專(zhuān)利名稱::垃圾滲濾液處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液處理工藝,具體而言,涉及將垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的垃圾滲濾液進(jìn)行凈化以回收利用或?qū)崿F(xiàn)安全排放。
背景技術(shù):
:垃圾填埋是一種普遍采用的城市固體垃圾處理方式。由于壓實(shí)和微生物的分解作用,垃圾中所含的污染物將隨水分溶出,并與降雨、徑流等一起形成垃圾滲濾液。滲濾液中含有大量難降解有機(jī)物、氮化合物、重金屬等對(duì)微生物有害的物質(zhì)。并且,隨著垃圾組份性質(zhì)、氣候變化等因素,滲濾液的水質(zhì)以及水量變化很大,組份逐漸變得復(fù)雜,并且隨垃圾填埋場(chǎng)的使用年限發(fā)生變化。目前,垃圾滲濾液處理方式有送往城市污水處理廠處理、填埋場(chǎng)內(nèi)循環(huán)噴灑處理、垃圾滲濾液處理廠處理等。但由于大部分填埋場(chǎng)不建有滲濾液處理廠,而將滲濾液送往城市污水處理廠處理。但是,對(duì)于填埋年限超過(guò)5年的垃圾中產(chǎn)生的滲濾液,使用一般的污水處理方法很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),以致給城市污水處理廠出水水質(zhì)帶來(lái)很大影響。因此,必須對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行合理有效地處理,避免將其直接排入環(huán)境或地下水層而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染?,F(xiàn)有技術(shù)中,許多填埋場(chǎng)根據(jù)滲濾液的特性采用單獨(dú)的生物處理法、單獨(dú)的化學(xué)處理處理法以及單獨(dú)的物理處理法,也有綜合處理法化學(xué)+物理法,化學(xué)+物理+生物法等?!闵锾幚砉に囉袀鹘y(tǒng)活性污泥法、長(zhǎng)時(shí)間曝氣、曝氣式氧化塘、接觸曝氣法、接觸氧化法、SBR,MLE,2級(jí)厭氧消化、旋轉(zhuǎn)生物圓盤(pán)法(RBC)等。生物處理法與微生物有很大關(guān)系,因此具有運(yùn)行上的制約和占地面積大以及處理時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。另外,微生物不能完全分解去除水中的所有有機(jī)物、色度、惡臭等,因此在處理滲濾液?jiǎn)栴}上僅靠生物法是無(wú)法滿足處理要求,為了克服這種技術(shù)局限而建立與物化法相結(jié)合的合理有效的處理工藝構(gòu)成才是解決滲濾液處理難題的關(guān)鍵。利用分離膜的滲濾液處理工藝有化學(xué)處理法+生物處理法+分離膜工藝、化學(xué)處理法+分離膜工藝、物理處理法+分離膜工藝等。分離膜工藝以多種形態(tài)適用于滲濾液的2級(jí)處理中。最新的相關(guān)技術(shù)發(fā)展,例如有美國(guó)CH2MHILL公司研發(fā)出的滲濾液直接滲透法處理技術(shù)。此技術(shù)能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的處理水質(zhì),又避免了工藝構(gòu)成的復(fù)雜性,且能實(shí)現(xiàn)無(wú)人自控運(yùn)行。美國(guó)RochemS印arationSystems,Inc.研發(fā)出了DiscTubeModuleDTM)分離膜系統(tǒng)處理工藝。此技術(shù)的各項(xiàng)去除率為有機(jī)氮96%以上,重金屬99%以上,揮發(fā)性有機(jī)化合物90%以上。再例如日本KOBESTEELLTD.等多個(gè)公司競(jìng)爭(zhēng)研發(fā)的分離膜處理工藝是滲濾液處理技術(shù)中的一種分支技術(shù)。日本ATAKA公司研發(fā)出了生物處理法和分離膜工藝相結(jié)合的高3新滲濾液處理工藝。此技術(shù)工藝組合簡(jiǎn)單,從而減少了建設(shè)投資費(fèi)用,并且對(duì)于不同填埋年限產(chǎn)生的滲濾液都能提供有效的對(duì)策。本申請(qǐng)的發(fā)明人致力于利用SBR生物法和分離膜工藝相結(jié)合的工藝開(kāi)發(fā)。SBR是序批式間歇活性污泥法SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的簡(jiǎn)稱,是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱序批式活性污泥法。SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。SBR技術(shù)的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無(wú)污泥回流系統(tǒng)。利用SBR生物法和分離膜工藝相結(jié)合,目的在于能夠利用一個(gè)工藝流程處理不同填埋年限的滲濾液。例如,很多傳統(tǒng)工藝中往往需要根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)不同部位垃圾的"年齡",針對(duì)"年輕"滲濾液和"年老"滲濾液采用不同的工序進(jìn)行處理,而上述SBR工藝與分離膜工藝能夠適合各種年齡的滲濾液處理。因此該工藝使工藝構(gòu)成更為簡(jiǎn)單化。但是,上述SBR生物法以及分離膜工藝仍然存在有待改進(jìn)之處。1)經(jīng)過(guò)生物處理后的出水懸浮物(SS)濃度約為250300mg/L,大部分由難降解物質(zhì)和溶解性物質(zhì)所組成。為了滿足排放水標(biāo)準(zhǔn)并回用處理水,多采用反滲透膜分離工藝構(gòu)成最終處理工藝。但是,目前的分離膜系統(tǒng)因滲濾液中的多種污染物質(zhì)而容易產(chǎn)生膜堵塞,一旦發(fā)生膜堵塞,系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。2)另外,將傳統(tǒng)的SBR工藝簡(jiǎn)單結(jié)合到上述工藝中不能有效解決氨氮處理的問(wèn)題。滲濾液中的氮在填埋初期主要以有機(jī)氮形式存在,但隨著時(shí)間的流逝逐漸變成厭氧條件,有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮。同時(shí),隨著有機(jī)物濃度的減少,滲濾液變?yōu)楹懈邼舛劝钡乃|(zhì)。在使用傳統(tǒng)的SBR工藝進(jìn)行的生物處理階段中,由于受到高濃度氨氮的影響,硝化微生物的活性減弱,從而對(duì)生物處理系統(tǒng)有一定抑制作用,難以處理。因此,一般在進(jìn)行生物處理之前要單獨(dú)設(shè)置氨吹脫、沉淀、離子交換等工序?qū)Π钡M(jìn)行處理,但在上述的附加工序需要例如使?jié)B濾液在沉淀池中沉淀等過(guò)程,使得附加的設(shè)施占地面積較大,以及處理時(shí)間較長(zhǎng)。此外,氨吹脫方法通常在曝氣池或吹脫塔中進(jìn)行,其中,曝氣池由于氣液接觸面積小,吹脫效率低,而吹脫塔雖然去除氨氮效率較高,但存在運(yùn)行成本高,脫氨尾氣難以處理等的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)上述相關(guān)技術(shù)和問(wèn)題提出了進(jìn)一步的改進(jìn)。本發(fā)明提出一種改善的垃圾滲濾液處理工藝,包括以下步驟1)預(yù)處理工序,其中將所述垃圾滲濾液引入中間池和初沉池對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié);2)生物學(xué)處理工序,將經(jīng)過(guò)所述預(yù)處理工序的處理液通過(guò)序批式間歇活性污泥法生物學(xué)處理方法進(jìn)行處理;3)深度處理工序,其中使經(jīng)過(guò)上述生物學(xué)處理工序處理的處理液進(jìn)入渦流產(chǎn)生型的分離膜裝置處理后,再進(jìn)入巻式分離膜裝置處理。4在上述工藝中,處理滲濾液過(guò)程中預(yù)處理段放置沉淀池,后接生物處理工藝(SBR),在此單元工藝中去除部分有機(jī)物、氮、磷等后,利用渦流發(fā)生型分離膜系統(tǒng)以及巻式分離膜系統(tǒng)去除剩余懸浮物、氮、磷以及難降解有機(jī)物、色度等,其后,發(fā)明人針對(duì)常規(guī)分離膜系統(tǒng)易堵塞的問(wèn)題,設(shè)置了渦流產(chǎn)生型的分離膜裝置預(yù)處理后再進(jìn)入巻式分離膜裝置處理的步驟,由此,既能夠更有效達(dá)到去除剩余物質(zhì)的效果,還獲得了不容易堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定,自潔效果良好的技術(shù)效果。老化的填埋場(chǎng)滲濾液是極其難以生物降解的,此時(shí)采用生物處理技術(shù)處理方法收效甚微。因此,一些運(yùn)行了數(shù)十年的老填埋場(chǎng)將原有的生物處理設(shè)施放棄不用,而改用膜分離方法,特別是反滲透膜法。