一种垃圾渗滤液的处置系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种垃圾渗滤液的处置系统及方法，其系统包括渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、清水池和浓缩液池，渗滤液处置系统还包括循环水池和检测所述循环水池中滤液COD浓度的COD在线监测设备，所述循环水池设置在所述加热器和厌氧反应器之间，并与所述硝化/反硝化装置连接；所述硝化/反硝化装置还依次与超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置和清水池连接，所述超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置与所述浓缩液池连接；其方法包括以下步骤：S1、渗滤液提升和输送；S2、渗滤液处理。本发明在垃圾处理的多个环节作了改进，提高了垃圾渗滤液处理效率，处理后的渗滤液可以达标排放。
【专利说明】一种垃圾渗滤液的处置系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及垃圾处理领域，更具体地说，涉及一种垃圾渗滤液的处置系统及方法。
【背景技术】
[0002]市政垃圾“无害化、减量化、资源化”处理利用是世界性课题。目前我国城乡市政垃圾的集中处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧。填埋法占地面积大，对垃圾的减量化程度低，需做防渗处理，还要建沼气回收及渗滤液处理厂，容易对地下水及周围空气造成污染。堆肥法适合处理含易腐有机质多的垃圾，能实现部分资源的综合利用，但堆肥质量不易控制，有害成分常常超标。垃圾焚烧发电在我国发展非常迅速，但投资大，运行费用高，含二噁英和重金属的飞灰危害性大、处理困难，而且尽管采用了十分先进和复杂的净化系统，但烟气中的二噁英仍难以控制及监测。为了充分体现“减量化、资源化、无害化”原则，人们推出了各种市政垃圾综合处理工艺。现有的垃圾处理工艺中，存在以下问题:
[0003]通常垃圾干化过程中产生的渗滤液均集中收集在集水池内，并由渗滤液集水池底部的潜水泵将其送至污水处理系统，待渗滤液处理达标后排放。由于垃圾渗滤液的含泥量较高，易堵塞潜水泵。潜水泵置于渗滤液集水池底，容易被渗滤液腐蚀，并且检修困难。同时，潜水泵流量不稳定，易带入杂质，影响后续的处理程序。
[0004]通常市政垃圾渗滤液厌氧消化反应流程为:预处理——加热——厌氧反应——后续流程(如硝化/反硝化系统)。经加热器加热后的渗滤液将直接进入厌氧反应器，厌氧处理后的滤液又直接流入后续流程。当渗滤液有机污染物含量极高时，经过该系统一次厌氧反应后,其出水水质中有机物含量仍难以降至理想水平，C0D浓度仍然较高。另一方面，经过加热器加热后的渗滤液直接进入厌氧反应器，会导致反应器中温度难以调节，且波动较大。厌氧反应器中起关键作用的甲烷菌，对温度敏感。通常中温甲烷菌的生存适应温度为30-36°C，超过该范围，或温度波动较大均会造成有机酸大量累积，抑制厌氧微生物的活性或造成它们的死亡。
[0005]由于现有的垃圾处理工艺的上述问题，导致垃圾干化、渗滤液的处理效率低，处理后的渗滤液存在不达标的情形，并且系统中的装置维修率高。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题在于，提供一种处理效率高，并且处理效果好的垃圾渗滤液的处置系统及方法。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种垃圾渗滤液的处置系统，包括渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、清水池和浓缩液池，所述渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵和加热器依次连接，渗滤液处置系统还包括循环水池和检测所述循环水池中滤液C0D浓度的C0D在线监测设备，所述循环水池设置在所述加热器和厌氧反应器之间，并与所述硝化/反硝化装置连接；所述硝化/反硝化装置还依次与超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置和清水池连接，所述超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置与所述浓缩液池连接。
[0008]上述方案中，所述螺杆泵与集水池之间设有引水罐，所述引水罐的进水管伸入所述集水池内的液面下，所述引水罐的出水管与第一螺杆泵的进口相连。
[0009]上述方案中，所述第一螺杆泵的出口通过Y型管道过滤器与所述预处理池连接。
