一種垃圾滲濾液處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種城鎮(zhèn)生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液的處理方法，屬于環(huán)境工程污水 處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾滲濾液是指來源于垃圾填埋場中垃圾本身含有的水分、進(jìn)入填埋場的雨雪水 及其他水分，扣除垃圾、覆土層的飽和持水量，并經(jīng)歷垃圾層和覆土層而形成的一種高濃度 廢水。高濃度的氨氮是滲瀝液的水質(zhì)特征之一，滲瀝液氨氮濃度一般從幾十至上千毫克每 升。根據(jù)國內(nèi)生活垃圾填埋場產(chǎn)生的滲瀝液水質(zhì)變化規(guī)律，隨著填埋時間的延長，滲瀝液的 氨氮濃度有升高的趨勢，可生化性能下降。
[0003] 字高應(yīng)當(dāng)在3. 5毫米至4. 5毫米之間第一大類的主要工藝有如下幾種：
[0004] ①膜生物反應(yīng)器（MBR) +納濾（NF) +反滲透（RO)工藝，采用該工藝的實用新型專 利號為：ZL 200810056984. X ;
[0005] ②膜生物反應(yīng)器（MBR)+納濾（NF)工藝，采用該工藝的專利的授權(quán)公告號為： CN101244880B ；
[0006] ③氨吹脫+膜生物反應(yīng)器（MBR)+納濾（NF)工藝，采用該工藝的發(fā)明專利號為： ZL200610034517. 8 ；
[0007] 第二大類的主要工藝如下：
[0008] 碟管式反滲透膜（DTRO)工藝，采用該工藝的發(fā)明專利號為：ZL 200510102945. 5 ;
[0009] 第三大類的主要工藝如下：
[0010] 蒸發(fā)+離子交換工藝，采用該工藝的發(fā)明專利號為：ZL 200710031584.9 ;
[0011] 第四大類主要工藝如下：
[0012] 生物硝化/反硝化+芬頓氧化（Fenton)+曝氣生物濾池（BAF)工藝，采用該工藝 的發(fā)明專利號為：ZL 200510035132.9。
[0013] 第一大類處理工藝是目前應(yīng)用最為廣泛的工藝，該類工藝中使用的納濾（NF)和 反滲透（RO)是一種物理分離工藝，反滲透膜孔徑小至納米級，在一定的壓力下，H2O分子可 以通過RO膜，而滲濾液中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法通過 RO膜，納濾膜允許相對分子量小于200的物質(zhì)透過，超濾膜允許相對分子量更大的物質(zhì)通 過。在第一大類處理工藝中，納濾膜和超濾膜對水中的NO3、NO2、NH3、NH 4+截留效率極低； 只有反滲透膜能截留住上述四種離子。因此，沒有使用反滲透的現(xiàn)行的膜法工藝中，將總氮 的去除的重任全部托付給了 MBR中的硝化/反硝化處理，如果廢水中碳源不足或者生物硝 化/反硝化出現(xiàn)異常，則會出現(xiàn)總氮超標(biāo)的情況。因此，目前的膜處理工藝中均增加了反滲 透膜組件，以確保出水總氮達(dá)標(biāo)。膜系統(tǒng)均產(chǎn)生濃縮液，納濾系統(tǒng)產(chǎn)生約15%的濃縮液，反 滲透系產(chǎn)生約15%濃縮液。
[0014] 第二大類處理工藝是應(yīng)用蝶管式反滲透膜（DTRO)組件將廢水中的有機(jī)物、氨氮 等污染物質(zhì)截留在膜的一側(cè)，H2O分子透過反滲透膜到達(dá)膜的另一側(cè)，從而得到潔凈的出 水。這種工藝是純粹的物理分離過程，采用這類工藝產(chǎn)生的濃縮液通常大于處理量的25%。
[0015] 第三大類工藝：蒸發(fā)+離子交換工藝，該工藝將垃圾滲濾液加熱進(jìn)行蒸發(fā)，產(chǎn)生 約90%的蒸餾水以及10%的蒸發(fā)濃縮液，滲濾液中的有機(jī)物、重金屬等污染物質(zhì)被濃縮在 10%的濃縮液中。收集到的蒸餾水再經(jīng)過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂去除氨氮后即可達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)。
[0016] 第四大類處理工藝的最大特點是不使用超濾膜（UF)、納濾膜（NF)、反滲透膜（RO) 等膜組件，因此，沒有濃縮液產(chǎn)生。該類工藝采用傳統(tǒng)的生物硝化、反硝化去除滲濾液中的 總氮，對滲濾液中難降解的有機(jī)污染物采用（Fenton)氧化配合后續(xù)生化工藝加以去除。
