一种新型生物反应床以及对垃圾渗滤液的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种新型生物反应床，它分为顶层、缓冲层、第一载体层、第二载体层和底部承托层，所述顶层设有渗滤液进水管和雾化布水喷嘴，所述第一载体层和第二载体层的载体为聚氨酯载体，所述第一载体层和第二载体层分别均设置有载体支架对其支撑，所述第一载体层底部还设置有通过气压差向所述聚氨酯载体中曝气的通风管道，所述底部承托层设有渗滤液收集管。本发明专利技术还提供了一种处理垃圾渗滤液的方法，它将传递、生物固定化和垃圾渗滤液中自带的微生物种群有机结合起来，使其能够高效、低成本的处理垃圾渗滤液，可以达到较高的氨氮和有机物去除率，提高单位体积的氨氮处理负荷和处理效率，减小了占地面积，而且生物反应床容易清洗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，特别涉及一种新型生物反应床和应用生物反应床处理垃圾渗滤液的方法。
技术介绍
我国城市生活垃圾清运量以年均大于8%的速度递增，而垃圾填埋处理仍然是我国目前采用的主要处理方式，在填埋场会产生垃圾渗滤液。通常垃圾渗滤液所含的污染物成份复杂、有毒性、盐浓度高、色度高；同时有机物和氨氮的比例失调，废水中含有大量的氨氮，浓度通常都超过1000mg/L，如果直接排放将对环境造成严重的污染，同时由于其浓度高、盐度高和含有有毒物质，处理难度非常大。目前常用的垃圾渗滤液处理技术包括物理法、化学法和生物法，由于垃圾渗滤液难处理的特点，通常是将上述三种方法综合使用。目前常用的处理方法包括生物氧化塘、 生物膜法、活性污泥法、UASB厌氧处理和土地处理等。垃圾渗滤液中高的氨氮浓度会抑制微生物的生长，通常认为氨氮浓度高于800mg/L就会严重抑制UASB的效果，而大部分垃圾渗滤液的氨氮浓度都高于1000mg/L，因此必须具有高负荷的氨氮处理技术才能对该废水进行处理。目前，采用垃圾矿化床是一种可以对垃圾渗滤液进行处理的技术，该技术通过采用垃圾填埋场已经填埋多年的垃圾作为载体，直接将垃圾渗滤液喷淋到矿化垃圾上就可以达到去除有机物和氨氮的目的，是一种能耗低、处理费用低的技术。垃圾矿化床可以高效的去除废水中的有机物及氨氮的实质是富集了垃圾渗滤液中的脱氮菌群。垃圾矿化床的去除有机物及氨氮的机理是通过矿化垃圾对废水中的有机物的吸附、分解过程完成，矿化垃圾经过多年的沉积形成了丰富的微生物种群，去除氨氮的效率特别高，矿化床的核心是采用了富集脱氮细菌的矿化垃圾作为载体进行脱氮。但在应用过程中垃圾矿化床也存在一些缺点， 导致该技术难以推广利用。比如填料结构密实、透气性差，反应床内基本上进行的是厌氧反应，进水悬浮物太高极易造成矿化垃圾细料的堵塞，若有外来雨水的进入系统会造成矿化垃圾生物活性的急剧下降，系统瘫痪，出水水质恶化，生物活性恢复缓慢，而且矿化垃圾反应床占地面积太大，通常处理1立方米的废水需要100-120立方米的矿化垃圾，占地面积非常大，导致该技术难以在实际中应用。
技术实现思路
针对现有垃圾渗滤液处理技术存在的上述不足和缺陷，本专利技术的目的是提供一种高效率、抗水质变化冲击的高密度固定化的新型生物反应床，本专利技术所述生物反应床的载体结构疏松、透气性强、滤料易干燥、生物相丰富、生物降解能力强，本专利技术还提供了一种应用新型生物反应床处理垃圾渗滤液的方法，用这种方法处理垃圾渗滤液，可以达到较高的氨氮和有机物去除率。本专利技术将传递、生物固定化和垃圾渗滤液中自带的微生物种群有机结合起来，使其能够高效、低成本的处理垃圾渗滤液。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现一种新型生物反应床，其特征在于所述生物反应床从上到下分为顶层、缓冲层、第一载体层、第二载体层和底部承托层，所述顶层设有渗滤液进水管和与渗滤液进水管相连接的雾化布水喷嘴，所述第一载体层和第二载体层的载体为聚氨酯载体，所述第一载体层和第二载体层分别均设置有第一载体支架和第二载体支架对其支撑，所述第一载体层底部还设置有通过气压差向所述聚氨酯载体中曝气的通风管道，所述底部承托层设有渗滤液收集管。对技术方案的进一步改进所述生物反应床的顶层还包括顶部遮盖装置。对技术方案的进一步改进其特征在于所述缓冲层为珍珠岩缓冲层。对技术方案的进一步改进所述通风管道设有自动通风风帽。对技术方案的进一步改进所述生物反应床长度为3m-20m，宽度为2m_20m，高度为 Im-IOm0对技术方案的进一步改进所述底部承托层分为上、下两层，上层为厚度 5cm-15cm的煤渣，下层为厚度为35cm-50cm的石子。