处理垃圾渗滤液的工艺制造技术

本发明专利技术提供一种处理垃圾渗滤液的工艺，该工艺为ＡＦＯＳ组合工艺，详细工艺见说明书。本发明专利技术的优点是：采用两相厌氧处理，利用填埋场甲烷气或产甲烷厌氧反应器沼气燃烧加热升温，回收能源并有效降低运行费用；采用ＨＡＢＦ好氧工艺对废水中难降解有机物和氨氮进行进一步处理，出水氨氮浓度可达到１０ｍｇ／ｌ以下，提高了ＣＯＤ的处理效果，降低了后端深度处理运行费用，同时兼顾将来填埋场Ｂ／Ｃ值降低和氨氮升高对生物处理的影响；深度处理采用氧化絮凝沉淀和ＨＡＢＦ工艺，通过氧化、絮凝、沉淀和生物降解等综合作用提高难降解有机物的去除效果，确保废水达标排放，该深度处理工艺投资省、操作简单、运行费用合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垃圾渗滤液处理领域，具体行业包括渗滤液以及类似高氨氮、高COD 且含有较高浓度难降解有机物的废水处理和工程改造升级。
技术介绍
随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生 活垃圾产量在急剧增加。每年以8-10X的速度递增，人均日产垃圾已超过lkg，接近工业发 达国家水平。采取卫生填埋法，是对城市垃圾进行无害化、减量化、资源化处理的常用方法 之一，而且与焚烧法，堆肥法相比，因其投资省，简便易行，故所占比例约在70%以上。 但是，垃圾在填埋过程中会产生大量渗滤液，其主要有以下四个方面来源(l)垃 圾自身含水；(2)垃圾生化反应产生的水；(3)地下潜水的反渗；(4)大气降水，大气降水具 有集中性、短时性和反复性，未及时引流的降水渗过垃圾层形成的渗滤液占总量的绝大部 分，是工程设计的主要依据。 垃圾渗滤液的组分复杂，具有浓度高、色度大、毒性强等特点。其污染特性主要 表现在以下几个方面(l)污染物种类繁多，渗滤液中含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯 类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等，其中持久性有机污染物(POPs)种类繁多，能够大量检测的 有萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、酚类化合物和 苯胺类化合物等，据测定，渗滤液中有九十多种有机污染物物，其中二十多种已被列入我 国和美国环保署的重点控制名单，已确认部分具有致癌作用；(2)污染物浓度高，变化范围 大，垃圾渗滤液这一特性是其它污水无法比拟的，突出了处理工艺选择的难度。其中，渗滤 液产生量呈季节性变化，雨季明显大于旱季；污染物组成及其浓度季节性变化明显，平原地 区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较高；污染物组成及其浓度随填埋年限的 延长而变化，填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同，年轻填埋场(使用5 年以内)的渗滤液pH值较低，BODs、COD^VFA、金属离子浓度和B0D5/C0Dtt较高，年老填 埋场(使用IO年以上)的渗滤液pH值近中性，B0D5、C0D^VFA浓度和B0D5/C0D^较低，金 属离子浓度下降，但氨氮浓度较高。 由于垃圾填埋场所产生的垃圾渗滤液水质状况恶劣，并且呈绿色或黄褐色，散发 臭味，对周围环境的污染十分严重，尤其是对水环境的污染和对水资源的破坏严重，因此， 对垃圾渗滤液的处理已成当务之急。 在垃圾填埋场运行初期，大部分垃圾尚未发酵熟化，同时新鲜垃圾携带的水分较 多，所以垃圾渗滤液的COD较高，具有较好的可生化性能，可以采用生物法进行垃圾渗滤液 的处理，如UASB厌氧工艺、ASBR厌氧工艺、SBR好氧工艺、CASS工艺、氧化沟工艺以及A20工 艺等厌氧_好氧组合工艺。但是，由于垃圾渗滤液中氨氮浓度较高，C/N比较低，导致C、 N、 P等营养平衡失调，降低了垃圾渗滤液的生化降解性能，所以要保证生物法处理工艺的正常 运行，必须降低垃圾渗滤液中氨氮的含量，常用的脱氮工艺有曝气法、氨氮吹脱塔等。 随着垃圾填埋场的运行，已经填埋的垃圾逐渐发酵、熟化，可生物降解的物质被大量消耗，垃圾渗滤液的COD值下降，可生化性也降低，生化处理的适用性减弱甚至不可 行。对于老化的垃圾填埋场的渗滤液可以采用物理_化学的方法进行处理，如光催化、 Fenton试剂高级氧化、膜分离等。 (l)UASB等厌氧处理工艺。在填埋场投入使用后的前几年内，产生的渗滤液有机 污染物含量较高，并且大部分是一些易生物降解的挥发性脂肪酸，UASB厌氧工艺对这种 前期渗滤液有较好的处理效果，对COD去除率可大于70%。由于UASB的COD负荷可高达 lOkgm—3d—、反应过程中也无需能耗，因此与好氧工艺相比，可大大节约反应器的占地面积及 动力消耗。但是，随着填埋年限的增加，填埋堆体中产甲烷的厌氧状态逐渐成熟，渗滤液在 填埋堆体及调节池内长期滞留后，UASB的处理效果将变差。 (2)SBR等好氧处理工艺。SBR处理工艺是一种通过时间控制，在一个单池内完成 进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程的序批式反应器，具有较强抗冲击负荷能力， 可根据渗滤液水质复杂多变的特点灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可 以达到较好的脱氮除磷效果。SBR等好氧工艺的应用虽然很多，工艺也比较稳定成熟，但是 在处理垃圾渗滤存在以下局限性①由于垃圾渗滤液中难降解物质多而复杂，采用常规的 活性污泥技术很难大量去除，因而很难满足处理目标的要求；②运行管理复杂，污泥培养时 间较长，尤其是在工厂检修期间污泥易失活，污水处理再次运行污泥须重新培养；③对垃圾 渗滤液中氨氮的去除效率虽然较高，但是无法达到相应的排放标准。 (3)氨吹脱工艺。高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式 和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长， 垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比，垃圾渗 滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。 一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的 抑制作用，另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行， 导致最终出水难以达标排放。因此，在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中，一般采用先氨吹 脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内 用得最多的是前两种形式，曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨 氮渗滤液的处理，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运行成本高、 脱氨尾气难以治理的缺点。 (4)膜法深度处理工艺。应用膜分离技术处理垃圾渗滤液主要是应用了膜对物质 的截留性能，以物理截留的方式去除渗滤液中一定颗粒大小的杂质。在压力驱动下，尺寸较 小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，而尺寸较大的物质则不能透过纤维壁而 被截留，垃圾渗滤液中的有机物和氮都可被分离膜有效截留，从而达到垃圾渗滤液净化的 目的。垃圾渗滤液经生化处理后进入膜分离系统，渗滤液中的各种污染物被膜截留，膜透过 液达标排放，浓縮液返回调节池。该工艺出水水质按不同阶段控制可以分别达到生活垃圾 渗滤液排放控制限值三级标准和一级标准。膜法主要有微滤、纳滤、超滤和反渗透等，微滤 一般能够去除水中的细菌、灰尘，具有很好的除浊效果，纳滤膜能有效的截留二价离子，较 完全的去除病原体，超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体等，反渗透主要用来去除水中 溶解的无机盐。这些都是传统的过滤(如砂滤、多介质过滤等)无法实现的。联合使用了膜 法可以使垃圾渗滤液的出水水质达标稳定；显著的减少了排放的污染物，同时向环境排放 出高质量的净化水，大大消除了垃圾渗滤液对环境的负面影响。但是联合使用的膜法，由于其操作需要有一定的压力，耗电高；膜表面容易形成附着层，使膜的通量显著下降；运行中 膜的清洗较困难膜的耐用性不是很好；膜法处理过程中会产生浓縮液，其处理费用很高。 (5)电解处理技术。电解法处理废水的实质就是利用电解作用把水中的污染物去 除，或把有毒物质变成无毒或低毒的物质。电解法对渗滤液中的COD和NH3_N有较好的去 除效果，但目前尚停留在实验室研究阶段，由于电极消耗快以及运行费用高等问题目前尚本文档来自技高网...

