組合式膜生化反應(yīng)-反滲透膜處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種城市生活垃圾滲瀝液(A/0)2組合式膜生化反應(yīng)-反滲透膜處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]滲瀝液(又稱(chēng)滲濾液)是在城市固體廢物填埋的過(guò)程中，由于壓實(shí)和微生物的作用，垃圾中所含的污染物將隨水分溶出，并與降雨、徑流的等一起形成。滲瀝液是垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染，可使地面水體缺氧、水質(zhì)惡化、富營(yíng)養(yǎng)化，威脅飲用水和工農(nóng)業(yè)用水水源，使地下水喪失利用價(jià)值，有機(jī)污染物進(jìn)入食物鏈將直接威脅人類(lèi)健康。
[0003]由于滲瀝液不同于一般廢水，其特征表現(xiàn)在:有機(jī)污染負(fù)荷高、水質(zhì)極為復(fù)雜、氨氮濃度極高、碳氮比失衡，是垃圾處理中最重要的末端污染源，其處理難度大。
[0004]自上世紀(jì)90年代開(kāi)始，針對(duì)滲瀝液污染物控制專(zhuān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提出后處理工藝不斷研究更新，但受制于投資與技術(shù)條件，處理出水難降解有機(jī)物及總氮濃度一直難以得到有效控制，且處理過(guò)程中的二次污染也成為技術(shù)發(fā)展的一個(gè)難題。對(duì)于滲瀝液的處理，物理化學(xué)方法處理成本較高，不適于大水量垃圾滲濾液的處理，因此目前垃圾滲濾液主要是采用生物法。
[0005]《生活垃圾填埋場(chǎng)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)于2008年4月頒布施行，對(duì)于填埋場(chǎng)污染物排放限制有很高要求，國(guó)內(nèi)外對(duì)于垃圾滲瀝液達(dá)標(biāo)處理技術(shù)沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，各種思路與應(yīng)用都處于嘗試與探索階段，大多研究單位對(duì)于現(xiàn)有工程的改造多采用增加處理環(huán)節(jié)或增加深度處理設(shè)備的方式，而由于對(duì)工藝掌握及處理設(shè)備不夠成熟完善，導(dǎo)致設(shè)施重復(fù)建設(shè)、過(guò)分依賴(lài)國(guó)外專(zhuān)利設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、維護(hù)不便等問(wèn)題，最終造成滲瀝液處理廠單位建設(shè)成本過(guò)高，運(yùn)行成本難以控制的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種城市生活垃圾滲瀝液(A/0)2組合式膜生化反應(yīng)-反滲透膜處理工藝。
[0007 ]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的基本思路是:
[0008]—種城市生活垃圾滲瀝液(A/0)2組合式膜生化反應(yīng)-反滲透膜處理工藝包含“(A/O)2組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)”和“反滲透系統(tǒng)” ；(A/0)2組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)是一個(gè)采用了低循環(huán)多級(jí)脫氮工藝的膜生物反應(yīng)器，該系統(tǒng)結(jié)合了分級(jí)硝化、反硝化、多源水質(zhì)調(diào)整和超濾/微濾膜出水分離等環(huán)節(jié)，利用生化處理、分級(jí)脫氮的方式，配合了適應(yīng)水質(zhì)變化的全流程綜合調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，采用超濾/微濾膜分離，保證了活性污泥不會(huì)隨出水流失，同時(shí)能保證后續(xù)反滲透膜處理系統(tǒng)進(jìn)水的水質(zhì)穩(wěn)定性。反滲透膜系統(tǒng)利用反滲透膜的致密膜特性，截留大部分離子與全部懸浮物質(zhì)，將生化處理無(wú)法降解的有機(jī)物和其他小分子物質(zhì)進(jìn)一步分離，保證滲瀝液處理穩(wěn)定達(dá)到本項(xiàng)目排放標(biāo)準(zhǔn)，真正意義削減了填埋場(chǎng)對(duì)外部環(huán)境污染，達(dá)到相關(guān)環(huán)境保護(hù)要求。該工藝具有水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、處理負(fù)荷大、處理效率高、設(shè)施占地小、綜合能耗低、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，該工藝不僅針對(duì)滲瀝液處理有穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的處理效果，同樣適用于有機(jī)物濃度高、氨氮及總氮濃度高、出水要求嚴(yán)的廢水處理。