[0010]上述方案中，所述循环水池上设有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，第一管道与所述加热器连接，第二管道和第三管道与所述硝化/反硝化装置连接，第四管道和第五管道与所述厌氧反应器连接；所述第一管道上设有第一控制阀，所述第二管道上设有第二控制阀，所述第三管道上设有第三控制阀，所述第四管道上设有第四控制阀，所述第五管道上设有第五控制阀。
[0011]上述方案中，渗滤液处置系统还包括阀门控制系统，所述阀门控制系统根据C0D在线监测设备的检测数据调节所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
[0012]上述方案中，所述厌氧反应器上还设有温度检测装置，所述温度检测装置与所述阀门控制系统连接，所述阀门控制系统根据所述温度检测装置的检测数据控制所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
[0013]上述方案中，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道上均设有流量计，所述流量计与所述阀门控制系统连接，通过所述阀门控制系统调节各管道的流量大小。
[0014]上述方案中，所述循环水池底部设有与C0D在线监测设备连接的潜水泵。
[0015]一种利用权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统的处置方法，包括以下步骤:
[0016]S1、渗滤液提升和输送；通过第一螺杆泵将渗滤液收集池中的渗滤液输送至预处理池进行预处理，通过第二螺杆泵将经过预处理的渗滤液送入加热器；
[0017]S2、渗滤液处理；加热后的渗滤液通过循环水池进入厌氧反应器发生厌氧反应，渗滤液在循环水池和厌氧反应器之间反复流动，直至C0D在线监测设备检测的C0D浓度降至设定值；从循环水池出来的渗滤液进入硝化/反硝化装置处理后，通入超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置过滤。
[0018]实施本发明的垃圾渗滤液的处置系统及方法，具有以下有益效果:
[0019]1、用外露于地面上的螺杆泵替代置于渗滤液池底的潜水泵，防止了渗滤液对潜水泵的腐蚀，使渗滤液输送过程中流量稳定，维护检修操作方便，同时解决了潜水泵易被堵塞的问题。
[0020]2、通过在加热器和厌氧反应器之间设立循环缓冲水池，使得C0D浓度极高的垃圾渗滤液可以循环进行厌氧反应，直至出水C0D浓度降至理想水平。在厌氧反应效率一定的情况下，通过后续流程中低C0D浓度液体的回流，稀释反应器进水中C0D，进而达到降低出水C0D浓度的目的。实现了多次循环厌氧反应，显著提高了厌氧消化垃圾渗滤液的效率。由于缓冲循环水池的存在，对厌氧反应器进水温度的调节更为灵敏。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0022]图1是本发明垃圾渗滤液的处置系统的结构示意图；
[0023]图2是循环水池的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0025]如图1所示，本发明的垃圾渗滤液的处置系统1包括渗滤液集水池101、第一螺杆泵103、预处理池105、第二螺杆泵106、加热器107、厌氧反应器110、硝化/反硝化装置111、超滤膜装置113、纳滤膜装置118、反渗透膜装置114、清水池115和浓缩液池119。
[0026]渗滤液集水池101、第一螺杆泵103、预处理池105、第二螺杆泵106和加热器107依次连接，渗滤液处置系统1还包括循环水池108和检测循环水池108中滤液C0D浓度的C0D在线监测设备109，循环水池108设置在加热器107和厌氧反应器110之间，并与硝化/反硝化装置111连接。硝化/反硝化装置111还依次与超滤膜装置113、纳滤膜装置118、反渗透膜装置114和清水池115连接。超滤膜装置113、纳滤膜装置118和反渗透膜装置114与浓缩液池119连接。清水池115就是渗滤液处置达标后的盛水池，浓缩液119池盛装的是膜系统处置渗滤液的残渣浓缩液，该液体送入水泥窑焚烧处置。循环水池108底部设有与C0D在线监测设备109连接的潜水泵116，通过潜水泵116取样。
[0027]进一步的，螺杆泵与集水池101之间设有引水罐102，引水罐102的进水管伸入集水池101内的液面下，引水罐102的出水管与第一螺杆泵103的进口相连。第一螺杆泵103的出口通过Y型管道过滤器104与预处理池105连接。渗滤液集水池101中的渗滤液在第一螺杆泵103牵引下，随管道被吸至地面上的引水罐102，在引水罐102中，渗滤液中的泥沙等杂质将大量沉淀，而上层液体则被第一螺杆泵103经Y型管道过滤器104送至后续污水处理系统。由于采用了引水罐102和Y型管道过滤器104，原生渗滤液中的泥沙等杂质将被大量过滤去除。而且使用的第一螺杆泵103流量稳定，外露于地面上，检修、维护操作方便。
