申请日2009.11.04
公开(公告)日2010.05.05
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F1/52; C02F1/72
摘要
本发明申请涉及的是垃圾填埋处理中对出现的垃圾渗滤液实施净化和环保排放的工艺处理方法。本垃圾渗滤液净化工艺方法包括依次衔接的综合预处理段、生物处理段和物理化学处理段。本技术方案将综合预处理段、生物处理段和物理化学处理段有机的结合，省去了膜过滤处理步骤，使之成为垃圾渗滤液净化处理和确实实现环保排放的一完整工艺技术方案。本技术方案还具有工艺简单、易于控制操作、造价成本和运行费用低的技术特点。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液净化工艺方法，该方法包括有依次衔接的综合预处理段、生物处理段和物理化学处理段，其特征在于：
①、综合预处理段：积蓄垃圾渗滤液经初步的拦截和沉淀杂物净化处理后实施内电解氧化分解反应，内电解反应池中加入酸、铁屑，在垃圾渗滤液的pH值达到3-4的条件下进行曝气反应;氧化分解反应后的垃圾渗滤液需将pH值调整至7-8，投加凝絮剂送入一级旋流固液分离净化器固液分离;一级旋流固液分离净化器输出的净化渗滤液送入脱氨氮处理段;
②、生物处理段是综合预处理段的后续处理工艺段，包括有上流式厌氧生物反应器UASB和间歇式活性污泥法反应净化器SBR;脱氨氮后的渗滤液在送入UASB反应器之前，调整其pH值至7-8;经UASB反应器处理后的渗滤液进入SBR反应净化器，以活性污泥 及微生物为核心去除CODCr、BOD5、氨氮有机污染物，输出的净化渗滤液至物理化学处理段。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液净化工艺方法，其特征在于脱氨氮处理段后将pH值调整至7～8后，进行生物处理段。
3.根据权利要求1或2所述的垃圾渗滤液净化工艺方法，其特征在于脱氨氮处理段包括有曝气脱氮池和吹脱塔组成，曝气脱氮池中加碱调节pH值至不小于11，其后泵送至吹脱塔，在碱性条件下，经高效吹脱塔吹脱NH3。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液净化工艺方法，其特征在于内电解反应所进行曝气反应，其水气比为1∶15。
5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液净化工艺方法，其特征在于物理化学处理段包括有沉淀、消毒、旋流固液分离、过滤，或者是经旋流固液分离、沉淀、消毒、过滤的工艺流程。
说明书
垃圾渗滤液净化工艺方法
技术领域
本发明专利申请涉及的是垃圾填埋处理中对出现的垃圾渗滤液实施净化和环保排放的工艺处理方法。
背景技术
面对数量越来越庞大、混杂类别和成份也越来越复杂的城市生活垃圾，实施无害化和环保排放处理一直是科技人员们的追求目标。特别是采用垃圾填埋处理方法中，所产生的垃圾渗滤液是污染环境、破坏生态的又一大杀手，已引起国内外的广泛重视，并为此开展了垃圾渗滤液净化处理技术，虽取得了一定的成效，但仍有很多技术问题仍亟待解决。
垃圾渗滤液成份是极其复杂的，特别是胶体物质多，随着时间的延长，填埋场垃圾渗滤液变化就更为复杂化，特别难以降解，这也给净化处理带来了极大的困难。目前，国际上针对垃圾渗滤液的处理方法主要采用物理化学法-生物法-膜过滤相结合的处理方法。如日本采用的是生物处理和物理化学法相结合的处理方法，欧美一些国家采用有膜过滤和SBR法相结合的处理方法等等，但处理效果存在着不理想、效果不稳定等实际情况。
生物处理方法净化垃圾渗滤液，从理论上讲具有运行费用相对较低、处理效率高、无二次污染等优点，但实际的排放效果却很难达到渗滤液净化排放标准要求，正因垃圾渗滤液中高浓度的NH3-N导致C/N过低，磷元素缺乏，不能满足BOD∶N∶P=100∶5∶1的微生物营养需求，因此对浓度高、成份复杂的垃圾渗滤液来说，生物处理法的应用受到相当程度的限制。
物理化学处理技术更适合于BOD5/CODCr比值较低的垃圾渗滤液处理，对于难以用生物处理方法净化处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果，但是仅以物理化学方法处理垃圾渗滤液也很难达到处理排放标准，并存在工艺步骤复杂、处理运行费用高的实际问题，因此单以物理化学净化法不适于净化处理量大的垃圾渗滤液。
