CN111333253A

CN111333253A - 一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法

Info

Publication number: CN111333253A
Application number: CN202010037783.6A
Authority: CN
Inventors: 黄开明; 冷超群; 李红; 王雪霞; 胡文立
Original assignee: Wuhan Tianyuan Environmental Protection Co ltd
Current assignee: Wuhan Tianyuan Environmental Protection Co ltd
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-06-26

Abstract

本发明提供了一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，包括如下步骤：1)垃圾渗滤液引入预处理单元中去除大颗粒物；2)步骤1)的出水引入高效厌氧反应单元进行厌氧生化反应产生沼气，并得到厌氧反应上清液；3)产生的沼气经沼气收集装置回收，得到的厌氧反应上清液引入至高效脱氮单元进行处理；4)高效脱氮单元处理后的出水引入外置式MBR处理单元进行膜生物反应处理；5)步骤4)的出水引入深度处理单元进行反渗透处理，形成清水和膜浓缩液。该发明通过在MBR处理工艺之前先采用高效厌氧反应单元和高效脱氮单元进行处理，降低进入MBR处理单元渗滤液的COD和氨氮含量，使外置式MBR处理单元占地面积更小，曝气量更小，能耗更低；而且还实现资源化利用，具有一定经济价值。

Description

一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法。

背景技术

随着人口城镇化，城市垃圾围城日益凸显，随处可见的垃圾也成为了人类生存面临的难题，垃圾焚烧日益成为主流工艺。然而垃圾焚烧厂垃圾坑里渗滤液，也是水处理的难题；此类水具有高悬浮物，高COD, 高氨氮，高盐分，高重金属，恶臭味浓等特点。

目前，国内对于垃圾渗滤液主流工艺为预处理+UASB(厌氧反应器)+MBR(膜生物反应器)+NF(纳滤)+RO(反渗透)，RO产水回用，NF及RO膜浓液进行DTRO(碟管式反渗透)减量，产水率最多达80%，最终DTRO膜浓液回喷炉窑的方法。然而，此工艺生化占地较大，曝气能耗较高，产水率低且投资及运行成本均较高，而且对于一些焚烧厂改造扩容项目，由于场地狭小，改造十分困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有垃圾渗滤液处理工艺生化占地较大，曝气能耗较高，产水率低且投资及运行成本均较高的问题。

为此，本发明提供了一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，包括如下步骤：

1)垃圾焚烧厂的垃圾坑中渗滤液引入预处理单元，去除渗滤液中大颗粒物及悬浮物；

2)将预处理单元处理后的出水引入高效厌氧反应单元进行厌氧生化反应产生沼气，并得到厌氧反应上清液；

3)高效厌氧反应单元产生的沼气经沼气收集装置回收，得到的厌氧反应上清液引入至高效脱氮单元进行处理，使得高效脱氮单元的出水COD为2000～4000mg/L，氨氮为200～800mg/L，电导率为10000～40000us/cm；

4)将高效脱氮单元处理后的出水引入外置式MBR处理单元进行膜生物反应处理，使得外置式MBR处理单元的出水COD为300～800mg/L，氨氮为10～20 mg/L，电导率为5000～20000us/cm；

5)将外置式MBR处理单元的出水引入深度处理单元进行反渗透处理，形成清水和膜浓缩液，清水回用或排放，膜浓缩液进行回喷或固化。

进一步的，所述预处理单元包括粗格栅，细格栅，固液分离机，或者絮凝沉淀。

进一步的，所述高效厌氧反应单元包括布水装置、厌氧反应器、固液分离装置、沼气收集装置、加热装置和清洗装置，所述布水装置设置在厌氧反应器的进液端，所述固液分离装置设置在厌氧反应器的出液端，所述沼气收集装置与厌氧反应器的出气口连接，厌氧反应器的出液口通过回流泵与布水装置的进液口连接，所述加热装置和清洗装置均与所述厌氧反应器连接。

进一步的，所述步骤2)中预处理单元处理后的出水在高效厌氧反应单元内反应停留时间为5～15天，反应温度为35～40℃，且反应后的出水经回流泵回流至高效厌氧反应单元内反应，其回流比为3～15，使高效厌氧反应单元COD去除率达到90～95%。

进一步的，所述高效脱氮单元包括依次连接的解析塔、汽提塔、冷凝器和氨回收塔。

进一步的，所述步骤3)中厌氧反应上清液在高效脱氮单元中依次经解析塔、汽提塔、冷凝器和氨回收塔进行氨氮去除，且解析塔和汽提塔内为常压汽提或负压汽提，汽提温度为50～95℃。

进一步的，所述外置式MBR处理单元包括硝化区、反硝化区、沉淀区及外置UF区。

进一步的，所述深度处理单元包括依次连接的DTRO装置，RO装置和HPRO装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法通过在MBR处理工艺之前先采用高效厌氧反应单元和高效脱氮单元进行处理，降低了进入MBR处理单元渗滤液的COD和氨氮含量，进而有效降低外置式MBR处理单元的进水负荷，使外置式MBR处理单元占地面积更小，曝气量更小，能耗更低。

