOD发生聚合而沉淀，采用固液分离设备进行固液分离，分离出的半干化滤渣可作为生产有机肥的原材料，分离出的清澈滤液经过进一步生物氧化系统后实现达标排放。该方法具有出水水质稳定、运行成本低、对氨氮和有机物的去除率高、无二次污染，处理时间短的优点，可有效实现垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的快速处理。
所述的一种快速处理垃圾焚烧厂垃圾渗滤液的方法，包括生物聚沉除渣系统和生物氧化系统。所述的生物聚沉除渣系统依次包括格栅/沉砂池、调节池、生物絮凝池、沉淀池、集泥池、微生物培养池、生物聚沉反应池、固液分离设施;所述的生物氧化系统包括集水池、好氧池、缺氧生化池、二沉池。
在上述生物处理工艺中，格栅/沉砂池过滤垃圾渗滤液的较大悬浮物，滤液进入调节池进行调节水量和水质后进入生物絮凝池，微生物培养池中的微生物菌液通入进菌液泵进入生物絮凝池，微生物产生大量的生物絮凝剂，与滤液中的SS、COD发生絮凝沉淀反应，在沉淀池中沉淀去除垃圾渗滤液中的SS及不溶性有机物，沉淀污泥进入集泥池，上清液进入集水池。垃圾滤液在生物絮凝池中停留时间在0.5～1.0h，滤液与菌液的体积比例在10∶1～50∶1。
集泥池的污泥进入生物聚沉反应池，在该生物聚沉反应池中，污泥与微生物菌液在搅拌机的作用下进行充分混合，加入少量营养剂(主要由氮磷钾钙镁铁硫等营养元素及少量有机碳源组成)，采用曝气系统提供微生物所需O2，在微生物菌液作用下污泥内部结合水被破坏，污泥理化性质得到改性，提高污泥的脱水性能。污泥在生物聚沉反应池中停留时间在1.0～5.0h，污泥与菌液的体积比例在5∶1～50∶1，营养剂投加量为1～10kg/m3。
经过生物聚沉反应后污泥的脱水性能得到改善，进入固液分离设备，进行泥水分离。其中固体物被分离压滤成半干化的泥饼，因其含有丰富的有机物且含水率低，可直接破碎并经高温发酵后制备成有机肥，污泥固液分离所得清澈滤液则进入集水池。
集水池出口与生化池入口连接，生化池为二级A/O工艺，每级A/O都由1个缺氧池(A池)和1个好氧池(O池)组成。所述的缺氧池内设潜水搅拌机进行混合，所述的好氧池采用罗茨风机进行供氧。生化单元水力持留时间为2～3d，其中在2个好氧池中的持留时间各为18～24h，在缺氧池中的持留时间各为6～12h。所述的缺氧池溶解氧浓度为0.4mg/L以下，好氧池溶解氧浓度为2mg/L以上。
生化池出来的泥水混合液进入二沉池，进行泥水分离，分离出的水质可进行达标排放，沉淀污泥部分回流到缺氧池，其余剩余污泥进入生物聚沉反应池进行压滤脱水处理。
由于采用了上述方案，本发明具有以下优点：
利用特异微生物产生生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和作用和卷扫作用与垃圾渗滤液中的SS、COD发生聚合而沉淀，相对于采用无机或有机混凝剂，具有反应速度快、无二次污染、节省运行成本的优势。
采用生物聚沉除渣系统，仅需要1.0～5.0h就可去除95%以上SS和80%以上的COD 等，大幅度减轻了后续生化处理的负荷，使垃圾渗滤液整个处理时间可缩短到3d左右，并就能完全达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)标，且出水水质的稳定。
与传统物化-生化组合工艺相比，本方法具有处理周期短、运行费用低、出水水质稳定的优点。