生物处理方法和物理化学处理方法相结合作为膜过滤处理的前期处理步骤，这一垃圾填埋场渗滤液处理综合工艺方法的处理结果表明，虽然这一整套组合工艺方法的前期步骤对BOD5和NH4+-N的去除率均超过90%，但对COD的去除率仅能达到75%左右，其排放水的COD仍然接近1500mg/L，超出1000mg/L三级排放标准;另外，由于容易降解的有机物被去除，使后续工艺的反硝化过程面临碳源不足的技术问题。而采用膜过滤处理方法对预处理步骤要求严格，如果预处理方法不当或者预处理效果不好，则对过滤膜的损害极其严重，需要频繁对膜处理设备进行清洗和维护，以至要经常更换，这对整体运行造成极大的障碍，无形中加大了运行费用，更为重要的是膜过滤处理存在无法解决的二次污染技术难题。据知，国内已建成且正在运行的城市垃圾渗滤液处理工程中，普遍存在运行费用偏高的问题，其中采用含膜过滤技术的工程，其运行费用就更加高昂，约折合人民币30元/m3以上。
我们在试验分析垃圾渗滤液后可知，在填埋初期垃圾渗滤液只是高浓度的有机污水，治理起来是比较容易的，其中含有高浓度的易生物降解的挥发性有机物BOD/COD比值约0.6以上，是适宜采用生物方法进行净化处理的，随着垃圾场填埋龄的增加，垃圾渗滤液中有机物浓度降低，难生物降解的物质增加，垃圾渗滤液中BOD/COD的比值发生了很大的变化，这时的垃圾渗滤液为最难处理的有机污水。由于垃圾渗滤液的上述特性，使得现有任何一种工艺方法单独或简单的组合应用均不能达到理想的处理效果，所以研究设计一套行之有效的垃圾渗滤综合处理法就显得尤为重要。
发明内容
本发明专利申请的发明目的在于避开现有的组合工艺方法中必采用膜过滤处理步骤的设置，从而克服了净化处理过程中产生二次污染的技术问题，提供一种投资和运行费用低、易于实现标准排放要求的垃圾渗滤液净化工艺方法。
本发明专利申请的发明目的还在于针对生物处理方法的特点设置与生物处理方法有效的结合而达到对垃圾渗滤液高效净化处理的垃圾渗滤液净化工艺方法。
本发明专利申请公开的垃圾渗滤液净化工艺方法技术方案，其技术方案为：一种垃圾渗滤液净化工艺方法，该方法包括有依次衔接的综合预处理段、生物处理段和物理化学处理段，其特征在于：
①、综合预处理段：积蓄垃圾渗滤液经初步的拦截和沉淀杂物净化处理后实施内电解氧化分解反应，内电解反应池中加入酸、铁屑，在垃圾渗滤液的pH值达到3-4的条件下进行曝气反应;氧化分解反应后的垃圾渗滤液需将pH值调整至7-8，投加凝絮剂送入一级旋流固液分离净化器固液分离;一级旋流固液分离净化器输出的净化渗滤液送入脱氨氮处理段;
②、生物处理段是综合预处理段的后续处理工艺段，包括有上流式厌氧生物反应器UASB和间歇式活性污泥法反应净化器SBR;脱氨氮后的渗滤液在送入UASB反应器之前，调整其pH值至7-8;经UASB反应器处理后的渗滤液进入SBR反应净化器，以活性污泥及微生物为核心去除CODCr、BOD5、氨氮有机污染物，输出的净化渗滤液至物理化学处理段。
本发明专利申请提出的垃圾渗滤液净化工艺方法技术方案，针对生物处理段的特性对前期处理过程--综合预处理段进行全新的设计，使本综合预处理段与生物处理段有机的前后衔接起来，对成份和特性极其复杂的垃圾渗滤液进行有效净化处理，实践表明，垃圾渗滤液通过综合预处理段，其化学需氧量CODcr浓度从原值下降85%以上，生化需氧量BOD5浓度从原值下降84%以上，氨氮浓度从原值下降88%以上，悬浮物SS可降至30mg/L以下，还有色度、菌类、磷酸盐和重金属的含量都大幅度的降低，从而为生物处理段创造极为有利的前提条件;经生物处理阶段，使综合预处理段的净化渗滤液的CODcr浓度再下降94%以上，BOD5浓度再下降97%以上，氨氮浓度也同时明显下降;在此之后附加物理化学处理方法，其最终排出液就易于达到垃圾渗滤液处理排放浓度限制执行的国家GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》标准。本技术方案采用综合预处理段和生物处理段的有效结合，省去了投资和运行费用高昂的膜过滤处理工艺方法，在整套处理工艺方法中不会形成二次污染，其整体技术方案具有工艺组成简单、投资成本、运行费用低、易于控制操作的优点。