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種以強(qiáng)化生物處理為基礎(chǔ)，反滲透膜深度處理為出水把關(guān)的滲瀝液處理工藝，有效應(yīng)對(duì)滲瀝液水質(zhì)復(fù)雜多變的問(wèn)題，高效、低能耗地實(shí)現(xiàn)滲瀝液達(dá)標(biāo)處理。
[0010]根據(jù)垃圾滲瀝液的性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)要求，在《生活垃圾填埋場(chǎng)污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)實(shí)施后，針對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)中高濃度有機(jī)污染物、含氮化合物的完整去除以及產(chǎn)品水的脫色成為了滲瀝液處理的一大重點(diǎn)與難點(diǎn)。
[0011](A/0)2組合式膜生化反應(yīng)一反滲透深度處理是一種將污水生化處理和膜法處理結(jié)合的工藝，其主要工藝步驟為:
[0012]1、多源水質(zhì)調(diào)整系統(tǒng):包括入水調(diào)配系統(tǒng)與外界營(yíng)養(yǎng)劑投加系統(tǒng)。通過(guò)在對(duì)調(diào)節(jié)池內(nèi)不同時(shí)期的滲瀝液按不同比例進(jìn)行混合調(diào)質(zhì)，使得進(jìn)水水質(zhì)能保持在一個(gè)較穩(wěn)定的區(qū)間，提高了處理入水的可生化性；另一方面，根據(jù)水質(zhì)變化，在工藝全流程設(shè)置了包括水溫、酸堿度、C/N/P調(diào)配、生化性調(diào)整的綜合調(diào)配系統(tǒng)，保證了后續(xù)生化系統(tǒng)的高效和穩(wěn)定運(yùn)行。并有效地降低了滲瀝液處理投資和運(yùn)行成本，減少了系統(tǒng)建設(shè)投資。
[0013]2、低循環(huán)分級(jí)脫氮的高負(fù)荷活性污泥處理:采用具有高污泥濃度、低硝酸鹽循環(huán)的分級(jí)脫氮組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)的各功能單元處理負(fù)荷的分配進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)有機(jī)地整合了各循環(huán)回流系統(tǒng)，使生化系統(tǒng)能根據(jù)水質(zhì)變化實(shí)施動(dòng)態(tài)的控制管理，既滿(mǎn)足不同條件下的脫氮要求，又能盡可能地節(jié)約藥耗與電耗，并最大限度地降低了循環(huán)、曝氣及冷卻等系統(tǒng)的設(shè)備配置和能耗;與多源水質(zhì)調(diào)整系統(tǒng)配合，結(jié)合合理的單元處理負(fù)荷分配，在保證系統(tǒng)在水質(zhì)波動(dòng)大、入水營(yíng)養(yǎng)物失衡嚴(yán)重的情況下能發(fā)揮各階段生化系統(tǒng)功能并降低營(yíng)養(yǎng)劑消耗。出水膜分離單元利用超濾/微濾膜分離對(duì)生化池內(nèi)污水進(jìn)行泥水分離，絕大部分懸浮物被膜截留形成污泥，污泥回流生化系統(tǒng)循環(huán)利用或排至脫水系統(tǒng)脫水后處置;膜處理出水清液中懸浮物濃度可低于5mg/L、濁度低于1、SDI低于15(污水指標(biāo))，滿(mǎn)足反滲透深度處理系統(tǒng)進(jìn)水要求。
[0014]3、反滲透膜深度處理系統(tǒng):采用反滲透膜作為生化處理出水的深度處理工藝，對(duì)于生化處理無(wú)法完全去除的難降解有機(jī)污染物與總氮，通過(guò)優(yōu)化組合的反滲透膜系統(tǒng)可得到進(jìn)一步凈化，將污染物截留于濃縮液中，保證系統(tǒng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0015]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案的有益效果為:
[0016]I)根據(jù)污水反硝化脫氮效率與水質(zhì)環(huán)境的關(guān)系，通過(guò)多源水質(zhì)調(diào)整的方式，在反應(yīng)器中創(chuàng)造出能實(shí)現(xiàn)高效反硝化作用的環(huán)境，通過(guò)高污泥濃度的生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，于入水總氮極高的情況下，在較小的反應(yīng)池容實(shí)現(xiàn)高效脫氮。與傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)對(duì)比，反應(yīng)池容減少一半以上。
[0017]2)針對(duì)入水總氮極高的水質(zhì)現(xiàn)狀，在設(shè)計(jì)中采用分級(jí)硝化反硝化脫氮的設(shè)置，在較低的硝酸鹽循環(huán)量下通過(guò)復(fù)合式的分級(jí)硝化反硝化系統(tǒng)的處理實(shí)現(xiàn)總氮的高效去除，在相同的脫氮率要求下，系統(tǒng)循環(huán)量?jī)H為單級(jí)硝化反硝化系統(tǒng)的1/4;