本發(fā)明利用SBR生物處理工序與膜分離方法相結(jié)合,能夠處理老化的填埋場(chǎng)滲濾液;另一方面,針對(duì)年輕滲濾液,SBR生物處理工序能夠?qū)ζ渲械奈廴疚锝o予有效生物降解處理,而本發(fā)明的膜分離工序能夠有效替代傳統(tǒng)生物處理流程中后接的沉降池、沙濾塔、活性碳吸附塔等設(shè)施,極大減小了設(shè)施的占地面積,另外,還能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)工藝流程適用于不同年齡滲濾液的處理,因此,進(jìn)一步通過(guò)合并使用同一工藝流程設(shè)施而減小了設(shè)施占地面積、管道鋪設(shè)以及設(shè)備的投入成本。本發(fā)明的另一方面,提出了進(jìn)一步的改進(jìn)方案,S卩,在上述的生物學(xué)處理工序中,投入生物陶粒作載體。生物陶粒作載體能夠在受到?jīng)_擊負(fù)荷時(shí)吸附毒性物質(zhì),隨著廢水得到處理,根據(jù)生物再生機(jī)理漸漸重新把毒性物質(zhì)釋放于水中,因此有效減少或消除沖擊負(fù)荷影響。特別地,生物陶粒能有效吸附氨離子(NH4+),因此在高濃度氨流入時(shí)也能穩(wěn)定維持生物反應(yīng)池運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明利用生物陶粒的投放替代處理工序中的常規(guī)的除氨裝置,例如,為進(jìn)行氨吹脫處理而設(shè)置的曝氣池或吹脫塔等。另外,本發(fā)明的滲濾液處理工藝,還包括后續(xù)處理工序,其中對(duì)經(jīng)過(guò)反滲透膜裝置處理的含有難降解物質(zhì)的濃縮液,進(jìn)行臭氧強(qiáng)化酸化作用處理。本發(fā)明的滲濾液處理工藝進(jìn)一步將經(jīng)過(guò)所述臭氧強(qiáng)化酸化作用處理獲得的處理液一部分返送到生物學(xué)處理工序中的生物反應(yīng)池作為碳元素使用,剩余部分回灌到垃圾填埋場(chǎng);以及,將上述第一方面中的第1)、2)步驟中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行濃縮/脫水處理。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的垃圾滲濾液處理工藝的工藝流程圖。圖2示出生物學(xué)處理工藝(SBR)的構(gòu)成圖。圖3示出關(guān)于生物陶粒的氨氮的離子交換原理圖。圖4示出渦流發(fā)生型分離膜組件的內(nèi)部構(gòu)成圖。圖5示出渦流發(fā)生型分離膜組件的工作原理圖。具體實(shí)施例方式在下文中,進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如何實(shí)施本發(fā)明提供的技術(shù)方案,并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的非限定性的具體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。采用渦流分離膜裝置作力深度處理階段的預(yù)處理裝置在本發(fā)明的滲濾液處理工藝應(yīng)用的巻式分離膜是一種反滲透膜,處理液進(jìn)入反滲5透膜處理之前需進(jìn)行預(yù)處理,從而去除固形物。本發(fā)明中利用了渦流分離膜裝置作為預(yù)處理裝置,其中膜組件形態(tài)為平板膜結(jié)構(gòu),在膜和膜之間放置渦流發(fā)生型旋轉(zhuǎn)刀刃?,F(xiàn)有技術(shù)中有采用叉流(Crossflow)方式增加膜表面流速降低膜污染的裝置。與現(xiàn)有技術(shù)分離膜組件運(yùn)行原理不同,本發(fā)明采用渦流發(fā)生型膜組件使得膜透過(guò)量高,有效降低了對(duì)預(yù)處理的要求,使得裝置的運(yùn)行更為容易,使用處理液的范圍更寬,因此使整個(gè)處理系統(tǒng)構(gòu)成更為簡(jiǎn)化。渦流發(fā)生型分離膜裝置FMX是在平板膜表面引起渦流,從而遏制膜污染的次世代膜分離工藝。FMX所產(chǎn)生的強(qiáng)烈渦流可以顯著減少膜污染及敏感的膜污染反應(yīng)。這種抗膜污染性能擴(kuò)大了膜工藝適用范圍和膜選擇范圍。本申請(qǐng)人提交的國(guó)際專(zhuān)利W02005087354,題為"Rotorforgeneratingvortexwaterflow,andfilteringapparatusemployingthesame,,,記載了申i青人石開(kāi)發(fā)的——禾中新型的產(chǎn)生渦流的轉(zhuǎn)子和過(guò)濾裝置。申請(qǐng)人將上述參考文獻(xiàn)引入本申請(qǐng)構(gòu)成本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)的一部分。