申请日2015.01.13
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种垃圾渗滤液预处理方法，采用装有搅拌电机3和螺旋桨4的序批式反应器，其特征在于包括以下步骤：延时进水，鼓风曝气，缺氧搅拌，泥水分离，排上清液，排泥，闲置序批式反应器。本发明所述垃圾渗滤液预处理方法脱氮效率高，处理成本低，且稳定性好，耐冲击负荷强，不仅能有效提高垃圾渗滤液的可生化性，还能解决现有垃圾渗滤液预处理过程中脱氮效率低、处理成本高、稳定性差以及不能灵活适应垃圾渗滤液水质变化等难题，可在垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理中广泛推广与应用。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液预处理方法，采用装有搅拌电机3和螺旋桨4的序批式反应器12，其 特征在于，包括以下步骤：
第一步：打开进水阀门2，垃圾渗滤液从进水管1进入序批式反应器12;
第二步：打开空气压缩机9，对反应器内垃圾渗滤液进行鼓风曝气;
第三步：关闭空气压缩机9，打开搅拌电机3，对垃圾渗滤液进行缺氧搅拌;
第四步：关闭搅拌电机3，静置沉淀，实现泥水分离;
第五步：打开出水阀门5，排出上清液;
第六步：打开排泥阀门7，排泥;
第七步：关闭排泥阀门7，延长闲置序批式反应器。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液预处理方法，其特征在于所述进水采用延时进水， 延时进水时间为0.5～1h;
3.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液预处理方法，其特征在于所述鼓风曝气通过调 节流量计10，控制曝气速率为2.3～3.6L/min，曝气时间为1.8～4.2h;
4.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液预处理方法，其特征在于所述缺氧搅拌为机械 搅拌，搅拌速率18～32r/min，搅拌时间控制在1.8～3.6h;
5.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液预处理方法，其特征在于所述序批式反应器水 力停留时间为13～15h，反应器内污泥浓度为4400～4500mg/L，泥龄为13～14d;
6.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液预处理方法，其特征在于所述延长闲置反应器 时间为6～8h。
说明书
一种垃圾渗滤液预处理方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及垃圾填埋场的垃圾渗滤液预处理方法。
背景技术
近年来，我国经济快速发展和城市化进程不断加快，城市垃圾迅猛增长，垃圾填 埋过程中产生的渗滤液日益增多。
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水 及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度 的有机废水。
垃圾渗滤液中污染物浓度高，成分复杂、污染持续时间长，对周围环境有着严重 的影响。国内外有许多的填埋场，建设时期受到资金、技术等因素的影响，对渗滤液没有进 行很好的收集处理，这些渗滤液很容易引发大面积的污染事故，造成巨大的、甚至是永久性 的环境破坏。
垃圾渗滤液有成分复杂、水质水量变化巨大、有机物和氨氮浓度高、微生物营养 元素比例失调等特点。仅用普通的生物处理技术难以达到理想效果，需采取适当的预处理来 去除氨氮、化学需要量(COD)，提高其可生化性，以改善后续工艺的运行状况。一般预处理 有化学混凝沉淀法、吸附法、吹脱法、厌氧法等。
混凝沉淀除指的是采用在水中投加具有凝聚能力的物质，形成大量胶体物质或沉 淀，污染物也随之凝聚或沉淀，再通过过滤将氟离子从水中除去的过程。吸附法处理利用多 孔性固体相物质吸着分离水中的污染物，常分为化学吸附和物理吸附。吹脱法将空气通入废 水中，改变有毒有害气体溶解于水中所建立的气液平衡关系，使这些挥发物质由液相转为气 相，然后予以收集或者扩散到大气中去。厌氧法利用以厌氧细菌为主要工作菌种，在厌氧环 境下对垃圾渗滤液中各种有机成分进行降解，从而降低垃圾渗滤液中的有机物浓度，提高其 可生化性。