[0018]3)采用了 “生化+膜”處理為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)思路，利用生化處理手段經(jīng)濟(jì)、徹底地轉(zhuǎn)化降解主要污染物，同時(shí)采用膜法作為深度處理單元彌補(bǔ)生化處理的局限性，保障最終出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為基本工藝流程圖；
[0020]圖2為具體工藝流程圖；
[0021 ]圖中1-過(guò)濾器，2-過(guò)濾器，3-過(guò)濾器，4-攪拌器，5-曝氣系統(tǒng)，51-鼓風(fēng)機(jī)，52-曝氣機(jī)，6-回流栗，20-垃圾填埋堆體，30-垃圾滲濾液調(diào)節(jié)庫(kù)，11-水質(zhì)均衡池，12-反硝化池，13-硝化池，14-后續(xù)硝化池，15-末端氧化池，16-超濾/微濾膜分離系統(tǒng)，17-反滲透系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]如圖1所示，本技術(shù)方案的基本工藝流程為:
[0024]1、通過(guò)水質(zhì)均衡池將填埋場(chǎng)內(nèi)來(lái)自垃圾堆體、調(diào)節(jié)庫(kù)及其他不同來(lái)源的污水按比例混合，并通過(guò)攪拌器將投加的藥劑、營(yíng)養(yǎng)劑等進(jìn)行攪拌混合，形成預(yù)處理污水。
[0025]2、對(duì)預(yù)處理污水采用由反硝化、硝化、后反硝化、末端氧化、膜分離組成的(A/0)2組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行兩級(jí)脫氮除碳處理，形成膜生化處理出水。
[0026]3、通過(guò)反滲透系統(tǒng)對(duì)膜生化處理出水進(jìn)行深度處理，使出水達(dá)標(biāo)。
[0027]如圖2所示，本技術(shù)方案的具體流程步驟如下:
[0028]1、垃圾滲瀝液分別來(lái)自垃圾填埋堆體20、垃圾滲濾液調(diào)節(jié)庫(kù)30及垃圾處理設(shè)施其他區(qū)域的高濃度污水通過(guò)管道輸送，分別進(jìn)入過(guò)濾器1、過(guò)濾器2、過(guò)濾器3進(jìn)行初步過(guò)濾，過(guò)濾器出水進(jìn)入水質(zhì)均衡池11混合。根據(jù)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整各種不同來(lái)源滲瀝液的入水比例。
[0029]2、根據(jù)池內(nèi)混合水質(zhì)C/N/P與pH情況，通過(guò)中央控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)投入營(yíng)養(yǎng)劑、酸、堿的劑量進(jìn)行調(diào)整，保證水質(zhì)均衡池出水C/N>3、C/P>20、PH = 6.5-8。水質(zhì)均衡池11出水進(jìn)入反硝化池12。
[0030]3、反硝化池12進(jìn)水與回流污水在反硝化池12內(nèi)充分混合，在攪拌器4的攪拌混合作用下，回流進(jìn)入池內(nèi)的硝態(tài)氮將利用滲瀝液中有機(jī)污染物作為碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)，通過(guò)500%的回流比設(shè)定，一級(jí)A/0系統(tǒng)的反硝化率將達(dá)到80% ;
[0031]硝化池13內(nèi)通過(guò)由潛水曝氣機(jī)52和鼓風(fēng)機(jī)51組成的曝氣系統(tǒng)5供氧，進(jìn)入池內(nèi)的高濃度滲瀝液馬上被稀釋擴(kuò)散并開(kāi)始進(jìn)行硝化反應(yīng)。維持硝化池13內(nèi)溶解氧濃度高于
2.0mg/L，污水中氨氮將在硝化池13內(nèi)幾乎完全轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，并通過(guò)設(shè)置500 %的硝酸鹽回流栗6將泥水回流進(jìn)入反硝化池12。
[0032]4、二級(jí)A/0系統(tǒng)由一個(gè)后續(xù)反硝化池14與一個(gè)末端氧化池15組成。滲瀝液一般碳氮比嚴(yán)重失衡，進(jìn)入后續(xù)反硝化池14的污水中可生化利用的碳源已基本消耗完全，因此，通過(guò)外加碳源的方式調(diào)整污水水質(zhì)，讓污水中未還原的硝態(tài)氮在池中繼續(xù)反應(yīng)，后反硝化段的反硝化率設(shè)定為70%。通過(guò)兩段反硝化設(shè)置，組合式膜生化反應(yīng)系統(tǒng)的總反硝化率可達(dá)到94%，出水總氮濃度將低于200mg/L，通過(guò)后續(xù)反滲透系統(tǒng)17處理將能使出水達(dá)標(biāo)排放。
[0033]5、系統(tǒng)末端設(shè)置了末端氧化池15，通過(guò)控制池內(nèi)溶解氧濃度高于1.5mg/L，可將系統(tǒng)中剩余的有機(jī)污染物及殘留氨氮削減，使至符合后續(xù)反滲透系統(tǒng)17的處理進(jìn)水要求，出水輸送至反滲透系統(tǒng)17處理。
[0034]6、兩級(jí)生化系統(tǒng)的污泥濃度(MLVSS)設(shè)計(jì)為>10000mg/L，運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)定期排泥與污泥性狀適時(shí)調(diào)整。
[0035]7、生