[0028]如图2所示，循环水池108上设有第一管道1081、第二管道1082、第三管道1083、第四管道1084和第五管道1085，循环水池108分别与加热器107、硝化/反硝化系统111和厌氧反应器110连接。第一管道1081与加热器107连接，第二管道1082和第三管道1083与硝化/反硝化系统111连接，第四管道1084和第五管道1085与厌氧反应器110连接。第一管道1081上设有第一控制阀1086，第二管道1082上设有第二控制阀1087，第三管道1083上设有第三控制阀1088，第四管道1084上设有第四控制阀1089，第五管道1085上设有第五控制阀1080。
[0029]进一步的，外循环厌氧反应系统还包括阀门控制系统117，阀门控制系统117根据C0D在线监测设备109的检测数据控制第一控制阀1086、第二控制阀1087、第三控制阀1088、第四控制阀1089和第五控制阀1080的开闭和打开幅度。
[0030]进一步的，厌氧反应器110上还设有温度检测装置，温度检测装置与阀门控制系统117连接，阀门控制系统117根据温度检测装置的检测数据控制第一控制阀1086、第二控制阀1087、第三控制阀1088、第四控制阀1089和第五控制阀1080的开闭和打开幅度。
[0031]进一步的，第一管道1081、第二管道1082、第三管道1083、第四管道1084、第五管道1085上均设有流量计，流量计与阀门控制系统117连接，通过阀门控制系统117调节各管道的流量大小。
[0032]本发明还提供了一种利用权利要求1的处置系统的垃圾处置方法，包括以下步骤:
[0033]S1、渗滤液提升和输送；通过第一螺杆泵103将渗滤液收集池中的渗滤液输送至预处理池105进行预处理，通过第二螺杆泵106将经过预处理的渗滤液送入加热器107。
[0034]S2、渗滤液处理；加热后的渗滤液通过循环水池108进入厌氧反应器110发生厌氧反应，渗滤液在循环水池108和厌氧反应器110之间反复流动，直至C0D在线监测设备109检测的C0D浓度降至设定值；从循环水池108出来的渗滤液进入硝化/反硝化装置111处理后，通入超滤膜装置113、纳滤膜装置118和反渗透膜装置114过滤，然后排放至清水池115。
[0035]步骤S2具体包括以下步骤:
[0036]S21、打开第一控制阀1086和第四控制阀1089，关闭第二控制阀1087和第三控制阀1088，预处理池105中的滤液通过第二螺杆泵106输送至加热器107加热，通过第一管道1081流入循环水池108，然后通过第四管道1084流入厌氧反应器110，一段时间后，关闭第一控制阀1086 ;滤液在循环水池108和厌氧反应器110之间反复流动，直至C0D在线监测设备109检测的C0D浓度降至设定值，达到排放标准；
[0037]S22、打开第三控制阀1088，循环水池108中的滤液进入硝化/反硝化系统。
[0038]进一步的，在步骤S22中，可以打开第二控制阀1087，硝化/反硝化系统中的液体通过第二管道1082回流至循环水池108，稀释循环水池108中的C0D浓度，再通过第四管道1084流入厌氧反应器110进行厌氧反应。
[0039]进一步的，当厌氧反应器110中温度低于设定值时，增大第一管道1081流量，加热后的滤液注入循环水池108的净水量增多，水池内水温上升，通过调节第四控制阀1089和第五控制阀1080的相对大小，增大从循环水池108流入厌氧反应器110的净水量，进而使厌氧反应器110中温度升至设定值；当厌氧反应器110中温度高于设定值时，增大第二管道1082流量，硝化/反硝化系统中的液体回流至循环水池108的净水量增大，水池内水温降低，调节第四控制阀1089和第五控制阀1080的相对大小，增大从循环水池108流入厌氧反应器110的净水量，降低厌氧反应器110内温度在设定范围内。本发明可以控制厌氧反应器110中的温度在设定范围内，本实施例中的厌氧反应器110的中温甲烷菌的生存适应温度为30-36°C，相应的温度值设定范围也是30-36°C。
[0040]本发明主要是针对化学需氧量(C0D)浓度极高在50000?75000mg/L范围内的垃圾渗滤液而提出垃圾渗滤液处置系统及方法，不在该浓度范围内的渗滤液，也可以采用该系统和方法。高C0D浓度的循环次数多，低C0D浓度的循环次数少。通过在加热器107和厌氧反应器110之间设立循环缓冲水池，使得C0D浓度极高的垃圾渗滤液可以循环进行厌氧反应，直至出水C0D浓度降至理想水平。在厌氧反应效率一定的情况下，通过后续流程中低C0D浓度液体的回流，稀释反应器进水中C0D，进而达到降低出水C0D浓度的目的。实现了多次循环厌氧反应，显著提高了厌氧消化垃圾渗滤液的效率。由于缓冲循环水池108的存在，可以稳定和灵敏地调节厌氧反应器110中温度，降低温度波动对厌氧反应的负面影响。
