申请日2018.08.31
公开(公告)日2018.12.25
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明提出了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置，采用一体化集成工艺，可根据小型垃圾转运站渗滤液量灵活调节处理量和处理时间;采用水解酸化系统、MBR膜生物反应系统与芬顿氧化系统结合的方法，将生物降解与化学氧化结合起来，实现工艺成本的降低;采用先利用微生物降解有机物，再利用强氧化性的OH·将大分子难降解有机物降解为CO2和H2O的方法，从根本上解决垃圾渗滤液深度处理问题。
权利要求书
1.一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池(1)，调节pH到7.0～9.0，添加絮凝剂进行絮凝沉淀;
S2，将絮凝沉淀池(1)上清液导入水解酸化池(2)，搅拌，将生物大分子物质转化为易于降解的小分子物质;
S3，将步骤S2的出水导入MBR膜生物反应器(3)，在有氧条件下利用活性污泥将渗滤液中有机氮转化成硝酸盐，在缺氧条件利用活性污泥将硝酸盐还原降解掉，处理过的渗滤液通过内置MBR膜进行生物降解及过滤，得到过滤液;
S4，将步骤S3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐(4)，调节pH到3.0～5.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应;
S5，将芬顿氧化反应罐(4)出水导入沉淀池(5)，调节pH到8.0～10.0，加入絮凝剂，进行沉淀;
S6，将沉淀池(5)上清液导入过滤池(6)，经超滤膜过滤后收集清水至产水池(7)。
2.如权利要求1所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，絮凝剂采用PAC和PAM，以配置质量浓度10%计，PAC投加比5L/m3～15L/m3;以配置质量浓度0.2%计，PAM投加比5L/m3～15L/m3，混凝加药混合时间10min～20min，絮凝沉淀时间不少于1h。
3.如权利要求1所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：所述步骤S2中，搅拌设备输出功率密度为4W/m3～8W/m3，水解酸化时间为4h～12h。
4.如权利要求1所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：步骤S3中，水解酸化池(2)出水导入反硝化区(31)，然后依次经过硝化区(32)和MBR膜过滤区(33)后导入芬顿氧化反应罐(4)，其中，对反硝化区(31)产生的硝酸盐循环回流至硝化区(32)，对反硝化区(31)产生的污泥循环回流至硝化区(32)。
5.如权利要求4所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：反硝化区(31)停留时间不少于1d，硝化区(32)停留时间不少于4.0d，硝酸盐回流比4～10，污泥回流比3～8，曝气风量1m3/min～2m3/min。
6.如权利要求1所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：步骤S4中，芬顿氧化反应时间不少于2h;步骤S5中，絮凝沉淀时间不小于1h。
7.如权利要求1所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，其特征在于：步骤S6中，过滤池(6)进水口流速控制在0.5m/s～1.5m/s，出水口流速控制在1.0m/s～2.0m/s，超滤膜采用KJ-MBR2-13-PVDF型干膜。
8.一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置，其特征在于：包括依次连通的絮凝沉淀池(1)、水解酸化池(2)、MBR膜生物反应器(3)、芬顿氧化反应罐(4)、沉淀池(5)、过滤池(6)和产水池(7)，其中，絮凝沉淀池(1)选择性对外连通酸存储容器、碱存储容器、PAC存储容器和PAM存储容器，芬顿氧化反应罐(4)选择性对外连通酸存储容器、亚铁溶液存储容器和双氧水存储容器，过滤池(6)内设置超滤膜，沉淀池(5)选择性对外连通碱存储容器和PAM存储容器。
9.如权利要求8所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置，其特征在于：所述MBR膜生物反应器(3)包括反硝化区(31)、硝化区(32)和MBR膜过滤区(33)，反硝化区(31)和硝化区(32)内设置活性污泥，水解酸化池(2)连通反硝化区(31)，反硝化区(31)上清液区域连通硝化区(32)，硝化区(32)上清液区域连通MBR膜过滤区(33)，MBR膜过滤区(33)出水区连通芬顿氧化反应罐(4)。
10.如权利要求9所述的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置，其特征在于：所述反硝化区(31)和硝化区(32)之间设置有硝酸盐回流通道和污泥回流通道。
说明书
一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置
技术领域
本发明涉及高浓度废水处理领域，尤其涉及一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置。
背景技术