發(fā)明人利用上述裝置作為本發(fā)明滲濾液處理工藝中所采用的巻式分離膜分離系統(tǒng)的預(yù)處理裝置,發(fā)現(xiàn)其能將產(chǎn)生膜污染的懸浮物(SS)去除達(dá)到100%,使進(jìn)入到巻式分離膜的負(fù)荷最小化,極大提高了處理效率。通過(guò)上述方式,本發(fā)明有效解決了SBR處理和巻式分離膜處理相結(jié)合工藝中一直存在的難題設(shè)備難以穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行,由于膜污染的積累造成設(shè)備日益低效,并使得設(shè)備維護(hù)成本極高。生物陶粒在SBR生物處理工序中的應(yīng)用為了有效除磷脫氮,生物反應(yīng)池內(nèi)的微生物應(yīng)在厭氧/缺氧/好氧條件下停留一定時(shí)間,并微生物活性、厭氧、缺氧、好氧時(shí)間都對(duì)處理效率產(chǎn)生很大影響?,F(xiàn)有生物處理工藝中厭氧/缺氧/好氧狀態(tài)的反應(yīng)池容量大多是固定的,對(duì)負(fù)荷變化的對(duì)應(yīng)能力不足。SBR工藝是一種間歇曝氣工藝,因此容易變化厭氧、缺氧、好氧條件時(shí)間。圖2是示出了SBR工藝間歇流入方式以及反應(yīng)機(jī)理。SBR工藝是適于除氮的深度處理工藝,本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,在SBR工藝中進(jìn)一步添加了附有氨吸附性能的生物陶粒,生物陶粒的投入改善了SBR工藝性能。當(dāng)需要利用生物法去除高濃度氨氮時(shí),因受高濃度氨氮影響,硝化微生物活性減弱,從而難以處理。生物陶粒能夠吸附滲濾液中的氨氮,降低反應(yīng)池內(nèi)的濃度,降低沖擊負(fù)荷,從而增強(qiáng)微生物活性。通過(guò)上述改進(jìn),使得設(shè)備運(yùn)行容易、占地面積少、維護(hù)費(fèi)用低廉。生物陶粒是以海洋石硅石和沸石(zeolite)成分為原料,在高溫下燒結(jié)制成的2厘米左右的多孔性球形物質(zhì)。作為反應(yīng)池內(nèi)載體而使用的生物陶粒對(duì)除氮產(chǎn)生很大影響。作為生物陶粒主成分的海洋硅石其分子間孔隙大,從而電子進(jìn)出自由、離子交換率高、氧化還原能力強(qiáng),因此好氧微生物的直接培養(yǎng)能力強(qiáng),有機(jī)物分解能迅速進(jìn)行。尤其在硅石里含有的鋁成分具有很強(qiáng)的離子交換能力,在受到?jīng)_擊負(fù)荷時(shí)吸附毒性物質(zhì),隨著廢水得到處理,根據(jù)生物再生機(jī)理漸漸重新把毒性物質(zhì)釋放于水中,因此不受沖擊負(fù)荷影響也能有效處理廢水。尤其生物陶粒能有效吸附氨離子(NH4+),因此在高濃度氨流入時(shí)也能穩(wěn)定維持生物反應(yīng)池運(yùn)行狀態(tài)。把生物陶粒適用在生物除氮工藝時(shí),能抑制隨氮濃度急增而產(chǎn)生的硝化毒性。尤其適用在硝化_脫氮(Nitrification-Denitrification)工藝時(shí),在脫氮過(guò)程中把反應(yīng)池內(nèi)的氨離子引誘到生物陶粒內(nèi),從而緩解接下來(lái)的硝化初期因氮而產(chǎn)生的硝化阻礙現(xiàn)象,在硝化進(jìn)行過(guò)程中氨離子濃度下降時(shí),通過(guò)微生物的再生(Biologicalregeneration)過(guò)程,使生物陶粒內(nèi)的氨離子重新流出于水中,從而誘導(dǎo)穩(wěn)定的硝化過(guò)程。同時(shí)廢水流入時(shí)可作為氨氮緩沖材料,能使氮飽和狀態(tài)的生物陶粒再生。通過(guò)這些生物陶粒特性,把廢水內(nèi)的氨氮部分離子交換,從而能抑制在除氮工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的硝化阻礙現(xiàn)象。如含有高濃度氮時(shí),雖然流入初期發(fā)生硝化阻礙現(xiàn)象(Nitrificationinhibition),但通過(guò)生物陶粒進(jìn)行氨離子交換,使氨氮濃度變化,從而減少硝化阻礙。優(yōu)詵實(shí)施例本發(fā)明由利用自然沉降的預(yù)處理、利用生物處理工藝的主處理、利用分離膜工藝過(guò)濾/濃縮的深度處理及利用臭氧的后處理4個(gè)階段所組成。參見(jiàn)圖1詳細(xì)說(shuō)明如下—.預(yù)處理階段(A1、A2、A3)在預(yù)處理階段,先將垃圾滲濾液引入填埋廠滲濾液進(jìn)水口(Al),經(jīng)過(guò)流量調(diào)節(jié)中間池(A2),再流經(jīng)去除土砂粒以及較大固形物的初沉池(A3)。