一种基于微孔曝气超滤和吸附的垃圾渗滤液处理方法

摘要

本发明提供了一种基于微孔曝气超滤和高效吸附的垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：首先将垃圾渗滤液采用格栅过滤后排入调节池中；然后通过好氧硝化菌的作用将垃圾渗滤液中的氨氮氧化物转化为亚硝酸盐或硝酸盐；再在调节池中添加反硝化细菌，将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气而从垃圾渗滤液中逸出；将除去氨氮氧化物的垃圾渗滤液注入微孔膜曝气超滤膜组件中，垃圾渗滤液首先通过瀑气由污泥将垃圾渗滤液中的有机物进行降解，然后进行固液分离；最后吸附树脂对滤液中的溶质分子进行吸附，将滤液中的溶质吸附后，处理完毕的滤液达标排放。该方法出水水质优质稳定，剩余污泥产量少，占地面积小，不受场地限制，可有效去除氨氮及难降解有机物。

权利要求

1.一种基于微孔曝气超滤和吸附的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)、将垃圾渗滤液采用格栅过滤后排入调节池中；

在完成步骤(1)之后需要除去氨氮氧化物，具体步骤为：首先将垃圾渗滤液的pH值调节至7.8～8.9，温度调节至20℃～40℃，在富氧条件下，在调节池中添加好氧硝化菌，通过好氧硝化菌的作用将垃圾渗滤液中的氨氮氧化物转化为亚硝酸盐或硝酸盐；然后将垃圾渗滤液的pH值调节至6.5～8.0，温度调节至20℃～40℃，在缺氧条件下，在调节池中添加反硝化细菌，将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气而从垃圾渗滤液中逸出，从而除去氨氮氧化物，去除率达70％～95％；

(2)、将垃圾渗滤液注入微孔膜曝气超滤膜组件中，所述的微孔膜曝气超滤膜组件整体呈筒状，其外部为超滤膜，其顶部设有进水口和压缩气体入口，其底部设有曝气头和清洗口；垃圾渗滤液由进水口进入膜组件中，垃圾渗滤液首先通过曝气由污泥将垃圾渗滤液中的有机物进行降解，然后垃圾渗滤液在压缩气体的驱使下，其中小分子的物质从超滤膜中滤出，形成滤液并进入树脂柱中，大分子的物质则留在膜组件中；

(3)、树脂柱中设置的吸附树脂对滤液中的溶质分子进行吸附，将滤液中的溶质吸附后，处理完毕的滤液达标排放。

2.据权利要求1所述的基于微孔曝气超滤和吸附的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于：步骤(2)中，当膜组件中积累有较多的有机物时，将冲洗水由膜组件下方的清洗口处注入，并将曝气头与压缩空气连接，冲洗水与压缩空气共同使附着在膜组件内壁上的有机物剥落，并被冲洗水带走，从而实现反冲洗。

3.据权利要求1所述的基于微孔曝气超滤和吸附的垃圾渗滤液处理方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的吸附树脂对溶质分子的吸附达到饱和后，对吸附树脂进行再生处理。

说明书

一种基于微孔曝气超滤和吸附的垃圾渗滤液处理方法

技术领域

[0001] 本发明提供了一种垃圾渗滤液的处理方法，与其涉及一种基于基于微孔曝气超滤和高效吸附的处理方法，属于垃圾处理系统技术领域。

背景技术

[0002] 随着我国城市数量增加和人口的增多，城市垃圾也以急剧增长。据统计，每年的生产垃圾达到了1.5亿吨，平均以9％/年的速度增长，其中未经过处理的垃圾已有70亿吨，占我国土地总数的8.3％。预计在未来的20年里，固体废物的排放量将占据85％的陆地，全国大部分地区都存在严重的垃圾污染问题。

[0003] 目前成熟垃圾的处理主要采用焚烧处理和填埋处理。无论采用那种处理方式，都会有垃圾渗沥液的产生。

[0004] 垃圾渗沥液成分复杂，含有多种污染物质，生活垃圾处理厂渗沥液的组分及浓度主要取决于地区的生活水平及习惯、垃圾的停留时间、气候状况等因素，是一种高浓度的有机废水。如不妥善处理，垃圾渗沥液将对环境造成严重的污染。而且，由于垃圾渗沥液的水质和水量变化较大，给处理工艺的选择和运行带来困难，是一种处理难度较大的废水。

[0005] 根据我国采取垃圾处理的“三化“的原则，相继出现了大批的垃圾处理厂。垃圾的处理方式主要有堆肥、填埋和焚烧三种，其中填埋是我国的主要处理方式。垃圾填埋所产生的垃圾渗滤液的水质复杂，不但对水体会产生严重的污染，同时会产生各种有害物质危害人类。针对垃圾渗滤液对人类以及环境的危害，为了防止生活垃圾填埋造成的二次污染，各个国家针对本国国情分别制定的垃圾渗滤液排放标准，用来解决渗滤液排放问题。

[0006] 垃圾渗滤液是指垃圾在填埋堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、降水的淋溶和冲刷、地表水和地下水得浸泡等原因，产生多种代谢物质和水分，形成了含高浓度悬浮物和高浓度有机或无机成分的液体，垃圾渗滤液的主要来源是：(1)填埋场内自然降水；(2)垃圾本身含水；(3)微生物厌氧分解水。垃圾渗滤液的组成成分比较复杂，根据填埋时间的不同，垃圾渗滤液各种物质的含量也有较大差异。