[0017] 常見的四大類工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較見表1 :
[0018] 表1四大類處理工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
[0019]
[0020] 滲濾液處理的難點有兩個方面：一是去除總氮，另一個是降低噸水處理運行成本。
[0021] 從上表中可以看出，第一、第二、第三大類處理工藝雖然處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì) 優(yōu)良，但是工程總投資和噸水處理成本高，高昂的投資和運行費用給填埋場的運行帶來了 很重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。第四大類工藝具有工程總投資低、噸水運行費用低廉的優(yōu)點，但處理設(shè)施 的運行受環(huán)境影響大、操作管理較復(fù)雜。當(dāng)外界環(huán)境溫度急劇變化時，第四大類處理工藝在 總氮去除效率上會波動較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工程投資低、運行成 本低、處理效果好、應(yīng)用范圍廣、易于實現(xiàn)自動化控制及操作的垃圾滲濾液處理系統(tǒng)。
[0023] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種垃圾滲濾液的處理方法，參 見圖1，依次包括預(yù)處理、一次缺氧-好氧生物處理、一次沉淀處理、化學(xué)氧化處理、二次沉 淀處理、二次缺氧-好氧生物處理、三次沉淀處理和消毒處理工藝，各處理工藝詳細(xì)步驟如 下：
[0024] (一）預(yù)處理
[0025] 預(yù)處理依次包括以下步驟：
[0026] (1)絮凝沉淀：
[0027] 向垃圾滲濾液中加入鐵鹽絮凝劑，進(jìn)行沉淀處理，沉淀時間為1~3小時；在沉淀 時，可根據(jù)需要適量加入NaOH調(diào)節(jié)滲濾液pH為7~9。
[0028] (2) -次 pH 值調(diào)節(jié)：
[0029] 經(jīng)過沉淀處理后的垃圾滲濾液上清液流入PH調(diào)節(jié)池，加入NaOH或者石灰，調(diào)節(jié)其 pH值為10. 5~11. 5,在調(diào)節(jié)pH值的同時，調(diào)整滲濾液的溫度不低于KTC ;在環(huán)境溫度較 低時，可通過向滲濾液中通入適量高溫飽和水蒸汽對滲濾液加熱達(dá)到溫度要求。
[0030] (3)吹脫氨氮：
[0031] 將經(jīng)過PH值調(diào)節(jié)處理后的垃圾滲濾液用栗輸送至氨吹脫塔，滲濾液從吹脫塔的 頂部向塔底部流動，空氣從塔底部向塔頂部流動，吹脫滲濾液中的氨氮，吹脫塔中的氣液比 為2000~3500 ;含氨氮吹脫尾氣從氨吹脫塔頂部流出，滲濾液從氨吹脫塔底部流出。
[0032] (4)吸收氨氮：
[0033] 含氨氮吹脫尾氣從氨吸收塔底部進(jìn)入，尾氣經(jīng)酸吸收氨氮后高空達(dá)標(biāo)排放。
[0034] (5)二次 pH 值調(diào)節(jié)：
[0035] 經(jīng)過吹脫處理后的垃圾滲濾液流入PH調(diào)節(jié)池，加入硫酸，調(diào)節(jié)pH值為7~8. 5,調(diào) 整滲濾液溫度不低于15°C ;在環(huán)境溫度較低時，可通入適量高溫飽和水蒸汽對滲濾液加熱 達(dá)到溫度要求。
[0036] (二）一次缺氧-好氧生物處理
[0037] 經(jīng)過預(yù)處理后的滲濾液進(jìn)入缺氧-好氧池，池內(nèi)裝入彈性填料，微生物附著在彈 性填料上形成生物膜；
[0038] 控制缺氧池內(nèi)溶解氧含量不大于0. 4mg/L，缺氧池水力停留時間2. 4~7小時；
[0039] 好氧池內(nèi)溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留時間70~140小時；在好氧條件下 利用硝化細(xì)菌將氮化物轉(zhuǎn)化為硝酸鹽；