【技术保护点】
处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于：采用“ＡＦＯＳ组合工艺”对渗滤液进行处理，其中：　　Ａ段代表两相厌氧处理单元，去除渗滤液中大部分ＣＯＤ；　　Ｆ段代表气浮或沉淀处理单元，去除渗滤液中的ＳＳ；　　Ｏ段代表高效曝气生物滤池ＨＡＢＦ好氧处理单元，进一步去除渗滤液中的ＣＯＤ和氨氮，ＨＡＢＦ工艺单元后段可根据实际情况尾置ＳＢＲ、ＭＢＲ等工艺。　　Ｓ段代表氧化絮凝沉淀和高效曝气生物滤池处理单元，确保出水达标排放。　　经过调节池收集的垃圾渗滤液通过泵提升进入两相厌氧反应工艺，混合废水经过厌氧处理后进入后端的气浮或沉淀工艺，气浮或沉淀出水经ＨＡＢＦ好氧处理后通过氧化絮凝沉淀和高效曝气生物滤池工艺后出水可完全达标排放或经进一步处理后回用。

【技术特征摘要】
处理垃圾渗滤液的工艺，其特征在于采用“AFOS组合工艺”对渗滤液进行处理，其中A段代表两相厌氧处理单元，去除渗滤液中大部分COD；F段代表气浮或沉淀处理单元，去除渗滤液中的SS；O段代表高效曝气生物滤池HABF好氧处理单元，进一步去除渗滤液中的COD和氨氮，HABF工艺单元后段可根据实际情况尾置SBR、MBR等工艺。S段代表氧化絮凝沉淀和高效曝气生物滤池处理单元，确保出水达标排放。经过调节池收集的垃圾渗滤液通过泵提升进入两相厌氧反应工艺，混合废水经过厌氧处理后进入后端的气浮或沉淀工艺，气浮或沉淀出水经HABF好氧处理后通过氧化絮凝沉淀和高效曝气生物滤池工艺后出水可完全达标排放或经进一步处理后回用。2. 按照权利要求1所述的垃圾渗滤液处理组合工艺，其特征在于在A段，采用两相 厌氧工艺对废水进行处理，COD去除率为60-90%，第一相厌氧反应可采用水解池、消化池、 UASB和ABR等结构，第二相厌氧反应可采用UASB、 ABR、 IC和EGSB等结构。3. 按照权利要求l所述的垃圾渗滤液处理组合工艺，其特征在于在O段，采用HABF工 艺去除废水中大部分的氨氮和COD，溶解氧为4-6mg/l，氨氮去除率为90-99%，总氮去除率 为85-90%， COD去除率为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾华，周兆宇，宗成坤，
申请(专利权)人：曾华，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]