(2)本发明提供的这种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法通过高效厌氧反应单元和高效脱氮单元将垃圾渗滤液中的有机物和氨氮转化为沼气和氨水（或碳酸氢铵），实现了资源化利用，变废为宝，具有一定的经济价值。

(3)本发明提供的这种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法处理后的垃圾渗滤液的出水满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB-T 19923-2005)中循环冷却水系统补充水标准，实现循环利用，且产水率高，可达90～95%，减少回喷浓液量，提高垃圾热值。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明垃圾焚烧厂渗滤液处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种垃圾焚烧厂渗滤液处理系统，包括预处理单元、高效厌氧反应单元、高效脱氮单元、外置式MBR处理单元及深度处理单元，所述预处理单元的进水口与垃圾焚烧厂的垃圾坑连通，预处理单元的出水口与高效厌氧反应单元的进水口连接，高效厌氧反应单元的出水口与高效脱氮单元的进水口连接，高效脱氮单元的出水口与外置式MBR处理单元的进水口连接，外置式MBR处理单元的出水口与深度处理单元的进水口连接。

采用该垃圾焚烧厂渗滤液处理系统对垃圾焚烧厂渗滤液进行处理的具体过程如下：

在本实施例中，垃圾焚烧厂的垃圾坑里渗滤液悬浮物高，含有大量的浮渣、毛发、纤维以及难溶解的大颗粒物，因而先将垃圾坑中渗滤液引入预处理单元，去除渗滤液中大颗粒物及毛发、纤维等悬浮物，降低高效厌氧反应单元进水悬浮物；其中，预处理单元可设计粗格栅，细格栅，固液分离机，或者絮凝沉淀。

然后将预处理单元处理后的出水引入高效厌氧反应单元进行厌氧生化反应产生沼气，并得到厌氧反应上清液。具体的，高效厌氧反应单元包括布水装置，厌氧反应器，固液分离装置，沼气收集装置，加热装置和清洗装置；所述布水装置设置在厌氧反应器的进液端，预处理单元处理后的出水(即垃圾渗滤液)进入布水装置，通过高速旋转布水，均匀进入厌氧反应器内，垃圾渗滤液中的有机物在厌氧反应器内厌氧菌泥的作用下大部分被分解转化，并产生沼气，在此过程中，通过加热装置与厌氧反应器连接，保证垃圾渗滤液在厌氧反应器内反应温度为35～40℃，反应停留5～15天；而布水装置的大水力冲击，可有效防止有机絮体与厌氧菌泥结合。厌氧反应后的垃圾渗滤液通过设置在厌氧反应器出液端的固液分离装置进行固液分离，得到厌氧反应上清液，同时产生的沼气通过厌氧反应器的出气口引入至沼气收集装置内收集，进行二次利用或燃烧。进一步的，该厌氧反应上清液可经由厌氧反应器的出液口通过回流泵回流至布水装置内再次进行厌氧反应，其回流比为3～15，进一步提高垃圾渗滤液COD去除率，通过该高效厌氧反应单元处理的垃圾渗滤液COD去除率可达90～95%。在垃圾渗滤液处理完成后，通过与厌氧反应器连接的清洗装置对厌氧反应器进行清洗。

高效厌氧反应单元最终排出的厌氧上清液引入至高效脱氮单元进行脱氮处理，具体的，高效脱氮单元包括依次连接的解析塔、汽提塔、冷凝器和氨回收塔，高效厌氧反应单元处理后的出水经过解析、汽提和冷凝作用脱去垃圾渗滤液中的部分氨氮，解析塔和汽提塔可以是常压汽提，也可以是负压汽提，汽提温度控制在50～95℃，脱去的氨氮经氨回收塔进行回收，可制成10～15%的氨水，或者99.9%的碳酸氢铵。经高效脱氮单元处理后的垃圾渗滤液出水COD为2000～4000mg/L，氨氮为200～800mg/L，电导率为10000～40000us/cm，氨氮去除率可达80～95%，同时可以截留80～95%的钙镁离子，大大降低了后续外置式MBR处理单元的进水负荷。

经高效脱氮单元处理后的出水引入外置式MBR处理单元进行膜生物反应处理，具体的，外置式MBR处理单元设置硝化区、反硝化区、沉淀区及外置UF区，高效脱氮单元处理后的出水经硝化和反硝化作用进一步对垃圾渗滤液进行脱氮处理，其生化停留时间为3～6天；由于高效脱氮单元已去除垃圾渗滤液中的大部分氨氮，降低了外置式MBR处理单元中硝化区和反硝化区的处理荷载，进而可减小硝化区和反硝化区的占地面积，降低外置式MBR处理单元处理工艺能耗。经外置式MBR处理单元处理的垃圾渗滤液出水COD为300～800mg/L，氨氮为10～20 mg/L，电导率为5000～20000us/cm，COD去除率达85～90%，氨氮去除率达95～99%，电导率达50～60%。