鑒于隨填埋場(chǎng)周邊的氣象條件以及后段處理設(shè)施的安全性而設(shè)置流量調(diào)節(jié)中間池,從而實(shí)現(xiàn)有流動(dòng)性的處理工藝構(gòu)成。滲濾液從中間池進(jìn)入到初沉池后通過(guò)自然沉降較大固形物以及將土砂礫去除。同時(shí)在初沉池中去除部分氨氮、揮發(fā)性物質(zhì)、難降解物質(zhì)、微細(xì)固形物,使后續(xù)生物處理工藝能夠穩(wěn)定運(yùn)行。二.主處理階段(A4)經(jīng)過(guò)預(yù)處理階段的滲濾液進(jìn)入到生物反應(yīng)池主處理階段(A4)。主處理階段包括好氧工藝中一般的序批式工藝。序批式工藝(SBR)是在一個(gè)反應(yīng)池中進(jìn)行進(jìn)水以及出水工序的處理工藝,按照規(guī)定的時(shí)間排序各單元工藝連續(xù)進(jìn)行。圖2是序批式工藝的處理流程圖。進(jìn)入到生物反應(yīng)池的滲濾液通過(guò)5個(gè)階段被處理。序批式工藝是把滲濾液盡可能在短時(shí)間內(nèi)分45次流入生物反應(yīng)池(210),使因沖擊負(fù)荷給微生物帶來(lái)的影響最小化。把進(jìn)水作為碳源來(lái)使用并形成脫氮,P0廠P與原水內(nèi)的Mg2+、Ca2+結(jié)合并形成固形物,從而在排泥時(shí)同時(shí)被去除。接下來(lái)在作為反應(yīng)階段的曝氣階段(220)中停止進(jìn)水,并運(yùn)行鼓風(fēng)機(jī)給反應(yīng)池供氧,從而把氨氮NH廠N)和亞硝化氮(N02-N)硝化轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮(N0fN),同時(shí)將缺氧條件后剩余的B0D(生化需氧量)以及可降解性C0D(化學(xué)需氧量)氧化并去除。反應(yīng)結(jié)束后開(kāi)始進(jìn)入沉淀工序,此階段是為了分離污泥和上清液,此工藝是在曝氣以及攪拌工藝停止運(yùn)行且水流也完全停止的狀態(tài)下進(jìn)行,因此與連續(xù)式處理工藝的沉淀池相比固液分離性能更好。固液分離后的上清液在排水工序(240)中通過(guò)總浮在水面上自由上下浮動(dòng)的排水工藝來(lái)排出,并防止在反應(yīng)池上層產(chǎn)生的泡沫層被吸入。反應(yīng)以及排水結(jié)束后,在閑置工序(250)中進(jìn)行剩余污泥的排出,若有多個(gè)序批式反應(yīng)池時(shí),閑置工序?yàn)槠渌磻?yīng)池預(yù)留充分的進(jìn)水時(shí)間。閑置工序中排出的沉淀污泥(B4)送往濃縮池(A9)。進(jìn)一步,本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中在序批式工藝中投入生物陶粒,通過(guò)生物陶粒進(jìn)行對(duì)氨氮進(jìn)行處理。圖3示出氨氮的離子交換原理。把生物陶粒應(yīng)用在生物除氮工藝時(shí)能抑制隨氮的劇增而帶來(lái)的硝化毒性。尤其,在生物硝化-脫氮(Nitrification-Denitrification)工藝時(shí),脫氮過(guò)程中把反應(yīng)池內(nèi)的氨離子吸入到生物陶粒內(nèi),從而緩解硝化初期氮對(duì)硝化過(guò)程的阻礙現(xiàn)象,同時(shí),在硝化進(jìn)行過(guò)程中,當(dāng)氨濃度下降后,通過(guò)微生物的再生(Biologicalregeneration)過(guò)程,生物陶粒內(nèi)的氨離子重新流出到水中,從而誘導(dǎo)穩(wěn)定的硝化過(guò)程。同時(shí),在污水進(jìn)入時(shí),生物陶粒起著氨氮的緩沖材料作用,最后把氮飽和的生物陶粒進(jìn)行生物再生。通過(guò)這些生物陶粒的特性對(duì)處理液中的氨氮部分離子交換,從而抑制生物除氮工藝中常見(jiàn)的硝化阻礙現(xiàn)象。[OO57]三.深度處理階段(A5,A6)經(jīng)過(guò)生物處理階段的滲濾液通過(guò)作為深度處理工序的渦流發(fā)生型分離膜(A5)和巻式分離膜(A6)來(lái)最終凈化處理。在利用上述渦流發(fā)生型分離膜工藝的處理工序(A5)中,在膜組件內(nèi)部放置了星狀刀刃形態(tài)的渦流發(fā)生轉(zhuǎn)子,并通過(guò)它的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流,此渦流又在膜表面產(chǎn)生很強(qiáng)的剪切力防止膜污染堵塞,從而大幅增加分離膜透過(guò)水量,因此提高整個(gè)處理水量。其后進(jìn)入巻式分離膜處理工序(A6)。經(jīng)過(guò)上述分離膜工藝處理,對(duì)處理液中的懸浮物及難降解物質(zhì)的去除率能達(dá)到90%以上。