[0007] 目前主要的处理垃圾渗滤液的技术主要分为三大方面：物理化学处理技术、生物处理技术及土地处理技术。

[0008] 物化处理技术不受水质水量的影响，运行比较可靠，出水稳定。对于生化性差的垃圾渗滤液也有较好的处理效果，自90年代中后期被用于处理渗滤液常用处理技术之一，鉴于2008年颁布新的排放标准，一般的生物处理方法很难达到排放要求，所以用物化法作为生物的预处理或者后续的深度处理是十分必要的。

[0009] 目前处理垃圾渗滤液的物化法主要有微电解、混凝沉淀、吹脱、吸附(活性炭吸附)、膜分离(反渗透、超滤)、化学氧化法(臭氧氧化、电解氧化、Fenton试剂氧化等)。膜分离技术是当代比较先进的物理处理技术，上个世纪90年代在我国得到了发展，并且近几年得到了广泛的应用和研究。根据膜的孔径可将膜分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)和电渗析膜(EI)。在垃圾渗滤液处理方面，主要是超滤(UF)和反渗透(RO)应用比较多，尤其是反渗透技术能有效截留溶解性物质，运行稳定、安全，在实际的应用广泛。但是在运行过程中运行成本较高，操作比较麻烦，主要在化学清洗过程要求极高，纳滤及反渗透具有产生的浓水量较大，回收率低的缺点。

发明内容

[0010] 本发明提供了一种基于微孔曝气超滤和高效吸附的垃圾渗滤液处理方法，该方法出水水质优质稳定，剩余污泥产量少，占地面积小，不受场地限制，可有效去除氨氮及难降解有机物。

[0011] 实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

[0012] 一种基于微孔曝气超滤和高效吸附的垃圾渗滤液处理方法，包括以下步骤：(1)、将垃圾渗滤液采用格栅过滤后排入调节池中；

[0013] (2)、将垃圾渗滤液注入微孔膜曝气超滤膜组件中，所述的微孔膜曝气超滤膜组件整体呈筒状，其外部为膜组件，其顶部设有进水口和压缩气体入口，其底部设有曝气头和清洗口；垃圾渗滤液由进水口进入膜组件中，垃圾渗滤液首先通过曝气由污泥将垃圾渗滤液中的有机物进行降解，然后垃圾渗滤液在压缩气体的驱使下，其中小分子的物质从超滤膜中滤出，形成滤液并进入树脂柱中，大分子的物质则留在膜组件中；

[0014] (3)、树脂柱中设置的吸附树脂对滤液中的溶质分子进行吸附，将滤液中的溶质吸附后，处理完毕的滤液达标排放。

[0015] 在完成步骤(1)之后需要除去氨氮氧化物，具体步骤为：首先将垃圾渗滤液的pH值调节至7.8～8.9，温度调节至20℃～40℃，在富氧条件下，在调节池中添加好氧硝化菌，通过好氧硝化菌的作用将垃圾渗滤液中的氨氮氧化物转化为亚硝酸盐或硝酸盐；然后将垃圾渗滤液的pH值调节至6.5～8.0，温度调节至20℃～40℃，在缺氧条件下，在调节池中添加反硝化细菌，将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气而从垃圾渗滤液中逸出，从而除去氨氮氧化物，去除率可达70％～95％。

[0016] 步骤(2)中，当膜组件中积累有较多的有机物时，将冲洗水由膜组件下方的清洗口处注入，并将曝气头与压缩空气连接，冲洗水与压缩空气共同使附着在膜组件内壁上的有机物剥落，并被冲洗水带走，从而实现反冲洗。

[0017] 步骤(3)中，所述的吸附树脂对溶质分子的吸附达到饱和后，对吸附树脂进行再生处理。

[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明中由于微孔曝气超滤膜组件的高效分离作用，因此最终分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除。同时，超滤膜分离也使微生物被完全被截流在膜组件内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

[0019] 2、该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用。

[0020] 3、树脂交换柱内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，还可做成地面式、半地下式和地下式。

[0021] 4、由于微生物被完全截流在微孔曝气超滤膜组件内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

[0022] 5、该工艺实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

[0024] 本发明中待处理的垃圾渗滤液经检测，其参数为：

[0025]

[0026]

[0027] 首先将上述垃圾渗滤液采用格栅过滤掉大颗粒物后排入调节池中。

[0028] 然后将垃圾渗滤液的pH值调节至7.8～8.9，温度调节至20℃～40℃，在富氧条件下，在调节池中添加好氧硝化菌，通过好氧硝化菌的作用将垃圾渗滤液中的氨氮氧化物转化为亚硝酸盐或硝酸盐。

[0029] 此步骤中生物硝化是在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：第一阶段，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源；第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌。虽然有些异养生物也能进行硝化，但硝化中最主要的生物是亚硝酸菌属和硝酸菌属。硝化最佳pH值为8.4，当pH在7.8—8.9范围时，为最佳速度的90％。当温度从5℃提高到30℃时，硝化速度也随之不断增加，一般温度应维持在20℃～40℃为宜，最佳温度为30℃。

[0030] 然后将垃圾渗滤液的pH值调节至6.5～8.0，温度调节至20℃～40℃，在缺氧条件下，在调节池中添加反硝化细菌，将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气而从垃圾渗滤液中逸出，从而除去氨氮氧化物，去除率可达70％～95％

[0031] 反硝化菌的适宜最佳pH值为7.3，最佳温度为30℃，当温度低于10℃时，反硝化速度明显下降，而当温度低至3℃时，反硝化作用将停止。生物脱氮可去除多种含氮化合物，其处理效果稳定，不产生二次污染，而且比较经济。本发明所采用的生物脱氮流程与现有流程相比，具有流程简单，构筑物少，基建费用低，不需外加碳源，出水水质高等优点。