最后，外置式MBR处理单元的出水引入深度处理单元进行反渗透处理，形成清水和膜浓缩液，清水达到回用或者排放标准，其产水可达90～95%，5～10%的膜浓缩液进行回喷或固化，提高了垃圾热值。具体的，深度处理单元包括依次连接的DTRO装置，RO装置和HPRO装置，其中，DTRO装置和RO装置可设置多级，同时DTRO装置，RO装置和HPRO装置均为现有技术，其具体结构此处不再赘述。

下面通过两个具体实施例对上述垃圾焚烧厂渗滤液处理方法进行说明。

实施例1：

湖北某垃圾焚烧厂垃圾坑每天产生300t垃圾渗滤液，COD为53700mg/L，氨氮为2050mg/L，电导率为32200uS/cm，采用本发明的垃圾焚烧厂渗滤液处理系统，首先采用转鼓式固液分离机将毛发，纤维素等大颗粒物截留，避免对后续系统堵塞，产水进入高效厌氧反应单元，停留时间8天，反应温度37℃，回流比5，出水COD为2348mg/L，氨氮为1848mg/L，电导率为30200uS/cm，COD去除率达95.6%。之后进入高效脱氮单元，采用常压汽提工艺，反应温度80℃，停留时间15分钟，产水COD为1911mg/L，氨氮为330mg/L，电导率为21200uS/cm，氨氮去除率达82.1%，并产生2.8吨的10%的氨水用于烟气脱硝处理。脱氨出水进入外置MBR处理单元，停留时间4天，回流比4，出水出水COD为513mg/L，氨氮为12mg/L，电导率为12200uS/cm，MBR出水经两级DTRO和RO装置处理后，满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB-T 19923-2005)中循环冷却水系统补充水标准，实现循环利用。膜浓缩液经HPRO装置减量化后，清水回用或者达标排放，浓水进入焚烧炉。

实施例2：

四川某垃圾焚烧厂垃圾坑每天产生300t垃圾渗滤液，COD为75410mg/L，氨氮为3150mg/L，电导率为37200uS/cm，采用本发明的垃圾焚烧厂渗滤液处理系统，首先采用絮凝沉淀将大颗粒物进行去除，通过投加液碱，三氯化铁和PAM将SS降至400mg/L，避免对后续系统堵塞，产水进入高效厌氧反应单元，停留时间12天，反应温度37℃，回流比10，产生的沼气用于燃烧锅炉加热，出水COD为4115mg/L，氨氮为2917mg/L，电导率为34140us/cm，COD去除率达94.5%。产水进入高效脱氮单元，采用负压汽提工艺，反应温度90℃，负压0.01Mpa，产水COD为3871mg/L，氨氮为676mg/L，电导率为31260uS/cm，氨氮去除率达76.8%，并产生3.1吨的99.9%的碳酸氢铵，以500元/吨价格卖给复合肥厂家。脱氨出水进入外置MBR处理单元，停留时间5天，回流比5，出水COD为725mg/L，氨氮为15mg/L，电导率为11000uS/cm，MBR出水经两级DTRO和RO装置处理后，满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB-T 19923-2005)中循环冷却水系统补充水标准，实现循环利用。膜浓缩液经HPRO装置减量化后，清水回用或者达标排放，浓水采用固化填埋方式。

综上所述，本发明提供的这种垃圾焚烧厂渗滤液处理系统和方法通过在MBR处理工艺之前先采用高效厌氧反应单元和高效脱氮单元进行处理，降低了进入MBR处理单元渗滤液的COD和氨氮含量，进而有效降低外置式MBR处理单元的进水负荷，使外置式MBR处理单元占地面积更小，曝气量更小，能耗更低；而且将垃圾渗滤液中的有机物和氨氮转化为沼气和氨水（或碳酸氢铵），实现了资源化利用，变废为宝，具有一定的经济价值。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述预处理单元包括粗格栅，细格栅，固液分离机，或者絮凝沉淀。

3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述高效厌氧反应单元包括布水装置、厌氧反应器、固液分离装置、沼气收集装置、加热装置和清洗装置，所述布水装置设置在厌氧反应器的进液端，所述固液分离装置设置在厌氧反应器的出液端，所述沼气收集装置与厌氧反应器的出气口连接，厌氧反应器的出液口通过回流泵与布水装置的进液口连接，所述加热装置和清洗装置均与所述厌氧反应器连接。

4.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述步骤2)中预处理单元处理后的出水在高效厌氧反应单元内反应停留时间为5～15天，反应温度为35～40℃，且反应后的出水经回流泵回流至高效厌氧反应单元内反应，其回流比为3～15，使高效厌氧反应单元COD去除率达到90～95%。

5.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述高效脱氮单元包括依次连接的解析塔、汽提塔、冷凝器和氨回收塔。

6.如权利要求5所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述步骤3)中厌氧反应上清液在高效脱氮单元中依次经解析塔、汽提塔、冷凝器和氨回收塔进行氨氮去除，且解析塔和汽提塔内为常压汽提或负压汽提，汽提温度为50～95℃。

7.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于，所述外置式MBR处理单元包括硝化区、反硝化区、沉淀区及外置UF区。

8.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧厂渗滤液处理方法，其特征在于：所述深度处理单元包括依次连接的DTRO装置，RO装置和HPRO装置。