此外,除上述例子以外的通過(guò)其他工藝處理后的出水也能進(jìn)入到分離膜工序處理。上述渦流發(fā)生型分離膜工藝是通過(guò)膜組件驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳達(dá)給膜組件400,使渦流發(fā)生型轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如圖4所示,膜組件400內(nèi)部是以平板分離膜410、產(chǎn)生渦流的刀刃420、起膜支撐以及密封作用的導(dǎo)向環(huán)430來(lái)組成一層膜包,并依次疊層來(lái)組成疊層膜組件440。圖5是表示進(jìn)入到疊層膜組件440的原水透過(guò)原理。進(jìn)入的原水透過(guò)平板分離膜510并隨分離膜下面貼著的隔網(wǎng)520聚集到膜組件內(nèi)部的流路后排出處理水排放口530。在驅(qū)動(dòng)渦流發(fā)生型分離膜組件時(shí),為了獲得一定去除效率的出水,在膜組件內(nèi)部施壓,此時(shí)為了防止因內(nèi)部壓力而可能發(fā)生的原水以及濃縮液的漏水現(xiàn)象設(shè)置耐壓0型圈540。隨著運(yùn)行時(shí)間的累計(jì),未能透過(guò)膜的污染物質(zhì)沉積在膜表面堵塞膜孔徑,致使整個(gè)處理效率降低。因此,如上述說(shuō)明,通過(guò)刀刃轉(zhuǎn)子550在膜表面旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生很強(qiáng)的剪切力560,從而去除膜表面的污染物。通過(guò)上述生物處理工藝(A4)處理的出水經(jīng)過(guò)渦流發(fā)生型分離膜工藝進(jìn)水口流入到膜組件內(nèi)部。進(jìn)入水在渦流發(fā)生型轉(zhuǎn)子420旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下透過(guò)分離膜510,透過(guò)水通過(guò)出口排出,未能透過(guò)分離膜的濃縮液通過(guò)濃縮液排出口往外排出。通過(guò)生物處理的出水因?yàn)楹袘腋∥镆约半y降解性有機(jī)物等,由以前的分離膜技術(shù)處理會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題,但渦流發(fā)生型分離膜技術(shù)在高濃度懸浮物下也運(yùn)行性能穩(wěn)定。渦流發(fā)生型分離膜工藝的過(guò)濾膜是一種超濾膜,孔徑一般為0.010.1iim,能去除膠狀物質(zhì)和分子量為5,000以上的高分子物質(zhì)以及大部分細(xì)菌和病毒。從上述渦流發(fā)生型分離膜工藝中排出的濃縮液(Bl)回流至中間池(A2),處理水進(jìn)入到巻式分離膜工藝中,從而進(jìn)行巻式分離膜工序(A6)。進(jìn)入到巻式分離膜工藝的水通過(guò)反滲透膜后分為最終處理水和濃縮液(B2)。因最終處理水水質(zhì)很好,可以作為清洗水、造景水、鍋爐冷卻水等回收利用。超過(guò)回用水量的處理水也可以排放(A7)。上述巻式分離膜是反滲透膜,孔徑一般為0.00010.001iim,能分離很小的分子和氮、磷等物質(zhì)。四.后處理階段(A8,A9)上述巻式分離膜(A6)工藝中產(chǎn)生的濃縮液(B2)進(jìn)入到作為后處理工序的臭氧(A8)處理工藝中。巻式分離膜(A6)工藝中產(chǎn)生的濃縮液含有生物處理工藝(A4)和渦流發(fā)生型膜組件(A5)中未得到處理的難降解物質(zhì)。因此不能像一般生活污水來(lái)處理,若噴灑在填埋場(chǎng)時(shí)不容易分解,要得到凈化需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間。因此,需要一種能把濃縮水降解成可能進(jìn)行生物處理的處理工藝。如上述說(shuō)明,滲濾液中含有生物降解很難處理的腐殖酸(Humicacid)、棕黃酸(Fulvicacid)等難降解物質(zhì)。尤其填埋年限越長(zhǎng)其難降解物質(zhì)含量就越高。這些物質(zhì)具有黑黃顏色,具有與生命體膠質(zhì)不同的特性,是以一系列酸性電解物質(zhì)所構(gòu)成的很復(fù)雜的陰離子性有機(jī)高分子物質(zhì),是在微生物的新陳代謝或者分解過(guò)程中生成的。由于臭氧很不穩(wěn)定,因此在水中通過(guò)自解反應(yīng)產(chǎn)生連續(xù)性氧化反應(yīng),分解機(jī)理受處理水的ra值、03濃度,食腐動(dòng)物等因素的影響。臭氧在酸性條件下比較穩(wěn)定,但隨著堿性條件越高,其分解速度越快。