2018年我国在全国范围内进行了乡镇农村生活垃圾收集转运处置工作，建立了“户集、村收、乡镇转运、县处理”的垃圾处理转运体系。农村地区生活垃圾的产生量较少、分布广，为有效收集乡镇生活垃圾，各乡镇建设了小型垃圾转运站。转运站产生的渗滤液包括两部分，一部分是生活垃圾压缩产生的渗滤液原液，另一部分是作业区域地面冲洗污水。由于农村地区居民居住分散，乡镇垃圾转运站转运量少，因此产生的渗滤液量小。现有的垃圾转运站主要集中在转运量大的城市地区，目前国内外对农村地区小型垃圾转运站渗滤液的处理研究较少。
中国专利CN101708917A公开了垃圾渗滤液一体化处理装置及方法，该发明的装置和方法是高效氨氮吹脱塔+旋流网格混凝+斜板(管)沉淀+生物炭滤床+SMBR反应器组成，集结了垃圾渗滤液处理工艺中的优点，解决垃圾渗滤液的处理难费用高的问题，但是该工艺装置复杂、容积大，不适用于处理小量的渗滤液，而且该工艺没有对渗滤液进行深度处理，无法降解渗滤液中难生物降解的有机物。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置，有效的解决了乡镇垃圾转运站渗滤液处理量小的问题，并采用生化结合的处理方法处理渗滤液，解决垃圾渗滤液深度处理问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法，包括以下步骤，
S1，将垃圾转运站渗滤液收集至絮凝沉淀池(1)，调节pH到7.0～9.0，添加絮凝剂进行絮凝沉淀;
S2，将絮凝沉淀池(1)上清液导入水解酸化池(2)，搅拌，将生物大分子物质转化为易于降解的小分子物质;
S3，将步骤S2的出水导入MBR膜生物反应器(3)，在有氧条件下利用活性污泥将渗滤液中有机氮转化成硝酸盐，在缺氧条件利用活性污泥将硝酸盐还原降解掉，处理过的渗滤液通过MBR膜进行过滤，得到过滤液;
S4，将步骤S3得到的过滤液导入芬顿氧化反应罐(4)，调节pH到3.0～5.0，加入亚铁溶液和双氧水，进行芬顿氧化反应;
S5，将芬顿氧化反应罐(4)出水导入沉淀池(5)，调节pH到8.0～10.0，加入絮凝剂，进行沉淀;
S6，将沉淀池(5)上清液导入过滤池(6)，经超滤膜过滤后收集清水至产水池(7)。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S1中，絮凝剂采用PAC和PAM，以配置质量浓度10%计，PAC投加比5L/m3～15L/m3;以配置质量浓度0.2%计，PAM投加比5L/m3～15L/m3，混凝加药混合时间10min～20min，絮凝沉淀时间不少于3h。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S2中，搅拌设备输出功率密度为4-8W/m3，水解酸化时间为10h～12h。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3中，水解酸化池(2)出水导入反硝化区(31)，然后依次经过硝化区(32)和MBR膜过滤区(33)后导入芬顿氧化反应罐(4)，其中，对反硝化区(31)产生的硝酸盐循环回流至硝化区(32)，对反硝化区(31)产生的污泥循环回流至硝化区(32)。更进一步优选的，反硝化区(31)停留时间不少于1d，硝化区(32)停留时间不少于4.0d，硝酸盐回流比4～10，污泥回流比3～8，曝气风量1m3/min～2m3/min。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，芬顿氧化反应时间不少于2h;步骤S5中，絮凝沉淀时间不小于1h。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S6中，过滤池(6)进水口流速控制在0.5m/s～1.5m/s，出水口流速控制在1.0m/s～2.0m/s，超滤膜采用KJ-MBR2-13-PVDF型干膜。
第二方面，本发明提供了一种乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理装置，包括依次连通的絮凝沉淀池(1)、水解酸化池(2)、MBR膜生物反应器(3)、芬顿氧化反应罐(4)、沉淀池(5)、过滤池(6)和产水池(7)，其中，絮凝沉淀池(1)选择性对外连通酸存储容器、碱存储容器、PAC存储容器和PAM存储容器，芬顿氧化反应罐(4)选择性对外连通酸存储容器、亚铁溶液存储容器和双氧水存储容器，过滤池(6)内设置超滤膜，沉淀池(5)选择性对外连通碱存储容器和PAM存储容器。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述MBR膜生物反应器(3)包括反硝化区(31)、硝化区(32)和MBR膜过滤区(33)，反硝化区(31)和硝化区(32)内设置活性污泥，水解酸化池(2)连通反硝化区(31)，反硝化区(31)上清液区域连通硝化区(32)，硝化区(32)上清液区域连通MBR膜过滤区(33)，MBR膜过滤区(33)出水区连通芬顿氧化反应罐(4)。进一步优选的，所述反硝化区(31)和硝化区(32)之间设置有硝酸盐回流通道和污泥回流通道。
本发明的乡镇垃圾转运站渗滤液一体化处理方法和装置相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)采用一体化集成工艺，可根据小型垃圾转运站渗滤液量灵活调节处理量和处理时间，占地面积小，操作简单，便于管理;
(2)采用水解酸化系统、MBR膜生物反应系统与芬顿氧化系统结合的方法，将生物降解与化学氧化结合起来，能耗低，无二次污染;
(3)采用先利用微生物降解有机物，再利用强氧化性的OH·将大分子难降解有机物降解为CO2和H2O的方法，从根本上解决垃圾渗滤液深度处理问题。