[0040] 設(shè)置回流栗，將好氧池內(nèi)的含有硝態(tài)氮的混合液回流至缺氧池，回流比控制在 4~10,回流液在反硝化池內(nèi)進(jìn)行反硝化過程，在缺氧條件下利用反硝化細(xì)菌將硝酸鹽還 原成氣態(tài)氮，去除廢水中的總氮以及BOD。
[0041] (三）一次沉淀處理
[0042] 缺氧-好氧處理之后的滲濾液經(jīng)沉淀池沉淀，上清液進(jìn)入化學(xué)氧化深度處理。
[0043] (四）化學(xué)氧化深度處理
[0044] 加入硫酸調(diào)節(jié)一次沉淀處理后的上清液使其pH = 3,進(jìn)行化學(xué)氧化深度處理。
[0045] 化學(xué)氧化處理采用的化學(xué)氧化劑為芬頓試劑，所述芬頓試劑中Fe2+與H2O 2的質(zhì)量 比為0.75 : 1~1.2 : 1，所述芬頓試劑的加入量為芬頓試劑中過氧化氫與待處理水中COD 質(zhì)量比為0.5 : 1~2.4 : 1，反應(yīng)時間為0.5~1.5小時。
[0046] (五）二次沉淀處理
[0047] 經(jīng)芬頓試劑處理的出水加入NaOH調(diào)節(jié)其pH值至6~8 ;加混凝劑，滲濾液在沉淀 池內(nèi)絮凝沉淀，水力停留時間1~2小時；經(jīng)沉淀后的水進(jìn)入二次缺氧-好氧工段處理，混 凝劑可為PAC (聚合氯化鋁）。
[0048] (六）二次缺氧-好氧生物處理
[0049] 缺氧-好氧生物處理在鋼筋混凝土污水池內(nèi)或者在鋼制容器內(nèi)進(jìn)行，污水池或者 鋼制容器內(nèi)裝入彈性填料，微生物附著在彈性填料上形成生物膜。
[0050] 控制缺氧工序的溶解氧含量不大于0· 4mg/L，缺氧池水力停留時間L 5~3小時；
[0051] 好氧工序內(nèi)溶解氧含量在2~5mg/L，水力停留時間30~60小時；
[0052] 將好氧工序內(nèi)的混合液回流至缺氧工序，回流比控制在3~6,回流液在反硝化池 內(nèi)進(jìn)行反硝化過程，在缺氧條件下利用反硝化細(xì)菌將硝酸鹽還原成氣態(tài)氮，去除廢水中的 總氮以及BOD。
[0053] (七）三次沉淀處理
[0054] 經(jīng)二次缺氧-好氧生物處理后的滲濾液在沉淀池內(nèi)沉淀，上清液進(jìn)入消毒處理。
[0055] (八）消毒處理
[0056] 三次沉淀之后的上清液進(jìn)入消毒池，使用二氧化氯消毒處理。
[0057] 還可以有污泥處理工藝，污泥通過壓濾機(jī)脫水后回填至填埋場，壓濾液回至滲濾 液原水進(jìn)水處進(jìn)行處理。
[0058] 作為進(jìn)一步的改進(jìn)，污泥池內(nèi)的一部分污泥分別回流至兩個缺氧池，根據(jù)氮動力 學(xué)公式確定污泥回流比，可有效控制活性污泥濃度，減少污泥處理量。
[0059] 取長沙市黑麋峰垃圾填埋場滲濾液為進(jìn)水進(jìn)行中試試驗，處理量為300L/d，進(jìn)水 水質(zhì) BOD5 (3500mg/L)、CODCr (10000mg/L)、SS (500mg/L)、NH3-N (1500mg/L)、TN (1800mg/L)、 pH(6. 0-8. 5)和色度濃度（1100倍），采用本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行為期12個月的處理試驗，經(jīng) 過處理后出水水質(zhì)平均值為 BOD5 (25mg/L)、CODCr (90mg/L)、SS (25mg/L)、NH3-N (20 mg/L)、 TN (35mg/L)、pH (6. 0-8. 5)和色度濃度（35倍），如表2所示。
[0060] 表2垃圾滲瀝液處理站進(jìn)水水質(zhì)
[0061]
[0062] 從表2中可以看出采用本發(fā)明技術(shù)方案對以上典型污染因子的去除率高，其中 對于垃圾填埋場滲濾液典型的高濃度BOD5、COD、NH3-N和TN的去除率分別高達(dá)99. 29%、 99. 10%、98. 67%和98. 06。因此本工藝的應(yīng)用能達(dá)到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》 (GB16889-2008)的污染物排放質(zhì)量濃度限值。與現(xiàn)有處理方法相比，本發(fā)明具有以下有益 效果：
[0063] 1、采用鐵鹽進(jìn)行混凝預(yù)處理，可大幅降低后續(xù)工藝處理成本；
[0064] 2、由于采用了加熱調(diào)溫，使生物處理受環(huán)境因素影響較小，運行穩(wěn)定；
[0065]