预处理是垃圾渗滤液处理的首个环节和最关键的环节，预处理效果的好坏将直接 影响整个垃圾渗滤液处理过程的成败。上述预处理方法虽然对垃圾渗滤液具有一定的预处理 效果，但也存在诸多问题，如处理成本高、脱氮效率低、稳定性差及不能灵活适应垃圾渗滤 液水质变化等。这些问题不仅严重阻碍了垃圾渗滤液处理技术的应用与推广，也深深制约着 垃圾填埋场的运营与发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服上述现有垃圾渗滤液预处理技术处理成 本高、脱氮效率低、稳定性差及不能灵活适应垃圾渗滤液水质变化的缺陷，提供一种在序批 式反应器内实现的垃圾渗滤液预处理方法，该方法脱氮效率高，处理成本低，且稳定性好， 可实现垃圾渗滤液的预处理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种垃圾渗滤液预处理方法，采用装 有搅拌电机3和螺旋桨4的序批式反应器12(图1)，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：打开进水阀门2，垃圾渗滤液从进水管1进入序批式反应器12;
第二步：打开空气压缩机9，对反应器内垃圾渗滤液进行鼓风曝气;
第三步：关闭空气压缩机9，打开搅拌电机3，对垃圾渗滤液进行缺氧搅拌;
第四步：关闭搅拌电机3，静置沉淀，实现泥水分离;
第五步：打开出水阀门5，排出上清液;
第六步：打开排泥阀门7，排泥;
第七步：关闭排泥阀门7，延长闲置序批式反应器。
所述序批式反应器中含有活性污泥，活性污泥中包含有与脱氮除磷有关的微生物， 包括聚磷菌、氨氧化菌、硝化细菌及反硝化细菌等。
所述进水采用延时进水，延时进水时间为0.5～1h。延时进水可实现微生物对部分 有机物的迅速吸收及内聚物合成储能。延时进水阶段及后续的好氧初期，微生物吸收垃圾渗 滤液中的有机物储存在体内合成内聚物，并在好氧段和随后的缺氧段分解内聚物，为微生物 的硝化过程和反硝化过程提供能量。
所述鼓风曝气采用空气压缩机，通过调节流量计10，控制曝气速率为2.3～3.6 L/min，曝气时间为1.8～4.2h。所述缺氧搅拌采用电动搅拌器，由搅拌电机带动螺旋桨实现缺 氧搅拌，搅拌速率18～32r/min，搅拌时间控制在1.8～3.6h。
所述序批式反应器水力停留时间为13～15h，反应器内污泥浓度为4400～4500 mg/L，泥龄为13～14d。
所述静置沉淀时间为0.4～0.6h。
所述延长闲置可在反应器内形成外碳源丰富-外碳源贫乏交替环境，诱导微生物实 现饱足-饥饿代谢模式，促进微生物体内储能物质的合成，从而强化系统脱氮除磷效果及对有 机物的去除性能。延长闲置阶段，反应器内不进行任何曝气或搅拌操作，活性污泥与垃圾渗 滤液实现分离，微生物处于饥饿状态。当下一周期操作开始后，新的垃圾渗滤液注入反应器 内，微生物将迅速吸收垃圾渗滤液中的有机物。通过微生物的这种饱足-饥饿代谢模式，在序 批式反应器内实现内聚物驱动微生物硝化及缺氧反硝化。延长闲置时间控制为6～8h时，反 应器内微生物生长较为理想，若闲置时间过短无法形成微生物饱足-饥饿代谢模式，难以达到 预期效果，而闲置时间过长则可能导致反应器内微生物碳源不足甚至死亡，导致系统崩溃。
本发明通过将垃圾渗滤液延时进水注入序批式反应器，随后进行好氧曝气和缺氧 搅拌。好氧曝气可将氨氮氧化为硝态氮和亚硝态氮，缺氧搅拌可将生成的硝态氮和亚硝态氮 还原为氮气并排出水体，从而实现高浓度氨氮的去除。此过程中，微生物需要消耗垃圾渗滤 液中的有机物，从而降低垃圾渗滤液的有机物浓度。延时进水阶段，微生物迅速吸收垃圾渗 滤液中的有机物，并实现聚磷菌体内磷的释放。好氧曝气阶段，微生物吸收垃圾渗滤液中有 机物和磷，并在体内合成储能物质，为硝化及反硝化过程供能。经过该预处理过程，垃圾渗 滤液中的磷、氨氮和有机物浓度大幅降低，具有良好的可生化性，可进入后续生化及深度处 理阶段。
本发明的有益效果：本发明所述垃圾渗滤液预处理方法脱氮效率高，处理成本低， 且稳定性好，耐冲击负荷强，所产生的剩余污泥可回收用作饲料或堆肥，不仅能有效提高垃 圾渗滤液的可生化性，还能有效解决现有垃圾渗滤液预处理过程中脱氮效率低、处理成本高、 稳定性差以及不能灵活适应垃圾渗滤液水质变化等难题，可在垃圾填埋场的垃圾渗滤液处理 中广泛推广与应用。