对技术方案的进一步改进所述聚氨酯载体规格1.5飞乂1.5 5乂1.5 5皿3，密度为25-55kg/m3，所述上层聚氨酯载体的孔径为lmnT5mm，所述下层聚氨酯载体的孔径为 1. 5mm 5mm ο本专利技术还提供了利用所述生物反应床进行垃圾渗滤液的处理方法，它包括以下步骤(1)将垃圾渗滤液提升至所述生物反应床的渗滤液进水管，垃圾渗滤液通过雾化布水喷嘴落入缓冲层中；(2)所述垃圾渗滤液经缓冲层后进入第一载体层，通过好氧微生物的硝化作用去除废水中的有机物，同时将氨氮氧化为亚硝酸盐；(3)经过第一载体层的垃圾渗滤液经过第一载体支架进入第二载体层，两载体层之间留有IOcnHBOcm孔隙，以防止废水短流，第二载体层通过厌氧氨氧化作用，彻底去除废水中的氨氮，并转为氮气，最后处理后的渗滤液经过渗滤液收集管流出。对技术方案的进一步改进所述垃圾渗滤液为填埋10年以上的垃圾渗滤液。对技术方案的进一步改进所述经过处理后的垃圾渗滤液的COD为300-600 mg/ L，氨氮浓度为60-100 mg/L。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是1、本专利技术采用多孔的聚氨酯海绵作为生物反应床的载体即填料，富集垃圾渗滤液自身中的脱氮菌群，既可以提高单位体积内脱氮菌群的密度，提高单位体积的处理负荷，形成一种结构疏松、透气性强、滤料易干燥、生物相丰富、生物降解能力强的固定化的生物反应床填料。2、本专利技术采用聚氨酯海绵作为载体层，并结合了无动力的通风管道来处理垃圾渗滤液，可以提高单位体积的氨氮处理负荷，提高了单位体积的处理效率。3、本专利技术中的生物反应床采用多层聚氨酯作为载体层，并设置载体支架，在反应床高度上可以达到10米，将现有的垃圾矿化床体积减小20-30倍，有效的减少了占地面积。4、同时由于本专利技术中聚氨酯海绵的多孔结构，有利于空气中氧气的扩散，因此在聚氨酯泡沫内可以形成好氧和厌氧的环境，可以发生硝化、反硝化作用，提高了脱氮效果，本专利技术中的生物反应床综合好氧、厌氧环境可以对垃圾渗滤液中的难降解物质进行酸化、 分解，去除有机物的效率可以达到90%。本专利技术中的生物反应床中硝化细菌的浓度可以达到 5-10g/L，单位体积氨氮处理负荷可以达到24kg/(m3 .d)。随着水流从上往下流动，废水中的有机物浓度逐渐降低，氨氮被氧化为亚硝酸盐，在反应床的第二载体层可以发生厌氧氨氧化反应，单位体积氨氮的处理负荷可以提高至5-10kg/(m3 · d)。5、由于本专利技术中聚氨酯海绵的多孔结构，而且其密度小，可以避免由于吸附进水悬浮物而造成的堵塞问题，即使发生堵塞也很容易进行反冲洗，保持了固定化的生物反应床对渗滤液极强的处理功能。结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是本专利技术中生物反应床的纵切剖面结构示意图。图2是本专利技术中生物反应床的横切剖面结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。实施例1如图1和2所示，本专利技术所述的生物反应床从上到下分为顶层、缓冲层、第一载体层、 第二载体层和底部承托层，所述生物反应床的各个部件之间互相作用，在去除废水中有机物的同时，可以将氨氮去除。所述顶层设有渗滤液进水管3和雾化布水喷嘴4，所述生物反应床的布水方式采用顶部雾化布水，所述渗滤液进水管3与雾化布水喷嘴4相连接，垃圾渗滤液通过渗滤液进水管3进入生物反应床，并通过雾化布水喷嘴4喷出，使垃圾渗滤液在进入载体层前，在空气中形成雾状，通过扩散进入空气中，使氨氮脱离水体而达到去本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型生物反应床，其特征在于所述生物反应床从上到下分为：顶层、缓冲层、第一载体层、第二载体层和底部承托层，所述顶层设有渗滤液进水管和与渗滤液进水管相连接的雾化布水喷嘴，所述第一载体层和第二载体层的载体为聚氨酯载体，所述第一载体层和第二载体层分别均设置有第一载体支架和第二载体支架对其支撑，所述第一载体层底部还设置有通过气压差向所述聚氨酯载体中曝气的通风管道，所述底部承托层设有渗滤液收集管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李培龙，吕锡传，张永利，李艳芳，
申请(专利权)人：青岛三色源环保科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：95