[0041]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1.一种垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，包括渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵、加热器、厌氧反应器、硝化/反硝化装置、超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置、清水池和浓缩液池，所述渗滤液集水池、第一螺杆泵、预处理池、第二螺杆泵和加热器依次连接，渗滤液处置系统还包括循环水池和检测所述循环水池中滤液COD浓度的COD在线监测设备，所述循环水池设置在所述加热器和厌氧反应器之间，并与所述硝化/反硝化装置连接；所述硝化/反硝化装置还依次与超滤膜装置、纳滤膜装置、反渗透膜装置和清水池连接，所述超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置与所述浓缩液池连接。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述螺杆泵与集水池之间设有引水罐，所述引水罐的进水管伸入所述集水池内的液面下，所述引水罐的出水管与第一螺杆泵的进口相连。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述第一螺杆泵的出口通过Y型管道过滤器与所述预处理池连接。
4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述循环水池上设有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，第一管道与所述加热器连接，第二管道和第三管道与所述硝化/反硝化装置连接，第四管道和第五管道与所述厌氧反应器连接；所述第一管道上设有第一控制阀，所述第二管道上设有第二控制阀，所述第三管道上设有第三控制阀，所述第四管道上设有第四控制阀，所述第五管道上设有第五控制阀。
5.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，渗滤液处置系统还包括阀门控制系统，所述阀门控制系统根据COD在线监测设备的检测数据调节所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
6.根据权利要求5所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述厌氧反应器上还设有温度检测装置，所述温度检测装置与所述阀门控制系统连接，所述阀门控制系统根据所述温度检测装置的检测数据控制所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第五控制阀的开闭和打开幅度。
7.根据权利要求4所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道上均设有流量计，所述流量计与所述阀门控制系统连接，通过所述阀门控制系统调节各管道的流量大小。
8.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统，其特征在于，所述循环水池底部设有与COD在线监测设备连接的潜水泵。
9.一种利用权利要求1所述的垃圾渗滤液的处置系统的处置方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、渗滤液提升和输送；通过第一螺杆泵将渗滤液收集池中的渗滤液输送至预处理池进行预处理，通过第二螺杆泵将经过预处理的渗滤液送入加热器； S2、渗滤液处理；加热后的渗滤液通过循环水池进入厌氧反应器发生厌氧反应，渗滤液在循环水池和厌氧反应器之间反复流动，直至COD在线监测设备检测的COD浓度降至设定值；从循环水池出来的渗滤液进入硝化/反硝化装置处理后，通入超滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透膜装置过滤。
【文档编号】C02F9/14GK104402168SQ201410561977
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】李叶青, 刘喆, 王焕忠, 缪文娟 申请人:华新水泥股份有限公司, 华新环境工程有限公司, 华新水泥(黄石)装备制造有限公司