通過(guò)水解反應(yīng)生成OH羥基,再經(jīng)連鎖反應(yīng)進(jìn)行分解。反應(yīng)過(guò)程中生成的如H20和OH—等自由基具有很強(qiáng)的氧化力,并具有很強(qiáng)烈的殺菌作用,與水溶液中的不純物反應(yīng)。與氯相比,臭氧的氧化分解作用高7倍、殺菌能力高2倍、殺菌速度高3,000倍,并不留任何化學(xué)物質(zhì)和其他異味。在濃縮水處理中的臭氧利用是臭氧的間接反應(yīng)結(jié)果,即大量生成0H羥基、自由羥基,使C0D濃度急劇下降。通過(guò)臭氧自解生成的0H羥基,與臭氧相比具有高電位差,并幾乎與所有有機(jī)物進(jìn)行快速反應(yīng),這是在污水處理中利用臭氧的最重要原因。如上述說(shuō)明,填埋年限越長(zhǎng),滲濾液中微生物能利用的有機(jī)物量就越少,相反,難降解性物質(zhì)含量就越高,這是因碳源不足而除氮效率下降的主要原因。在巻式分離膜中產(chǎn)生的濃縮液(B2)利用臭氧把難降解物質(zhì)分解后部分處理水(B3)回流至生物反應(yīng)池作為碳源來(lái)使用,剩余處理水噴灑在填埋場(chǎng)(A10),從而建立穩(wěn)定的循環(huán)處理系統(tǒng)。同時(shí)給填埋場(chǎng)提供高濃度氧(02),從而能提高填埋場(chǎng)內(nèi)有機(jī)物分解能力。上述說(shuō)明中,作為預(yù)處理工藝(A3)和作為主處理工藝的生物處理工藝(A4)中產(chǎn)生的沉淀污泥(B4)以及剩余污泥(B5)送往濃縮/脫水裝置處理,脫水液(B6)回流至中間池(A2)處理,從而提高處理效率,濃縮泥餅送往填埋場(chǎng)(A10)處理。下面是采樣本發(fā)明的工藝方法對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理的實(shí)例。表l.中試結(jié)果C0DcrssTNNH4+-NTP項(xiàng)目(mg/U(mg/U(mg/U(mg/U(mg/U進(jìn)水17,0003,0003,0002,50020生物處理工藝出水9003003002749<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>填埋場(chǎng)水質(zhì)分析為滲濾液的pH為7.38.0,屬于填埋年限5年以下的垃圾滲濾液pH特性。進(jìn)水水質(zhì)為CODcr17,000mg/L,TN3,000mg/L。在試驗(yàn)運(yùn)行期間污染物質(zhì)平均去除率為如表l所示,其SS為100%,CODcr為99.8%,NH4+-N為99.9%,TN為99X,TP為95%。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例取得了如下技術(shù)效果以簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的處理工藝及有限的處理設(shè)施,極大地提高了滲濾液的處理效率;并解決了由于填埋年限長(zhǎng),滲濾液中高含量的氨氮、懸浮物及難降解物質(zhì)的去除困難問(wèn)題。更具體地,在垃圾滲濾液處理中,應(yīng)用了具有氨氮去除率很高的功能性載體的生物處理工藝,并引入了利用渦流發(fā)生型分離膜以及巻式分離膜處理工藝,極大的提高了處理效率。尤其是提出了在生物處理工藝中加入功能性載體,從而使生物除氮率提高至93%以上,BOD5去除率提高至96%以上,CODcr去除率提高至95%以上,懸浮物SS去除率提高至93%以上。此外,在生物處理以后再通過(guò)分離膜的深度處理使最終處理水質(zhì)維持在B0D510mg/l,CODcr10mg/l,SSOmg/l,TN20mg/l,NH3_N5mg/l,TPlmg/1以下,從而滿足了中國(guó)排放水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)利用渦流發(fā)生型分離膜組件去除對(duì)巻式分離膜有影響的粒子物質(zhì),從而省去生物處理工藝出水的附加處理處理設(shè)置,如沉淀池。與以前膜分離系統(tǒng)的叉流方式相比,渦流發(fā)生型分離膜組件是利用了刀刃轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流并在膜表面產(chǎn)生很強(qiáng)的剪切力,因此膜污染程度低,化學(xué)清洗周期長(zhǎng),并在渦流發(fā)生型分離膜組件中去除大部分懸浮物(SS),使后續(xù)巻式分離膜壽命能延長(zhǎng)很多。同時(shí)與以前的沉淀池以及其他深度處理工藝相比維護(hù)管理費(fèi)用低,運(yùn)行容易?!銤B濾液的生物降解性變化是以BOD5/CODcr值來(lái)可以預(yù)測(cè)。新建填埋場(chǎng)中產(chǎn)生的滲濾液B0D乂C0Dcr值一般為0.5以上,此類(lèi)滲濾液中的有機(jī)物很容易生物降解。填埋年限較長(zhǎng)的填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液BOD乂CODcr—般為0.050.2,此類(lèi)滲濾液中的有機(jī)物質(zhì)很難生物降解。其原因在于此類(lèi)有機(jī)物質(zhì)主要為生物降解很難的腐殖酸或棕黃酸。這些生物降解性變化是根據(jù)填埋年限、廢棄物特性、土壤特性等有所不同,但最大的影響因素為填埋年限。因此經(jīng)過(guò)一定填埋年限的滲濾液很難以生物處理工藝來(lái)處理。本發(fā)明的渦流發(fā)生型分離膜和巻式分離膜組件深度處理設(shè)施是因填埋年限高而無(wú)法生物處理時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)很高的懸浮物去除率和難降解物質(zhì)去除率,從而以靈活多變的工藝構(gòu)成能使額外的設(shè)施費(fèi)用最小化。上述實(shí)施例和附圖是對(duì)本發(fā)明的非限定性的說(shuō)明,但本發(fā)明不局限在具有上述的具體實(shí)施例中。在領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變而不脫離本發(fā)明的主旨。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定'權(quán)利要求一種垃圾滲濾液處理工藝,包括以下步驟1)預(yù)處理工序,其中將所述垃圾滲濾液引入中間池和初沉池對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié);2)生物學(xué)處理工序,將經(jīng)過(guò)所述預(yù)處理工序的處理液通過(guò)序批式間歇活性污泥法的生物學(xué)處理方法進(jìn)行處理;3)深度處理工序,其中使經(jīng)過(guò)上述生物學(xué)處理工序處理的處理液進(jìn)入渦流產(chǎn)生型的分離膜裝置處理后,再進(jìn)入卷式分離膜裝置處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲濾液處理工藝,其中,在所述生物學(xué)處理工序中,投入生物陶粒作載體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滲濾液處理工藝,還包括后續(xù)處理工序,其中對(duì)經(jīng)過(guò)反滲透膜裝置處理的含有難降解物質(zhì)的濃縮液,進(jìn)行臭氧強(qiáng)化酸化作用處理。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滲濾液處理工藝,進(jìn)一步將經(jīng)過(guò)所述臭氧強(qiáng)化酸化作用處理獲得的處理液的一部分返送到生物學(xué)處理工序中的生物反應(yīng)池,作為碳元素使用,剩余部分回灌到垃圾填埋場(chǎng);以及,將所述第1)、2)步驟中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行濃縮/脫水處理。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種垃圾滲濾液處理工藝,包括以下步驟1)預(yù)處理工序,其中將所述垃圾滲濾液引入中間池和初沉池對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié);2)生物學(xué)處理工序,將經(jīng)過(guò)所述預(yù)處理工序的處理液通過(guò)序批式間歇活性污泥法生物學(xué)處理方法進(jìn)行處理;3)深度處理工序,其中使經(jīng)過(guò)上述生物學(xué)處理工序處理的處理液進(jìn)入渦流產(chǎn)生型的分離膜裝置處理后,再進(jìn)入卷式分離膜裝置處理。本發(fā)明的另外一個(gè)方面包括在所述生物學(xué)處理工序中投入生物陶粒作載體。本發(fā)明使得生物學(xué)處理與利用分離膜的物理處理方法相結(jié)合的工藝更為穩(wěn)定、高效,并進(jìn)一步降低了設(shè)施建設(shè)的投入成本和使用維護(hù)的成本。文檔編號(hào)C02F9/14GK101746915SQ20081018660公開(kāi)日2010年6月23日申請(qǐng)日期2008年12月11日優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日發(fā)明者李龍,王宇華,金普顯,金樟圭申請(qǐng)人:富康技術(shù)股份有限公司